К.т.н. Шмойлов А.Н., к.т.н. Клюканов А.В., к.т.н. Петухов С.А.

Самарский государственный университет путей сообщения, Россия

Совершенствование технологии контроля и диагностирования электронных блоков пассажирских вагонов

Усложнение электрических схем пассажирских вагонов новых построек и старение старых требует значительного ужесточения требований к проведению испытаний после плановых ремонтов, технического обслуживания и качественной подготовки в рейс. Становится актуальным вопрос создания соответствующей диагностической базы в пассажирских вагоноремонтных депо, обеспечивающей качественный контроль за состоянием пассажирских вагонов, независимый от человека, гарантирующий пожаробезопасность, и эксплуатационную надежность в процессе эксплуатации [1].

Анализ конструкций и схем различных устройств для диагностики электронных блоков пассажирских вагонов, проведенный на кафедре «Вагоны» Самарского государственного университета путей сообщения позволил сделать следующие выводы:

- имеющиеся сейчас стенды позволяют проверять электрооборудование только в реальном режиме (имитируя движение вагона) и, следовательно, ни коим образом не могут проверить работу цепей защиты электрооборудования, а также работу электрооборудования в критических ситуациях. Проверка на стенде, имитирующем движение, является трудоемким, малоэффективным и дорогостоящим.

- самодиагностика или встраиваемая диагностика проверяет только выходные узлы схемы, что соответствует уровню диагностики 20...30%. Дальнейшее повышение уровня самодиагностики приводит к снижению надежности электрооборудования за счет усложнения электрической схемы.

Имеющееся в настоящее время руководство по ремонту электрооборудования пассажирских вагонов требует проверки работоспособности при краевых параметрах воздействия на проверяемое электрооборудование. Предлагаемые к поставке стенды являются узкоспециализированными и не обеспечивающими полную диагностику. Кроме того, требуемое количество разных стендов даже для одной системы электрооборудования пассажирского вагона превышает 20 штук. Диагностика на данном оборудовании требует знаний оператора и не исключает «человеческого фактора».

Анализ состояния исследуемой проблемы, в том числе результатов патентных исследований, выявил исходный вариант системы контроля и диагностирования электронных блоков пассажирских вагонов. В качестве аналога системы принят мобильный прибор контроля качества изоляции электрооборудования пассажирских вагонов, содержащий модуль измерения, имеющий элементы подключения к измеряемому оборудованию, блок питания, содержащий аккумуляторные батареи для обеспечения питанием электронных блоков прибора, имеющий возможность подсоединения зарядного блока с питанием от сети 220В, 50Гц [2].

Недостатками данного комплекта являются отсутствие системы диагностики работы блока высоковольтного питания, что снижает надежность работы и безопасность эксплуатации котла отопления, в частности, и всего комплекта в целом; отсутствие диагностики постоянного напряжения на магистрали 110В и напряжений на выходах повышающих преобразователей напряжения в статическом преобразователе частоты.

Альтернативная технология, предлагаемая сотрудниками кафедры: устройство контроля и диагностики электронных блоков пассажирских вагонов, которая содержит комплект электрооборудования пассажирского вагона, состоящего из силового электрооборудования вагона и устройств управления этим электрооборудованием и переносного стенда диагностики цепей пассажирского вагона.

От известных решений система отличается тем, что стенд диагностики цепей пассажирского вагона подключается с помощью соединительных жгутов в отдельности к разъемам силового электрооборудования вагона и его устройств управления непосредственно в самом вагоне, что позволяет производить оперативно диагностику в отдельности электрооборудования и его управления без извлечения проверяемых узлов из рабочих мест.

Схема устройства контроля и диагностики электронных блоков пассажирских вагонов представлена на рисунке 1. Устройство содержит комплект электрооборудования пассажирского вагона, состоящего из силового электрооборудования вагона и устройств управления этим электрооборудованием и переносного стенда диагностики цепей пассажирского вагона. Соединительные разъемы силового электрооборудования и устройств управления этим электрооборудованием разъединяются, а к ним подключаются разъемы соединительных жгутов переносного стенда диагностики цепей пассажирского вагона, позволяющие последовательно коммутировать силовые цепи, замеряя их параметры, а также отдельно производить диагностику управления в предельных режимах.

Рисунок 1 – Устройство контроля и диагностики электронных блоков пассажирских вагонов

Данное устройство обеспечивает объективную диагностику цепей управления и электронных блоков пассажирских вагонов после ремонта, технического обслуживания и проведения профилактических работ.. Определена оптимальная схема устройства контроля и диагностики электронных блоков пассажирских вагонов.

Определена техническая и экономическая эффективность устройства контроля и диагностирования электронных блоков пассажирских вагонов Годовой экономический эффект, согласно расчетам, может составить 673133,7 руб.

Срок окупаемости устройства составит Т_ок≈1 год.

Литература:

1. Техническая диагностика вагонов: учебник: в 2 ч / Р.А. Ахмеджанов и др.; под ред В.Ф. Криворученко. М.: ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2013

2. Свидетельство на полезную модель № 76720, РФ, G01R31/02. Мобильный прибор контроля качества изоляции электрооборудования пассажирских вагонов / В.Д. Барабанов, Д.Е. Викулин. – № 2008119326/22; Заявлено 19.05.2008; Опубл. 27.09.2008; Приоритет 19.05.2008// Изобретения. Полезные модели. – 2009. – № 4