Научная статья на тему 'Особенности установки и эксплуатации системы электрообогрева стрелочных переводов СЭИТ-04/СЭИТ-04М производства ООО «КТН»'

Особенности установки и эксплуатации системы электрообогрева стрелочных переводов СЭИТ-04/СЭИТ-04М производства ООО «КТН» Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
237
69
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
автоматическая система / электрообогрев / метеорологический блок / управление электрообогревом / датчик обледенения / датчик окружающего воздуха / automatic system / electric heating / meteorological unit / electric heating control / icing sensor / ambient air sensor

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Султонов Ш. Х.

В статье приведено обоснование необходимости применения автоматической системы очистки стрелочных переводов как экономически эффективный подход к предотвращению образования наледей верхних строений железнодорожного пути в суровых климатических условиях. Рассмотрен ряд особенностей по применению предложенной системы электрообогрева стрелочных переводов СЭИТ-04/СЭИТ-04М производства ООО «КТН» (Санкт-Петербург) Также показаны преимущества в экономии электроэнергии, подтверждающиеся протоколом эксплуатационных испытаний системы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The Peculiarity of the Installation and Operation of the Electric Heating System of the Switches SEIT-04 / SEIT-04M Manufactured by KTN LLC

The article provides the rationale for the need to use an automatic system for cleaning turnouts as a cost-effective approach to prevent the formation of icing on the upper structures of the railway track in harsh climatic conditions. A number of features on the application of the proposed electric heating system for switches SEIT-04/SEIT-04M manufactured by KTN LLC, St. Petersburg, are considered. The benefits in energy savings are also presented, as evidenced by the system performance test report.

Текст научной работы на тему «Особенности установки и эксплуатации системы электрообогрева стрелочных переводов СЭИТ-04/СЭИТ-04М производства ООО «КТН»»

БОТ: 10.24412/2413-2527-2021-327-17-24

Особенности установки и эксплуатации системы электрообогрева стрелочных переводов СЭИТ-04/СЭИТ-04М производства ООО «КТН»

Ш. Х. Султонов

Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I

Санкт-Петербург, Россия sultonovsh@yandex.ru

Аннотация. В статье приведено обоснование необходимости применения автоматической системы очистки стрелочных переводов как экономически эффективный подход к предотвращению образования наледей верхних строений железнодорожного пути в суровых климатических условиях. Рассмотрен ряд особенностей по применению предложенной системы электрообогрева стрелочных переводов СЭИТ-04/СЭИТ-04М производства ООО «КТН» (Санкт-Петербург) Также показаны преимущества в экономии электроэнергии, подтверждающиеся протоколом эксплуатационных испытаний системы.

Ключевые слова: автоматическая система, электрообогрев, метеорологический блок, управление электрообогревом, датчик обледенения, датчик окружающего воздуха.

Введение

Уже несколько десятков лет существуют и постоянно совершенствуются автоматические системы очистки стрелочных переводов (АСОСП) в зимний период [1]. Они не требуют использования физического труда и позволяют избежать необоснованных затрат на энергетические ресурсы, а также помогают вывести людей из опасной зоны. Современные системы обогревают не только рамные рельсы, но и шпальные ящики, тем самым исключая появление наледи. Таким образом линейным работникам путевого хозяйства остается осуществлять лишь плановый уход за стрелочными переводами и не тратить лишние силы и время на дополнительное обслуживание стрелок в зимний период. В результате годовая экономия будет уменьшаться за счет снижения трудоемкости очистки стрелочных переводов.

Принципы работы систем АОСП и используемые компоненты должны обеспечивать в первую очередь высокую вероятность определения осадков в виде снега и льда на контролируемой поверхности. Это является главной задачей в обеспечении безопасности движения и снижении материальных затрат.

В настоящее время используются две основные системы автоматической очистки стрелочных переводов

от снега и льда: электрообогрев и пневмообдувка [2]. Электрообогрев используется в основном в умеренном климате, например в центральной и южной частях России, а пневмообдувка — в более холодных, северных областях: на Урале, в Сибири и других регионах с низкими температурами и холодными зимами. Существуют также комбинированные системы, совмещающие электрообогрев и пневмообдувку [3].

Система электрообогрева оказалась самым эффективным средством очистки стрелочного перевода ото льда, выпавшего или наносимого снега, а также наиболее универсальным способом предотвращения обмерзания и надежным методом обеспечения работоспособности подвижных элементов стрелочных переводов [4]. Структурная схема системы электрообогрева представлена на рисунке 1.

В состав системы электрообогрева должны входить:

• обогревающие элементы;

• путевые коробки;

• шкаф управления;

• метеорологический блок с датчиками;

• блок дифференцированного автоматического выключения;

• пульт дистанционного управления системой;

• силовая и сигнальная кабельная арматура.

На российском рынке представлены несколько производителей систем электрообогрева стрелочных переводов. ООО «КТН» (Санкт-Петербург) является разработчиком и производителем одной из таких систем типа СЭИТ-04/СЭИТ-04М. Система прошла все необходимые испытания и готова к работе во всех регионах России, а также является единственной системой электрообогрева стрелочных переводов, прошедшей сертификацию в Регистре сертификации на федеральном железнодорожном транспорте, о чем свидетельствует сертификат № ССЖТ RU.ЖТ02.Г.01220. Ниже представлены основные преимущества системы СЭИТ-04/СЭИТ-04М производства ООО «КТН».

Рис. 1. Структурная схема работы АСОСП

Преимущества применения системы СЭИТ-04/СЭИТ-04М Монтаж. При монтаже шкафов не требуется применение специальной техники — автокрана, дрезины с подъемным краном и т. п. Так, шкаф самого большого габарита весом 112 кг легко переносится вручную 4 рабочими и устанавливается на сборный металлический фундамент. Сам фундамент не требует бетонирования и при малом весе (около 46 кг) позволяет легко устанавливать его в любое время года, даже в зимний период. При этом он легко доставляется в самые труднодоступные места, доставка готового бетонного раствора или компонентов для его изготовления в которые может быть затруднена. Как следствие, снижаются затраты на доставку, строительные работы, стоимость материалов и монтаж.

Прокладка и подключение кабеля. С точки зрения прокладки кабелей система СЭИТ-04/СЭИТ-04М гораздо выгоднее как по стоимости кабельной продукции, так и трудоемкости работ. Гораздо проще установить шкаф ближе к группе стрелок и подтянуть туда один кабель питания, чем ставить один большой шкаф (6-8 стрелок) и тянуть на большие расстояния кабели к каждой стрелке (обычно 2-4 кабеля на стрелку) с большим количеством земляных работ.

Кроме того, используемая системой оптоволоконная линия связи для контроля и управления на данный момент проще и дешевле, чем классические медные линии связи, вследствие чего снижаются затраты на доставку и монтаж.

Удобство в эксплуатации. Подключение большого количества ТЭНов приводит к увеличению требований к их качеству, и, соответственно, стоимости. У системы СЭИТ-04/СЭИТ-04М порог срабатывания защиты намного ниже, чем у классических автоматов контроля изоляции АКИ-2М, что позволяет уменьшить количество аварийных отключений и, как следствие, увеличить срок службы ТЭНов. Кроме того, ведется контроль каждого отдельного ТЭНа. В связи с этим путейцам гораздо реже нужно заниматься выездом на станции для замены ТЭНов. Таким образом, снижаются затраты на обслуживающий персонал. Также снижаются затраты на расходные материалы (ТЭНы, крепления и пр.) и повышается безопасность охраны труда.

Обслуживание. Система СЭИТ-04/СЭИТ-04М не требует для своего обслуживания больших временных и трудовых затрат. Оборудование для каждой стрелки одинаковое, никаких дополнительных настроек не требуется, всю необходимую информацию для работы блоки получают при подключении разъема.

Все оборудование легкосъемное и подключается с помощью стандартных разъемов. Неправильное подключение конструктивно исключено, что предотвращает аварии из-за неправильного монтажа и снижает затраты на обслуживающий персонал.

Обогрев скоростных стрелок. Система СЭИТ-04 идеально подходит для пологих и скоростных стрелок с гибкими подвижными сердечниками и обогреваемыми тягами. Такие стрелки имеют большое количество ТЭНов, а требования к надежности обогрева повышены.

Гораздо меньшая чувствительность к сопротивлению изоляции ТЭНов у системы приводит к резкому повышению надежности обогрева стрелок и снижению затрат на эксплуатацию за счет снижения количества выездов на замены ТЭНов.

Система СЭИТ-04/СЭИТ-04М имеет возможность передавать состояние работы шкафа (например, об аварии питания или выхода из строя ТЭНа) по каналу GSM на мобильные телефоны энергетиков и путейцев. Это приводит к оперативности получения конкретной информации непосредственно линейным персоналом и уменьшает количество и сроки простоя оборудования.

Надежность. Благодаря своей конструкции система не прерывает работу даже в случае выхода из строя одного из ТЭНов, продолжая обогревать стрелку. Оптоволоконная линия связи, в отличие от медных линий, не подвержена влиянию наводок и электрических полей, что повышает точность и качество передачи информации, а также обладает более высокой скоростью передачи данных.

Система успешно прошла испытания по воздействию климатических и механических факторов на электробезопасность и электромагнитную совместимость. Это значит, что система может работать без сбоев в условиях сильных электромагнитных наводок и помех, а также не боится электрических и электромагнитных импульсов и разрядов, также как и сильных вибрационных воздействий. Существуют протоколы проведения испытаний ПГУПС и НП СИЦ, по итогу которых выдан сертификат РС ФЖТ № ССЖТ RU^T02T.01220.

Полностью автоматическое управление электрообогревом посредством СЭИТ-04/СЭИТ-04М с использованием метеостанции и АРМ позволяет исключить непосредственное участие сотрудников станции во включении/отключении обогрева, за исключением экстренных случаев. Это позволяет избежать ненужных ошибок, а также несвоевременного включения/отключения обогрева. Так, например, если сотрудник забыл отключить обогрев, система СЭИТ-04/СЭИТ-04М сделает это вместо него.

Кроме того, автоматический режим работы позволяет экономить электроэнергию, включая и отключая нагрев ТЭНов при соответствующих метеорологических и температурных условиях. Проведенные исследования показали, что человеческий фактор в экономии также немаловажен. Автоматическая система отключает обогрев вовремя, если работники станции забывают выключить обогрев или не выключают его, если есть вероятность повторных снегопадов через некоторое время.

Преимущества в экономии электроэнергии

системы электрообогрева стрелочных переводов СЭИТ-04/СЭИТ-04М

Преимущества в экономии электроэнергии подтверждаются протоколом эксплуатационных испытаний системы на ст. Малая Вишера от 31.03.2016.

Согласно вышеупомянутому протоколу эксплуатационных испытаний, система СЭИТ-04М экономичнее установленных аналогов на 40 %. Таким образом, можно подсчитать общий экономический эффект, учитывая срок службы в 30 лет, от замены существующих систем на СЭИТ-04М или от эффективности внедрения СЭИТ-04М в сравнении с аналогами.

Расчеты произведены на основании планируемых объемов закупок систем электрообогрева ОАО «РЖД>, принимая во внимание, что стоимость внедрения одного шкафа (на 1 стрелочный перевод) системы обходится в 1-1,1 млн рублей. Экономические расчеты представлены в виде таблиц №№ 1-5.

Таблица 1

Планируемые закупки систем электрообогрева, млн руб.

2021 2022 2023

1 100 1 600 1 100

Таблица 2

Экономия электроэнергии при замене аналогов на СЭИТ-04М

Кол-во шкафов, шт. 100 500 700 1000

Экономия на шкаф, кВт/ч, при 90 снегодней в году 45 450,0 45 450,0 45 450,0 45 450,0

Итого экономия, тыс. кВт/ч в год 454,5 2 272,5 3 181,5 4 545,0

Итого экономия на срок эксплуатации, тыс. кВт/ч 13 635,0 68 175,0 95 445,0 136 350,0

Итого экономия, тыс. руб. 70 902,0 354 510,0 496 314,0 709 020,0

Таблица 3

Экономия эксплуатационных затрат при замене аналогов на СЭИТ-04М, тыс. руб.

Кол-во шкафов, шт. 100 500 700 1000

Стоимость ремонта, в год (анализ конкурсов ОАО «РЖД») 30 504,11 152 520,55 213 528,77 305 041,10

Итого экономия 30 504,11 152 520,55 213 528,77 305 041,10

Таблица 4

Общая экономия от энергоэффективности и надежности при замене аналогов на СЭИТ-04М

Кол-во шкафов, шт. 100 500 700 1000

Экономия ДС (за вычетом стоимости внедрения), в год 3 380,20 21 985,04 36 879,87 54 138,11

Итого экономия 101 406,11 659 551,10 1 106 396,19 1 624 143,29

Таблица 5

Экономия от внедрения системы СЭИТ-04М, тыс. руб.

СЭИТ-04М Аналог Разница

Стоимость внедрения системы (на 1 шкаф) 1 000,00 1 600,00 600,00

Стоимость внедрения системы (на 100 шкафов) 100 000,00 160 000,00 60 000,00

Экономия при эксплуатации 100 шкафов на срок жизни системы 101 406,11 0,00 101 406,11

Итого экономия за срок эксплуатации 100 шкафов 161 406,11

Экономия затрат на обслуживающий персонал не может быть корректно рассчитана ввиду отсутствия информации о временных затратах бригад на обслуживание и ремонт систем электрообогрева, а также их занятость для ручной очистки при выходе обогревов из строя.

Выводы о целесообразности применения

с точки зрения технико-экономической эффективности систем электрообогрева СЭИТ-04М Приведенная стоимость монтажа системы СЭИТ-04М — 1 млн руб. на 1 шкаф (на 1 стрелочный перевод) системы, аналогов — от 1,6 млн руб. на 1 шкаф системы, при этом относительно аналогов система СЭИТ-04М обеспечивает экономию эксплуатационных затрат 0,4 млн руб. на 1 шкаф системы в год.

Таким образом, затраты на оборудование станций системами СЭИТ-04М на 37,5 % меньше, а с учетом экономии эксплуатационных затрат только за первый год экономический эффект от 1 установленного шкафа приближается к приведенной стоимости монтажа на 1 шкаф системы.

Наиболее эффективно использование системы СЭИТ-04М в умеренном климате с частыми снегопадами, что соответствует наиболее заселенной части РФ, и, как следствие, с наиболее развитой сетью железных дорог.

Таким образом, замена даже 20 шкафов электрообогрева, установленных на данное время, шкафами системы СЭИТ-04М принесет эксплуатирующей организации экономию денежных средств в 6 760 тыс. рублей.

При оснащении новых станций системами электрообогрева, экономия при установке систем СЭИТ-04М составит 10 740 тыс. рублей на 1 шкаф на весь срок эксплуатации.

Техническое решение повышения точности измерения физических величин метеорологического блока для принятия решений Высокие требования, в свою очередь, вызывают необходимость поиска новых технических решений, в частности таких, как выбор энергоэффективных, надежных, экологичных систем, отличающихся повышенной точностью измерения физических величин и, вследствие этого, получением более точной информации для принятия решений в системе управления.

Для определения момента включения системы электрообогрева по состоянию погоды при использовании запрограммированных условий для конкретных значений состояний окружающей среды используется метеорологический блок со всеми метеорологическими датчиками и датчиком температуры рельсов.

С целью создания технического решения для повышения точности измерения физических величин метеорологического блока для принятия решений использовалась структурная схема, приведенная на рисунке 2, которая была получена в результате анализа системы электрообогрева стрелочных переводов как объекта управления [5].

Рис. 2. Схема формирования управляющих воздействий метеорологического блока

Метеорологический датчик — датчик обледенения Самой важной составляющей метеорологического блока является датчик обледенения (ДО), от качественной работы датчика зависит работа всей системы очистки стрелочных переводов как в части экономии электроэнергии, так и в части повышенной нагрузки на силовые цепи и компоненты системы в целом.

Сегодня на рынке представлены два типа действия датчика осадков, электротермический и оптический, которые

используются производителями АСОСП. Ниже мы рассмотрим принципы их действия.

Электротермический ДО основан на принципе электротермического сопротивления. Работает это следующим образом: осадки (снег) попадают на датчик, подогреваемый нагревательным элементом, и, превращаясь в воду (влагу), через специальную гигроскопическую мембрану попадают в межэлектродные промежутки, что вызывает падение сопротивления электродов, таким образом формируя сигнал.

Данный метод был разработан и запатентован в 1990 году и сегодня широко применяется ООО «Ладога-энерго» (производство системы ШУЭС-М). Из-за своих физических свойств данный ДО называется датчиком прямого действия [6].

Оптический ДО имеет ряд преимуществ перед вышеописанным датчиком, хотя и является датчиком косвенного действия [7].

Принцип его действия основан на изменении интенсивности прямого и отраженного луча при наличии осадков (дождь, снег) в воздухе. Имея в своем составе многоканаль-

ный инфракрасный датчик, использующий прямые и диффузные отражения от осадков, а также дополнительные датчики данная информация преобразуется в сигнал о наличии осадков. Кроме того, данный принцип работы позволяет определить и наличие льда на контролируемой поверхности, при условии, что сам ДО располагается в непосредственной близости от стрелки.

Рассмотренный принцип работы, а также сам ДО используется в производстве СОСП ООО «КТН», что отражено в патенте [8]. Принципиальная схема и опытный образец датчика обледенения представлены на рисунке 3.

1 1 Снег или лед * д ^ ¡_ ^ 14 Снег или лед 1 11111 1 \ "ч -1 г7 1~71 1 111111

Апомимш \ Ап<ОМИШч'|

1]

: ■ 1 Д \ ' / ч

ТА \ Г 6 \\15 17 / /5 16/ 7 ч

Рис. 3. Принципиальная схема и опытный образец датчика обледенения

Особенности интеллектуального датчика обледенения производства ООО «КТН», предлагаемого к использованию в составе системы АСОСП: моноблочная изолированная конструкция; малые размеры и масса; оптический способ регистрации обледенения; высокая чувствительность; способность к самодиагностике; цифровой интерфейс.

Данная разработка снабжается дополнительным датчиком для улучшения точности показаний.

В ходе разработки системы было решено разработать и исследовать имитационную модель метеорологического блока СЭИТ-04/СЭИТ-04М при помощи программного обеспечения MATLAB/Simulink [8-10]. Разработанная имитационная модель позволила провести эксперименты по исследованию значений температуры чувствительных элементов датчика и их разности с течением времени работы нагревателей (экспериментальный, при обледенелых и чистых рабочих поверхностях) (рис. 4).

сухой датчик

- пед —

О 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

воемеччые отсчеты

Рис. 4. Графики значений температуры чувствительных элементов датчика и их разности с течением времени работы нагревателей при «сухом» датчике и обледенелых («лед») рабочих поверхностях пластин

На графике по оси абсцисс отложено условное время в дискретных отсчетах, а по оси ординат — температура в условных единицах, которые могут быть приведены к градусам Цельсия, поскольку получены в результате реального опыта. Для наглядности кривые разогрева сдвинуты вниз на значение температуры [11-13].

Вывод

Главный элемент автоматической системы обогрева стрелочных переводов — сигнализатор (датчик обледенения). Он заменяет устаревшие шкафы ШУЭС-М и обеспечивает значительное увеличение надежности, экономичности и долговечности работы устройств электрообогрева стрелочных переводов, а также дает возможность использовать современные средства контроля, управления и диагностики.

Эксплуатация системы электрообогрева стрелочных переводов СЭИТ-04/СЭИТ-04М производства ООО «КТН» имеет ряд преимуществ:

• удаление снега за минимальное время;

• минимальная нагрузка на питающую сеть;

• возможность удаленного управления и мониторинга;

• включение и выключение по погодным условиям;

• не создает помех для других систем безопасности;

• наименьшая стоимость для потребителя;

• минимальное потребление энергии.

Литература

1. Герцик, Д. В. Инновации на железных дорогах в суровом климате: модернизация системы электрообогрева стрелочных переводов / Д. В. Герцик, А. Г. Семенов // Транспортные и транспортно-технологические системы: Материалы Международной научно-технической конференции (Тюмень, Россия, 14 апреля 2016 г.). — Тюмень: Тюменский индустриальный ун-т, 2016. — С. 79-84.

2. Осмоловский, Д. В. Новая система электрообогрева стрелочных переводов // Автоматика, связь, информатика. 2011. № 10. С.27-29.

3. Яковлев, И. П. Разработка автоматизированной системы управления и контроля электрообогревом стрелочных переводов // Современные проблемы радиоэлектроники: Сборник трудов XXI Всероссийской научно-технической конференции с международным участием, посвященной 123-й годовщине Дня радио (Красноярск, Россия, 03-04 мая 2018 г.). — Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2018. — С. 121-125.

4. Колисниченко, Е. А. Оценка экономической эффективности при внедрении устройства по очистке стрелочного перевода от снега и льда // Наука и образование транспорту: Материалы VIII Международной научно-практической конференции (Самара, Россия, 21-23 октября 2015 г.). — Самара: СамГУПС, 2015. — С. 212-215.

5. Султонов, Ш. Х. Выводы о целесообразности применения с точки зрения технико-экономической эффективности системы электрообогрева СЭИТ-04М // Проблемы безопасности на транспорте: Материалы X Международной научно-практической конференции (Гомель, Беларусь, 26-27 ноября 2020 г.): в 5 ч. / под общ. ред. Ю. И. Кула-женко. — Ч. 4. — Гомель: БелГУТ, 2020. — С. 57-59.

6. Кочубей, В. Ф. Защита стрелочных переводов от снега и льда: практические решения / В. Ф. Кочубей, И. А. Евдокимов // Путь и путевое хозяйство. 2015. № 11. С. 29-33.

7. Наружный датчик осадков TSP-02. Паспорт изделия. URL: http://antiled66.ru/images/instrukcii/pasport_TSP02.pdf (дата обращения 22.12.2020).

8. Патент № 2582627 Российская Федерация, МПК E01B 7/24 (2006.01). Устройство электрообогрева стрелочных переводов типа СЭИТ-04: № 2015106701/11: заявл. 26.02.2015: опубл. 27.04.2016 / Бараусов В. А., Кочубей В. Ф. — 18 с.

9. Патент № 2685631 Российская Федерация, МПК E01B 7/00 (2006.01), E01B 19/00 (2006.01), E01H 8/08 (2006.01), B64D 15/20 (2006.01). Способ и устройство обнаружения обледенения или снега на контролируемой поверхности: № 2018125617: заявл. 11.07.2018: опубл. 22.04.2019 / Селянин С. Г.; заявитель Бараусов В. А., Григорьев П. В. — 20 c.

10. Barausov, V. A. Control Software for Surface Ice and Snow Detecting Device / V. A. Barausov, V. P. Bubnov, Sh. Kh. Sultonov // Proceedings of Models and Methods of Information Systems Research Workshop in the frame of the Betancourt International Engineering Forum (MMISR 2019), (St. Petersburg, Russia, 04-05 December 2019). CEUR Workshop Proceedings. 2020. Vol. 2556. Pp. 75-79.

DOI: 10.24412/1613-0073-2556-75-79.

11. Султонов, Ш. Х. Алгоритм работы системы управления электрообогревом стрелочных переводов на основе энергосберегающих технологий / Ш. Х. Султонов, В. П. Бубнов // Транспорт: проблемы, идеи, перспективы: Сборник трудов LXXX Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Санкт-Петербург, Россия, 20-27 апреля 2020 г.). — Санкт-Петербург: ПГУПС, 2020. — С. 74-77.

12. Султонов, Ш. Х. Структура управляющей программы и способ для обнаружения обледенения на поверхности стрелочных переводов / Ш. Х. Султонов, Н. А. Криц-кий, З. Р. Султонова // Интеллектуальные технологии на транспорте. 2020. № 2 (22). С. 59-64.

13. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2020619431 Российская Федерация. Программа для устройства обнаружения обледенения или снега на контролируемой поверхности: № 2020612292: заявл. 21.02.2020: опубл. 17.08.2020 / В. А. Бараусов, П. В. Григорьев, Ш. Х. Султонов. — 1 с.

DOI: 10.24412/2413-2527-2021-327-17-24

The Peculiarity of the Installation and Operation

of the Electric Heating System of the Switches SEIT-04 / SEIT-04M Manufactured by KTN LLC

Sh. Kh. Sultonov Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Saint Petersburg, Russia sultonovsh@yandex. ru

Abstract. The article provides the rationale for the need to use an automatic system for cleaning turnouts as a cost-effective approach to prevent the formation of icing on the upper structures of the railway track in harsh climatic conditions. A number of features on the application of the proposed electric heating system for switches SEIT-04/SEIT-04M manufactured by KTN LLC, St. Petersburg, are considered. The benefits in energy savings are also presented, as evidenced by the system performance test report.

Keywords: automatic system, electric heating, meteorological unit, electric heating control, icing sensor, ambient air sensor.

References

1. Gercik D. V., Semenov A. G. Innovacii on Railway in Severe Climate: Modernization of the System of the Electric Heating Arrowshaped Translation [Innovatsii na zheleznykh dorogakh v surovom klimate: modernizatsiya sistemy el-ektroobogreva strelochnykh perevodov], Transport and transport-technological systems: Materials of the International Scientific and Technical Conference [Transportnye i transportno-tekhnologicheskie sistemy: Materialy Mezhdu-narodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii], Tyumen, Russia, April 14, 2016, Tyumen, Industrial University of Tyumen, 2016, Pp. 79-84.

2. Osmolovsky D. V. New Electrical Heating System for Turnouts [Novaya sistema elektroobogreva strelochnykh perevodov], Automation, Communications, Informatics [Avtomatika, svyaz', informatika], 2011, No.10, Pp. 27-29.

3. Yakovlev I. P. Development of an Automated Control and Monitoring System for Electric Heating of Turnouts [Raz-rabotka avtomatizirovannoy sistemy upravleniya i kontrolya el-ektroobogrevom strelochnykh perevodov], Modern Problems of Radio Electronics: Proceedings of the XXI All-Russian Scientific and Technical Conference with International Participation [Sovremennye problemy radioelektroniki: Sbornik trudov XXI Vserossiyskoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem], Krasnoyarsk, Russia, May 03-04, 2018, Krasnoyarsk, Siberian Federal University, 2018, Pp. 121-125.

4. Kolisnichenko E. A. Evaluation of Economic Efficiency in the Implementation of a Device for Cleaning a Turnouts from Snow and Ice [Otsenka ekonomicheskoy effektivnosti pri vnedrenii ustroystva po ochistke strelochnogo perevoda ot snega i l'da], Science and Education for Transport: Proceedings of the VIII International Scientific and Practical Conference [Nauka i obrazovanie transportu: Materialy VIII Mezhdu-

narodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii], Samara, Russia, October 21-23, 2015, Samara, Samara State Transport University, 2015, Pp. 212-215.

5. Sultonov Sh. Kh. Conclusions About the Feasibility of Using an Electric Heating System from the Point of View of Technical and Economic Efficiency SEIT-04M [Vyvody o tselesoobraznosti primeneniya s tochki zreniya tekhniko-ekonomicheskoy effektivnosti sistemy elektroobogreva SEIT-04M], Transport Safety Problems: Proceedings of the X International Scientific and Practical Conference. Part 4 [Problemy bezopasnosti na transporte: Materialy X Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. Chast' 4], Gomel, Belarus, November 26-27, 2020, Gomel, Belarusian State University of Transport, 2020, Pp. 57-59.

6. Kochubey V. F., Evdokimov I. A. Snow and Ice Protection for Turnouts: Practical Solutions [Zashchita strelochnykh perevodov ot snega i l'da: prakticheskie resheniya], Railway Track and Facilities [Put' i putevoe khozyaystvo], 2015, No. 11, Pp. 29-33.

7. Outdoor precipitation sensor TSP-02. Product passport [Naruzhnyy datchik osadkov TSP-02. Pasport izdeliya]. Available at: http://antiled66.ru/images/instrukcii/pas-port_TSP02.pdf (accessed 22 Dec 2020).

8. Barausov V. A., Kochubej V. F. Electrical Heating Device of Track Switches Type SEIT-04 [Ustroystvo elektroobogreva strelochnykh perevodov tipa SEIT-04], patent RU No. 2582627, published at April 27, 2016, 18 p.

9. Selyanin S. G. Method and Device of Detecting Icing or Snow on a Controlled Surface [Sposob i ustroystvo ob-naruzheniya obledeneniya ili snega na kontroliruemoy poverkh-nosti], patent RU No. 2685631, published at April 22, 2019, 20 p.

10. Barausov V. A., Bubnov V. P., Sultonov Sh. Kh. Control Software for Surface Ice and Snow Detecting Device, Proceedings of Models and Methods of Information Systems Research Workshop in the frame of the Betancourt International Engineering Forum (MMISR 2019), St. Petersburg, Russia, December 04-05, 2019. CEUR Workshop Proceedings, 2020, Vol. 2556, Pp. 75-79. DOI: 10.24412/1613-0073-2556-75-79.

11. Sultonov Sh. Kh., Bubnov V. P. Algorithm of Operation of the Control System for Electric Heating of Turnouts on the Basis of Energy-Saving Technologies [Algoritm raboty sistemy upravleniya elektroobogrevom strelochnykh perevodov na os-nove energosberegayushchikh tekhnologiy], Transport: Problems, Ideas, Prospects: Proceedings of the LXXX All-Russian Scientific and Technical Conference of Students, Postgraduate

Students and Young Scientists [Transport: problemy, idei, per-spektivy: Sbornik trudov LXXX Vserossiyskoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii studentov, aspirantov i molodykh uchenykh], Saint Petersburg, Russia, April 20-27, 2020, St. Petersburg, PSTU, 2020, Pp. 74-77.

12. Sultonov Sh. Kh., Kritsky N. A., Sultonova Z. R. Structure of the Control Program and Method for Detecting Icing on the Surface of Switches [Struktura upravlyayushchey pro-grammy i sposob dlya obnaruzheniya obledeneniya na poverkh-nosti strelochnykh perevodov], Intellectual Technologies on Transport [Intellektual'nye tekhnologii na transporte], 2020. No. 2 (22), Pp. 59-64.

13. Barausov V. A., Grigoryev P. V., Sultonov Sh. Kh. Control Software for Surface Ice and Snow Detecting Device [Programma dlya ustroystva obnaruzheniya obledeneniya ili snega na kontroliruemoy poverkhnosti]. Certificate of State registration of a computer program RU No. 2020619431, published at August 17, 2020.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.