Статья:

ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, ОКАЗЫВАЮЩИЕ ВЛИЯНИЕ НА КАЧЕСТВО ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ОТ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ ДО ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ КОНТАКТНОЙ СЕТИ

Конференция: XXXIV Студенческая международная заочная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум: технические и математические науки»

Секция: 17. Транспортные коммуникации

Выходные данные
Боровских А.Д. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, ОКАЗЫВАЮЩИЕ ВЛИЯНИЕ НА КАЧЕСТВО ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ОТ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ ДО ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ КОНТАКТНОЙ СЕТИ // Молодежный научный форум: Технические и математические науки: электр. сб. ст. по мат. XXXIV междунар. студ. науч.-практ. конф. № 5(34). URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_tech/5(34).pdf (дата обращения: 19.08.2018)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, ОКАЗЫВАЮЩИЕ ВЛИЯНИЕ НА КАЧЕСТВО ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ОТ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ ДО ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ КОНТАКТНОЙ СЕТИ

Боровских Алексей Дмитриевич
студент Липецкого государственного технического университета, РФ, г. Липецк
Зацепин Евгений Петрович
научный руководитель, Кандидат технический наук, доцент кафедры электрооборудования, Заместитель заведующего кафедрой, ЛГТУ.

Контактная сеть служит для подвода электрической энергии к подвижному составу через непосредственные контакты ее с токоприемниками. Скользящий контакт между проводом и токоприемником является важнейшим элементом электрической тяговой системы, от которого зависит надежность экс­плуатационного процесса. В высокоскоростном движении им определяются границы увеличения тяговой мощности. Система токоприемник-контактный провод предназначена для непрерывной передачи необходимой электрической мощности с соблюдением допусков, определяющих качество токосъема. При этом должна гарантироваться надежная работа во всех эксплуатационных режимах [1, c. 24].

Контактные сети не имеют резерва, поэтому от них в значительной степени зависит безопасность движения поездов и требуется высокая надежность, особенно при обеспечении международных перевозок. [2, c. 95]. Необходимо обеспечивать требования надежного и экономичного токосъема (с минимальным износом контактного провода) при условии экологичности (с генерированием минимальных уровней шума, радио и телепомех, незначительной засоренностью почвы вдоль железнодорожных путей) [3, c. 43]. Острота этих требований в основном зависит от мощности и значений тока, снимаемого с проводов токоприемником и скорости движения (условий динамического и аэродинамического взаимодействия токосъемных устройств и воздушных потоков).

В соответствии с программой «Развитие скоростного и высокоскоростного движения пассажирских поездов в России на период 2000-2015 гг.» к 2015 г. протяженность железных дорог в России с эксплуатационными скоростями 160-200 км/ч составит свыше 8 тыс. км [4, c. 28-33].

Повышение скоростей движения электроподвижного состава на дейст­вующих отечественных магистралях является закономерным результатом научно-технического прогресса, позволяющим ускорить перевозки грузов и пассажиров.

Важной государственной экономической задачей является расширение международных перевозок, организация коридоров евроазиатского транзита грузов [5, c. 66]. Электрические сверхмагистрали протяженностью около 10 000 км должны работать с высокой надежностью, обеспечивать минимальное время хода. Для этого необходимо увеличение скоростей движения электроподвижного состава до 160 км/ч.

Повышение скоростей движения предъявляет повышенные требования к качеству токосъема. Это особенно важно для Транссибирской магистрали в связи с осуществлением евразийского транзита без задержек поездов и повы­шением скоростей движения [6, c. 37].

Практическая ценность исследования взаимодействия токоприемника с контактными подвесками заключается в обеспечении надежного и экономичного токосъема при увеличении скоростей движения в результате совершенствования конструкций токоприемников и контактных подвесок. Экономический эффект достигается за счет повышения скоростей движения, уменьшения величины ущерба от повреждений токоприемников и контактной сети, задержки поездов (особенно международных контейнерных) [7, c. 37].

После множества проведенных исследования установлено, что наиболее рациональным путем решения проблемы увеличения скорости ЭПС до 220 км/ч следует считать усовершенствование токоприемников, а также углубленные исследования процессов токосъема в установившемся и переходном режимах. При скоростях выше 220 км/ч необходимо принимать меры и по усовершенствованию контактной сети. В пользу этого утверждения говорит рассмотрение технических аспектов [8, c. 134]. В установившемся режиме неудовлетворительный токосъем может привести:

a)  к катастрофически нарастающему износу контактирующих элементов (при этом движение поездов может продолжаться некоторое время).

b)  к повреждениям узлов контактной сети и токоприемников, ведущим к задержкам поездов [9, c. 57].

Факторы, влияющие на качество токосъема при высоких скоростях дви­жения:

·     Колебания электроподвижного состава со стороны путевой структуры;

·     Нестабильность контактного нажатия и как следствие – отрывы токоприемника (ТКП,) пережоги, повышенный износ (на контактное нажатие влияют динамические и аэродинамические составляющие, пропорциональные квадрату скорости электроподвижного состава (э.п.с.));

·     Высокое значение снимаемого тока;

·     Отрывы ТКП, вызванные параметрическим резонансом, ввиду неравно-эластичной контактной подвески;

·     Использование нескольких токоприемников (движение осуществляется не только электровозной, но и моторовагонной тягой);

·     Специальные требования к конструкциям фиксаторов, воздушных стрелок, секционных изоляторов, сопряжений анкерных участков, КС в искусственных сооружениях и т.д.

Таким образом, совершенно очевидной является актуальность затронутой проблемы. Кроме того, существует еще один фактор, подчеркивающий значимость решения поставленной задачи. С переходом к высоким скоростям движения придется отказаться от большинства секционных изоляторов, предназначенных для меньших скоростей. Приобретение же новых типов изоляторов сопряжено со значительными капиталовложениями. Поэтому необходимо рассмотреть возможности совершенствования и скоростных показателей используемых секционных изоляторов для сохранения их в эксплуатации.

 

Список литературы:
1. Бауэр K.-X., Кислинг Ф. Контактная сеть для высокоскоростного движения // Железные дороги мира, 2001. № 3. С. 24–30.
2. Беляев И.А. Взаимодействие токоприёмника и контактной сети при высоких скоростях движения. М.: Транспорт, 2002. 159 с.
3. Беляев И.А., Вологин В.А. Взаимодействие токоприёмников и контактной сети. М.: Транспорт, 1996. 192 с.
4. Галкин А.Г. Анализ износа контактных проводов в пределах пролета контактной сети // Повышение надежности работы устройств электроснабжения железных дорог: Сб. науч. тр. Екатеринбург: УрГУПС, 2008. С. 43–48.
5. Горошков Ю. И., Виноградов С. А., Панкратова И. Г. Эластичность контактных подвесок с простыми смещенными опорными струнами // Вестн. ВНИИ ж.-д. трансп. 2008. № 4. С. 28–33.
6. Демченко А.Т. Моделирование малогабаритных контактных подвесок // Тр. МИИТ, 2002, вып. 702, С. 66–70.
7. Демченко А.Т. Повышение надежности работы электрифицированных железных дорог России // Электрификация и развитие железнодорожного транспорта в России. Традиции, современность, перспективы: Тезисы докладов международного симпозиума «Eltrans 2007». СПб: ПГУПС, 2001. С. 37–38.
8. Контактные подвески и токоприемники для высокоскоростных линий. // Железные дороги мира, 2008. № 7, С.37–40.
9. Купцов Ю.Е. Беседы о токосъеме, его надежности, экономичности и о путях его совершенствования. М.: «Модерн-А», 1997. 256 с. 
10. Михеев В. П., Себелев В. И. Контактные подвески и их характеристики: Учебное пособие. - Омский ин-т инж. ж.-д. транспорта, 2009. - 79 с.
11. Behrends et al. Контактные подвески и токоприемники для высокоскоростных линий // Железные дороги мира
12. Kießling, R. Puschmann, А. Schmieder: Contact lines for Electric Railways, Planning, Design and Implementation, 820 pages, MCC-Verlag, Erlangen 2008.