vestnikvniizhtВестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ВЕСТНИК ВНИИЖТ)RUSSIAN RAILWAY SCIENCE JOURNAL2223-97312713-2560Joint Stock Company "Railway Research Institute"10.21780/2223-9731-2018-77-2-110-117vestnikvniizht-202Research ArticleДругоеMiscellaneousНадежность и долговечность полимерных изоляторов контактной сетиReliability and durability of polymer insulators of the contact networkЛукьяновА. М.Luk’YanovA. M.noemail@neicon.ruЧепелевЮ. Г.ChepelevYu. G.Сhepelev.yuri@vniizht.ruЛукьяноваА. А.Luk’YanovaA. A.noemail@neicon.ruФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский университет транспорта» (ФГБОУ ВО РУТ (МИИТ)РоссияFederal State Budget Educational Institution of Higher Education “Russian University of Transport” (FGBOU VO RUT (MIIT)Russian FederationАкционерное общество «Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» (АО «ВНИИЖТ»)РоссияJoint Stock Company “Railway Research Institute” (JSC “VNIIZhT”)Russian Federation201828042018772110117Copyright © Лукьянов А.М., Чепелев Ю.Г., Лукьянова А.А., 20182018Лукьянов А.М., Чепелев Ю.Г., Лукьянова А.А.Luk’Yanov A.M., Chepelev Y.G., Luk’Yanova A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.journal-vniizht.ru/jour/article/view/202

В статье описан способ расчета осесимметричных клееобжимных соединений полимерных изоляторов на основе метода конечных элементов. Проанализировано напряженное состояние зоны стыка «стеклопластиковый стержень - оконцеватель». Определены оптимальные размеры клееобжимного соединения изолятора с учетом вязкоупругих свойств клея. Приведены результаты испытаний макетов полимерных изоляторов контактной сети в интервале изменения температур -60...+120 °С. Дана оценка долговечности натяжных (подвесных), фиксаторных и консольных полимерных изоляторов на основе принципа температурно-временной аналогии.

On the network of electrified railroads and power lines of advanced countries there is an intensive work undergoing on the conversion of traditional insulating structures made of porcelain and glass to new ones - polymeric. In order to minimize mechanical damage, it is necessary first of all to investigate the stress-strain state in the connection zone “end terminal - fiberglass rod”, and on the basis of the results obtained, to develop a number of design solutions that make it possible to provide the required reliability of such connection. The analysis of the stress-strain state and the strength of the joint between the fiberglass rod and the end terminal is of greatest interest, taking into account the viscoelastic properties of the glue (glue creeping). Authors present a method for calculating axis-symmetric glue joints of polymer insulators based on the finite element method. The stress state of the junction zone (“end terminal - fiberglass rod”) is analyzed. Optimum sizes of the glue-joint connection of the insulator are determined taking into account the viscoelastic properties of the glue. The results of testing the models of polymer insulators of the contact network in the temperature range -60 ... + 100 °C are given and the life of tension (suspension), fixation and console polymer insulators is estimated on the basis of the principle of temperature-time analogy. The proposed technique for assessing the stress-strain state of the glued joint of polymer insulators, taking into account the viscoelastic properties of the adhesive, allows to determine the optimal parameters of the end caps, taking into account the time of action of the load on the insulator. An analysis of the experimental curves of durability has made it possible to establish the norms governing the change in the durability of a polymer insulator, depending on the load acting on it. A load, that provides reliable operation of the polymer insulator for 30 years, can be accepted for tension insulators, which is not more than 40 % of the destructive insulator, and for fixative and console - not more than 45 and 50 % respectively.

контактная сетьполимерные изоляторыосесимметричные клееобжимные соединениянадежностьдолговечностьконечно-элементная модельReferencesЛукьянов А.М., Чепелев Ю.Г., Бардин А.Н. Разрабатываем полимерные консоли // Мир транспорта. 2016. Т. 14. № 3. С. 60 - 66.Luk'yanov A. M., Chepelev Yu. G., Bardin A. N. How to develop polymeric consoles. The World of Transport and Transportation, 2016, Vol. 14, no. 3, pp. 60 – 66.Лукьянов А.М., Чепелев Ю.Г. Полимерные изоляторы для устройств контактной сети // Мир транспорта. 2016. Т. 14. № 5. С. 56 - 64.Luk'yanov A. M., Chepelev Yu. G. Polymer insulators for contact network devices. The World of Transport and Transportation, 2016, Vol. 14, no. 5, pp. 56 – 64.Применение полимерных изоляторов в устройствах контактной сети электрифицированных железных дорог / Ю. И. Горошков [и др.]. М.: Транспорт, 1987. 48 с.Goroshkov Yu. I., Il'in V. N., Luk'yanov A. M., Chepelev Yu. G. Primenenie polimernykh izolyatorov v ustroystvakh kontaktnoy seti elektrifitsirovannykh zheleznykh dorog. Moscow, Transport Publ., 1987, 48 p.Shaokuan Chen, Xiu-dan Wang, Yun Bai, Hai-dong Liu, Bao-huo Mao. Tiedao xuebao // J. China Railway Soe. 2013. Vol. 35. № 12. P. 37 - 42. ,Shaokuan Chen, Xiu-dan Wang, Yun Bai, Hai-dong Liu, Bao-huo Mao. Tiedao xuebao. J. China Railway Soe. 2013, Vol. 35, no. 12, pp. 37 – 42.Kunz Dietmar. Oberleitung Sicat SX - Zulassung und Betriebserfahrung in Ungarn // Elektrishe Bahnen. 2013. Vol. 111. № 6 - 7. Р. 440 - 444.Kökėnye s i Miklŏs, Kunz Dietmar. Oberleitung Sicat SX – Zulassung und Betriebserfahrung in Ungarn. Elektrishe Bahnen, 2013, Vol. 111, no. 6 – 7, pp. 440 – 444.Фрейдин А. С. Прочность и долговечность клеевых соединений. М.: Химия, 1981. 270 с.Freydin A. S. Prochnost' i dolgovechnost' kleevykh soedineniy. Moscow, Khimiya Publ., 1981, 270 p.Потапов В.Д., Лукьянов А.М. Оптимизация параметров конструкции клеевого захвата натяжных полимерных изоляторов // Вестник ВНИИЖТ. 1986. № 4. С. 15 - 18.Potapov V. D., Luk’yanov A. M. Optimization of design parameters for glue gripping of tension polymer insulators. Vestnik VNIIZhT [Vestnik of the Railway Research Institute], 1986, no. 4, pp. 15 – 18.Кравчук А.С., Майборода В.П., Уржумцев Ю.С. Механика полимерных и композиционных материалов. М.: Наука, 1985. 304 с.Kravchuk A. S., Mayboroda V. P., Urzhumtsev Yu. S. Mekhanika polimernykh i kompozitsionnykh materialov. Moscow, Nauka Publ., 1985, 304 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.