Россия
Цель: провести анализ зависимости потенциала на рельсах от координаты пути в условиях различных значений проводимости заземляющего устройства тяговой подстанции (g0 = 0 См, 10 См, 25 См, 50 См). Методы: анализ производился на разработанной схеме замещения участка тяговой рельсовой сети (ТРС) с помощью метода узловых потенциалов. Расчет реализован в математическом пакете Mathcad 15. Выбор исходных данных осуществлен с учетом значений, установленных в действующей нормативной документации. Результаты: разработана эквивалентная схема замещения тяговой рельсовой сети на двухпутном участке, в которой каждый однородный участок рельсовой линии заменяется эквивалентным П-образным четырехполюсником. Это позволяет преобразовать электрическую цепь с распределенными параметрами в цепь с сосредоточенными параметрами. При необходимости имитации на участке поперечной либо продольной асимметрии тягового тока такой участок замещается трехпроводной схемой замещения, в которой учитывается земляной провод. Для повышения точности результатов моделирования учтены междупутные перемычки, а число узловых потенциалов увеличено до 7. Установлено, что наибольшее по модулю значение напряжения на рельсах наблюдается вблизи тяговой подстанции. Определено, что при увеличении проводимости заземляющего устройства величина напряжения на рельсах вблизи тяговой подстанции уменьшается. Практическая значимость: определены значения потенциала «рельс — земля» при различных значениях проводимости заземляющего устройства тяговой подстанции для путей обоих направлений движения — четного и нечетного путей. Установлено значение проводимости заземляющего устройства тяговой подстанции, при котором нахождение персонала на рельсах вблизи тяговой подстанции безопасно. Полученные результаты могут быть рекомендованы к практическому использованию на железнодорожном транспорте.
тяговая рельсовая сеть, рельсовая линия, потенциал на рельсах, заземляющее устройство, тяговый ток
1. Kotelnikov A. V., Kandaev V. A. Bluzhdayushchie toki i ekspluatacionnyj kontrol korrozionnogo sostoyaniya podzemnyh sooruzhenij sistem elektrosnabzheniya zheleznodorozhnogo transporta: monograph. M.: UMCZDT, 2013. 552 s. EDN QIOYVJ. (In Russian)
2. Shamanov V. I., Baluev N. N. Normirovanie soprotivleniya elementov tyagovoj relsovoi seti // Avtomatika, svyaz, informatika. 2014. № 2. S. 13–18. (In Russian)
3. Isaicheva A. G., Soldatov A. A. Raschet raspredeleniya toka v tyagovoj relsovoj seti metodom nalozheniya // Nauka i obrazovanie transportu. 2023. № 1. S. 220–222. (In Russian)
4. Basharkin M. V., Isaicheva A. G. Osobennosti tokoraspredeleniya v tyagovoj relsovoj seti pri tyazhelovesnom dvizhenii // Transport Urala. 2021. № 3 (70). S. 52–58. (In Russian)
5. GOST 9.602-2016. Edinaya sistema zashchity ot korrozii i stareniya. Sooruzheniya podzemnye. Obshchie trebovaniya k zashchite ot korrozii. M.: Federal Center for regulation and standardization Publ., 2016, 57 s. (In Russian)
6. Ustrojstva i elementy relsovyh linij i tyagovoj relsovoj seti: trebovaniya i normy soderzhaniya (utv. rasporyazheniem OAO “RZHD” ot 03.04.2012 № 651). M., 2012. 40 p. (In Russian)
7. Europian standard EN 59122-1:2022. Railway applications — Fixed installations — Electrical safety, earthing and the return circuit — Part 1: Protective provisions against electric shock. European Committee for Electrotechnical Standartization, 2022. 111 p.
8. Kuznecov K. B., Lesnikov D. V. Sovershenstvovanie sistemy zazemleniya pri zashchite opor kontaktnoj seti postoyannogo toka ot elektricheskoj korrozii // Transport Urala, 2016. № 2 (49). S. 113–118. (In Russian)
9. Estimation of electrical energy losses in a DC traction rail network during heavy traffic / A. G. Isaicheva [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022. Vol. 990. P. 012023. DOI:https://doi.org/10.1088/1755–1315/990/1/012023.
10. Basharkin M. V., Isaicheva A. G. An Algorithm for Monitoring the Transient Resistance of a Prefabricated Conductive Rail Joint // Russian Electrical Engineering. 2023. Vol. 94, no. 10. P. 742– 747. DOI:https://doi.org/10.3103/s1068371223100024.
11. Strizhevskij I. V. Teoriya i raschet drenazhnoj i katodnoj zashchity magistralnyh truboprovodov ot korrozii bluzhdayushchimi tokami. M.: Gosudarstvennoe nauchno-tekhnicheskoe izdatel’stvo neftyanoj i gorno-toplivnoj literatury Publ. 1963. 240 s. (In Russian)
12. GOST R 58320-2018. Elektroustanovki sistem tyagovogo elektrosnabzheniya zheleznoj dorogi postoyannogo toka. M.: Federal Center for regulation and standardization Publ., 2019. 28 s. (In Russian)
