Россия
УДК 004.052.32 Контроль неисправностей
В статье исследуется влияние контактного рельса на распределение гармоник тягового тока в ходовых рельсах из-за особенности расположения подвеса контактного рельса на линиях метрополитена. Цель данной работы заключается в теоретическом обосновании и количественной оценке влияния геометрического расположения контактного рельса на возникновение систематической асимметрии тягового тока в рельсовых нитях, достигающей при определенных условиях значений около 40 %. Разработана частотно-зависимая математическая модель для расчета параметров рельсовой линии, учитывающая скин-эффект, взаимную индукцию проводников и влияние дроссель-трансформаторов. Получено выражение комплексного коэффициента асимметрии магнитного влияния. Предложенная модель верифицирована при имитационном моделировании в среде MATLAB/Simulink. Рассчитана и показана зависимость коэффициента асимметрии тягового тока от длины рельсовой линии для широкого спектра частот. Предлагается понятие предельной длины рельсовой линии, при которой коэффициент асимметрии тягового тока не превышает нормативного значения 6%, что будет полезно при проектировании рельсовых цепей.
метрополитен, коэффициент асимметрии, электромагнитная совместимость, тяговый ток, контактный рельс, рельсовая линия, магнитное влияние, имитационное моделирование
1. Манаков, А.Д. Нормы опасного и мешающего влияния помех на устройства АЛС-АРС системы БАРС Петербургского метрополитена / А.Д. Манаков, А.А. Блюдов, А. Г. Кабецкий, А.А. Трошин // Автоматика на транспорте. — 2015. — Т. 1, № 1. — С. 28–39.
2. Кабецкий, А. Г. Нормы и методы определения электромагнитной совместимости современных систем автоматической локомотивной сигнализации и электроподвижного состава с асинхронным тяговым приводом на метрополитене / А. Г. Кабецкий, А.Д. Манаков // Автоматика на транспорте. — 2021. — Т. 7, № 4. — С. 503–521.
3. Кабецкий, А. Г. Обеспечение электромагнитной совместимости систем интервального регулирования движения поездов и подвижного состава с асинхронным тяговым двигателем на линиях Петербургского метрополитена / А. Г. Кабецкий. — Военный институт железнодорожных войск и военных сообщений имени генерала армии А.В. Хрулева, 2024. — С. 191–203.
4. Кравцов, Ю.А. Нормативы по электромагнитной совместимости подвижного состава и рельсовых цепей и методы их проверки / Ю.А. Кравцов, Е.В. Архипов, А.А. Антонов, М. Е. Бакин // Наука и техника транспорта. — 2014. — № 2. — С. 65–71.
5. Кравцов, Ю.А. Электромагнитная совместимость рельсовых цепей и электроподвижного состава с асинхронным тяговым приводом / Ю.А. Кравцов /Автоматика на транспорте.—2015.—Т. 1, № 1.—С. 7–27.
6. Шаманов, В.И. Проблемы электромагнитной совместимости рельсовых цепей с тяговой сетью / В.И. Шаманов // Автоматика на транспорте. — 2019. — Т. 5, № 2. — С. 160–185.
7. Шаманов, В.И. Процесс формирования асимметрии тягового тока в рельсовых линиях / В.И. Шаманов // Электротехника. — 2014. — № 8. — С. 34–38.
8. Шаманов, В.И. Параметры рельсовых линий в задачах электромагнитной совместимости / В.И. Шаманов, Ю.А. Трофимов // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. — 2015. — № 4 (48). — С. 196–203.
9. Манаков, А.Д. Асимметрия рельсовых цепей с реле ДСШ‑2 / А.Д. Манаков, А. Г. Кабецкий, А.А. Трошин, Ю.М. Пашаев // Известия Петербургского университета путей сообщения. — 2017. — Т. 14, № 2. — С. 280– 297.
10. Манаков, А.Д. Методика определения тока помех в рельсах двухниточных рельсовых цепей метрополитенов / А.Д. Манаков, В.А. Кудрявцев, А.Т. Осьминин // Электротехника. — 2016. — № 5. — С. 48–52.
11. Быков, Е.И. Тяговые сети метрополитенов / Е.И. Быков, Б.В. Панин, В.Н. Пупынин. — М. : Транспорт, 1987. — 256 с.
12. Нейман, Л.Р. Поверхностный эффект в ферромагнитных телах / Л.Р. Нейман. — Л., М. : Госэнергоиздат, 1949. — 190 с.
13. Нейман, Л.Р. Теоретические основы электротехники : в 2 т. / Л.Р. Нейман, К.С. Демирчан. — 2-е изд., стереотип. — Т. 2. — Л. : Энергия, 1975. — 408 с.
14. Ruehli, A. E. Inductance Calculations in a Complex Integrated Circuit Environment / A. E. Ruehli // IBM Journal of Research and Development. — 1972. — Т. 16, no. 5. — Pp. 470–481.
15. Rosa, E.B. The Self and Mutual Inductances of Linear Conductors / E.B. Rosa // Bulletin of the Bureau of Standards. — 1908. — Т. 4, no. 2. — Pp. 301–344.
16. Марквардт, К. Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог : учеб. для вузов ж.-д. трансп. / К. Г. Марквардт. — 4-е изд., перераб. и доп. — М. : Транспорт, 1982.17. Марквардт, К. Г. Справочник по электроснабжению железных дорог / К. Г. Марквардт. — Т. 1. — М. : Транспорт, 1980. — 256 с.
17. Кострикин, А.И. Введение в алгебру : в 3 ч. / А.И. Кострикин. — Ч. 1. Основы алгебры. — М. : МЦНМО, 2020. — 272 с.
18. Герман-Галкин, С. Г. MATLAB & Simulink. Проектирование мехатронных систем на ПК / С. Г. Герман-Галкин.— СПб. : Корона-Принт, 2020. — 368 с.
19. Сергиенко, А. Б. Цифровая обработка сигналов : учеб. для вузов / А. Б. Сергиенко. — СПб. : Питер, 2003. — 608 с.
20. Воронин, В.А. Рельсовые цепи на метрополитене / В.А. Воронин, А.П. Евпятьева, Н.В. Куксов. — М. : Транспорт, 2001. — 143 с.
21. Сороко, В.И. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики : в 4 т. / В.И. Сороко, Ж.В. Фотькина. — М. : Планета, 2013. — Т. 1–4.
22. Аркатов, В.С. Рельсовые цепи. Анализ работы и техническое обслуживание / В.С. Аркатов, Ю.А. Кравцов, Б.М. Степенский. — М. : Транспорт, 1990. — 295 с.
