Диференційний струм гармонічних завад в рейковій лінії від електрорухомого складу при нормативних значеннях коефіцієнта асиметрії
DOI:
https://doi.org/10.15802/ecsrt2019/245294Ключові 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.
В роботі розроблено спрощену модель розрахунку розподілу диференційного струму і напруги гармонік тягового струму в електрично-несиметричних рейках для системи живлення змінного струму для коефіцієнтів асиметрії рейкової лінії в межах нормативних значень.
На першому етапі моделювання розраховується розподіл загального струму тягової гармоніки в двох рейках між поїздом та тяговою підстанцією. Потім за допомогою коефіцієнтів асиметрії рейок визначається розподіл диференційного струму і напруги гармонік у двох рейках між поїздом і найближчим колійним дросель-трансформатором або між двома колійними трансформаторами.
Адекватність розробленої моделі було підтверджено порівнянням результатів моделювання з результатами експериментальних вимірювань. Для максимальної в експерименті відстані поїзда від дросель-трансформатора (800 м) відносна похибка була 9,7 %. При наближенні поїзда до дросель-трансформатора відносна похибка зменшувалася до 5 %.
Виміряні значення мають випадкову складову і систематичну помилку, яка, ймовірно, пов’язана з неточністю вимірювань коефіцієнтів повздовжньої і поперечної асиметрії рейкової лінії. Загалом, результати розрахунків задовільно відповідають результатам вимірювань.
Посилання
Марквардт, К. Г. Электроснабжение элек-трифицированных железных дорог / К. Г.
Марквардт. – М.: Транспорт, 1982. – 528 с.
Карякин, Р. Н. Тяговые сети переменноготока / Р. Н. Карякин. – М.: Транспорт,–
– 279с.
Брылеев А.М., Шишляков А.В., Крав-цов Ю.А. Устройство и работа рельсовых
цепей. – М.: Транспорт,– 1966. – 264 с.
Брылеев, А. М. Электрические рельсовыецепи / А. М. Брылеев, Н. Ф. Котляренко. –
М.: Транспорт,– 1970. – 256 с.
Hill R. J. Electric railway traction. Part 6:Electromagnetic compatibility disturbance sources
and equipment susceptibility //PowerEngineering 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 Днепро-петровского национального университета железнодорожного транспорта. – 2003. – №. 1. – С. 6-10.
Gavrilyuk V., Zavgorodnij A. The modelling of electromagnetic influence of traction elec-trosupply system on railway circuits // Zeszyty Naukowe. Transport/Politechnika Śląska. – 2004. – №. 55. – С. 131-136.
Sichenko V. G., Gavrilyuk V. I. The theoreti-cal and experimental researches of electro-magnetic influence from a traction electrosup-ply system on a railway circuits //IEEE 6th In-ternational 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 cur-rent 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 Interna-tional Symposium on Electromagnetic Com-patibility (EMC EUROPE). – IEEE, 2018. – P. 251-254.
Брылеев А. М., Кравцов Ю. А., Шишляков А. В. Теория, устройство и работа рель-совых цепей //М.: Транспорт. 1978.
Бадер, М. П. Электромагнитная совмести-мость / М. П. Бадер. – М.:УМК МПС, 2002. – 638 с.
Кравцов Ю.А., Мащенко П.Е., Щерби-на Е. Г. Электромагнитное влияние пер-спективного электроподвижного состава на устройства железнодорожной автоматики: Учебное пособие. - М.: МИИТ, 2012. – 117 с.
Bin Wang. Harmonic power flow calcula-tion 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 coeffi-cient 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).
