Моделювання розповсюдження гармонійних завад від електрорухомого складу у несиметричній рейковій лінії
DOI:
https://doi.org/10.15802/ecsrt2018/171903Ключові слова:
електромагнітна сумісність, рейкові кола, рухомий склад, тяговий струмАнотація
Дослідження поширення гармонійних завад від електрорухомого складу в рейковій лінії і їх вплив на роботу апаратури рейкових кіл є важливою складовою загальної проблеми забезпечення електромагнітної сумісності тягового електропостачання з пристроями сигналізації та зв'язку на залізничному транспорті. Ця проблема зберігає свою актуальність в даний час у зв'язку з широким впровадженням нових типів рухомого складу з імпульсними перетворювачами електричної енергії, а також з підвищенням швидкості руху поїздів. Моделювання поширення гармонійних завад в тягової мережі, поряд з вимірами їх значень в процесі приймальних тестових випробувань електрорухомого складу і в процесі подальшої його експлуатації необхідно для аналізу і визначення причин появи наднормативних завад в рейкових ланцюгах і прийняття рішень щодо усунення їх шкідливого впливу на пристрої сигналізації. Запропоновані в літературі моделі стосуються, головним чином, поширенню тягового струму або його гармонійних складових в рейках, в той час як на функціональну безпеку рейкових кіл впливає в першу чергу різницевий струм в рейках.
Запропоновані в літературі аналітичні рішення рівнянь для несиметричної рейкової лінії отримані при певних припущеннях і є громіздкими, що ускладнює їх практичне застосування. Метою роботи є розробка моделі пощирення гармонійних завад від електрорухомого складу в несиметричній рейковій лінії з використанням спрощених виразів для струму в рейках, що є можливим при незначних (порівнянних з нормативними) коефіцієнтах асиметрії рейкової лінії, і проведення на основі розробленої моделі моделювання впливу поздовжньої і поперечної асиметрії рейкової лінії на розподіл в ній різницевих струмів гармонійних завад від електрорухомого складу.
Для апробації розробленої моделі проведено моделювання розподілу коефіцієнта асиметрії гармоніки тягового струму частотою 25 Гц по довжині рейкової лінії. В результаті моделювання показано, що коефіцієнт асиметрії по току збільшується при збільшенні коефіцієнтів поздовжньої і поперечної асиметрії рейкової лінії і відстані від електропоїзда. Спостережуване збільшення коефіцієнта асиметрії частково пов'язано зі зменшенням загального значення гармонійної завади в двох рейках при видаленні від поїзда. Зі збільшенням відстані до поїзда різницевий струм завади також збільшується. При одночасному перевищенні імпедансу і провідності баласту однієї рейки в порівнянні з іншою рейкою, коефіцієнт асиметрії в ряді випадків може значно перевищувати нормативні значення.
Посилання
Марквардт, К. Г. Электроснабжение элек-трифицированных железных дорог / К. Г. Марквардт. – М.: Транспорт, 1982. – 528 с.
Карякин, Р. Н. Тяговые сети переменного тока / Р. Н. Карякин. – М.: Транспорт,– 1967. – 279с.
Брылеев А.М., Шишляков А.В., Кравцов Ю.А. Устройство и работа рельсовых цепей. – М.: Транспорт,– 1966. – 264 с.
Брылеев, А. М. Электрические рельсовые цепи / А. М. Брылеев, Н. Ф. Котляренко. – М.: Транспорт,– 1970. – 256 с.
Hill R. J. Electric railway traction. Part 6: Elec-tromagnetic compatibility disturbance-sources and equipment susceptibility //Power Engineering Journal. – 1997. – Т. 11. – №. 1. – С. 31-39.
Mariscotti A. Distribution of the traction return current in AC and DC electric railway systems // IEEE Transactions on Power Delivery. – 2003. – Т. 18. – №. 4. – С. 1422-1432.
Гаврилюк В. И. Анализ электромагнитного воздействия тягового электроснабжения на работу рельсовых цепей и моделирования протекания тягового тока в рельсах //Наука и прогресс транспорта. Вестник Днепропетровского национального университета железно-дорожного транспорта. – 2003. – №. 1. . – С. 6-10.
Gavrilyuk V., Zavgorodnij A. The modelling of electromagnetic influence of traction electrosupply system on railway circuits //Zeszyty Nau-kowe. Transport/Politechnika Śląska. – 2004. – №. 55. – С. 131-136.
Sichenko V. G., Gavrilyuk V. I. The theoretical and experimental researches of electromagnetic influence from a traction electrosupply system on a railway circuits //IEEE 6th International Symposium on Electromagnetic Compatibility and Electromagnetic Ecology, 2005. – IEEE, 2005. – С. 41-43.
Serdyuk T. N., Gavrilyuk V. I. Experimental investigation of influence of AC traction current on the rail circuits //IEEE 6th International Symposium on Electromagnetic Compatibility and Electromagnetic Ecology, 2005. – IEEE, 2005. – С. 44-46.
Havryliuk V. Modelling of the Return Traction Current Harmonics Distribution in Rails for AC Electric Railway System //2018 International Symposium on Electromagnetic Compatibility (EMC EUROPE). – IEEE, 2018. – С. 251-254.
Брылеев А. М., Кравцов Ю. А., Шишляков А. В. Теория, устройство и работа рельсовых цепей //М.: Транспорт. – 1978.
Бадер, М. П. Электромагнитная совместимость / М. П. Бадер. – М.:УМК МПС, 2002. – 638 с.
Кравцов Ю.А., Мащенко П.Е., Щербина Е.Г. Электромагнитное влияние перспективного электроподвижного состава на устройства железнодорожной автоматики: Учебное пособие. - М.: МИИТ, 2012. - 117 с.
Bin Wang. Harmonic power flow calculation for high-speed railway traction power supply system / Bin Wang, Xu dong Han, Shi bin Gao, Wen Huang, Xiao feng Jiang // Proceedings of the 2013 International Conference on Electrical and Information Technologies for Rail Transportation (EITRT2013). Volume I. Lecture Notes in Electrical Engineering. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2014. – P.11-25.
Wen Huang. Study on distribution coefficient of traction return current in high-speed railway / Wen Huang, Zhengyou He, Haitao Hu, Qi Wang // Energy and Power Engineerings. – 2013. – No 5. – P. 1253-1258.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
