Адресні рішення для реалізації процесу підвищення надійності елементів електрообладнання шахтної електровозної відкатки

Abstract

Мета роботи: Зниження аварійності, мінімізація простоїв підземного транспорту та підвищення безпеки гірничих робіт шляхом обґрунтування, розробки та впровадження комплексу технічних рішень, спрямованих на підвищення експлуатаційної надійності тягового та допоміжного електрообладнання шахтних електровозів, а також обґрунтування та розробка комплексу науково обґрунтованих технічних рішень і модернізаційних заходів, спрямованих на підвищення експлуатаційної надійності, безвідмовності та безпеки елементів силового й захисного електрообладнання шахтного локомотивного транспорту в специфічних та агресивних умовах підземних гірничих виробок. Для досягнення поставленої мети необхідно виконати такі завдання: Провести статистичний аналіз відмов та дефектів основних вузлів електрообладнання контактних та акумуляторних електровозів (тягових двигунів, контролерів, захисної апаратури, акумуляторних батарей та струмоприймачів) в умовах діючих шахт. Провести комплексний аналіз статистичних даних щодо відмов, дефектів та аварійних ситуацій у системі підземного електропостачання та безпосередньо в бортовому електрообладнанні шахтних електровозів. Дослідити фізико-хімічні механізми деградації електроізоляційних матеріалів та контактних груп під впливом специфічних факторів середовища (висока вологість, хімічна агресивність шахтних вод, пил, вібраційні навантаження). Дослідити фізику процесів деградації ізоляційних матеріалів, контактних груп та силових напівпровідникових елементів під сукупним впливом екстремальної вологості, шахтного пилу, вібраційних навантажень та хімічно агресивного середовища. Розробити математичну модель надійності електрообладнання електровоза як складної системи з метою виявлення "вузьких місць" (найменш надійних елементів). Розробити ефективні технічні рішення щодо захисту бортової мережі електровоза та тягової контактної мережі від комутаційних та атмосферних перенапруг, а також від струмів витоку та короткого замикання. Спроектувати та обґрунтувати технічні рішення щодо модернізації вузлів (перехід на твердотільну комутаційну апаратуру, впровадження нових схем безіскрового захисту, покращення волого- та пилозахисту оболонок). Обґрунтувати параметри та конструктивні особливості модернізованих вузлів струмознімання та елементів секціонування контактної мережі з метою мінімізації дугоутворення та ерозії металу. Розробити алгоритми та структуру системи безперервного технічного діагностування стану ізоляції та температурного режиму обмоток в процесі експлуатації локомотива. Запропонувати схеми впровадження безконтактної комутаційної апаратури та інтелектуальних систем безперервного діагностичного моніторингу стану ізоляції обмоток тягових двигунів.