Содержание к диссертации
Введение
1. Основы теории машинного синтеза пассивных двухполюсников по временным характеристикам тока и напряжения 10
1.1. Обменные процессы в целях с несинусоидальными токами и напряжениями 10
1.2. Использование персональных ЭВМ для синтеза пассивных двухполюсников на временной плоскости 22
1.3. Схема замещения преобразовательного электровоза 29
2. Параметры схемы замещения тяговой сети с экранированным усиливающим проводом для расчета квазиустановившегося режима 46
2.1. Расчет сопротивления тяговой сети с ЭУП 46
2.2. Квазиустановившийся режим в тяговой сети с сосредоточенными параметрами при двухстороннем питании 54
2.3. Синтез схемы замещения нагрузок плеч питания тяговых подстанций 70
3. Волновые процессы в тяговой сети с ЭУП при работе преобразовательных электровозов 72
3.1. Математическая модель тяговой сети с ЭУП при учете распределенных параметров системы 72
3.2. Использование теории многополюсников для анализа токораспределения по системе тягового электроснабжения 77
4. Электромагнитное влияние тяговой сети с ЭУП на кабельные и воздушные линии связи при учете несинусоидального характера напряжения на шинах тяговых подстанций 92
4.1. Оценка электрического влияния экранирующего провода на наведенные напряжения в линии связи 93
4.2. Магнитное влияние тяговой сети с ЭУП на линии связи 96
4.2.1. Расчет влияющего тока на основной гармонике при оценке опасного влияния тяговой сети на воздушные и кабельные линии связи 96
4.2.2. Мешающее влияние тяговой сети с ЭУП при учете несинусоидального характера напряжения на шинах тяговой подстанции 103
4.3. Гальваническое влияние систем тягового электроснабжения на кабельные линии связи 109
4.4. Нормирование допустимых токов и напряжений по условию обеспечению электробезопасности 120
4.4.1. Критерии безопасности электрического тока 120
4.4.2. Вероятностно — статистическая оценка эффективности защитного заземления электроустановок 122
4.4.3. Допустимые наведённые напряжения в проводах воздушных линий связи 126
Выводы 131
Литература 133
- Обменные процессы в целях с несинусоидальными токами и напряжениями
- Квазиустановившийся режим в тяговой сети с сосредоточенными параметрами при двухстороннем питании
- Математическая модель тяговой сети с ЭУП при учете распределенных параметров системы
- Оценка электрического влияния экранирующего провода на наведенные напряжения в линии связи
Введение к работе
Применение на электрифицированных железных дорогах переменного тока мощного магистрального электроподвижного состава (ЭПС), обладающего повышенными тягово-энергетическими характеристиками, позволяет наряду с увеличением пропускной и провозной способности экономить электроэнергию благодаря осуществлению режима рекуперативного торможения поездов. Однако использование силовых тиристоров на ЭПС вызывает увеличение потребляемой реактивной мощности и приводит к повышенному искажению кривой тока в электротяговой сети, что в свою очередь, особо остро ставит проблему электромагнитной совместимости тяговой сети с воздушными, кабельными линиями связи и СЦБ-
В общей проблеме электромагнитной совместимости важнейшую роль играет система тягового электроснабжения. Присутствие в ней возмущений, имеющих волновую природу, является существенным фактором, влияющим на надежность и качество функционирования всех элементов системы тягового электроснабжения.
Анализ распространения электромагнитных волн напряжения и тока по контактной сети и их влияния на элементы системы электроснабжения является сложной задачей, как в математическом отношении, так и при проведении экспериментальных исследований на действующих участках железных дорог.
В настоящее время в отечественной и зарубежной литературе накоплено достаточное количество материала, посвященного вопросам исследования электромагнитной совместимости тяговой сети со смежными линиями связи и СЦБ, Однако существующие методы расчета требуют в качестве исходных данных результаты экспериментов (токи и напряжения фидеров тяговых подстанций, напряжения на токоприёмнике электровоза и др.)* В данной работе в качестве исходных данных предлагается использовать результаты расчетов тяговой сети при квазиустановившемся режиме для дальнейшей их обработки и
б оценки электромагнитной совместимости тяговой сети со смежными линиями связи и СЦБ с максимальным учетом их реальных особенностей, В свете этих задач совершенствование методов расчета систем и устройств электроснабжения электрических железных дорог представляется весьма актуальным. Большой вклад в исследование, создание и развитие методов расчета, моделирования и управления режимами тягового электроснабжения и электроэнергетики внесли отечественные ученые железнодорожного транспорта: К.Г. Марквардт, Р.И. Караев, В, С- Кучумов, В. П. Феоктистов, МП Бадёр, Р.Р. Мамошин, А, Н. Савоськин, СП. Власов, А.Б. Косарев, Д.В. Ермоленко, Р.Н. Карякин, Б.Е. Дынькин, А.В. Фролов и др.
Рассматриваемая в диссертации проблема решается согласно целевой комплексной программе 19.14.03 Цтех, по Приказу Министра путей сообщения «Разработка организационно — технических мероприятий и технических средств по защите устройств проводной связи от влияния тяговой сети электрифицированных железных дорог» и соответствует научному направлению кафедры "Теоретические основы электротехники** МИИТа.
Целью диссертационной работы является разработка организационно -технических мероприятий по обеспечению электромагнитной совместимости тяговой сети с линиями связи при учете несинусоидального характера источников и потребителей электрической энергии в системе тягового электроснабжения с экранированным усиливающим проводами.
Методика исследований. Анализ электромагнитных процессов в тяговой сети при двухстороннем питании с учетом влияния нагрузки соседних плеч тяговых подстанций проведен с использованием метода численного интегрирования системы дифференциальных уравнений. При исследовании волновых процессов в тяговой сети переменного тока с экранированным усиливающим проводом (ЭУП) система тягового электроснабжения представляется как каскадное соединение многополюсников со схемой замещения небольшого отрезка тяговой сети между соседними перемычками, соединяющими усиливающий
провод (УП) и контактную подвеску с учетом магнитных связей между проводами и ёмкостью между ними и землёй.
Результаты аналитических расчетов достаточно хорошо корреспондируются с данными экспериментов по определению электромагнитного влияния тяговой сети на линии связи. Экспериментальные исследования проводились на Горьковской железной дороге (апрель 2001 года). Научная новизна работы состоит в
разработке математической модели системы тягового электроснабжения с ЭУП, учитывающей распределённую ёмкость проводов и представление рельсового пути в качестве цепи с распределёнными параметрами, а также несинусоидальных как напряжений на шинах тяговой подстанции, так и токов ЭПС;
обоснование метода расчета мгновенных значений токов, протекающих по проводам многопроводной тяговой сети, учитывающей наличие на фидерной зоне ряда ЭПС и учета влияния на токораспределение нагрузок соседних плеч тяговых подстанций в виде пассивных двухполюсников, параметры которых зависят от времени;
обосновании с использованием ЭВМ для анализа квазиустановившего-ся режима возможности представления электрической схемы ЭПС в виде пассивного двухполюсника, состоящего из последовательно включенных мгновенных значений активного сопротивления и индуктивности;
расчетах допустимых по условию обеспечения электробезопасности напряжений относительно земли в воздушных и кабельных линиях связи, учитывающих особенности работы этих сетей и случайный характер факторов, определяющих условия электробезопасности; уточнении электрического влияния многопроводных тяговых сетей на линии проводного вещания.
Предложенная в работе математическая модель многопроводной тяговой сети позволяет выявить возможные резонансные явления, происходящие в системе тягового электроснабжения с ЭУП, а также наметить пути снижения электромагнитного влияния тяговой сети на смежные линии связи и проводного вещания. Алгоритм электрического расчета системы тягового электроснабжения с ЭУП передан в ГУП ВНИИЖТ и включен в проект "Правила защиты устройств проводной связи и проводного вещания от влияния тяговой сети электрифицированных железных дорог переменного тока" (2001 г.).
Результаты расчета гармонического режима многопроводных тяговых сетей» представляющих из себя каскадное соединение многополюсников, позволили предложить схему замещения тяговой сети с ЭУП для расчетов квазиустано-вившихся режимов в виде пассивного двухполюсника типа RL, учитывающего явление поверхностного эффекта в рельсовом пути и земле.
Обоснованный в работе алгоритм синтеза нелинейных двухполюсников с использованием ЭВМ по мгновенным характеристикам напряжения и тока на его входе позволил учесть влияние нагрузок соседних фидерных зон на напряжение тяговой подстанции, являющееся несинусоидальным.
Результаты расчета по уточненной методике электрического влияния системы тягового электроснабжения с ЭУП позволили обосновать необходимость отказа от использования ЭП для снижения электрического влияния на линии проводного вещания.
Методика расчета квазиустановившегося режима тяговых сетей с ЭУП использована при обосновании технических решений по усилению системы тягового электроснабжения Дальневосточной железной дороги.
В результате выполненных расчетов энергетических режимов, анализе электромагнитного влияния тяговой сети на линии связи руководством Дальневосточной железной дороги принято решение о внедрении на участке Бикин-Сибирцево системы с экранирующим и усиливающим проводом вместо отсасывающих трансформаторов.
Предусматривается внедрение предложенного алгоритма расчета электромагнитного влияния систем тягового электроснабжения с ЭУП на линии связи в практику проектирования и защиты низковольтных сетей и протяженных металлических коммуникаций» в том числе трубопроводов с горючесмазочными веществами.
Апробация работы. Основные научные и практические результаты, полученные аспирантом Волынцевым В.В. докладывались
на 3-ей научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте», Москва, МИИТ» 7-8 июня 2000 года;
на научно - практической конференции «Исследование надёжности и эффективности работы устройств электроснабжения электрических дорог переменного тока», Хабаровск, ДВГУПС, январь 2000 года;
на международной конференции «Экспериментальное кольцо - 70», Щербинка, 25 - 26 сентября 2002г.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, общих выводов по результатам работы» приложений, списка используемой литературы. Работа содержит 158 страниц текста, 29 рисунков, 7 таблиц, 140 наименований используемой литературы, 3 приложения.
Обменные процессы в целях с несинусоидальными токами и напряжениями
Рассматриваемая в диссертации проблема решается согласно целевой комплексной программе 19.14.03 Цтех, по Приказу Министра путей сообщения «Разработка организационно — технических мероприятий и технических средств по защите устройств проводной связи от влияния тяговой сети электрифицированных железных дорог» и соответствует научному направлению кафедры "Теоретические основы электротехники МИИТа.
Целью диссертационной работы является разработка организационно -технических мероприятий по обеспечению электромагнитной совместимости тяговой сети с линиями связи при учете несинусоидального характера источников и потребителей электрической энергии в системе тягового электроснабжения с экранированным усиливающим проводами.
Методика исследований. Анализ электромагнитных процессов в тяговой сети при двухстороннем питании с учетом влияния нагрузки соседних плеч тяговых подстанций проведен с использованием метода численного интегрирования системы дифференциальных уравнений. При исследовании волновых процессов в тяговой сети переменного тока с экранированным усиливающим проводом (ЭУП) система тягового электроснабжения представляется как каскадное соединение многополюсников со схемой замещения небольшого отрезка тяговой сети между соседними перемычками, соединяющими усиливающий провод (УП) и контактную подвеску с учетом магнитных связей между проводами и ёмкостью между ними и землёй.
Результаты аналитических расчетов достаточно хорошо корреспондируются с данными экспериментов по определению электромагнитного влияния тяговой сети на линии связи. Экспериментальные исследования проводились на Горьковской железной дороге (апрель 2001 года). Научная новизна работы состоит в разработке математической модели системы тягового электроснабжения с ЭУП, учитывающей распределённую ёмкость проводов и представление рельсового пути в качестве цепи с распределёнными параметрами, а также несинусоидальных как напряжений на шинах тяговой подстанции, так и токов ЭПС; обоснование метода расчета мгновенных значений токов, протекающих по проводам многопроводной тяговой сети, учитывающей наличие на фидерной зоне ряда ЭПС и учета влияния на токораспределение нагрузок соседних плеч тяговых подстанций в виде пассивных двухполюсников, параметры которых зависят от времени; обосновании с использованием ЭВМ для анализа квазиустановившего-ся режима возможности представления электрической схемы ЭПС в виде пассивного двухполюсника, состоящего из последовательно включенных мгновенных значений активного сопротивления и индуктивности; расчетах допустимых по условию обеспечения электробезопасности напряжений относительно земли в воздушных и кабельных линиях связи, учитывающих особенности работы этих сетей и случайный характер факторов, определяющих условия электробезопасности; уточнении электрического влияния многопроводных тяговых сетей на линии проводного вещания. Предложенная в работе математическая модель многопроводной тяговой сети позволяет выявить возможные резонансные явления, происходящие в системе тягового электроснабжения с ЭУП, а также наметить пути снижения электромагнитного влияния тяговой сети на смежные линии связи и проводного вещания. Алгоритм электрического расчета системы тягового электроснабжения с ЭУП передан в ГУП ВНИИЖТ и включен в проект "Правила защиты устройств проводной связи и проводного вещания от влияния тяговой сети электрифицированных железных дорог переменного тока" (2001 г.). Результаты расчета гармонического режима многопроводных тяговых сетей» представляющих из себя каскадное соединение многополюсников, позволили предложить схему замещения тяговой сети с ЭУП для расчетов квазиустано-вившихся режимов в виде пассивного двухполюсника типа RL, учитывающего явление поверхностного эффекта в рельсовом пути и земле. Обоснованный в работе алгоритм синтеза нелинейных двухполюсников с использованием ЭВМ по мгновенным характеристикам напряжения и тока на его входе позволил учесть влияние нагрузок соседних фидерных зон на напряжение тяговой подстанции, являющееся несинусоидальным. Результаты расчета по уточненной методике электрического влияния системы тягового электроснабжения с ЭУП позволили обосновать необходимость отказа от использования ЭП для снижения электрического влияния на линии проводного вещания. Методика расчета квазиустановившегося режима тяговых сетей с ЭУП использована при обосновании технических решений по усилению системы тягового электроснабжения Дальневосточной железной дороги. В результате выполненных расчетов энергетических режимов, анализе электромагнитного влияния тяговой сети на линии связи руководством Дальневосточной железной дороги принято решение о внедрении на участке Бикин-Сибирцево системы с экранирующим и усиливающим проводом вместо отсасывающих трансформаторов. Предусматривается внедрение предложенного алгоритма расчета электромагнитного влияния систем тягового электроснабжения с ЭУП на линии связи в практику проектирования и защиты низковольтных сетей и протяженных металлических коммуникаций» в том числе трубопроводов с горючесмазочными веществами. Апробация работы. Основные научные и практические результаты, полученные аспирантом Волынцевым В.В. докладывались - на 3-ей научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте», Москва, МИИТ» 7-8 июня 2000 года; - на научно - практической конференции «Исследование надёжности и эффективности работы устройств электроснабжения электрических дорог переменного тока», Хабаровск, ДВГУПС, январь 2000 года; - на международной конференции «Экспериментальное кольцо - 70», Щербинка, 25 - 26 сентября 2002г. Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, общих выводов по результатам работы» приложений, списка используемой литературы. Работа содержит 158 страниц текста, 29 рисунков, 7 таблиц, 140 наименований используемой литературы, 3 приложения.
Квазиустановившийся режим в тяговой сети с сосредоточенными параметрами при двухстороннем питании
В работе [ 109] предложен алгоритм электрического расчета многопроводных тяговых сетей и, в частности, тяговой сети с экранированным усиливающим проводом. Для аналитического расчета тяговой сети с ЭУП создана математическая модель, которая позволяет получить картину токораспре-деления по отдельным ее элементам». Алгоритм расчета многопроводной тяговой сети с ЭУП предлагается для двух режимов, определяющих опасное электромагнитное влияние на линии связи: режим короткого замыкания контактной сети на рельсы и режим попадания рабочего напряжения на экранирующий провод. Эти два режима являются также определяющими при оценке условий электробезопасности обслуживания устройств контактной сети,
В работе использован метод, позволяющий свести электрический расчет сложной неоднородной тяговой сети к анализу ряда простых однородных схем замещения, решение которых известно, с последующим применением метода наложения [118].
Данный алгоритм электрического расчета многопроводной тяговой сети достаточно универсален, однако сам расчет такой математической модели тяговой сети нуждается в обязательном применении ЭВМ, является весьма громоздким и сложным, требует рассмотрения большого числа отдельных схем замещения, что ведет к значительным затратам машинного времени. Кроме того, при построении математической модели тяговой сети был принят ряд допущений, в значительной мере снижающих точность расчетов. Так токораспреде-ление по элементам многопроводной тяговой сети определялось при ничтожно малых значениях переходного сопротивления рельсы - земля, что ведет к завышению расчетных значений токов Наибольшую погрешность в вычисления вносит, по мнению автора, тот факт, что при построении схемы замещения контактная подвеска и усиливающий провод каждого пути были заменены одним эквивалентным проводом с эквивалентным удельным сопротивлением.
В [2] отмечено, что замена пучка проводов одним эквивалентным проводом, основанная на предположении о постоянной величине взаимоиндукции между всеми проводами, образующими систему приводит при расчетах к существенным погрешностям. Максимальная эффективность тяговой сети с ЭУП на практике достигается при наибольшем сближении УП и ЭП. Расстояние между УП и ЭП при этом в 6-8 раз меньше, чем расстояние между ЭП и контактной подвеской, что вызывает разницу соответствующих коэффициентов взаимоиндукции на 35-40%. Кроме того, замена контактной подвески и усиливающего провода одним эквивалентным проводом не отражает в полной мере специфики размещения экранирующего провода на опоре контактной сети между УП и KTL
В [119] приведена методика электрического расчета тяговой сети с ЭУП, несколько отличающаяся от рассмотренной выше, но также требующая обязательного применения ЭВМ. Кроме того, эта методика не позволяет выполнять расчеты для случая расположения нагрузки вблизи тяговой подстанции, т.е. определять местные составляющие токов и сопротивлений.
Ниже рассматривается достаточно простая методика инженерного расчета токораспределения и сопротивления тяговой сети с ЭУП на однопутных участках не требующая обязательного применения ЭВМ и обеспечивающая более высокую точность расчетов. Схема размещения проводов на опоре контактной сети для однопутного участка приведена на рис. 2.1, где использованы следующие обозначения: К, У9 Э, Р - соответственно эквивалентная подвеска, усиливающий провод, экранирующий провод и эквивалентный рельс; а\ 9 яур, аэр - расстояния между эквивалентной контактной подвеской и эквивалентным рельсом, усиливающим проводом и эквивалентным рельсом, экранирующим проводом и эквивалентным рельсом; дук - расстояние между усиливающим проводом и эквивалентной контактной подвеской, аЭк - расстояние между экранирующим проводом и эквивалентной контактной подвеской, ауэ - расстояние между усиливающим проводом и экранирующим проводом.
Бивалентной контактной подвески, усиливающего провода, экранирующего провода и эквивалентного рельса. ZK, Zy» Z$, Zp - соответственно удельные сопротивления контуров "эквивалентная контактная подвеска-земля", "усиливающий провод-земля", "экранирующий провод-земля" и "эквивалентный рельс-земля"; Zn - удельное переходное сопротивление.
Математическая модель тяговой сети с ЭУП при учете распределенных параметров системы
В работе [ 109] предложен алгоритм электрического расчета многопроводных тяговых сетей и, в частности, тяговой сети с экранированным усиливающим проводом. Для аналитического расчета тяговой сети с ЭУП создана математическая модель, которая позволяет получить картину токораспре-деления по отдельным ее элементам». Алгоритм расчета многопроводной тяговой сети с ЭУП предлагается для двух режимов, определяющих опасное электромагнитное влияние на линии связи: режим короткого замыкания контактной сети на рельсы и режим попадания рабочего напряжения на экранирующий провод. Эти два режима являются также определяющими при оценке условий электробезопасности обслуживания устройств контактной сети,
В работе использован метод, позволяющий свести электрический расчет сложной неоднородной тяговой сети к анализу ряда простых однородных схем замещения, решение которых известно, с последующим применением метода наложения [118].
Данный алгоритм электрического расчета многопроводной тяговой сети достаточно универсален, однако сам расчет такой математической модели тяговой сети нуждается в обязательном применении ЭВМ, является весьма громоздким и сложным, требует рассмотрения большого числа отдельных схем замещения, что ведет к значительным затратам машинного времени. Кроме того, при построении математической модели тяговой сети был принят ряд допущений, в значительной мере снижающих точность расчетов. Так токораспреде-ление по элементам многопроводной тяговой сети определялось при ничтожно малых значениях переходного сопротивления рельсы - земля, что ведет к завышению расчетных значений токов Наибольшую погрешность в вычисления вносит, по мнению автора, тот факт, что при построении схемы замещения контактная подвеска и усиливающий провод каждого пути были заменены одним эквивалентным проводом с эквивалентным удельным сопротивлением.
В [2] отмечено, что замена пучка проводов одним эквивалентным проводом, основанная на предположении о постоянной величине взаимоиндукции между всеми проводами, образующими систему приводит при расчетах к существенным погрешностям. Максимальная эффективность тяговой сети с ЭУП на практике достигается при наибольшем сближении УП и ЭП. Расстояние между УП и ЭП при этом в 6-8 раз меньше, чем расстояние между ЭП и контактной подвеской, что вызывает разницу соответствующих коэффициентов взаимоиндукции на 35-40%. Кроме того, замена контактной подвески и усиливающего провода одним эквивалентным проводом не отражает в полной мере специфики размещения экранирующего провода на опоре контактной сети между УП и KTL
В [119] приведена методика электрического расчета тяговой сети с ЭУП, несколько отличающаяся от рассмотренной выше, но также требующая обязательного применения ЭВМ. Кроме того, эта методика не позволяет выполнять расчеты для случая расположения нагрузки вблизи тяговой подстанции, т.е. определять местные составляющие токов и сопротивлений.
Ниже рассматривается достаточно простая методика инженерного расчета токораспределения и сопротивления тяговой сети с ЭУП на однопутных участках не требующая обязательного применения ЭВМ и обеспечивающая более высокую точность расчетов. Схема размещения проводов на опоре контактной сети для однопутного участка приведена на рис. 2.1, где использованы следующие обозначения: К, У9 Э, Р - соответственно эквивалентная подвеска, усиливающий провод, экранирующий провод и эквивалентный рельс; а\ 9 яур, аэр - расстояния между эквивалентной контактной подвеской и эквивалентным рельсом, усиливающим проводом и эквивалентным рельсом, экранирующим проводом и эквивалентным рельсом; дук - расстояние между усиливающим проводом и эквивалентной контактной подвеской, аЭк - расстояние между экранирующим проводом и эквивалентной контактной подвеской, ауэ - расстояние между усиливающим проводом и экранирующим проводом.
Бивалентной контактной подвески, усиливающего провода, экранирующего провода и эквивалентного рельса. ZK, Zy» Z$, Zp - соответственно удельные сопротивления контуров "эквивалентная контактная подвеска-земля", "усиливающий провод-земля", "экранирующий провод-земля" и "эквивалентный рельс-земля"; Zn - удельное переходное сопротивление.
Оценка электрического влияния экранирующего провода на наведенные напряжения в линии связи
Зная мгновенные значения тока и напряжения на шинах подстанции можно заменить нагрузку тяговой подстанции мгновенной индуктивностью и мгновенным активным сопротивлением» которые определяются по методике, изложенной в главе 2,
При расчете тяговой сети с ЭУП на приведённой модели установлено, что при анализе электромагнитного влияния системы с ЭУП на низковольтные линии и протяженные металлические коммуникации необходимо учитывать реальное токораспределение в многопроводных тяговых сетях. В частности получено, что на 1 и 3 гармонике при расположении электровоза на 30 км от тяговой подстанции при консольном питании на однопутном участке резонансных явлений в тяговой сети не наблюдается. Начиная с 5 гармоники в тяговой сети с ЭУП явно выражены резонансные процессы.
Для примера в таблице 3.1 представлены результаты расчета однопутного участка тяговой сети с ЭУП при расположении электровоза на 30-ом километре от тяговой подстанции. Расчет проведен по 11 гармонике тока электровоза. Программа расчета токораспределения в тяговой сети с ЭУП представлена в Приложении III Рассматриваемая модель многопроводной тяговой сети с ЭУП позволяет рассчитать токи и напряжения во всех элементах схемы, с учетом их продольной и поперечных связей; наведенное напряжение на линии связи, а также пол-ную, активную и реактивную мощность, выделяемую в элементах тяговой сети по каждой гармонике в отдельности; потери мощности всей системы рассматриваемого участка. Потери мощности во всей схеме определяются исходя из баланса мощностей.
В апреле 2001 году на участке Горькой - Сортировочный — Сейма Горьков-ской железной дороги Совместно с сотрудниками ВНИИЖТа были проведены экспериментальные исследования и обобщение ранее проведённых измерений наведённых напряжений в кабельных сетях СЦБ при пропуске тяжеловесных поездов (массой до 18000 тонн).
В качестве исследуемого участка выбран был перегон Горький "Сортировочный" - Дзержинск, который характеризуется высокой грузонапряженностью и большой насыщенностью линиями и коммуникациями, что вполне соответствует цели эксперимента.
Кроме того, данный участок электрифицирован с использованием системы с экранирующим и усиливающим проводами, что позволяет, с помощью соответствующих переключений, перейти к другим схемам тягового электроснабжения. В дополнение к выше сказанному следует отметить, что ВНИИЖТом ранее проводились исследования на данном участке, а также на аналогичном по своим характеристикам перегоне Северокавказкой ж.д. в районе станции "Кавказ-кая" (г, Кропоткин), Это позволяет обобщить весь имеющийся экспериментальный материал и получить достоверный прогноз об уровне наводимых на кабельных СЦБ напряжений при пропуске тяжеловесных поездов на участках переменного тока. Краткая характеристика участка. Участок Горькой - Сортировочный — Сейма представляет одну межподстанционную зону, участок двухпутный, магистральный, с интенсивным движением. Для защиты от электромагнитных влияний на смежные линии связи, на участке до 1991 года использовалась система питания с отсасывающими трансформаторами (ОТ). В настоящее время участок электрифицирован системой с экранирующим и усиливающим проводами. Специфической особенностью описываемого участка является наличие на перегоне Доскино - Дїержинск большого числа предприятий химической промышленности, соединённых между собой трубопроводами, проходящими вдоль трассы железной дороги и проложенными как под, так и над поверхностью земли. Трубопроводы имеют различное назначение и конструктивное исполнение (диаметр, способ защиты и т-д.). Одновременно вдоль железнодорожного полотна на ширине сближения 40-50 метров проложены магистральные кабели связи типов МКБПМБ (14x4) и МКБЛМБ (12x4), Общей целью испытаний являлась комплексная оценка величин наведённых напряжений на кабелях СЦБ, связи и на специально протянутой контрольной линии. Испытания проводились силами сотрудников Горьковского участка электроснабжения (ЭЧ-9), ДЭЛ Горьковской ж.дм к/отделения "ТЭ" ВНИИЖТ иМИИТ. В ходе испытаний было выполнено экспериментальное исследование параметров при следующих схемах питания тяговой сети: тяговая сеть с ЭУП; тяговая сеть с ЭП, при отключенном УП; обычная тяговая сеть 27,5 кВ. Все испытания проводились в нормальном тяговом (нагрузочном) режиме работы, без перерыва движения поездов. При этом создавались различные схемы питания тяговой сети: односторонняя, двухсторонняя, при наличии нагрузки на одном и двух путях.
Оценка напряжения, наводимого током тяговой сети в смежных линиях связи и коммуникациях, проводилась косвенным методом путём замера напряжения, наводящегося в изолированном проводе, раскатанном на поверхности земли. Один конец провода при этом заземлялся на штыревой электрод, а между другим его концом и заземлителем включался высокоомный вольтметр Ширина сближения провода и тяговой сети при этом была постоянна и известна, что с учетом линейности задачи позволяет в дальнейшем для оценки результатов применить пропорциональный перерасчет.
