НАПРАВЛЕНИЯ ВНЕДРЕНИЯ СВЕТОДИОДНОГО ОСВЕЩЕНИЯ НА ОБЪЕКТАХ РОССИЙСКИХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

Традиционные тепловые источники света утрачивают свою актуальность. Однако, несмотря на то, что современные светодиодные осветительные приборы приобрели широкую популярность, в узких отраслях промышленности и транспорта они только начинают активно внедряться - это касается, в том числе разработки и внедрения новых высокоэффективных источников света для железнодорожного подвижного состава. Надежность и эффективность прожекторов непосредственно влияют на безопасность эксплуатации железнодорожного транспорта. При этом в связи с невозможностью быстрой актуализации нормативной документации на использование новых осветительных приборов остается в использовании большой процент тепловых источников света.

В связи с этим, стоит задача максимального транслирования опыта внедрения передовых технологий светодиодного освещения на железнодорожном транспорте. Предполагается, что позитивный опыт и статистика эффективности поможет повысить энергоэффективность участков железных дорог, неохваченных инновациями.

С удовлетворением следует отметить деятельность компании ООО «Доломант-Т», которая была основана в 2011 году с целью разработки и активного внедрения светотехнической продукции на железнодорожном транспорте.

За годы  своей деятельности специалисты компании разработали как отдельные узлы и конструктивные решения, так и комплексные решения внедрения светодиодного освещения объектов железнодорожного транспорта.

Компания по текущее время реализовала более 150 проектов в инфраструктуре железной дороги на 12 участках: Октябрьской, Северной, Восточно-Сибирской, Западно-Сибирской, Красноярской, Забайкальской, Московской, Северо-Кавказской, Дальневосточной, Свердловской, Куйбышевской, Приволжской. Успешно реализованы и эксплуатируются проекты на Белорусской, Украинской и Индийской железных дорогах.

В качестве современных направлений внедрения светодиодного освещения на участках железнодорожной инфраструктуры специалисты выделяют следующие:

• ригельное освещение, депо, мосты, платформы, переезды, пешеходные переходы;
• установку светильников со светодиодами на железнодорожных путях;
• подсветка светодиодами опор и металлоконструкций.

Специалисты не раз обращались к этой теме в своих публикациях. Например, В.Волков, П.Гиндин и В.Карпов, анализируют современное железнодорожное светотехническое оборудование [1, с.37-47]. Авторы в своей статье рассматривают такое оборудование как светофоры, фонари лобовые, буферные, прожекторы ригельные и переносные, светильники различного назначения и приводят их типы и основные технические параметры.

Другая группа авторов [2, с.56-59] рассматривает особенности и экономическую эффективность ригельного освещения, отмечая, что ригельное освещение – одно из наиболее заметных и необходимых направлений внедрения светодиодного освещения.

С учетом направлений внедрения светодиодного освещения на участках железнодорожной инфраструктуры появились новые разработки. Например, обратим внимание на полезную модель «Система освещения электрифицированных железнодорожных путей». Патентообладателем является Общество с ограниченной ответственностью «Композит Сольюшен», а авторами полезной модели стали сотрудники этой компании [3]. В основу изобретения положен тот факт, что система освещения электрифицированных железнодорожных  путей содержит расположенные с противолежащих сторон железнодорожных путей опоры с ригельной поперечиной между ними.

Для освещения территорий железнодорожных объектов инфраструктуры, в частности, грузовых, сортировочных, пассажирских участков станций, а также железнодорожных мостов, предпочтительно, используют системы освещения с размещением источников света на ригельной поперечине контактной сети, что обеспечивает освещение зоны железнодорожных 10 путей непосредственно под ригелем.

Традиционно известные системы освещения электрифицированных железнодорожных путей содержат расположенные с противолежащих сторон железнодорожных путей опоры с ригельной поперечиной между ними, имеющей контактную сеть, соединенные с ригельной поперечиной параллельно ориентированные к железнодорожным путям брусья траверс с ригельными светильниками, которые соединены с траверсами средствами фиксированного регулирования световых полос относительно железнодорожных путей.

Известные технические решения системы освещения электрифицированных железнодорожных путей в качестве диэлектрического материала для изготовления траверс используют брусья из древесных материалов. Однако процесс эксплуатации брусьев траверс из древесных материалов в неоднородных природно-климатических условиях при сильных колебаниях в течение года температур воздуха и влаги приводит к изменению физико-механических свойств древесины, как под воздействием влаги, снега, так и под воздействием ультрафиолетового излучения. Повышение влажности древесины увеличивает объем свободной влаги в полостях клеток и межклеточных пространствах древесных волокон, что повышает электропроводность данного материала, при этом резко уменьшается способность древесины противостоять напряжениям пробоя, характерных для условий использования данного материала в системе электрифицированного железнодорожного транспорта, нарушается работа установленных на древесных брусьях траверс ригельных светильников.

Любые изменения технологически заданных геометрических параметров брусьев траверс под воздействием природно-климатических условий приводят к изменению фиксированной регулировки световых полос ригельных светильников относительно железнодорожных путей, что приведет к нарушению диаграмм направленности (кривых силы света) светового потока, а, следовательно, к нарушению нормативных требований по показателю ослепленности. В целом указанные обстоятельства ухудшают эксплуатационную надежность известной системы освещения электрифицированных железнодорожных путей.

Группа авторов ООО «Композит Сольюшен» предлагает повысить эксплуатационную надежность системы освещения электрифицированных железнодорожных путей вне зависимости от природно-климатических условий [3]. На рисунке 1 представлена схема предлагаемого инновационного решения.

Рисунок 1. Система освещения электрифицированных железнодорожных путей [3]

Система освещения электрифицированных железнодорожных путей  содержит расположенные с противолежащих сторон железнодорожных путей (не показаны) опоры 1 с ригельной поперечиной 2 между ними, имеющей контактную сеть. С ригельной поперечиной 2 соединены параллельно ориентированные к железнодорожным путям брусья траверс 3 с ригельными светильниками 4. Ригельные светильники 4 для электрифицированных железнодорожных путей традиционно изготавливают в виде светодиодных осветительных комплексов, имеющих специально рассчитанные параметры оптической системы со стабильно нацеливаемыми углами ориентации светильников для обеспечения высокой эффективности системы освещения сортировочных и участковых станций, междупутий, зон расположенных по ригельной поперечиной, оснащенной контактной сетью, при этом осветительная система должна обеспечивать равномерное освещение междупутья даже при условии наличия подвижного состава на смежных путях. Для монтажа и возможности регулирования фиксированного направления световых полос, что позволяет точно настраивать равномерную заливку светом соответствующую зону освещения используют устанавливаемые в заданных штатных зонах брусьев траверс 3 средства для фиксированного регулирования световых полос, которые выполнены в виде соединенных с брусьями траверс 3 кронштейнов 5, имеющих поворотно-фиксируемые относительно них кронштейны 6 (рисунок 2) со светильниками 4.

Рисунок 2. Поворотно-фиксируемые кронштейны

Брусья траверс 3 выполнены из диэлектрического материала для изоляции светильников от контактной сети ригельной поперечины. В качестве диэлектрического материала для брусьев траверс используют пултрузионные пустотелые стеклопластиковые профили с прямоугольным поперечным сечением. Использование данных материалов наиболее оптимально по условиям выполнения конструкционного композитного изделия высокой прочности к действующим силовым напряжениям на брусья траверсы 3.

Пултрузионные пустотелые стеклопластиковые профили изготовлены традиционным способом при непрерывном процессе протягивания композиции матричного полимера со стекловолокнами через формообразующую пултрузионную головку с соответствующим поперечным сечением.

В заключение следует отметить, что предлагаемая система освещения электрифицированных железных дорог наиболее оптимальна для территорий железнодорожных путей, эксплуатируемых в сложных природно-климатических зонах, где требуется высокая освещенность, высокая надежность и оптимальные затраты по монтажно-демонтажным работам, и что особенно характерно для условий эксплуатации железнодорожных мостов.

Список литературы:

1. Волков В., Гиндин П., Карпов В. Светотехническое железнодорожное оборудование // Полупроводниковая светотехника / 2019 - №1(57) – с.37-47
2. Ильина Е., Юсупов С. Оптика для ригельного освещения // Полупроводниковая светотехника / 2016. - Т. 5.-  № 43. - с. 56-59
3. Харин В.А., Ванюхин А.В., Юлин А.Б. Система освещения электрифицированных железнодорожных путей. Патент на полезную модель RUS 189371 12.12.2018 [Электронный ресурс] Режим доступа: https://elibrary.ru/query_results.asp (Дата обращения 25.11.2019)