19 июня 2021 09:50

Учёные предложили методы защиты электровозов от перегрева

Локомотивы нового поколения имеют повышенную мощность и силу тяги, что требует применения особых мер по изоляции электронной аппаратуры от воздействия высоких температур.
Например, современные тиристоры и силовые транзисторы работают при напряжении до 10 кВ и номинальном токе до 4–5 кА, что способствует их перегреву. Поэтому на электровозах необходимо применять надёжные системы охлаждения оборудования.

Однако, как установили учёные МИИТа, при традиционном воздушном охлаждении в аппаратные блоки могут попадать пыль, влага и даже снег, что вредно для электроники. Исследования показали, что решить эту проблему можно, используя систему жидкостного охлаждения с принудительной циркуляцией теплообменного агента, который должен обладать высокой теплоёмкостью, текучестью, незамерзаемостью и диэлектрической прочностью.

Опыт применения подобного охлаждения в преобразовательных установках электровозов ЭП10 и ЭП20 показал его высокую эффективность. Правда, для его широкого внедрения необходима соответствующая система технического обслуживания как непосредственно на электровозе, так и при подъёмочных и заводских ремонтах.

По мнению сотрудников вуза, непрерывный контроль исправности электронного оборудования можно вести, измеряя его температуру с записью показаний термодатчиков и тепловизоров бортовой регистрирующей аппаратурой с последующей расшифровкой в депо. Кроме того, необходим поэлементный контроль силовых полупроводников. Для этого можно использовать диагностическую аппаратуру, способную измерять вольтамперные характеристики и параметры теплового сопротивления.

Ещё одним источником повышенного нагрева электрооборудования мощных электровозов является неправильный монтаж проводов, поскольку при переходе на асинхронные тяговые двигатели нагрузка на кабели возрастает, и их нагрев увеличивается пропорционально квадрату тока. К тому же кабельные соединения на электровозах прокладывают группами в закрытых стальных коробах, что обеспечивает их надёжную защиту от механических воздействий, но ухудшает теплоотдачу. В результате возрастает температура кабеля, включая его клеммы, образуется неустойчивый электрический контакт, проявляющийся в искрении. Учёные МИИТа предложили контролировать эти процессы с помощью дистанционного замера инфракрасного излучения и радиосигналов, генерируемых при искрении.

Не менее важно следить за электрической прочностью изоляции, чтобы избежать её пробоя. Для этого нужно регулярно замерять ток утечки, увлажнение оболочки кабеля, частичные разряды. А прогнозировать напряжение пробоя можно методами неразрушающего контроля.

Как считают сотрудники университета, применение предложенных методов диагностики электронной аппаратуры электровозов позволит исключить внезапные отказы техники и возникновение пожароопасных ситуаций в пути следования.

Андрей Стрельцов

Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
  1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12 13
14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27
28 29 30