автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Электромагнитная совместимость тяговой сети с воздушными линиями связи при несинусоидальных потребителях электрической энергии и наличии экранированных усиливающих проводов

На правах рукописи

ВОЛЫНЦЕВ Валерий /Вяяеславович

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ ТЯГОВОЙ СЕТИ С ВОЗДУШНЫМИ ЛИНИЯМИ СВЯЗИ ПРИ НЕСИНУСОИДАЛЬНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЯХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ И НАЛИЧИИ ЭКРАНИРОВАННЫХ УСИЛИВАЮЩИХ ПРОВОДОВ

05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2003

Работа выполнена в Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ).

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор Косарев Борис Иванович Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Кравцов Юрий Александрович кандидат технических наук, профессор Азаров Владислав Сергеевич

Ведущая организация -

Государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (ГУП ВНИИЖТ МПС РФ)

Защита диссертации состоится «_»_2003 года в_час.

на заседании диссертационного совета Д 218.005.02 в Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ) по адресу: 127994, Москва, ул. Образцова, 15, ауд._.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан «_»_2003 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять по адресу совета университета.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

47 7°

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. 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 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 и 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 влияние 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 в большинстве случаев требуют в качестве исходных данных результатов экспериментов (токи и напряжения фидеров тяговых подстанций, напряжения на токоприёмнике электровоза и др.). В данной работе в качестве исхо

использовать результаты выполненных в диссертации расчетов тяговой сети при квазиустановившемся режиме. Результаты расчетов в дальнейшем учитываются при обосновании электромагнитной совместимости тяговой сети со смежными линиями связи и СЦБ, линиями проводного вещания и т.д. В этой связи совершенствование методов расчета систем тягового электроснабжения электрифицированных магистральных 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, Р.Р. Мамошин, В. С. Ку-чумов, Ю.А. Кравцов, В. С. Азаров, В. П. Феоктистов, М.П. Бадёр, А. Н. Са-воськин, А.Б. Косарев, A.JI. Быкадоров, В.Т. Черемисин, С.П. Власов, A.C. Бочев, Д.В. Ермоленко, Р.Н. Карякин, Б.Е. Дынькин, A.B. Фролов, А.И Щуров и др.

Рассматриваемая в диссертации проблема решается согласно целевой комплексной программе 19.14.03 Цтех Министрства путей сообщения «Разработка организационно - технических мероприятий и технических средств по защите устройств проводной связи от влияния тяговой сети электрифицированных железных дороге и соответствует научному направлению кафедры "Теоретические основы электротехники" МИИТа.

Цель работы.

Разработка методов расчетов и обоснование организационно - технических мероприятий по обеспечению электромагнитной совместимости тяговой сети с линиями связи при учете несинусоидального характера токов и напряжений источников и нелинейности потребителей электрической энергии системы тягового электроснабжения с экранированным усиливающим проводами.

Методика исследования. Анализ электромагнитных процессов в тяговой сети при двухстороннем питании с учетом влияния нагрузок 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 и электрических связей между проводами и землёй.

Результаты аналитических расчетов достаточно хорошо согласуются 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 при учете несинусоидального характера напряжений на шинах тяговой подстанции и токов ЭПС; обосновании метода расчета мгновенных значений токов, протекающих по проводам многопроводной тяговой сети, учитывающей наличие на фидерной зоне нескольких электровозов и влияние на токо-распределение нагрузок соседних плеч тяговых подстанций при их представлении в виде пассивных двухполюсников, параметры которых зависят от времени;

обосновании с использованием ЭВМ для анализа квазиустановивше-гося 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.

Практическая ценность и внедрение результатов работы.

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 ГУЛ 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 ква-зиустановившихся режимов в виде пассивного двухполюсника типа ИЬ, 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 и анализа электромагнитного влияния тяговой сети на линии связи руководством Дальневосточной железной дороги принято решение о внедрении на участке Би-кин-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 в диссертационной работе, 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.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ.

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.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение отражает актуальность проблемы, практическую ценность и направление выбранных исследований, здесь же приведены основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту.

В первой главе дан обзор работ, посвященных обменным процессам в цепях с несинусоидальными токами и напряжениями. Применительно к системам тягового электроснабжения переменного тока определённый вклад в исследовании этих процессов внесли сотрудники кафедры "Теоретические основы электротехники" МИИТа. В частности, применительно к системам тягового электроснабжения переменного тока при несинусоидальном характере напряжения на шинах тяговых подстанций и потребляемого ЭПС тока предложен критерий оценки потребления электрической энергии - коэффициент потребления электрической энергии Кп, который определяется по формуле

к«=^г> 0)

где = ^рЛ - энергия, потребляемая участком цепи за определенный про-

0

т

межуток времени т; 1У_ = - энергия, соответствующая обменному про-

цессу на этом участке за тот же самый промежуток времени, q характеризует интенсивность изменения энергии, временно запасаемой в индуктивном и емкостном накопителях.

Коэффициент К„ показывает, какая часть энергии на участке цепи необратимо потребляется, т. е. используется полезно. Для цепей, в которых происходит только потребление электрической энергии, Кл=1. Для цепей, в которых имеет место только обмен или накопление энергии К„= 0. Все остальные случаи являются промежуточными. Коэффициент Кп характеризует также электромагнитное влияние системы с ЭУП на кабельные и воздушные линии связи.

В отличие от известных коэффициентов, оценивающих процесс передачи энергии потребителю величина К„ оценивает процесс поступления энергии от питающей системы к цепи потребления в форме активной (необратимо потребленной) и обменной (временно запасаемой) составляющих, каждая из которых является функцией входных переменных ив(?) и /„(?) приемника электрической энергии. Это обстоятельство позволяет применять критерий Кп для оценки обменных процессов в более общих случаях при любых формах кривых напряжения и тока, а также нелинейностях в цепях потребления и, в частности, в условиях периодических напряжений и токов, содержащих постоянные составляющие.

Разложение мгновенных характеристик приемника электрической энергии на активные и обменные составляющие осуществляется по формулам

z = r+x;y=g+b, (2)

где г=ч.ч^[и(г')] и £=ч.ч._у[и(и)] - четные части функции г[и(г)] и #[и(и)]; х=н.ч^[и(г)] и А=н.ч.у[и(м)] - нечетные части функции г[и(г")] и £[и(и)]; и(О^'/г, о(и)=и7и; и - переменная, характеризующая мгновенное сопротивление индуктивного накопителя или мгновенную проводимость ёмкостного

накопителя. Здесь г и и - ток и напряжение рассматриваемого участка электрической цепи.

Такой подход позволяет по заданным входным характеристикам напряжения и тока определять параметры цепи или устанавливать закономерности изменения параметров, составляющих цепь, и сосредоточенных пассивных элементов r(t), g(t), C(t), L{t).

Таким образом, расчет по мгновенным значениям электрических переменных величин напряжения и тока дает возможность правильно определить не только мгновенную активную и обменную мощности и этим самым оценить энергетическую целесообразность работы приемника электрической энергии, но и обосновать электрические параметры схем замещения пассивных двухполюсников и определить их параметры в виде мгновенных значений R, L и С. Изучение электромагнитных процессов в тяговых сетях с ЭУП целесообразно проводить, как показано в работе, используя мгновенную форму выражения переменных электрических величин. Этому в значительной мере способствует широкое внедрение в расчетную практику ЭВМ.

Во второй главе разработана методика инженерного расчета сопротивления тяговой сети с ЭУП и токораспределения на электрифицированных участках, не требующая обязательного применения ЭВМ.

Рассмотрены машинные методы расчета нелинейных электрических цепей и предложено использовать для анализа динамических процессов в системе электрической тяги переменного тока дифференциальные уравнения переменных состояния в нормальной форме. Эти уравнения обладают достаточной общностью и могут быть использованы, как показано в работе, при моделировании линейных и нелинейных цепей. Уравнения переменных состояния базируются на применении теории графов и линейной алгебры, что позволяет осуществить формализацию анализа динамики электрических процессов в системе тягового электроснабжения.

Рассматривается математическое моделирование режимных задач в области электромагнитных переходных и квазиустановившихся процессов при детерминированном подходе к параметрам режима и возмущениям системы на примере одной межподстанционной зоны участка тяговой сети с двусторонним питанием и пятью электровозами на ней, а также при наличии двух электровозов на соседних межподстанционных зонах. При двухстороннем питании тяговой сети переменного тока величина напряжения на любой рабочей фазе тягового трансформатора зависит не только от величины тока тяговой нагрузки «своего» плеча питания, но и от величины тягового тока «чужого» - смежного плеча питания, подключенного к другой фазе этого же тягового трансформатора. В реальных цепях при оценке электромагнитного влияния на смежные линии связи необходимо учитывать наличие высших гармоник в тяговом токе. Установлено, что для более точного определения напряжений и их спектрального состава на шинах тяговых подстанций и токоприёмниках ЭПС необходимо учитывать нагрузку обоих плеч питания тягового трансформатора как несинусоидальную нагрузку. Динамика электрических процессов в схеме замещения описывается системой обыкновенных дифференциальных уравнений, составленных по законам Кирхгофа.

Характеристики, соответствующие искомому квазиустановившемуся режиму, получаются в результате выхода на данный режим работы через переходный процесс при нулевых начальных условиях и значениях противо-ЭДС, соответствующих установившемуся режиму. Решая систему дифференциальных уравнений, описывающих электромагнитные процессы в тяговой сети с ЭУП методом Рунге-Кутта, представляется возможным рассчитать токорас-пределение в схеме и потенциалы в любых узлах цепи.

На рис. 1 изображены расчетные кривые напряжения на левом и правом плече левой тяговой подстанции. На рис. 2 показаны токи плеч левой тяговой подстанции.

30 ОС -30

ч1 20

} J

/ / t,C

00 / 0 ( 05 ОС ч \ 1\ \о.с 15 р(С

/

/

Рис. 1. Напряжения на опережающей (1) и отстающей (2) фазах левой тя-

говой подстанции

подстанции

Используя изложенную в главе 1 методику расчета активных и обменных характеристик, в диссертации определены параметры R(t) и L(t), характеризующие влияние нагрузки смежных плеч питания на напряжение шин тяговых подстанций, питающих межподстанционную зону.

тягового трансформатора

На рис. 3 представлены некоторые результаты расчетов: активное мгновенное сопротивление R(t) и мгновенная индуктивность L(t), которые характеризуют влияние несинусоидальной нагрузки левого смежного плеча рассчитываемой межподстанционной зоны на напряжение шин. Для нагрузки правого плеча тяговой подстанции, находящейся справа от рассматриваемой зоны, параметры R(t) и L(t) рассчитываются аналогично.

Далее в расчетах влияние нагрузок левого и правого смежного плеча шин тяговой подстанции также учитывается соответствующими мгновенными характеристиками R(t) и L(t). Расчет полученной схемы замещения тяговой сети и данных расчетов реальной цепи показал адекватность замены нагрузок смежных плеч питания на активные и обменные характеристики.

В третьей главе разработана математическая модель системы тягового электроснабжения с ЭУП, учитывающая распределённую ёмкость проводов и представляющая рельсовый путь в качестве цепи с распределёнными параметрами. Как известно, многопроводные тяговые сети относятся к неоднородным электрическим сетям. Это объясняется тем, что рельсовый путь представляет собой цепь с распределёнными параметрами, а усиливающий, экранирующий провода и контактная подвеска обладают ёмкостными прово-димостями относительно земли и друг друга. Учтено также, что усиливающий провод (УП) имеет соединения с контактной подвеской примерно через 200 м, а экранирующий провод - с рельсовым путем через два дроссельных стыка на третий.

Предложенная математическая модель представляет собой каскадное соединение многополюсников со схемой замещения небольшого отрезка тяговой сети между соседними перемычками, соединяющими УП и контактную подвеску с учетом магнитных связей между проводами, учитывается емкость между проводами системы тягового электроснабжения и землей. На рис. 4 приведена схема замещения однопутного участка тяговой сети с ЭУП с маг-нитно-сязанными элементами и емкостью между проводами тяговой сети и землей. Этот участок расположен между присоединениями усиливающего провода к контактной подвеске. Для анализа установившегося режима работы системы тягового электроснабжения с ЭУП используется теория многополюсников.

Рис. 4. Схема замещения участка тяговой сети с ЭУП в виде многополюсника

Предложено рассматривать схему замещения элементарного участка тяговой сети (рис. 4), как схему многополюсника (обозначим его А). В схему (рис. 4) входят гк, Ъу, гэ, Ъс - сопротивление контактной подвески, усиливающего, экранирующего провода, линии связи (соответственно); 2? - сопротивление рельса; гКР, 2уу, Zкэ, 2Кс - магнитные связи между контактной подвеской и рельсом, между контактной подвеской и усиливающим проводом, между контактной подвеской и экранирующим проводом, между контактной подвеской и линией связи (соответственно); Ъу?, гУЭ, 7-ус, 2Эр, 2эс> Хор - соответственно магнитные связи между усиливающим проводом и рельсом, между усиливающим и экранирующим проводом, между усиливающим и линией связи, между экранирующим проводом и рельсом, между экранирующим проводом и линией связи, между линией связи и рельсом; 03 - проводимость между землей и рельсом; Ьк, Ьу, Ьэ, Ьс - емкостная проводимость между контактной подвеской и землей, между усиливающим проводом

и землей, между экранирующим проводом и землей, между линией связи и землей (соответственно).

Система уравнений, связывающая напряжения и токи на входе и выходе двенадцатиполюсника в матричной форме имеет вид

у, 1 = Ах и2 1

>1 12

где и1 и I] - вектора входных напряжений и токов; Ог и 1г - вектора выходных напряжений и токов; А - матрица коэффициентов в А-форме, соответствующая схеме замещения тяговой сети.

Матрица коэффициентов в А-форме, описывающая этот многополюсник, имеет вид (стр. 17).

Зная спектральный состав тока электровоза (он определяется согласно изложенному в гл. 2 диссертации алгоритму, а именно в результате выхода на квазиустановившийся режим работы схемы через переходный процесс, соответствующий установившемуся режиму) на модифицированной модели тяговой сети с ЭУП рассчитываются токи и напряжения на ее элементах для каждой гармоники.

В результате анализа электромагнитных процессов в тяговой сети с ЭУП установлена необходимость учета при расчете электромагнитного влияния системы с ЭУП на кабельные и воздушные линии связи не только реального токораспределения в многопроводных тяговых сетях, но и несинусоидального характера напряжения на шинах тяговой подстанции, обусловленного наличием на соседних фидерных зонах электроподвижного состава, работающего как в режиме потребления, так и в режиме рекуперации. В частности получено, что на 3 гармонике при расположении электровоза на расстоянии 30 км от тяговой подстанции (консольное питание однопутного участка) резонансных явлений в тяговой сети не наблюдается. Установлено, что уже

N N

£ ? N N

N H X¡

? а

N N XJ Х>

i ?

X s N N

N

^ i

S

N.

S.

_ Ч

x> x>

n

? í

± O

6-N

N N

N

í N

14 S

X> +

Я Й

N, H

xi o

N N

£> S N N

& N

N

O

jo

f

4

XI

S3 &

N, H

л O

N N

N N

N

N

и f

N

X

X>

3

N. N.

X5 O

Nu x>

N

3

á

+

a ж N, 0. >» Q> a N О

o 0 a + 1-H

s s. n N, £

H H. Xi

x> + л X)

s- &

Ч jï

X) + г-* X> x>

м N X? s N. 4

+ JD x> Xi

S N » x> 0 3- ^ x> Cl fj 4 x>

D. H 0. * N N? Nf

q О О q

xi .0 .o" X?

Sî N, m » N,

xi и x¡ •Я Xi в, XI

x¡

4 f

ts

» л

es

Xi

о

x>

í

M

JO

4

í

(N

XI

4

XI XI

N

O +

^—' O

o

& N

O"

>4

-O

•Í s & N

Xi •Я XI d» M

л

N*

Sí

N,

À q

начиная с 5 гармоники в тяговой сети с ЭУП возникают резонансные режимы, обусловленные ёмкостью и индуктивностью системы проводов.

Отметим, что предложенная в диссертации математическая модель многопроводной тяговой сети с ЭУП позволяет рассчитать токи во всех элементах схемы и распределение потенциалов в узлах цепи с учетом продольных и поперечных связей в системе, определить наведенное напряжение на линии связи, а также оценить эффективность технических решений, направленных на снижение опасного и мешающего влияния системы тягового электроснабжения переменного тока на смежные воздушнуе линии связи.

В четвертой главе предложена методика расчета электромагнитного влияния тяговой сети с ЭУП на воздушные и кабельные линии связи, а также обоснованы нормы допустимых относительно земли напряжений, исходя из безопасного их обслуживания.

Вблизи полотна железной дороги, электрифицированной по системе однофазного тока, обычно проходят воздушные и кабельные линии различного назначения (линии связи и СЦБ, электрические сети низкого напряжения, линии телеуправления и т. п.), а также могут располагаться подземные и надземные металлические трубопроводы с горючесмазочными жидкостями, газами. Эти линии и сооружения располагаются вблизи магистральных железных дорог и подвергаются электромагнитному влиянию.

При оценке электромагнитного влияния системы тягового электроснабжения используются результаты расчета токораспределения при квазиуста-новившемся режиме работы (см. гл. 2 и 3). При этом учтено, что линии связи могут располагаться в земле (кабельные линии) и на опорах контактной сети или на опорах воздушных линий.

Учтено, что на линии связи наряду с магнитным и электрическим влиянием оказывается и гальваническое влияние, обусловленное токами, стекающими с рельсового пути в землю. В качестве исходных данных при расчетах гальванического влияния принимаются: ток ЭПС (либо ток короткого замы-

кания), геоэлектрические характеристики грунта, удельное электрическое сопротивление материала балластной призмы и сопротивления шпал.

В результате выполненных в диссертации расчетов установлено, что волновой коэффициент, т.е. коэффициент, определяющий в основном мешающее влияние системы тягового электроснабжения на линии связи, в системе с ЭУП уменьшается на 30% и более по сравнению с системой 25 кВ, и на 5 - 7% он увеличивается при учете несинусоидального характера напряжения на шинах тяговой подстанции.

Здесь же установлено, что наличие в системе тягового электроснабжения экранирующего провода не приводит к значительному снижению электрического влияния тяговых сетей на воздушные линии связи. Отмечается, что это снижение не превышает 15% по сравнению с расчетами, не учитывающими наличие экранирующего провода.

В главе отмечается, что в случае, если ток через тело человека, коснувшегося изолированного от земли провода связи или вещания, не превышает 6 мА (в нормативных документах указывается ток 2 мА), то на таких линиях не применяются специальные меры по защите обслуживающего персонала от опасного электрического влияния тяговой сети. Данная рекомендация соответствует требованиям ГОСТ 12.1.038 - 82.

При обосновании допустимых по условиям обеспечения электробезопасности напряжений в линиях связи относительно земли учтено, что условия электробезопасности обеспечиваются, если выполняется неравенство вида

[Ц>-Ё^ЗР-, (3)

гь+1.5-рэ+коб

где [I] - допустимое значение тока, протекающего через тело человека, а пр -коэффициент прикосновения; Z ь - сопротивление тела человека; К_об - сопро-

тивление обуви; рэ - эквивалентное значение удельного электрического сопротивления земли, зависящее от её геоэлектрической структуры; Ем - наведённое в линии связи напряжение, обусловленное электромагнитным влиянием тяговой сети.

В работе учтено, что входящие в выражение (3) параметры носят случайный характер, а сопротивление тела человека наряду с этим зависит также от протекающего тока, т.е. является нелинейным (см. публикации д.т.н. Косарева Б.И., Власова С.П., Шевандина М.А.).

В диссертации при вероятности (Р = 0,014) превышения наводимыми напряжениями допустимых напряжений по условиям обеспечения электробезопасности, (данная вероятность принята при обосновании норм допустимых напряжений исходя из третьего критерия — критерия не возникновения фибрилляции сердца) получены значения допустимых напряжений на линиях связи в зависимости от мест производства работ и длительности аварийного (короткое замыкание) режима в тяговой сети.

Так, на воздушных линиях связи с металлическими опорами при длительности аварийного режима I = 0.2 с допустимые напряжения получены равными 425 В, при I = 0.3 с 320 В, а на воздушных линиях связи с железобетонными опорами при I = 0.2 с допустимое напряжение равно 500 В, при I = = 0.3 с 400 В. Для кабельных линий связи и СЦБ при I = 0.2 с допустимое напряжение равно 600 В, при I = = 0.3 с 500 В.

Предложенный в главе 3 алгоритм расчета квазиустановившегося режима в тяговой сети с ЭУП позволяет оценить эффективность экранирующего провода для выравнивания токов ЭПС, протекающих в рельсовых нитях. Это обусловлено тем, что ток в экранирующем проводе сдвинут по фазе приблизительно на 180 градусов по отношению к току в усиливающем проводе.

ВЫВОДЫ

1. Разработана математическая модель системы тягового электроснабжения с ЭУП, учитывающая несинусоидальный характер напряжения холостого хода на шинах тягового трансформатора и несинусоидальность тока, потребляемого ЭПС в квазиустановившемся режиме.

Предложена методика расчета квазиустановившегося режима системы тя-> гового электроснабжения с ЭУП. В основу разработанной методики положе-

на возможность представления тяговой сети с ЭУП в виде Т - образной схемы замещения в виде цепи ЯЬ, параметры которой учитывают изменение активного сопротивления и индуктивности тяговой сети в переходном режиме из-за явления поверхностного эффекта в рельсах и земле.

2. Предложен с использованием ЭВМ алгоритм синтеза пассивных двухполюсников по мгновенным характеристикам напряжения и тока на его входе.

В частности подтверждена возможность представления электроподвижного состава при расчете квазиустановившегося режима в виде пассивного двухполюсника, состоящего из последовательно включенных мгновенных значений сопротивления и индуктивности.

Разработаны номограммы определения противо-ЭДС, входящей в схему замещения ЭПС, в зависимости от напряжения на токоприёмнике и потребляемой ЭПС активной энергии в единицу времени. Активная энергия определяется из тяговых расчетов системы электроснабжения.

3. Разработана методика расчета магнитного влияния тяговых сетей переменного тока на воздушные и кабельные линии связи, учитывающая влияние несинусоидальной нагрузки соседних фидерных зон на гармонический состав тока рассматриваемого участка электроснабжения.

Показана возможность учета влияния нагрузок соседних фидерных зон посредством введения в схему параллельно включенных обмотке тягового

трансформатора мгновенных значений активного сопротивления и индуктивности.

Выявлена необходимость представления рельсового пути в виде цепи с распределёнными параметрами при оценке электромагнитного влияния тяговых сетей переменного тока на смежные линии связи, находящихся в непосредственной близости от тяговой сети.

4. Установлена неэффективность использования экранирующего провода для снижения электрического влияния тяговых сетей на воздушные линии связи и проводного вещания.

Так, при расположении линии проводного вещания на расстоянии более 5 м от экранирующего провода электрическое влияние системы с ЭУП и традиционной системы тягового электроснабжения напряжением 25 кВ практически одинаково.

5. Предложена методика расчета допустимых по условиям обеспечения электробезопасности напряжений относительно земли в кабельных и воздушных линиях связи.

При обосновании методики расчета учитывалось, что сопротивление тела человека носит нелинейный и случайный характер, зависит от площади контакта человека с электроустановкой, длительности протекания тока по пути рука - рука или рука - ноги, а также геоэлектрических характеристик грунтов.

6. Выявлена эффективность применения системы тягового электроснабжения с ЭУП на снижение мешающего влияния тяговых сетей на линии связи при учете несинусоидальных источников и потребителей электрической энергии.

Показано, что в системе тягового электроснабжения с ЭУП резонансные явления возникают на частотах более низких, чем в тяговых сетях только с усиливающим проводом. При этом волновой коэффициент уменьшается бо-

лее чем на 30% по сравнению с традиционной системой тягового электроснабжения напряжением 25 кВ.

7. Показана эффективность внедрения системы с ЭУП на выравнивание токов, протекающих по рельсовым нитям магистральных железных дорог переменного тока.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах.

1. Заволока О.Г., Волынцев В.В. Расчет многопроводных тяговых сетей переменного тока на ЭВМ / Проблемы железнодорожного транспорта: Межвуз.сб.науч.тр.//Дальневосточный государственный университет путей сообщения. - Хабаровск: ДВГУПС, 1997. С. - 62 - 67.

2. Волынцев В. В. Моделирование внешних характеристик тяговых подстанций переменного тока при квазиустановившемся режиме / Исследование надежности и эффективности работы устройств электроснабжения электрических железных дорог переменного тока: Межвуз. сб. науч. тр. - Хабаровск: ДВГУПС, 2000. - С. 41 - 45.

3. Косарев А. Б., Волынцев В. В. Мешающее влияние тяговой сети переменного тока с усиливающим и экранирующим проводами на линии связи. М.: Энергосбережение и водоподготовка. - 2000. - №2. С. 67-70.

4. Косарев А. Б., Волынцев В. В., Коннова Е. И. Оценка влияния тяговой сети переменного тока при квазиустановившемся режиме работы электроподвижного состава. М.: Транспорт. Наука, техника, управление - 2000. - №9. С. 24 - 26.

5. Косарев А. Б., Фролов А. В., Волынцев В. В. Волновые процессы в тяговых сетях с экранированным усиливающим проводом. М.: Транспорт. Наука, техника, управление —2001. - №1. С. 30-32.

"4770 "

6. Косарев Б. И., Волынцев В. В. Синтез схемы замещения тяговых подстанций переменного тока по заданным входным временным характеристикам. М.: Транспорт. Наука, техника, управление-

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ ТЯГОВОЙ СЕТИ С ВОЗДУШНЫМИ ЛИНИЯМИ СВЯЗИ ПРИ НЕСИНУСОИДАЛЬНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЯХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ И НАЛИЧИИ ЭКРАНИРОВАННЫХ УСИЛИВАЮЩИХ ПРОВОДОВ 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

2002.-№5. С. 17-18.

ВОЛЫНЦЕВ Валерий Вячеславович

Подписано в печать -ё.0,03.03. Объём 1,5 п,л. Тираж 80 экз

Формат 60x84 1/16 Заказ №

Типография МИИТ, 127994, Москва, ул. Образцова, 15

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ МАШИННОГО СИНТЕЗА ПАССИВНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ ПО ВРЕМЕННЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ ТОКА ИНАПРЯЖЕНИЯ.

1.1.Обменные процессы в цепях с несинусоидальными токами и напряжениями.

1 ^.Использование персональных ЭВМ для синтеза пассивных двухполюсников на временной плоскости.

1.3.Схема замещения преобразовательного электровоза.

2. ПАРАМЕТРЫ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ТЯГОВОЙ СЕТИ С ЭКРАНИРОВАННЫМ УСИЛИВАЮЩИМ ПРОВОДОМ ДЛЯ РАСЧЕТА КВАЗИУСТАНОВИВШЕГОСЯ РЕЖИМА.

2.1. Расчет сопротивления тяговой сети с ЭУП.

2.2. Квазиустановившийся режим в тяговой сети с сосредоточенными параметрами при двухстороннем питании.

2.3. Синтез схемы замещения нагрузок плеч питания тяговых подстанций.

3. ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ В ТЯГОВОЙ СЕТИ С ЭУП ПРИ РАБОТЕ

- ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОВОЗОВ.

3.1. Математическая модель тяговой сети с ЭУП при учете распределенных параметров системы.

3.2. Использование теории многополюсников для анализа токораспределения по системе тягового электроснабжения.

4. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ВЛИЯНИЕ ТЯГОВОЙ СЕТИ С ЭУП НА КАБЕЛЬНЫЕ И ВОЗДУШНЫЕ ЛИНИИ СВЯЗИ ПРИ УЧЕТЕ НЕСИНУСОИДАЛЬНОГО ХАРАКТЕРА НАПРЯЖЕНИЯ НА ШИНАХ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ.

4.1. Оценка электрического влияния экранирующего провода на наведенные напряжения в линии связи.

4.2. Магнитное влияние тяговой сети с ЭУП на линии связи.

4.2.1. Расчет влияющего тока на основной гармонике при оценке опасного влияния тяговой сети на воздушные и кабельные линии связи.

4.2.2. Мешающее влияние тяговой сети с ЭУП при учете несинусоидального характера напряжения на шинах тяговой подстанции.

4.3. Гальваническое влияние систем тягового электроснабжения на кабельные линии связи.

4.4. Нормирование допустимых токов и напряжений по условию обеспечению электробезопасности.

4.4.1. Критерии безопасности электрического тока.

4.4.2. Вероятностно - статистическая оценка эффективности защитного заземления электроустановок.

4.4.3. Допустимые наведённые напряжения в проводах воздушных линий связи.

ВЫВОДЫ.

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 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, М.П. Бадёр, P.P. Мамошин, А. Н. Савоськин, С.П. 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.

выводы

1. Разработана математическая модель тягового электроснабжения с ЭУП, учитывающая несинусоидальный характер напряжения холостого хода на шинах тягового трансформатора и несинусоидальность тока, потребляемого ЭПС при квазиустановившемся режиме.

Предложена методика расчета квазиустановившегося режима системы тягового электроснабжения с ЭУП. В основу разработанной методики положена возможность представления тяговой сети с ЭУП в виде Т - образной схемы замещения в виде цепи RL, параметры которой учитывают изменение активного сопротивления и индуктивности тяговой сети в переходном режиме из-за явления поверхностного эффекта в рельсах и земле.

2. Предложен с использованием ЭВМ алгоритм синтеза нелинейных двухполюсников по мгновенным характеристикам напряжения и тока на его входе.

В частности подтверждена возможность представления электроподвижного состава при расчете квазиустановившегося режима в виде пассивного двухполюсника, состоящего из последовательно включенных мгновенных значений сопротивления и индуктивности.

Разработаны номограммы определения противо-ЭДС, входящей в схему замещения ЭПС, в зависимости от напряжения на токоприёмнике и потребляемой ЭПС активной энергии в единицу времени. Активная энергия определяется из тяговых расчетов системы электроснабжения.

3. Разработана методика расчета магнитного влияния тяговых сетей переменного тока на воздушные и кабельные линии связи, учитывающая влияние нагрузки соседних фидерных зон при квазиустановившемся режиме работы системы тягового электроснабжения.

Показана возможность учета влияния нагрузки соседних фидерных зон посредством введения в схему параллельно включенных обмотке тягового трансформатора мгновенных значений активного сопротивления и индуктивности.

Выявлена необходимость представления рельсового пути в виде цепи с распределёнными параметрами при оценке электромагнитного влияния тяговых сетей переменного тока на смежные линии связи, находящиеся в непосредственной близости от тяговой сети.

4. Установлена неэффективность использования экранирующего провода для снижения электрического влияния тяговых сетей на воздушные линии связи и проводного вещания.

Так, при расположении линии проводного вещания на расстоянии более 5 м от экранирующего провода электрическое влияние системы с ЭУП и традиционной системы тягового электроснабжения напряжением 25 кВ практически одинаково.

5. Предложена методика расчета допустимых по условиям обеспечения электробезопасности напряжений относительно земли в кабельных и воздушных линиях связи.

При обосновании методики расчета учитывалось, что сопротивление тела человека носит нелинейный и случайный характер, зависит от площади контакта человека с электроустановкой, длительности протекания тока по пути рука — рука или рука — ноги, а также геоэлектрических характеристик грунтов.

6. Выявлена эффективность применения системы тягового электроснабжения с ЭУП на снижение мешающего влияния тяговых сетей на линии связи при учете несинусоидальных источников и потребителей электрической энергии.

Показано, что в системе тягового электроснабжения с ЭУП резонансные явления возникают на частотах более низких, чем в тяговых сетях только с усиливающим проводом. При этом волновой коэффициент уменьшается более чем на 30% по сравнению с традиционной системой тягового электроснабжения напряжением 25 кВ.

7. Показана эффективность внедрения системы с ЭУП на выравнивание токов, протекающих по рельсовым нитям магистральных железных дорог переменного тока.

1. Марквардт Г. Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. - М.: Транспорт, 1982. - 528 С.

2. Карякин Р. Н. Тяговые сети переменного тока. — М.: Транспорт, 1987. — 279 с.

3. Зелях Э. В. Основы общей теории линейных электрических схем. — М.: Акад. Наук СССР, 1951.-335 с.

4. Асанов Т. К., Фролов А. В. Особенности моделирования работы электровоза ВЛ80Р при амплитудно-фазном регулировании // Электричество. -1984. № 10. С. 31—35.

5. Атабеков Г. И. Теоретические основы электротехники. М.: Энергия, 1978.424 с.

6. Бочев А. С. О некоторых показателях автотранспортной системы питания электрических дорог " Тр. РИИЖТ. 1972. Вып. 85. С. 42—50.

7. Бычков А. Н., Коннова Е. И., Черных М. Г. Способ обслуживания обратных проводов//Вестник ВНИИЖТ. 1979. №2.С. 11—14.

8. Власов С.П., Караев Р.И., Фролов А.В. Расчетные схемы тяговых сетей переменного тока 25 кВ J Электричество. 1985. № 9. С. 60—62.

9. Коннова Е. И. Расчет потенциалов и токов в рельсовом пути при коротком замыкании в тяговой сети с дополнительным отсасывающим проводом при двустороннем питании II Тр. МИИТ. 1975. Вып. 480. С. 55—60.

10. Косарев Б. И. Теория электрического расчета неоднородных и сложных тяговых сетей //Тр. МИИТ. 1972. Вып. 411. С. 28-41.

11. Косарев Б.И., Зельвянский Я. Б. Оценка работы токовой защиты и условий электробезопасности при отсоединении от рельсов опор контактной сети переменного тока // Электричество. 1974. № 3. С. 32—36.

12. Косарев Б.И, Коннова Е.И., Солдаткина Т. А. Совершенствование методов расчета тяговых сетей переменного тока с экранирующими и питающими проводами // Вестник ВИНИТИ. 1985. № 4. С. 17—27.

13. Косарев Б. И., Зельвянский Я. А., Сибаров Ю. Г. Электробезопасность в системе электроснабжения железных дорог // Под ред. Б. И. Косарева. М.: Транспорт, 1983. 199с.

14. Мамошин Р. Р. Повышение качества энергии на тяговых подстанциях дорог переменного тока. М.: Транспорт, 1973.224 с.

15. Михайлов М. И. Влияние внешних электромагнитных полей на цепи проводной связи и защитное мероприятие. М.: Связьнздат, 1959. 583 с.

16. Михайлов М. И., Разумов JI. Д., Соколов С. А. Электромагнитные влияния на сооружения связи. М.: Связь, 1979. 264 с.

17. Охрана труда на железнодорожном транспорте /Ю. Г. Сибаров, В. О. Дегтярев, Т. К. Ефремова и др.; Под ред. Ю. Г. Сибарова. М.: Транспорт, 1981,287 с.

18. Пупынин В. Н., Бычков А. Н., Мясников J1. В. Рас-ч е т неоднородных тяговых сетей переменного тока // Вестник ВНИИЖТ. 1972. № 3. С. 15— 22.

19. Ратнер М. П. Индуктивное влияние электрифицированных железных дорог на электрические сети и трубопроводы. М.: Транспорт, 1966. 164 с.

20. Сумин А. Р. Расчет индуктивного напряжения в однопроводной линии в тоннеле // Вестник ВНИИЖТ. 1982. № 5. С. 51—55.

21. Черных М. Г. Повышение электробезопасности при обслуживании участков переменного тока// Ж-Д. трансп. 1980. № 5. С. 50—51.

22. Шатилов В. Н. Расчет электрического поля и емкости контактной сети с учетом балластной призмы // Тр. МИИТ. 1977. Вып 569. С. 108—113.

23. Электрический расчет многопроводных тяговых сетей переменного тока Б. И. Косарев, Е. И. Коннова, С. Д. Соколов и др. / Вестник ВНИИЖТ. 1982. № 8. С. 32—37.

24. Котельников А.В., Косарев А.Б. Электромагнитное влияние тяговых сетей переменного тока на металлические коммуникации. М.: Электричество. 1992. №9. -с. 26-34.

25. Косарев Б.И. Статистическое моделирование переходного сопротивления рельсы-земля на электрифицированных участках с деревянными шпалами. М.: Электричество. 1977. №9. -с. 58 — 62.

26. Косарев Б.И., Косолапое Г.Н. Расчет электрических характеристик рельсового пути как естественного заземлителя в зонах вечной мерзлоты. М.: Электричество, 1984. №11. -с. 15 20.

27. Справочник по электроснабжению железных дорог. Том I. М.: Транспорт. 1980. -255 с.

28. Конча А.А., Косарев А.Б. Система тягового электроснабжения с экранирующим проводом и отсоединенными от рельсов опорами контактной сети. М.: Электричество, 1997. №2. -с. 19-25.

29. Котельников А.В. Блуждающие токи электрифицированного транспорта. М.: Транспорт, 1986,279с.

30. Справочно-методическое пособие "Устройства электрификации и продольного электроснабжения". М.: Транспорт, 1982,263 с.

31. Артюх А.Н., Косарев А.Б. Матричный метод расчета токораспределения в многопроводных тяговых сетях переменного тока. Труды ВНИИЖТ. М.: 1991.-с. 58-64.

32. Конча А.А., Косарев А.Б. Оценка условий электробезопасности у опор контактной сети при их заземлении на экранирующий провод в тяговой сети переменного тока. Вестник ВНИИЖТ. № 3. 1994. — с. 34-36.

33. Конча А.А., Артюх А.Н., Косарев А.Б. Система тягового электроснабжения переменного тока с отсоединенными от рельсов опорами контактной сети. Вестник ВНИИЖТ. № 6. 1994. с. 17-19.

34. Иодко Ю.В. Активные методы и средства снижения мешающего вляиния систем электроснабжения железных дорог на смежные линии связи. Автореферат диссерт. канд. техн. наук. Ростов-на-Дону. 1994. — 20 с.

35. Бессонов JI.A. Теоретические основы электротехники. — М.: Высшаяшкола. 1964. 750 с.

36. Ермоленко Д.В., Павлов И.В. Улучшение электромагнитного взаимодействия тиристорного электроподвижного состава и системы тягового электроснабжения. // Вестник ВНИИЖТ. 1989. №8. С. 25.30.

37. Павлов И.В. Расчет мешающего тока тяговой сети и определение эффективности защитных устройств. // Вестник ВНИИЖТ. 1988. №8. С. 24.28.

38. Арриллат Дж., Бредли Д., Боджер П. Гармоники в электрических системах. М.: Энергоатомиздат. 1990. 319 с.

39. Заволока О.Г., Волынцев В.В. Расчет многопроводных тяговых сетей переменного тока на ЭВМ // Проблемы железнодорожного транспорта: Межвуз. сб. науч. тр. / Дальневосточный государственный университет путей сообщения. — Хабаровск: ДВГУПС, 1997. 166 с.

40. Артюх А. Н., Косарев Б.И., Кушнир А.И., Добровольские Т.П. Система тягового электроснабжения для электрифицированных железных дорог на участках со скалистыми и вечномерзлыми грунтами // Электричество. -1990.-№2.-С. 24-29.

41. Караев Р.И., Асанов Т.К., Артюх А.Н. и др. Усиление систем переменного тока // Электрическая и тепловозная тяга. — 1983. №9. — С. 38-40

42. Косарев Б. И., Волынцев В. В. Синтез схемы замещения тяговых подстанций переменного тока по заданным входным временным характеристикам. М.: Транспорт. Наука, техника, управление 2002. - №5. С. 17 — 18.

43. Косарев А. Б., Волынцев В. В. Мешающее влияние тяговой сети переменного тока с усиливающим и экранирующим проводами на линии связи. М.: Энергосбережение и водоподготовка. 2000. - №2. С. 67 - 70.

44. Косарев А. Б., Волынцев В. В., Коннова Е. И. Оценка влияния тяговой сети переменного тока при квазиустановившемся режиме работы электроподвижного состава. М.: Транспорт. Наука, техника, управление —2000.-№9. С. 24-26.

45. Косарев А. Б., Фролов А. В., Волынцев В. В. Волновые процессы в тяговых сетях с экранированным усиливающим проводом. М.: Транспорт. Наука, техника, управление.- 2001. №1. С. 30 - 32.

46. Азаров B.C., Куприянович Ю.М. Развитие импульсного метода диагностики состояния оборудования. Новые технологии №3, 1998г.

47. Азаров B.C. Адаптивное моделирование схемы замещения электропередачи при управлении её режимами. Электроснабжение и водоподготовка. №1,2001г.

48. Кравцов Ю.А. и др. Теория, устройство и работа рельсовых цепей. М.: Транспорт, 1985. 320 с.

49. Кравцов Ю.А. и др. Рельсовые цепи: Анализ работы и техническое обслуживание. М.: Транспорт, 1990. — 295 с.

50. Наумов А.В., Косарев А.Б. Электромагнитная совместимость поездной радиосвязи с системой тягового электроснабжения переменного тока. Автоматика, телемеханика, связь. 1992. №2. — с. 7-10.

51. Коннова Е. И., Косарев А.Б. Расчет электромагнитного влияния тяговых сетей переменного тока на металлические коммуникации. Вестник ВНИИ жел.-дор. транспорта. 1990, №2. с. 9-12.

52. Наумов А.В., Косарев А.Б. Анализ потенциального состояния волнового провода поездной радиосвязи на участках с электротягой переменного тока. Вестник ВНИИ жел.-дор. транспорта. 1990. №5. с. 23-26.

53. Быкадоров A.JL, Жуков А.В. Математическое моделирование системы тягового электроснабжения переменного тока. Межвузовский сборн. науч. тр. Ростов-на-Дону: РИИЖТ, 1990. С. 12-19.

54. Быкадоров A.JL, Жуков А.В. Гибридная математическая модель динамических процессов в тяговой сети // Автоматизированные системы электроснабжения железных дорог: Межвузовский сборн. науч. тр. — Ростов-на-Дону: РГУПС, 1995. с. 33-38.

55. Силкин В.Н. Энергетические соотношения в электрических цепях с несинусоидальными токами и напряжениями / Моск. ин-т инж. ж.д. трансп. -М., 1988 -14 с.

56. Караев Р.И., Силкин В.Н. Активная и неактивная мощности электрических систем // Электричество. 1988 г. - №12. С. 56-59.

57. Силкин В.Н. Совершенствование системы тягового электроснабжения путём использования многоцелевых трансформаторов. Дисс. канд. тех. наук, МИИТ, 1990. 205 с.

58. Теоретические основы электротехники: Т. 1 / Под ред. П. А. Ионкина. — М.: Высшая школа, 1976. 544 е., ил.

59. Основы теории цепей / г. В. Зевеке, П. А. Инкин, С. В. Страхов, А. В. Нетушил -М.: Энергия, 1975. 752 е., ил.

60. Budeany С. Puissances reactives et fictives. Inst. Nat. Roumain pour 1'etude de L'amenagement et de L'utilisation de sources d'energlie. 1927, №2, Bu-karest.

61. Frise S. Wirk Blind-und Scheinleistung in elektrischen Stromkreisen mit nichtstinus formigen Verlauf von Strom und Spannung. - ETZ, 1932, H.25, s. 596-599; H.26, s. 625-627.

62. Quade W. uber Wehselstrome mit belibiger kurvenform in Dreiphasensyste-men. Arhiv fur Elektrotechnik, 1934, H.12, s. 798-813.

63. Пухов Г. E. Теория мощности системы периодических мгновенных фазных токов. Электричество, 1953. -№2. - С. 56-61.

64. Новомески 3. Мощность активная, реактивная, мощность искажения в электрических схемах // Известия ВУЗов. Электромеханика. 1964. - №6. -С. 657-664.

65. Торбеков Г. М. Символический подход к определению составляющих мощности электрической цепи: В сб. «Исследование автоматизированных электроприводов, электрических машин и вентильных преобразователей». ЧИП Челябинск, 1984. - С. 3-5.

66. Nedelky V. N. Puterea aparenta complexa instance a sistemelor senusoidale. — Elektrotehnica, 1963, 11, №4

67. Iliovici A. Les coordonees symetrigues en electrotehnique. Paris: I. B. Bailliere. 8 Fils. 1934. S. 11-13.

68. Budeany C. Rapport du Comite d'etudes des phenomenes rectifs et deformants (333)-CIGRE, 1948.

69. Сидорович A. M. О мгновенной комплексной мощности систем переменного тока. // Электричество. 1970. №11. - С. 12-16.

70. Земляной Ю. М. Применение кватернионов для определения составляющих полной мощности в линейных цепях с несинусоидальными токами // Преобразовательная техника. — 1976. №2 С. 39-42.

71. Карташов Р. П. Применение комплексного метода для анализа процессов в ключевых преобразователях // Проблемы технической электродинамики. Киев. - 1974. - Вып. 45. - С. 11-18.

72. Emde F. Entohmung. ETZ, 1930, Н.15, S. 533-535.

73. Маевский О. А. Энергетические показатели вентильных преобразователей. -М.: Энергия, 1978. 320 с. ил.

74. Iliovici М. -A. Definition et mesure de la puissance et de l'energie reactives. — Bull. Sooc. Franc. Electriciens., 1925, v.5, p. 931-956.

75. Кадомский Д. E. Интегральное определение реактивной мощности в нелинейных цепях // Проблемы нелинейной электротехники, ч. 1. —Киев, 1981.-С. 124-128. ил.

76. Зиновьев Г. С. Определение полной мощности и её составляющих в многофазной цепи методом интегральных квадратичных оценок // Тиристор-ные преобразователи частоты. -Новосибирск, 1981. — С. 3-38.

77. Савиновский Ю. А. К интегральному понятию реактивная мощность // Известия ВУЗов. Энергетика. 1981. - №7. - С. 97-102.

78. Veverka Antonin. Reactanci vykon v systemu s mnohorlnnym napetim a proudem. "Elektrotechn. Obz." 1985,74, S. 133-135.

79. Крогерис А. Ф. Спектр гармоник мощности в несинусоидальных системах // Известия АН Латв. ССР, Сер. физических и технических наук. — 1984.-№6.-С. 22-31. :илл.

80. Мельников Н. А. Реактивная мощность в электрических системах. —М.: Энергия, 1975. -128 е.: илл.

81. Fiyze S. Wirk Blind - und Scheinleistung in elektrichen Stromkeisen mit nichtsinusfor - migen. Verlauf von Strom und Spannung. - ETZ, 1932, H.29, S. 700-702.

82. Оявеэр M. О составляющих мгновенной мощности в электрических цепях с несинусоидальными токами и напряжениями // Известия АН СССР Сер. Физика и математика, т.24, -1975. -№4 -С. 302-316.

83. Койков С. Н. Анализ взаимодействия между источником и потребителем // Электричество. -1987. -№1. -С. 10-16.

84. Pratt W. N. Notes on the Measurement of Reactive Volt — Amperes. —Trans. AIEE, 1933, Sept, p. 771-779.

85. Troger R. Blindstromtarif aut energetischer Crundlage. ETZ, 1956, H.19, S. 706-709.

86. Бычков Л. В. Использование мгновенной мощности для анализа энергетических процессов в электрических цепях // Известия ВУЗов. Электромеханика. -1973. -№12. -С. 1287-1293.: илл.

87. Бычков Л. В. К вопросу о реактивной мощности // Тр. ОМИИТ, -1968. -т. 96. -С. 27-29.: илл.

88. Реактивная или обменная мощность? /Демирчан К. С. // Энергетика и транспорт. 1984. № 2. С. 66—72.

89. Об одном способе определения реактивной мощности / Жарков Ф. П. // Энергетика и транспорт. 1984. № 2. С. 73—81.

90. Жажеленко И. В. Реактивная мощность в задачах электроэнергетики. //

91. Электричество. -1987. -№2. -С. 7-12.

92. Крогерис А. Ф. Полупроводниковые преобразователи электрической энергии. -Рига.: Знание, 1969. -492 е.: илл.

93. Оценка энергетических процессов по мгновенной электрической мощности / А. Ф. Крогерис, К. К. Рашевич, Э. П. Трейманис, Я. К. Шинка.— Изв. АН Латв. ССР. Сер. физ. и техн. наук, 1985, № 6, С. 53—64.

94. Зиновьев Г. С. Основы преобразовательной техники // Выпрямители с улучшенным коэффициентом мощности. ч.2. -Новосибирск. —1971. -82 е.: илл.

95. Зиновьев Г. С. Критерии эффективности энергопроцессов в вентильных преобразователях -Киев.: ИЭД АН УССР. -1983. -№342. -64 е.: илл.

96. Активные и обменные характеристики электрических цепей при несинусоидальных токах и напряжениях / Б. И. Косарев, А. И. Щуров, А. В. Фролов, В. Н. Силкин // Электричество. 1989. №9. С. 44.47.

97. Метод прямого синтеза электрических цепей по их обменным характеристикам / А. И. Щуров, А. В. Фролов, А. Б. Косарев // Вестник ВНИИЖТ. 1995. №2. С. 26.28.

98. Определение параметров устройств электрической тяги по временным характеристикам / Б. И. Косарев, С. В. Ключников, А. В. Фролов, А. И. Щуров//Вестник ВНИИЖТ. 1990. №3. С. 15. 17.

99. Элементы математической модели электровоза с тиристорным преобразователем / Т. К. Асанов, А. В. Фролов, А. И. Щуров // Вестник ВНИИЖТ. 1981. №3. С. 34.38.

100. Влияние поперечной емкостной компенсации на электромагнитные процессы в тяговой сети переменного тока / Р. Р. Мамошин, А. П. Милютин, А. В. Фролов, А. И. Щуров // Электричество. 1984. №5. С. 9. 12.

101. Влияние активных сопротивлений на характеристики однофазных мостовых выпрямителей / Н. А. Ротанов, В. М. Антюхин // Электричество. 1972. №5. С. 62.66.

102. Тихменев Б. Н., Кучумов В. А. Электровозы переменного тока с тири-сторными преобразователями. М.: Транспорт, 1988. — 311 с.

103. Асанов Т. К. Исследование электромагнитных процессов в тяговой сети при совместной работе нескольких преобразовательных электровозов. Автореф. канд.дисс. М., МИИТ, 1979. 25 с.

104. Фролов А. В. Взаимодействие тяговых и рекуперирующих электровозов в системе электроснабжения переменного тока. Дисс. канд. тех. наук, МИИТ, 1981.-205 с.

105. Жиц М. 3. Расчет переходных процессов в электрических машинах постоянного тока. // Вестник электропромышленности, 1960, №11.

106. Лозановский А. Л. Определение действия вихревых токов в магнитопро-водах электровозных тяговых двигателей — Электротехника. 1964. №10. -С. 49-51.

107. Косарев Б. И. Коннова Е. И. Соколов С. Д. Добровольские Т. П., Черноусое Л. А. Электрический расчет многопроводных тяговых сетей переменного тока. -Вестник ВНИИЖТ. -М.: Транспорт, 1982, №8, с. 32-37.

108. Рюденберг Р. Переходные процессы в электроэнергетических системах. М.: Изд-во иностр. Лит., 1955. 714 с.

109. Косарев Б. И. Электробезопасность в тяговых сетях переменного тока. —

110. М.: Транспорт, 1988. 216 с.

111. Мишель В. А. Тяговая сеть однофазного переменного тока с ЭУП и её диагностирование. Дисс. канд. тех. наук, Москва 1986. — 215 с.

112. Павлов И.В. Определение эквивалентного тока при опасном влиянии тяговой сети на линии связи. Автоматика, телемеханика, связь. 1973. № Ю.-с. 14-18.

113. Шимони К. Теоретические основы электротехники. М.: Мир. 1964. 685с.

114. Косарев Б.И., Зельвянский Я.А., Сибаров Ю.Г. Электробезопасность в системе электроснабжения железных дорог/под редакцией Б.И. Косарева. М.: Транспорт. 1983.-199 с.

115. Правила защиты устройств проводной связи и проводного вещания от влияния тяговой сети электрифицированных железных дорог переменного тока. М. Транспорт. 1989. — 135с.

116. Пупынин В. Н., Бычков А. Н., Мясников Л. В. Расчет неоднородных тяговых сетей переменного тока. — Вестник ВНИИЖТ. — М.: Транспорт, 1972. №3, С. 44-47.

117. Соколов С. Д., Марский В. Е., Добровольские Т. П. Усиление системы электроснабжения переменного тока при пропуске поездов повышенного веса. Вестник ВНИИЖТ. - М.: Транспорт, 1982. №4, С. 22-26.

118. Снапелев Ю. М., Сторосельский В. А. Моделирование и управление в сложных системах М.: Советское радио, 1974.264 с.

119. Нейман Л. Р., Демирчан К. С. Теоретические основы электротехники, Т. 1,2. Л.: Энергоатомиздат, 1981.

120. Трудоношин В. А. Пивоваров Н. В. Математическое моделирование технических объектов М.: Высшая школа, 1986. 160 с.

121. Системы автоматизированного программирования в радиоэлектронике. Справочник / Авдеев Е. В., Ерёмин А. Т., Норенков И. П., Песков М. И.; Под ред. Норенкова И. П. М.: Радио и связь, 1986. 368 с.

122. Корячко В. П., Курейчик В. М., Норенков И. П. Теоретические основы САПР. М.: Энергоатомиздат, 1987. 400 с.

123. Кучумов В.А., Широченко Н.Н., Мамонов Д.И. Выбор схемы и параметров компенсаторов реактивной мощности для электроподвижного состава переменного тока // Вестник ВНИИЖТ. 1991. - №4. - С. 23 - 25.

124. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках. М.: Энергия. 1979.-407 с.

125. Охрана труда на железнодорожном транспорте. Ю.Г. Сибаров, В.О. Дегтярев, т.к. Ефремов и др.М.: Транспорт.1981-287 с.

126. ГОСТ 12.1.038-82. Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжения прикосновения и токов. М. Изд-во стандартов. 1982.-23 с.

127. Правила устройства электроустановок. М.: Энергия. 1978г.

128. Князевский Б.А., Косарев Б.И., Шевандин М.А. О нормировании уровня электробезопасности и допустимого напряжения прикосновения. Электричество. 1978. №1. с.81-83.

129. Косарев Б.И., Бойцов О.С. Совершенствование устройств защитного отключения специализированных вагонов железнодорожного транспорта. Вестник ВНИИЖТа. 1986. №8.с.43-47.

130. Сибаров Ю.Г., Шевандин М.А., Маричев М.А. Анализ распределения тела человека и пороговых значений неотпускающих токов. Тр. МИИТ.1971.вып.393.с.115-127.

131. Шевандин М.А., Ракова Л.Г. Учет случайной площади контакта при обслуживании электроустановок. Тр. МИИТ, 1981. вып.682.15-18.

132. Ракова Л.Г. Вероятностная оценка площади контакта с токоведущимичастями. Тр.МИИТ,вып.626.1978.-с43-47.

133. Косарев А.Б., Фролов А.В., Данилин А.В., Недовиченко А.А. Электромагнитное влияние тяговых сетей переменного тока на кабельные линии связи. ВИНИТИ РАН. Транспорт. Наука. Техника, Управление. 2001. №5.

134. Косарев Б.И., Косолапое Г.Н., Кушнир А.И. Расчет и нормирование допустимых напряжений на заземленных элементах устройств железнодорожного электроснабжения. Электричество. №11.1983.с28-33.

135. Хан Г., Шапиро С. Статистические модели в инженерных задачах. М.: Мир.1969.-395с.

136. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений М.: Наука. 1971.-345 с.

137. Хастингс Н., Пикок Д. Справочник по статистическим распределениям. М.: Статистика. 1980.-95с.

138. Гнеденко Б.В. Курс теории вероятностей. М.: Наука,1987.-415 с.