Моделювання впливу гармонійних завад на приймач тонального рейкового кола
DOI:
https://doi.org/10.15802/ecsrt2019/254498Ключові слова:
тональні рейкові кола, тяговий струм, електромагнітна сумісністьАнотація
У роботі досліджено вплив гармонійних завад на приймач тонального рейкового кола на основі розробленої математичної та комп'ютерної моделі, що описує поширення електромагнітних завад у рейках від електрорухомого складу до колійного приймача, а також їх вплив на приймач. Модель враховує тип і конкретні параметри рейкового кола, схему каналізації тягового струму, коефіцієнт асиметрії рейкової лінії, опір ізоляції баласту, координати рухомого складу, спектральний склад зворотного тягового струму.
Вплив гармонійних завад на колійний приймач тонального рейкового кола проілюстровано шляхом знаходження сумарного струму на вході приймача у вигляді суми сигнального струму для нормального, шунтового і контрольного режимів роботи рейкового кола в найбільш несприятливих для цих режимів роботи умовах і максимально допустимому струму завад.
Значення сигнального струму в пропонованій моделі визначається через напругу генератора і коефіцієнт передачі струму, який згідно з відомими формулами знаходиться через матриці чотириполюсників загальної еквівалентної схеми рейкового кола. Середнє квадратичне значення сумарного струму завад на вході колійного приймача від усіх одиниць електрорухомого складу в межах фідерної зони моделі визначається за запропонованою методикою з урахуванням коефіцієнта передачі апаратури кінця рейкового кола.
Адекватність розробленої моделі була експериментально перевірена шляхом порівняння результатів моделювання з експериментальними результатами, отриманими при реєстрації струму на вході колійного приймача при подачі на нього сигнального струму від генератора ГПУ та гармонійної завади від керованого генератора.
Для моделювання струму на вході колійного приймача в нормальному режимі граничні значення струмів на його вході взяті з технічної документації, а саме: середньоквадратичне значення сигнального струму на вході приймача взято на рівні 3 мА; серед-неквадратичне значення завад взято на рівні 0,55 і 0,7 мА. З аналізу отриманих результатів можна зробити висновок, що завади на вході приймача з частотою в смузі ±(0..0,5) Гц щодо частоти сигнального струму викликають появу періодичних змін струму нижче рівня його надійного спрацьовування з тривалістю більше 0,6 с, що може призвести до збою в роботі рейкового кола у нормальному режимі.
Для моделювання струму на вході колійного приймача у шунтовому та контрольному режимах граничні значення струму на його вході прийняті такими: залишкове напруга на вході приймача 0,23 В; середньоквадратичне значення гармонійної завади – 0,4 мА. В результаті зроблено висновок, що завади на вході приймача з частотою в смузі ±(0…0,5) Гц щодо частоти сигнального струму викликають підвищення струму на його вході вище за рівень надійного відпускання приймача з тривалістю більше 0,6 с, що може призвести до збою в роботі ТРК у шунтовому та контрольному режимах.
Посилання
Аркатов, В. С. Рельсовые цепи маги-стральных железных дорог: Справоч-ник – 3-е издание, переработанное и дополненное [Текст] / В. С. Аркатов, Ю. В. Аркатов, С. В. Казеев, Ю. В. Ободовский. – М.: ООО Миссия-М, 2006. – 496 с.
Аркатов, В. С. Рельсовые цепи. Анализ работы и техническое обслуживание [Текст] / В. С. Аркатов, Ю. А. Кравцов, Б. М. Степенский. – М.: Транспорт, 1990. – 295 с.
Брылеев, А. М. Теория, устройство и работа рельсовых цепей [Текст] / А. М. Брылеев, Ю. А. Кравцов, А. В. Шишля-ков. – М.: Транспорт, 1978. - 344 с.
Путевая блокировка и авторегулировка: Учебник для вузов [Текст] / Н. Ф. Котляренко, А. В. Шишляков, Ю. В. Соболев и др. Под ред. Н. Ф.Котляренко. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Транспорт, 1983. – 408 с.
Бадер, М. П. Электромагнитная совме-стимость: учеб. для вузов железнодо-рожного транспорта [Текст] / М. П. Ба-дер. – М.: УМК МПС, 2002. – 638 с.
Ogunsola, A. Electromagnetic compatibil-ity in railways. Analysis and management. [Text] / A. Ogunsola, A. Mariscotti. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. – 2013. – 528 p.
Бестемьянов, П. Ф. Методика оценки работоспособности рельсовых цепей тональной частоты при воздействии то-ка электроподвижного состава с асин-хронным тяговым приводом [Текст] / П. Ф. Бестемьянов, Ю. А. Кравцов, Е. Г. Щербина, А. Б. Чегуров // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2012. – №. 1. – С. 87-92.
Кравцов, Ю. А. Исследование помехо-устойчивости путевых приемников то-нальных рельсовых цепей [Текст] / Ю. А. Кравцов, В. И. Линьков, П. Е. Ма-щенко, А. Е. Щербина // Наука и техни-ка транспорта. – 2009. – №. 1. – С. 86-91.
Кравцов, Ю. А. Методика проверки по-мехоустойчивости приёмников тональ-ных рельсовых цепей [Текст] / Ю. А. Кравцов, А. А. Антонов, М. Е. Бакин //Мир транспорта. – 2015. – Т. 13. – №. 6. – С. 102-109.
CENELEC CLC/TR 50507. (2005). Rail-way applications – Interference limits of existing track circuits used on European railways.
CENELEC CLC/TS 50238-2, (2010). Railway applications – Compatibility be-tween rolling stock and train detection sys-tems – Part 2: Compatibility with track circuits.
CENELEC EN 50388. (2005). Railway applications – Power supply and rolling stock – Technical criteria for the coordina-tion between power supply (substation) and rolling stock to achieve interoperabil-ity.
Кулик, П. Д. Тональные рельсовые цепи в системах ЖАТ: построение, регулировка, обслуживание, поиск и устранение неисправностей, повышение эксплуатационной надежности [Текст] / П. Д. Кулик, Н. С. Ивакин, А. А. Удовиков. К.: Изд. дом «Мануфактура. – 2004.
Анохов, И.В. Про електромагнітну су-місність електрифікованих залізничних ліній постійного струму [Текст] / И. В. Анохов, М. М. Бадер, В. И. Гаврилюк, В. Г. Сыченко // Залізничний транспорт України. 2002. № 2. С. 10-12.
Гаврилюк, В.І. Аналіз електромагнітно-го впливу тягового електропостачання на роботу рейкових кіл [Текст] // Вісник Дніпропетровського національн. ун-ту ім. В. Лазаряна. 2003. № 1. С. 3-7.
Gavrilyuk, V. The modelling of electro-magnetic influence of traction electrosup-ply system on track circuits [Text] / V. Gavrilyuk, A. Zavgorodnij // Transport Systems Telematics, IV Intern. Conf., Ka-towice-Ustron. pp. 18-19, 2004.
Гаврилюк, В. И. Испытания новых ти-пов подвижного состава на электромаг-нитную совместимость с устройствами сигнализации и связи [Текст] / В. И. Гаврилюк, В. И. Щека, В. В. Мелешко // Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного уні-верситету залізничного транспорту. – 2015. – № 5(59). – С. 7–15.
Havryliuk, V. Modelling of the Return Traction Current Harmonics Distribution in Rails for AC Electric Railway System [Text] // 2018 International Symposium on Electromagnetic Compatibility (EMC EUROPE). – IEEE, 2018. – P. 251-254.
##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).
