СОВРЕМЕННОЕ  СОСТОЯНИЕ  И  ПЕРСПЕКТИВЫ  РАЗВИТИЯ  ОПОРНОГО  ХОЗЯЙСТВА  ЖЕЛЕЗНЫХ  ДОРОГ  В  РФ

Кондратьев  Юрий  Владимирович

канд.  техн.  наук,  доцент  ОмГУПС,  РФ,  г.  Омск

E-mail: 

Кремлев  Иван  Александрович

канд.  техн.  наук,  доцент  ОмГУПС,  РФ,  г.  Омск

E-mail: 

Терёхин  Илья  Александрович

аспирант  ОмГУПС,  РФ,  г.  Омск

E-mail: 

CURRENT  STATE  AND  DEVELOPMENT  PROSPECTS  SUPPORT  EQUIPMENT  OF  THE  RAILROADS  IN  THE  RUSSIAN  FEDERATION

Kondratyev  Yury  Vladimirovich

candidate  of  Technical  Sciences,  Associate  Professor  of  OSTU,  Russia,  Omsk

Kremlev  Ivan  Aleksandrovich

candidate  of  Technical  Sciences,  Associate  Professor  of  OSTU,  Russia,  Omsk

Teryokhin  Ilya  Aleksandrovich

post-graduate  student   of  OSTU,  Russia,  Omsk

АННОТАЦИЯ

В  статье  представлена  история  развития  опорного  хозяйства.  Отражены  основные  преимущества  металлических  опор  над  железобетонными.  Проведен  анализ  состояния  опорного  хозяйства  и  показана  важность  пересмотра  вопросов  организации  эксплуатации  контактной  сети  без  заземления  опор  на  рельсы.

ABSTRACT

The  history  of  development  of  support  equipment  is  presented  in  article.  The  main  advantages  of  metal  support  over  the  ferroconcrete  are  reflected.  The  analysis  of  a  condition  of  support  equipment  is  carried  out  and  importance  of  revision  of  questions  of  the  organization  of  operation  of  a  contact  network  without  grounding  of  support  on  rails  is  shown.

Ключевые  слова:  электрификация;  опорное  хозяйство;  металлические  опоры;  контактная  сеть;  разземление  опор.

 Keywords:   electrification;  support  equipment;  metal  support;  contact  network;  ungrounded  support.

Электрифицированная  железная  дорога  представляет  собой  сложный  комплекс  взаимосвязанных  устройств,  среди  которых  важнейшее  место  занимает  контактная  сеть.  Одним  из  основных  элементов  контактной  сети  являются  опоры,  обеспечивающие  заданное  положение  контактной  подвески  в  плане  и  профиле  над  железнодорожными  путями,  благодаря  чему  реализуется  передача  электроэнергии  подвижному  составу  и  надежность  токосъема  [3].  В  разные  периоды  времени,  начиная  с  1929  г.  (когда  была  сооружена  первая  электрифицированная  линия)  и  по  настоящее  время  опоры  контактной  сети  прошли  несколько  этапов  эволюционного  развития. 

На  первом  этапе,  начиная  с  1929  г.  и  по  1955  г.,  при  электрификации  применялись  в  основном  металлические  и  деревянные,  за  редким  исключением  железобетонные  опоры.  Уже  к  середине  1950-х  годов  опыт  эксплуатации  контактной  сети  показал,  что  наибольшей  долговечностью  и  надежностью  обладали,  металлические  опоры.

Второй  этап  в  развитии  опорного  хозяйства  контактной  сети  начался  с  середины  1960-х  годов  и  связан  с  принятием  в  то  время  генерального  плана  электрификации  железных  дорог  России.  Для  его  осуществления  при  планировавшихся  темпах  сооружения  электрифицированных  линий  требовалось  значительное  количество  металла.  Однако  в  тот  период  в  стране  ощущался  значительный  дефицит  металла,  поэтому  с  покрытием  этой  потребности  возникли  огромные  трудности.  В  связи  с  этим  было  принято  решение  о  максимальном  использовании  для  изготовления  опор  железобетона.  На  данном  этапе  широко  применялись  предварительно  напряженные  опоры,  армированные  высокопрочной  проволокой.  При  последующей  эксплуатации  этих  опор  выявились  их  неустранимые  конструктивные  недостатки  и  низкая  надежность. 

Начиная  с  1993  г.  начался  третий  этап  в  связи  с  принятием  нового  подхода  к  конструированию  и  обеспечению  надежности  опор.  Этот  период  характеризуется  применением  высоконадежных  опор  со  смешанным  армированием.  Также  велась  и  ведется  разработка  и  совершенствование  металлических  опор  контактной  сети. 

До  недавнего  времени  главным  препятствием  по  широкому  применению  металлических  стоек  являлась  более  высокая  их  стоимость  по  сравнению  с  железобетонными  (в  1,7—2,1  раза).  Однако  с  2006  по  2007  гг.  тенденция  резкого  увеличения  стоимости  железобетонных  стоек  опор  контактной  сети  фактически  сократила  разницу,  которая  не  послужила  сдерживающим  фактором  применения  металлических  стоек  на  объектах  новой  электрификации  и  реконструкции  контактной  сети. 

Проведенный  анализ  технико-экономического  сравнения  вариантов  монтажа  металлических  опор  взамен  железобетонных  при  строительстве  и  реконструкции  контактной  сети  также  показал  ряд  преимуществ  металлических  опор  [4]: 

1.  Упрощенный  монтаж  на  железобетонный  фундамент  с  возможностью  регулировки  вертикального  положения  опоры  без  регулировки  вертикального  положения  фундамента.

2.  Упрощенная  диагностика  состояния  металла,  повышенный  срок  службы.

3.  Минимальные  затраты  при  дальнейшей  эксплуатации.

4.  Отсутствие  проблем  с  последующей  утилизацией.

В  связи  с  данными  обстоятельствами  Департаментом  электрификации  и  электроснабжения  ОАО  «РЖД»  разработано  Техническое  указание  №  К-04/07  от  01.06.2007  г.  «О  применении  металлических  опор  при  строительстве  и  реконструкции  контактной  сети».  В  нем  обязывают  внести  корректировки  в  проектно-сметную  документацию,  технические  задания  и  технические  условия  при  строительстве  и  реконструкции  контактной  сети.  Согласно  данному  указанию  необходимо  применять  только  раздельные  металлические  опоры,  а  железобетонные  применять  только  в  крайних  случаях  при  согласовании  Департамента.  Между  тем,  действующие  проектные  решения  по  контактной  сети  КС-160  и  КС-200  были  разработаны  в  2001—2007  гг.  с  учетом  применения  железобетонных  опор.  В  связи  с  этим  разработан  один  из  проектов  —  КС.МК-08  «Металлические  коробчатые  двухшвеллерные  опоры  контактной  сети.  Узлы  крепления  поддерживающих  конструкций.  Материалы  для  проектирования  и  монтажа»  от  16.04.2008  г.,  в  котором  приведены  технические  решения  для  реализации  на  металлических  опорах  типа  МК  (МКГ)  узлов  контактной  сети  по  ранее  разработанным  проектам  КС-160  и  КС-200.

Опоры  в  данном  проекте  конструктивно  выполнены  как  раздельные,  устанавливаемые  на  железобетонные  трехлучевые  фундаменты  ТСА,  ТСАЭ  по  проекту  4182И  ОАО  «ЦНИИС»  с  закреплением  их  с  помощью  анкерных  болтов,  забетонированных  в  фундамент.

По  состоянию  на  01.07.2013  г.,  парк  опор  контактной  сети  составляет  1,738  млн.  опор,  из  них  1,59  млн.  железобетонных  (38,8  %  на  участках  постоянного  тока,  61,2  %  на  участках  переменного  тока)  и  0,14  млн.  металлических  опор  [1].

Количество  опор  контактной  сети  со  сроком  эксплуатации  свыше  40  лет  составиляет  556,6  тыс.  опор,  или  32  %.  Наибольшее  количество  таких  опор  в  хозяйствах  Московской  (78,2  тыс.  шт.),  Западно-Сибирской  (75,7  тыс.  шт.),  Южно-Уральской  (52,1  тыс.  шт.)  и  Юго-Восточной  (51,0  тыс.  шт.)  дирекций  инфраструктуры  [2].  Динамика  численности  опор  контактной  сети  старше  40  лет  представлена  на  рис.  1.

Рисунок  1.  Динамика  численности  опор  контактной  сети  старше  40  лет  (тыс.  шт.)

Между  тем  в  хозяйстве  эксплуатируется  порядка  67,5  тыс.  дефектных  опор  контактной  сети.  Наибольшее  количество  дефектных  опор  в  Красноярской  ДИ  (11,6  тыс.  шт.),  Дальневосточной  (8,1  тыс.  шт.),  Южно-Уральской  (7,9  тыс.  шт.),  Западно-Сибирской  (6,1  тыс.  шт.)  и  Свердловской  (5,4  тыс.  шт.).  В  среднем  по  сети  дорог  удельный  вес  дефектных  опор  составляет  3,9  %.  Также  в  хозяйстве  электрификации  и  электроснабжения  сети  дорог  в  эксплуатации  на  01.07.2013  г.  находились  303  остродефектных  опоры  контактной  сети.  Из  303  остродефектных  опор:  289  —  железобетонные,  14  —  металлические.

На  участках  постоянного  тока  в  целом  по  сети  находится  в  эксплуатации  33,5  тыс.  электрокоррозионноопасных  опор.  Наибольшее  их  количество  на  Западно-Сибирской  —  11,4  тыс.,  Южно-Уральской  —  9,7  тыс.,  Московской  ДИ  —  5,8  тыс.  В  среднем  по  сети  дорог  удельный  вес  электрокоррозионноопасных  опор  на  участках  постоянного  тока  составляет  3,8  %. 

Тем  не  менее  согласно  «Плану  поэтапной  замены  дефектных  и  электрокоррозионных  опор  контактной  сети  на  период  2013—2015  гг.»  ежегодно  принимаются  меры  по  максимальному  снижению  количества  дефектных  опор  и  опор  старше  40  лет.  За  2013  г.  в  целом  по  хозяйству  было  заменено  8806  опор  контактной  сети,  из  них  дефектных  и  остродефектных  —  4866  опор.  В  целом  по  сети  дорог  количество  замененных  остродефектных  и  дефектных  опор  составляет  55,3  %  от  общего  парка  выменянных  опор. 

Как  уже  было  отмечено,  опоры  представляют  собой  один  из  наиболее  ответственных  элементов  контактной  сети.  От  их  состояния  во  многом  зависит  безопасность  и  бесперебойность  движения  поездов.  Выход  из  строя  даже  одной  опоры  может  привести  к  длительным  перерывам  в  движении  поездов  или  даже  к  серьезной  аварии.

Безопасность  движения  поездов  и  экономика  перевозок  требуют,  чтобы  эксплуатационная  надежность  опор  была  высокой  в  течение  всего  расчетного  срока  их  службы.  Такое  требование  может  быть  выполнено  с  постепенной  заменой  железобетонных  опор  на  металлические  опоры.

На  вновь  проектируемых  участках  планируют  устанавливать  металлические  опоры,  что  требует  пересмотра  ряда  вопросов  организации  эксплуатации  контактной  сети  без  заземления  опор  на  рельсы.

Список  литературы:

1.«Анализ  состояния  опорного  хозяйства  контактной  сети  во  втором  квартале  2013  г.»  (утверждены  распоряжением  Управления  электрификации  и  электроснабжения  Центральной  дирекции  инфраструктуры  филиала  ОАО  «РЖД»  от  22  июля  2013  г.  №  ЦЭЭ-13/02).

2.«Анализ  работы  хозяйства  электрификации  и  электроснабжения  за  2012  г.»  (утверждены  распоряжением  Управления  электрификации  и  электроснабжения  Центральной  дирекции  инфраструктуры  филиала  ОАО  «РЖД»  от  22  марта  2013  г.  №  исх  –  9499/ЦДИ).

3.Подольский  В.И.  Железобетонные  опоры  контактной  сети.  Конструкция,  эксплуатация,  диагностика:  Труды  ВНИИЖТ.  М.:  Интекст,  2007.  —  152  с.

4.Техническое  указание  №  К-04/07  «О  применении  металлических  опор  при  строительстве  и  реконструкции  контактной  сети»  (утверждены  распоряжением  Департамента  электрификации  и  электроснабжения  ОАО  «РЖД»  от  01  июня  2007  г.  №  ЦЭСС-4-06/02).