Оценка ресурса и остаточного ресурса одного из классов релейных централизаций

В настоящее время в Болгарии происходит модернизация основных железнодорожных направлений (коридоров) с целью повышения скорости движения поездов до 160/200 км/час, что вызывает необходимость внедрения современных европейских средств управления движением (ERTMS/ETCS, относящихся к так называемым системам класса «А»). На остальных участках продолжается эксплуатация преимущественно релейных систем обеспечения безопасности движения поездов (так называемых систем класса «Б»). К этим системам относятся прежде всего станционные централизации, большинство из которых на данный момент являются маршрутно-релейными. На железных дорогах Болгарии применяются два класса маршрутно-релейных централизаций (МРЦ) – на реле так называемого «первого класса надёжности» и на реле так называемого «не первого класса». Неизбежное увеличение возраста централизаций вызывает необходимость оценки их технического состояния и технической пригодности с целью определения стратегий их дальнейшей эксплуатации. Такая оценка является затруднительной, во первых, из-за отсутствия статистических данных по видам систем и по их составным элементам об отказах и о параметрах надёжности в процессе эксплуатации, во вторых, из-за отсутствия рекомендаций производителей по сроку службы МРЦ. Срок службы и остаточный срок службы, также как ресурс и остаточный ресурс централизаций можно было бы, по мнению автора, оценивать по следующим критериям: • электрический и механический ресурс/износ элементной базы; • надёжностные параметры релейной элементной базы; • электрический и механический ресурсы или состояние наружной и внутренней кабельной сети; • эксплуатационные расходы, необходимые для содержания МРЦ в рамках предварительно заданных технических параметров. В статье производится анализ и оценка среднего ресурса и среднего остаточного ресурса централизаций на базе первых двух критериев. Делается вывод о том, что ни электрическая, ни механическая износостойкость элементной базы не являются ведущими характеристиками для оценки этих ресурсов. Для учёта некоторых надёжностных параметров релейной элементной базы применяются два подхода – детерминированный и вероятностный, которые основываются на характеристике реле первого класса надёжности «интенсивность опасных отказов». На её базе рассчитана вероятность опасного отказа находящихся в эксплуатации реле первого класса для 58 болгарских МРЦ с немаршрутизированными манёврами типа Н 68 и вероятность их безопасной работы, которую предлагается использовать для вычисления среднего остаточного ресурса реле, а на этой основе – среднего остаточного ресурса централизаций этого типа. К началу 2021 года последний оценивается на максимум 11 лет. Рассмотрены последствия применения в последующие годы двух стратегий: а) «ничего не делается» и б) «управление ресурсом/возрастом МРЦ» (на базе программы постепенного снятия с эксплуатации и переоснащения станций с централизациями типа Н 68). Это является необходимым условием и для управления безопасностью движения поездов. Приводятся аргументы в пользу того, что в качестве среднего ресурса МРЦ можно принять их эксплуатацию в течение не более 60 лет. Учитывая дополнительные факторы, этот срок следует воспринимать как прогнозное значение ожидаемого времени, по истечении которого соответствующая централизация достигнет предельного состояния и будет снята с эксплуатации. Средний ресурс и средний остаточный ресурс следует считать лучшим ориентиром ожидаемого предельного возраста МРЦ этого типа.

1. Лейфер Л. А., Кашникова П. М. Определение остаточного срока службы машин и оборудования на основе вероятностных моделей. – ЗАО «Приволжский центр финансового консалтинга и оценки». – 2007. [Электронный ресурс]: http://www.labrate.ru/leifer/leifer_kashnikova_article_2007-1_residual_service_life.htm. Доступ 24.04.2021.

2. Садыхов Г. С., Савченко В. П., Сидняев Н. И. Модели и методы оценки остаточного ресурса изделий радиоэлектроники: Монография. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2015. – 384 с. ISBN 978-5-7038-4006-1. [Электронный ресурс]: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29814108. Доступ 29.04.2021.

3. Андреев Д. А., Назарычев И. А. Анализ методов оценки коммутационного ресурса высоковольтных выключателей // Вестник ИГЭУ. − 2008. − Вып. 2. – С. 69−84. [Электронный ресурс]: http://ispu.ru/files/str._69-84.pdf. Доступ 24.04.2021.

4. Болотский Д. Н. Методы оценки надёжности и рисков производственного процесса эксплуатации объектов инфраструктуры железнодорожного транспорта / Дис... канд. техн. наук. − М.: РУТ (МИИТ), 2020. – 181 с. [Электронный ресурс]: https://www.miit.ru/content/%D0%B4%D0%B8%D1%81%D1%81%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F_10092020_%D0%91%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D1%82%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%94.%D0%9D..pdf?id_wm=856542.

5. Сороко В. И. Реле железнодорожной автоматики и телемеханики. − М.: НПФ «Планета», 2002. – 696 с. ISBN 5-901307-04-6.

6. Шмырев А. С. Справочник по железнодорожной автоматике и телемеханике / 2 изд., перераб. и доп. − М.: «Транспорт», 1970. – 384 с.

7. Сертификация и доказательство безопасности систем железнодорожной автоматики / Под ред. д.т.н. Вл. В. Сапожникова. − М.: «Транспорт», 1997. − 288 с. [Электронный ресурс]: https://pt.b-ok.com/book/2960213/9ec31b. Доступ 29.04.2021.