Введение к работе
Актуальность темы. Газо- и нефтедобывающие промышленные омплексы япляются ведущими, приоритетными отраслями современной кономики. Важнейшей частью этих комплексов являются протяженные азо- и нефтепроводы, необходимые для транспортировки газо- и [сфтепродуктов от удаленных месторождений к промышленным центрам і их дальнейшего распределения.
Опыт эксплуатации трубопроводов, особенно магистральных, видетельствует, что належності) их работы и срок службы в нервую >чередь определяется эффективностью защиты от электрохимической соррозии. Он показывает, что катодная поляризация металла іащищаемьіх сооружений является самым эффективным техническим ієшснием, обеспечивающим стабильное предотвращение как груптово-ючвенной, так и коррозии, вызываемой блуждающими токами. Поэтому говременный полигон магистральных трубопроводов оснащен сотнями и тысячами катодных станций (СКЗ) и дренажных устройств (ДУ) -эсновных источников катодной поляризации защищаемых сооружении.
Эффективность электрохимической защиты предполагает непрерывность катодной поляризации защищаемого сооружения и может жазаться малоэффективной при низкой надежности СКЗ и ДУ.
Надежность любого устройства нельзя рассматривать безотносительно к условием его функционирования. По отношению к СКЗ и ДУ это означает работу в сложных метеорологических районах, подверженность воздействию экстремальных нагрузок и температур, отсутствие постоянного контроля работы и т. д. Поэтому причиной их отказов является действие самых различных физических факторов (ветер, дождь, снег, обвалы в горах и пр.). Но, как покалывает
статистика, до 40-50 и более процентов отказов сипзаны с атмосферньи или коммутационными перенапряжениями, выбывающими поврежден полупроводниковых вентилей.
Особенно велика роль фактора иеренап] жений для вентил дренажных устройств, осуществляющих защиту подземных сооружен и расположенных в зоне влияния электрических железных дорог имеющих непосредственную гальваническую >. .;язь с рельсами, нормальных стационарных режимах работы потенциалы рельсов превышают десятки вольт.
Положение резко изменяется в нестационарных режимах, ког проявляется индуктивность рельсов и земли (при переключениях подвижном составе, коротких замыканиях (к. з.) в тяговой сет грозовых разрядах). И тогда потенциалы рельсов достигают тысячи десятки тысяч вольт и могут быть причиной проґюя полупроводникові вентилей дренажных устройств. Однако этому вопросу до сих пор уделялось достаточного внимания. Поэтому в Эксплуатируемых ДУ , сих пор можно встретить вентили 4-6 класса, а низкая надежность Д часто является причиной нарушения электрохимической защиты длительные промежутки времени.
Цель диссертации. Целью диссертации является исследован перенапряжении на полупроводниковых вентилях дренажных устройсл проникающих из рельсовой сети.
Метод исследования. В работе использован; метод гармонически анализа нестационарных процессов в цепях с распределенпы: параметрами на основе интегрального преобразования Фурье, мет статистического моделирования.
Научная новизна: - разработана математическая модель системы "рельс-земля-подземпе
сооружение" с частотно-зависимыми параметрами ее элементов;
применен метод анализа переходных процессов в системе "рельс-земля-подземное сооружение" с использованием интегрального преобразования Фурье ;
определены вероятностно-статистические характеристики тока дренажа методом статистического моделирования и параметры блока защиты ДУ от перенапряжений;
предложена математическая модель тяговой сети постоянного тока 3,3 кВ при коротком замыкании;
разработаны программа расчета нестационарных процессов в системе "рельс-земля-нодземное сооружение" и программа вычисления тока короткого замыкания в тяговой сети постоянного тока 3,3 кВ.
Практическая ценность: даны рекомендации по повышению надежности находящихся в эксплуатации на магистральных трубопроводах дренажных устройств за счет модернизации путем оснащения их специальным защитным блоком на основе варисторов.
Апробация работы: Основные положения и результаты исследования обсуждены и одобрены на заседании кафедры "Энергоснабжение электрических железных дорог" МИИТа.
Публикации: Основные результаты диссертации изложены в двух опубликованных работах.
Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка использованной литературы. Работа изложена на 176 страницах, из них 139 страниц машинописного текста, 59 рисунков, 5 таблиц, 45 ссылок на литературу, 37 страниц приложений.
