автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Особенности формирования нагрузок электротяговой сети скоростных линий железных дорог

Й0"ТГГ'*г "7*3

На правах рукописи

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ НАГРУЗОК ЭЛЕКТРОТЯГОВОЙ СЕТИ СКОРОСТНЫХ ЛИНИЙ ЖЕЛЕЗНЫХ

ДОРОГ

Специальность 05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 2004

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской федерации» (ПГУПС МПС РФ) на кафедре «Электроснабжение железных дорог»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Бурков Анатолий Трофимович

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Бадер Михаил Петрович

кандидат технических наук, доцент Иващенко Валерий Олегович

Ведущая организация - АО «Ленгипротранс»

Защита состоится 27 февраля 2004 г. в 13 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 218.008.05 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской федерации» по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 9. ауд. 5-407.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петербургского государственного университета путей сообщения МПС РФ.

Автореферат разослан « 27 » января 2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

^-ИХГ'Семенов Н.П.

2004-4 19957

у//

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В настоящее время повышение скоростей движения пассажирских поездов на железных дорогах России является одной из приоритетных задач. Ее решение позволит улучшить транспортное обслуживание -населения, увеличить объем и доходность пассажирских перевозок, интегрироваться в международную транспортную сеть.

Концепцией развития железных дорог и Транспортной стратегией России предусматривается перевод основных электрифицированных железных дорог России на режим работы с пропуском. пассажирских поездов со скоростью до 250 км/ч в пакетном графике на. линиях с совмещенным грузовым и пассажирским движением.

При решении задач организации скоростного движения актуальной становится задача определения пропускной способности железнодорожных линий по условию нагрузочной способности электротяговой сети. Графики электротяговой нагрузки на скоростных и высокоскоростных магистральных линиях имеют особенности по сравнению с графиками на обычных железных дорогах со скоростями до 140 - 160 км/ч. Эти нагрузки имеют импульсный характер как для контактной сети, так и для тяговых подстанций. При этом возрастают пиковые значения нагрузок подстанций, увеличиваются потери напряжения и энергии в устройствах тягового электроснабжения, усложняются условия токосъема и повышается нагревание проводов контактной сети. В то же время, нагрузки от скоростных и высокоскоростных поездов при пакетном графике движения носят повторно-кратковременный характер, что обуславливает необходимость рассмотрения особенностей выбора электрооборудования и формирования графика движения поездов с учетом перегрузочной способности проводов и преобразовательных устройств электротяговой сети. Линии российских железных дорог, реконструируемые для скоростного движения пассажирских поездов, предусматривающие также пропуск грузовых составов различной массы, имеют дополнительную особенность графиков электротяговых нагрузок, связанную с чередованием интервалов с пакетным пропуском скоростных поездов и периодов движения грузовых составов.

Совершенствование метода определения пропускной способности скоростных электрифицированных линий, учитывающего особенности формирования нагрузок электротяговой сети является актуальным в условиях повышения скоростей движения пассажирских поездов.

Цель работы

Совершенствование электротяговой сети на линиях, реконструируемых для скоростного и высокоскоростного движения, за счет уточнения методик определения предельных и характеризующих электрических и тепловых параметров и пропускной способности по устройствам тягового электроснабжения при пакетном графике и совмещенном движении грузовых и пассажирских составов.

Для достижения цели сформулированы и решены следующие задачи:

- анализ графиков движения скоростных и высокоскоростных поездов на зарубежных и отечественных железных дорогах;

- определение особенностей формирования нагрузок на систему электроснабжения при пакетном графике движения;

- разработка математической модели электрифицированного участка для анализа нагрузок электротяговой сети;

- исследование предельных и характеризующих параметров электротяговой сети при пакетном графике и совмещенном движении грузовых и пассажирских поездов;

- совершенствование методики определения параметров электротяговой сети с учетом нагрузочной и перегрузочной способностей устройств тягового электроснабжения.

Методы исследования

В основу исследований положены теория электрической тяги и электромеханического преобразования энергии, методы прогнозирования движения на транспорте, применение современных вычислительных процедур и программно-аппаратных средств, компьютерных комплексов.

Научная новизна

- выявлены структура и общие закономерности проявления взаимодействующих факторов, оказывающих влияние на нагрузку электротяговой сети при пакетном графике движения скоростных и высокоскоростных пассажирских поездов, вызывающем чередование интервалов с пиковой повторнократковременной загрузкой и интервалов с нагрузками от обычных поездов;

- получены зависимости параметров графиков токовых нагрузок, мощности источников питания электротяговой сети от количества поездов в пакете, интервалов попутного следования, скорости движения, расстояния между подстанциями, позволяющие более полно использовать токовую нагрузочную и перегрузочную способности проводов контактной сети и трансформаторного оборудования тяговых подстанций;

- уточнена методика определения пропускной способности по параметрам устройств тягового электроснабжения на интервалах с пакетным графиком для линий со скоростным и высокоскоростным движением на основе использования цифрового динамического

моделир ования.

На защиту выносятся:

- обоснование графика движения при совмещенном движении скоростных и высокоскоростных поездов с обычными пассажирскими и грузовыми составами;

- особенность формирования графика токовой нагрузки проводов контактной сети и оборудования тяговых подстанций при пакетном пропуске скоростных и высокоскоростных поездов в условиях совмещенного движения;

- методика оценки при пакетном пропуске скоростных и высокоскоростных поездов в условиях совмещенного движения нагрузочной способности устройств тягового электроснабжения и предложения по уточнению пропускной способности по параметрам устройств тягового электроснабжения.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях «Неделя науки - 2001, 2002, 2003» ПГУПС, на Международных симпозиумах «Элтранс - 2001» и «Элтранс-2003», (Санкт-Петербург, 2001, 2003 г.г.), на заседаниях кафедры «Электроснабжение железных дорог» ПГУПС.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, получено два свидетельства на полезную модель.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Она содержит 120 страниц основного текста, 44 иллюстрации, 12 таблиц, список литературы из 65 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отражена актуальность решаемой научно-технической задачи и определены основные направления исследований.

В первой главе приведен анализ скоростного и высокоскоростного движения на электрифицированных железнодорожных линиях, а также дано обоснование особенностей графика движения при совмещенном движении скоростных и высокоскоростных поездов с обычными грузовыми и пассажирскими составами.

Согласно комплексной теории транспорта, созданной в трудах академика В.Н. Образцова и других ученых, при массовой перевозке грузов и пассажиров организация движения опирается на детальные расчеты пропускной и провозной способностей, определяемые по общим закономерностям перевозочных процессов для различных видов транспорта. Пропускная способность для двухпутных железнодорожных

участков с непрерывным движением равна:

3600-К =-

V2 '

l+t„:V + — 2р

dN .

а максимальная ее величина при — = 0 составляет

dV

N _ 3600- ^2 pi 21+ tp- ^¡2р1'

где / - длина состава, м;

V— скорость, м/с, V = -у/2/?/;

р - замедление при торможении, м/с2;

/р - время приведения тормозов в действие.

Провозная способность в час

M=QN,

где Q=ql, загрузка поезда в тоннах или пассажирах;

q - нагрузка в тоннах или населенность в количестве пассажиров на один метр длины поезда.

Ее максимальное значение вытекает из соотношения

лг / 3600 V4

M^N-ql = 2 + tp.j2prr

Из анализа общих закономерностей транспортного процесса установлена исключительная роль скорости движения в формировании пропускной и провозной способностей электрифицированных линий. Одновременно с этим установлены основные требования к техническим средствам транспортного процесса в условиях повышения скорости.

При совмещенном движении поездов на конкретной линии приведенные зависимости позволяют дать исходные данные по определению нагрузок на систему тягового электроснабжения для интервалов пропуска пакетов скоростных и высокоскоростных поездов и составов с обычными и повышенными скоростями.

В развитие теории и технических средств высокоскоростного и скоростного движения на электрифицированном железнодорожном транспорте внесли значительный вклад отечественные и зарубежные ученые и специалисты Сотников Е.А., Плакс А.В., Саввов В.М., Беляев* И.А., Вологин В.А., Котельников А.В., Михеев В.П., Бороненко ЮЛ, Демченко А.Т., Render R., Brodkorb A., Meisinger R., Biesenack FL, Jkeda K., Kiep4ing F. и многие другие. Совершенствование методов анализа системы тягового электроснабжения при высокоскоростном движении поездов производилось институтом комплексных транспортных проблем в СССР, ВНИИЖТ, техническим, университетом в Дрездене и другими

отечественными и зарубежными университетами и институтами.

В работе принята сложившаяся в настоящее время классификация скоростей в пассажирском движении:

-до 140 — 160 км/ч - движение поездов на обычных железных дорогах;

- до 200 - 250 км/ч - скоростное движение поездов, как правило, на реконструированных линиях;

- свыше 200 - 250 км/ч - высокоскоростное движение на специально построенных ВСМ.

Условно выделяются три- основных концептуальных подхода к организации высокоскоростного движения: японская и испанская; французская; итальянская и германская.

Анализ общих закономерностей транспорта и опыта проектирования,. строительства и эксплуатации скоростных и высокоскоростных железнодорожных линий Японии, Франции, Германии, Испании и Италии позволяет утверждать, что важнейшими звеньями сложной системы скоростного и высокоскоростного движения является мощность и конфигурация поезда, тип электротягового привода, род тока, устройства качественного токосъема и параметры системы тягового электроснабжения.

Системному подходу, применяемому для оптимизации технических и коммерческих характеристик обслуживания, предшествует принятие решения. о совместимости или несовместимости с существующей железнодорожной сетью, специализации на пассажирских перевозках или отсутствие такой специализации.

Принцип совместимости скоростной или высокоскоростной линии с существующей сетью можно сформулировать как возможность, использования высокоскоростного транспортного оборудования не только на новых специализированных линиях, характеристики которых определены, исходя из намеченных показателей, но и частично на существующей сети, на которой допускаемая скорость транспортных средств адаптируется с учетом условий трассы, сигнализации, системы электроснабжения.

Второй основополагающий принцип специализации на пассажирских перевозках заключается в гибком подходе к эксплуатации, позволяющем: а) наладить движение поездов с малыми межпоездными интервалами без пропуска грузовых составов или использовать пакетный график с окнами для движения грузовых поездов; б) обеспечить движение по двум параллельным маршрутам из соображений повышения общих возможностей перевозок с разделением потоков на быстрые и медленные; в) провести оптимизацию характеристик новой линии, исходя исключительно из требований к пассажирским перевозкам.

Принятые стратегии скоростного и высокоскоростного движения на

железнодорожном транспорте России исходят из системного подхода (рис. 1). Учитываются конкретные уровни оптимизации, исходящие из реакции спроса на различные предложения и технико-экономических показателей. В работе рассмотрен подход к организации скоростного и высокоскоростного движения на железнодорожном транспорте с учетом условий России на основе пакетного графика скоростных поездов с пропуском обычных грузовых составов облегченного типа и пассажирских и пригородных поездов.

В главе также приведены требования, предъявляемые к устройствам электроснабжения высокоскоростных железных дорог, которые в России касаются, в основном, существующих электрифицированных магистралей, на которых вводится скоростное движение пассажирских поездов, при сохранении на них смешанного движения с грузовыми, не скоростными пассажирскими и пригородными поездами.

В заключение сформулированы цель и задачи работы, обоснованы методы исследования.

Рис. 1. Экономический подход к высокоскоростной рельсовой системе движения

Во второй главе дано обоснование основных критериев нагрузочной способности электротяговой сети при реализации интенсивного движения поездов в интервалах пропуска пакетов скоростных и высокоскоростных поездов. Установлено, что определяющими критериями являются уровень напряжения у токоприемников движущихся поездов, установленная мощность тяговых подстанций,, предельная токовая нагрузка проводов контактной сети и трансформаторного оборудования, напряженность электромагнитного поля в зоне пути и допустимые значения напряжений рельс - земля.

В исследовании использованы общепринятые положения по оценке нагрузочной способности электротехнических устройств, определяемой предельными и характеризующими параметрами.

Наиболее информативным параметром по напряжению является

средний уровень, напряжения» у токоприемников поездов за время прохождения поезда или пакета поездов межподстанционной зоны 1/сп. Этот характеризующий параметр позволяет определять главные показатели тягового электроснабжения, для обеспечения требуемой пропускной и провозной способностей линии. В зависимости от обеспечения условия исп> Г/т,п принимается решение по выбору рода тока, мощности источников питания и тяговых подстанций, схемы питания и секционирования, типа и схемы проводов' контактной подвески. В наибольшей степени по данному параметру отвечает требованиям система электрической тяги переменного тока промышленной частоты 25 кВ50 Гц.

Другим характеризующим-, параметром является- минимальное среднее напряжение у токоприемника для ограниченного промежутка времени, условно обозначенного как ширина временного окна (1)

Предельная допустимая токовая > нагрузка контактных проводов оценивается термостойкостью или предельно допустимой, термической нагрузкой. Учет, характеристик проводов осуществляется на основе решения дифференциального уравнения теплового баланса провода:

щ+агг^-Мг-а »^=0,

где - тепловая энергия, выделяемая в проводе при протекании тока;

. - энергия солнечного излучения и рассеянного излучения неба;

¿¡У, - тепловая энергия, аккумулируемая в проводе;

-тепловая энергия, стекающая с контактного провода вследствие конвекции и радиации.

Рассмотрены термические параметры цепной контактной подвески и тяговых трансформаторов, влияющие на нагрузочную способность устройств электроснабжения в условиях эксплуатации.

Для контактных проводов, наиболее подверженных нагреву токоведущих частей сети, установлены зависимости постоянной времени нагрева провода в секундах от условий отвода теплоты:

=_с-у-Я1_

а'я\~2~\'1 р*> где с - удельная теплоемкость, Дж/(кг-°К); у- плотность материала, кг/м3; а- коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2-°К); аи - температурный коэффициент сопротивления, °К"' Л+Л4!

—-—I - эквивалентный диаметр контактного провод

Б- сечение провода, м2; /-ток, А;

рю -удельное электрическое сопротивление материала провода, Омм.

Постоянная времени нагревания находится в диапазоне от 4 до 8,5 минут. Наиболее влияющим на нагрузочную способность по току является фактор - коэффициент теплоотдачи, содержащий компоненты конвекции и излучения которые зависят от чистоты поверхности провода и многих других условий эксплуатации. Выявлено влияние этих условий по специальным методикам, полученным в ранее выполненных исследованиях. Это позволило установить, что при пакетном графике движения скоростных поездов с интервалом от 3 до 15 минут обеспечение нагрузочной способности контактной подвески по току должно быть обеспечено очень точной координацией выбора сечения проводов и времени действия токовых защит на основе анализа переходных тепловых процессов и перегрузочной способности токоведущих элементов.

Из анализа следует, что нагрев медного контактного провода сечением 100 мм2 при 10-% износе и токе 600 А, принимаемом за номинальный, может достигать в летнее время более 100 С в течение 10 мин, а в течение 5 мин - свыше 80°С.

На скоростных линиях преимущественно используется компенсированная одинарная цепная подвеска. Распределение тока между проводами подвески зависит от материала и сечения определенных проводов и схемы их соединения. В работе приняты распределения токов согласно табл. 1 для наиболее распространенных цепных контактных подвесок на скоростных линиях.

Дана оценка тепловой и механической нагрузки токоведущих частей тягового электроснабжения при коротких замыканиях (к.з.) в электротяговых сетях, возникающих в результате старения изоляции, механических повреждений, коммутационных и атмосферных перенапряжений, загрязнения изоляторов. Токи коротких замыканий могут вызывать экстремальные нагрузки, индуцировать напряжения прикосновения в параллельно проходящих линиях, опасные для жизни.

Выявлена нагрузочная способность контактной подвески с медным контактным проводом сечением 100 мм2 при импульсных перегрузках током короткого замыкания.

В работе даны оценки напряженности электромагнитного поля в зоне путевой структуры железнодорожной линии, которые прямо пропорциональны значениям протекающих тяговых токов. При системе 25кВ, 50 Гц в минутном режиме возможны значительные токи до 1,5 -1,7кА, что приводит к появлению значительной напряженности магнитного поля и высокого потенциала рельсов относительно земли (см. табл.2)

Таблица!

Распределение токов по проводам контактных подвесок

Контактная подвеска Рельсы КС УП ОП Сопротивление, Ом/км | Доля тока

г X 2 КП НТ УП ОП Р

ПБСМ2-95+МФ100 Р65 1 2 - 0,218 0,131 0,453 0,309 0,503 0,336

М95+МФ100 Р65 1 2 : ; 0,139 0,092 0,414 0,289 0,437 0,303

Ке200(Вг1150+Ш 100) 1ЛС60 1 1 2 + + + + 0,170 0,088 0,048 0,396 0,233 0,142 0,431 0,249 0,150 0,66 0,36 0,34 0,34 0,2 0,18 0,44 0,48 0,42 0,43 0,70 0,4 0,4

Ие250(Вг1170+Ш8120) шебо 1 1 2 + + + + 0,141 0,079 0,044 0,382 0,227 0,138 0,407 0,247 0,145 0,62 0,35 0,34 0,40 0,23 0,21 0,42 0,45 0,42 0,42 0,71 0,41 0,41

аеЗЗО(Вг11120+ШМ120) 1ЛС60 1 1 2 + + + + 0,139 0,077 0,043 0,366 0,223 0,136 0,391 0,236 0,143 0,52 0,30 0,29 0,48 0,28 0,25 0,42 0,46 0,42 0,42 0,71 0,41 0,41

Примечание: КС - раздельные подвески - 1, параллельные иодвески - 2;УП - усиливающий провод А240 мм2; ОП - обратный провод А240 мм2; Р - рельс.

Таблица 2

Напряженность магнитного поля в зоне электрифицированных высокоскоростных линий

Параметр Система 25 кВ, 50Гц

С обратным проводом Без обратного провода

Максимальный ток, кА 1,7

Напряженность, А/м В 5 метрах от оси пути 38 50

В 10 метрах от оси пути 13 21

Потенциал рельса относительно земли, В 72 113

Хотя указанные экспериментальные данные не превышают предельных значений (для европейских железных дорог 80А/м), но представляют значительное мешающее воздействие на электронные и электротехнические устройства, находящиеся вблизи

электрифицированных линий.

В третьей главе выполнено математическое моделирование процессов в электротяговой сети с пиковой неравномерностью ее загрузки.

При моделировании такой сети учтены общепринятые элементы схемы тягового электроснабжения, из которых автоматически создается внутренняя структура электротяговой сети, соотнесенная с ветвями. В математической модели за узловые точки приняты те элементы, значения мощности или напряжения которых являются фиксированными. Это позволило применить метод узловых напряжений. Затем, исходя из существования квазистационарных состояний при фиксированных временных шагах, произведены непосредственные расчеты сети методами решения систем нелинейных уравнений. Модель электротяговой, сети составлена из описаний ее участков, состоящих из продольных (провода контактной подвески, рельсы, усиливающие провода или кабели, питающие линии) и поперечных. (провода,. соединяющие контактные подвески, соединители рельсов, перемычки, автотрансформаторы, параллельно включенные конденсаторы) элементов, а также точечных элементов (тяговые подстанции, посты секционирования, изолирующие сопряжения). При этом учтены особенности электротяговой сети, заключающиеся в непрерывном изменении конфигурации модели электротяговой сети во времени из-за изменения местоположения элеткроподвижного состава, возможности применения рекуперативного торможения, в специфических характеристиках контактного провода как элемента электрической схемы с изменяющимся сопротивлением ветвей, другие особенности.

В разработанной модели учтена структура взаимосвязанных факторов (рис. 2), влияющих на нагрузку системы тягового электроснабжения при скоростном и высокоскоростном движении пассажирских поездов, в том числе при совмещенном движении с поездами другого типа. На базе этой структурной схемы построена математическая модель системы тягового электроснабжения переменного тока, использованная в работе для исследования особенностей формирования нагрузки при скоростном движении поездов.

Модель разработана для участка электротяговой сети переменного тока, состоящего из четырех тяговых подстанций А, Б, В, Г, трех межподстанционных зон и трех постов секционирования. Фрагмент проведения эксперимента на модели с отображением участков с пакетами поездов на экране монитора в модели приведен на рис. 3. Программа модели предусматривает имитирование движения на двухпутном участке

до 8 поездов (4 четных и 4 нечетных) в режиме пакетного графика с изменением интервала попутного следования, количества поездов в пакете, времени пуска четных и нечетных поездов, а также в режиме движения одиночных поездов. В каждый момент времени программа позволяет производить вывод в цифровом и графическом виде значений напряжений и токов тяговых подстанций, постов секционирования, точек тяговой сети у токоприемников поездов, коэффициента несимметрии токовых нагрузок по фазам тяговых подстанций и другую информацию, выдаваемую в реальном временном масштабе.

Для проверки достоверности вычислений на динамической модели в пакете Electronics Work Bench была использована разработанная на кафедре «Электроснабжение железных дорог» ПГУПС модель электротяговой сети для расчета мгновенных схем, которая подтвердила правильность работы динамической модели. Погрешности в определении отдельных величин токов и напряжений не превышали 5-7%.

Рис. 2. Структурная схема математической модели системы тягового электроснабжения

Рис. 3. Фрагмент численного эксперимента на динамической модели с отображением результатов на экране монитора (/п1.8 = 420 А, расстояние мевду подстанциями 60 км, КП1.8=250км/ч)

В четвертой главе выполнено исследование электрических нагрузок на электротяговую сеть при скоростном движении пассажирских поездов при совмещенном графике движения на разработанной цифровой динамической модели.

Исследовались изменения нагрузок электротяговой сети при варьировании следующих характеризующих параметров движения:

- количества поездов в четном и нечетном пакете;

- интервала попутного следования поездов в пакете;

- времени начала движения четных и нечетных пакетов поездов;

- длин межподстанционных зон.

Для каждого случая получены зависимости токов нагрузки проводов контактной сети и трансформаторов одновременно для всех межподстанционных зон и каждой тяговой подстанции для всего временного интервала пропуска пакетов поездов по участку.

Кривые тяговой нагрузки на скоростных и высокоскоростных магистральных линиях имеют существенно, отличающийся вид по сравнению с обычными линиями. Они имеют импульсный характер как для проводов контактной, сети, так и для трансформаторного (преобразовательного) оборудования тяговых подстанций.

На рис. 4 приведены графики токовой нагрузки. системы: электрической тяги 25 кВ, 50 Гц по питающим линиям контактной, сети при узловой схеме питания и пропуске скоростных поездов с токами 420 А и скоростью 250 км/ч при встречном движении пакетов каждый из четырех поездов с интервалом попутного следования 6 мин. (рис. 4, а) и одного пакета с интервалом 6 мин, а второго с интервалом 10 мин. (рис. 4,6).

ООО ТОО 000 500 400 эоо 200 100 0 00

-ч- <1- Р"!—

1/ * V

> у— V-

я Ю 10 00 150 0 2С 1С ,1 >>, ЮО 2500 3000 35

—1~1 ь-н-—

I / Р ТТ" Ьг-

[/ У-

|.Н>

Рис. 4. Графики нагрузки питающих линий контактной сети при пропуске пакетов скоростных поездов

При пиковом характере нагрузок отмечена существенная зависимость соотношения максимальной и средней мощности от расстояния между тяговыми подстанциями (рис. 5).

з 2

25 30 35 40 45 '■и""

Рис. 5. Зависимость отношения максимальной мощности и средней мощности от расстояния между подстанциями

При неизменном расстоянии между подстанциями максимальное, минимальное и среднее значения мощности уменьшаются с увеличением интервала между поездами.

Требуемая мощность электротяговой сети зависит, от населенности поезда и скорости движения, возведенной в степень т>2. При условии F=300 км/ч и мощности поезда 21МВА требуемая мощность электротяговой сети изменяется с увеличением интервала попутного следования в соответствии с графиком приведенным на рис. 6.

о 60

■Ъ-гс?

МВЛ 50

40

30 20 10

0 3 б 9 12 15 18 21 24 27 30 МИН

Рис. 6. Зависимость максимальной (S,™) и средней (5ср) мощности электротяговой сети с длиной межподстанционной зоной 45 км

Напряжение у токоприемников всех поездов, находящихся на межподстанционной зоне, при полной поездной нагрузке не должно снижаться ниже определенного предписываемого нормативной документацией значения. Падение напряжения до поездов зависит от расстояния между тяговыми подстанциями, схемы питания контактной сети, типа контактной подвески и схемы контактной сети, схемы обратного

провода, места положения поезда на зоне питания. На рис. 7 приведены кривые напряжения у токоприемников поездов, следующих с интервалом 6 мин. на межподстанционной зоне при двухстороннем питании (контактная подвеска ПБСМ95+МФ100). а)

6)

Рис. 7. Уплотненные графики среднего минимального напряжения у токоприемника

высокоскоростного поезда мощностью 10,5 МВ А на межподстанционной зоне: а) контактная подвеска с усиливающим (кривые 1) и без усиливающего (кривые 2) провода; б) для различных межподстанционных зон

Уплотненные графики построены в соответствии с условием

при Ой I йТ-1 и 0 й * <,Т, где Т- период исследования пакетного графика движения.

Из полученных уплотненных графиков напряжения, следует основной вывод об интервале времени, на котором сохраняется минимальное среднее значение напряжения. Дана оценка одностороннего (консольного) и двухстороннего питания.

Метод уплотненных по времени графиков использован для обработки данных исследований на модели токов контактной сети и тяговых подстанций:

а) Для средних значений тока

ЦВ —— 27000 4г+ и 1$ «н КМ к_и ш ХЮ

26000 1 I, 1 ТГ

24000

1 || г »во

22000 ]. 1 / ■и

21000 || 1:

/

10000 / |!|

17000 1 11: Г"" 1Г- I I ||

10 100 1000 с10<

Рис. 8. Графики тока питающих линий контактной сети, уплотненные по времени

Полученные зависимости ожидаемых токовых нагрузок при пакетном графике позволяют произвести расчет термических параметров цепной контактной подвески, а также трансформаторного оборудования. На основе этих кривых токовых нагрузок представляется возможность оценки электромагнитного влияния на окружающую среду.

В пятой главе приведены рекомендации по выбору мощности подстанций, параметров и уставок защиты электротяговой сети с пиковой неравномерностью ее загрузки при скоростном движении поездов.

Использование уплотненных по времени графиков токовой нагрузки создало предпосылки для применения нового метода предварительного определения, параметров тяговых подстанций на скоростных и высокоскоростных линиях. На основании таких графиков токовой нагрузки построены графики полной мощности тяговой подстанции S в виде кривой уплотненной по времени (рис. 9).

1 2 N ч ^ \ Ч ч ч ч их

Рис. 9. Характерные точки кривой мощности и принцип аппроксимации

Рис. 10. Упрощенный график мощности тяговой подстанции

С помощью упрощенного графика мощности (рис. 10) исследовано влияние основных факторов на мощность трансформаторного оборудования тяговой подстанции. Для конкретных условий подбирается мощность трансформатора с учетом, его перегрузочной способности. Общие закономерности, выявленные по упрощенным графикам заключаются в том, что потребляется мощность обратно пропорциональна тактовому интервалу, кратковременная нагрузка находится в прямой зависимости от максимального числа поездов, находящихся на зоне питания, продолжительность кратковременной нагрузки увеличивается с ростом тактового интервала, а длительная мощность снижается с увеличением тактового интервала. Изменение длительной. мощности становится незначительным, начиная с тактового интервала, при котором на межподстанционной зоне находится два поезда и более.

Показано, что допустимая предельная температура проводов контактной сети никогда не будет достигнута, если выполнить условие, вытекающее из принципа превышения значений длительной нагрузочной способности токоведущих элементов максимальных токовых нагрузок, формирующихся в электротяговой сети Этот принцип не может

обеспечить принятия при проектировании экономического варианта устройств. Для скоростных и высокоскоростных линий следует сформулировать принцип принятия решения исходя из учета перегрузочной способности конкретных токоведущих элементов по условию:

где /Р('*) - термическая нагрузочная способность по току для конкретной контактной подвески и заданного

, временного окна ;

эффективный ток, определяемый по методике изложенной в данной работе.

Основные результаты и выводы по работе

Предложены научно обоснованные решения по уточнению параметров электротяговой сети при пакетном графике движения скоростных и высокоскоростных поездов по критериям уровня напряжения у токоприемников, термической нагрузочной способности и интенсивности электромагнитных полей в зоне тяговой сети с учетом повторно-кратковременной токовой нагрузки, которые можно рассматривать как решение технической и технологической задачи, имеющей существенное значение при проектировании, реконструкции существующих и строительстве новых скоростных и высокоскоростных линий. В том числе получены следующие основные результаты:

1. Показано, что перевод электрифицированных линий железных дорог на скоростное и высокоскоростное движение связан с необходимостью совершенствования электротяговой сети с учетом особенностей формирования электрических нагрузок при специфических условиях пакетного графика и совмещения скоростного движения с пропуском грузовых составов.

2. Установлены характеризующие параметры по напряжению 'у токоприемников скоростных и высокоскоростных поездов при движении на межподстанционых зонах при пакетном графике и предложены условия оценки нагрузочной способности электротяговой сети с использованием среднего за время движения на межподстанниониой зоне и среднего минимального на интервале временного окна уровней напряжения.

3. Исследованы графики токовых нагрузок, их средние, эффективные

и пиковые значения для устройств на межподстанциошюй зоне скоростных линий и установлены зависимости их от следующих факторов: токов поездов, интервалов попутного следования, скорости движения поездов, числа поездов в пакете, расстояния между тяговыми подстанциями.

4. Установлено, что графики токовых нагрузок характеризуются определенной закономерностью чередования интервалов с повторно-кратковременными импульсными нагрузками и длительными нагрузками поездов различного типа. Установленные закономерности формирования нагрузок позволили уточнить методики расчета системы электроснабжения с учетом располагаемой перегрузочной способности проводов контактной сети и трансформаторного оборудования тяговых подстанций.

5. Сформулировано положение по выбору сечения контактной подвески при скоростном и высокоскоростном движении по максимальному току в пиковом режиме с учетом термической нагрузочной способности при продолжительности импульсных нагрузок до 50-60 с.

6. Предложено применить более точный метод определения уставок защиты электрооборудования от сверхтоков, обеспечивающий' координацию характеризующих и предельных параметров электротяговой сети при пакетном графике.

7. Выданы рекомендации по особенностям составления совмещенного графика движения поездов по заданным критериям нагрузочной способности электротяговой сети.

8. Разработана динамическая цифровая модель, обеспечивающая проведение численных экспериментов на электрифицированных участках скоростного движения поездов, позволяющая производить необходимые расчеты при проектировании и проверку провозной и пропускной способностей существующих линий, при переводе их на скоростное движение.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Бурков А.Т., Баренцев В.М., Марикин А.Н., Саенко Н.Н., Степанская О.А Сберегающие технологии тягового электроснабжения с регенерацией энергии торможения поездов: Тезисы докладов VII Международной научно-технической конференции «Проблемы повышения технического уровня электроэнергетических систем и электрооборудования кораблей, плавучих сооружений и транспортных средств» (Транстек'2000) г. Санкт-Петербург 12-15 сентября 2000 г.

2. Бурков А.Т., Степанская О.А. Особенности электрических нагрузок на тяговую сеть при совмещенном движении поездов: Тезисы доклада 61 научно-технической конференции «Неделя науки 2001». г.

Санкт-Петербург, апр. 2001. - СПб.: ПТУ ПС, 2001;

3. Степанская ОА Электрические нагрузки на тяговую сеть при совмещенном движении поездов: Тезисы докладов Международного симпозиума «Элтранс-2001» «Электрификация и развитие железнодорожного транспорта России. Традиции, современность, перспективы», г. Санкт-Петербург, 23-26 окт. - С-Пб.: ПГУПС, 2001;

4. Бурков А. Т., Степанская О. А. Моделирование участка электротяговой сети для расчета нагрузок на систему тягового электроснабжения: Тезисы доклада 62 научно-технической конференции «Неделя науки 2002», г. Санкт-Петербург, апр. 2002. - СПб.: ПГУПС, 2002;

5. Степанская О.А., Бурков А.Т. Формирование токовых нагрузок на систему тягового электроснабжения при скоростном движении поездов. В книге «Электрификация и развитие железнодорожного транспорта России. Традиции, современность, перспективы: Материалы международного симпозиума Элтранс - 2001», 23-26 октября 2001, ПГУПС, 2002. - с. 340-345.

6. Бурков А.Т., Марикин А.Н., Самонин А.П., Степанская О.А. DC Traction network with distributed power supply on the intensive rail traffic lines: Доклад на конференции «Science, education, and society», Zilina, 17 -19 September 2003, Slovak Republic;

7. Степанская О.А. Формирование нагрузок на систему электроснабжения при пакетном- графике движения поездов. Межвузовский сборник научных трудов «Шаг в будущее» Неделя науки -2003.-С-П6.: ПГУПС, 2003. - с. 180-184;

8. Степанская О А Анализ нагрузок на электротяговую сеть при совмещенном графике движения поездов: Тезисы докладов II Международного симпозиума «Элтранс-2003» «Электрификация и научно-технический прогресс на железнодорожном транспорте», г. Санкт-Петербург, 21-24 окт. - С-Пб.: ПГУПС, 2003;

9. Марикин А.Н., Степанская О.А., Мизинцев А.В. тяговая подстанция постоянного тока. Свидетельство на полезную модель № 2003100363/20 от 8.01.2003.

Подписано к печати Печать офсетная Тираж 100 экз.

26.01.2004 г. Печ.л. -1,25

Бумага для множит.апп. Формат 60x84 1\16 Заказ № 75".

Тип. ПГУПС

190031, С-Петербург, Московский пр., 9

2380

РНБ Русский фонд

2004-4 19957

ВВЕДЕНИЕ.

1. Анализ особенностей формирования нагрузок на систему тягового электроснабжения при интенсивном, скоростном и высокоскоростном движении.

1.1. Пропускная и провозная способность электрифицированных линий.

1.2. Использование пропускной способности линий в режимах интенсивного движения.

1.3. Особенности организации скоростного и высокоскоростного движения на электрифицированных линиях.

1.3.1. Развитие скоростного и высокоскоростного движения в зарубежных странах.

1.3.2. Создание Европейской сети ВСМ.

1.3.3. Развитие высокоскоростного движения в России.

1.4. Современный электроподвижной состав.

1.5. Требования, предъявляемые к линиям с высокоскоростным движением в России.

1.6. Цель работы, задачи и методы исследования.

2. критерии расчета и выбора устройств электроснабжения на линии со скоростным движением поездов.

2.1. Уровень напряжения.

2.2. Формирование токовой нагрузки в электротяговой сети.

2.2.1. Электротяговая нагрузка электрифицированных железных дорог.

2.2.2. Нагрузка при коротком замыкании.

2.3. Предельно допустимая токовая нагрузка проводов.

2.3.1. Дифференциальное уравнение нагрева контактных проводов.

2.3.2. Факторы, влияющие на нагрузочную способность по току.

2.4. Нагрузочная способность проводов по току длительной нагрузки.

2.5. Нагрузочная способность по кратковременному току и эталонная нагрузочная способность.

2.6. Напряженность электромагнитного поля в зоне пути и потенциал рельса.

2.7. Выводы по второй главе.

3. Математическое моделирование процессов в электротяговой сети с пиковой неравномерностью ее загрузки.

3.1. Особенности электротяговой сети.

3.2. Построение модели.

3.2.1. Исходные положения.

3.2.2. Моделирование отдельный объектов.

3.2.3. Примеры схем.

3.2.4. Объединение участков в сеть.

3.2.5. Применение.

3.3. Моделирование электротяговой сети переменного тока.

3.4. Проверка достоверности динамической модели.

3.5. Выводы по третьей главе.

4. Исследование электрических нагрузок на тяговую сеть при скоростном движении пассажирских поездов при совмещенном графике движения.

4.1. Исследование графиков нагрузок электротяговой сети.

4.2. Обработка графиков нагрузки методом кривых уплотненных во времени

4.3. Исследование нагрузки электротяговой сети методом многофакторного эксперимента.

4.4. Выводы по 4 главе.

5. Особенности определения мощности и параметров защиты электротговой сети с пиковой неравномерностью загрузки.

5.1. Сравнение электротяговой нагрузки и нагрузочной способности по длительному току.

5.2. Сравнение кратковременных характеристик нагрузки и нагрузочной способности.

5.3. Особенности определения мощности тяговой подстанции.

5.4. Особенности выбора параметров защиты электротяговой сети.

5.5. Выводы по пятой главе.

В настоящее время повышение скоростей движения пассажирских поездов на железных дорогах России является одной из приоритетных задач. Ее решение позволит улучшить транспортное обслуживание населения, увеличить объем и доходность пассажирских перевозок, интегрироваться в международную транспортную сеть.

Концепцией развития железных дорог и Транспортной стратегией России предусматривается перевод основных электрифицированных железных дорог России на режим работы с пропуском пассажирских поездов со скоростью до 250 км/ч в пакетном графике на линиях с совмещенным грузовым и пассажирским движением.

При решении задач организации скоростного движения актуальной становится задача определения пропускной способности железнодорожных линий по условию нагрузочной способности электротяговой сети. Графики электротяговой нагрузки на скоростных и высокоскоростных магистральных линиях имеют особенности по сравнению с графиками на обычных железных дорогах со скоростями до 140 - 160 км/ч. Эти нагрузки имеют импульсный характер как для контактной сети, так и для тяговых подстанций. При этом возрастают пиковые значения нагрузок подстанций, увеличиваются потери напряжения и энергии в устройствах тягового электроснабжения, усложняются условия токосъема и повышается нагревание проводов контактной сети. В то же время, нагрузки от скоростных и высокоскоростных поездов при пакетном графике движения носят повторно-кратковременный характер, что обуславливает необходимость рассмотрения особенностей выбора электрооборудования и формирования графика движения поездов с учетом перегрузочной способности проводов и преобразовательных устройств электротяговой сети. Линии российских железных дорог, реконструируемые для скоростного движения пассажирских поездов, предусматривающие также пропуск грузовых составов различной массы, имеют дополнительную особенность графиков электротяговых нагрузок, связанную с чередованием интервалов с пакетным пропуском скоростных поездов и периодов движения грузовых составов.

Целью работы является совершенствование электротяговой сети на линиях, реконструируемых для скоростного и высокоскоростного движения, за счет уточнения методик определения предельных и характеризующих электрических и тепловых параметров и пропускной способности по устройствам тягового электроснабжения при пакетном графике и совмещенном движении грузовых и пассажирских составов.

В первой главе диссертации приведен анализ скоростного и высокоскоростного движения на электрифицированных железнодорожных линиях, а также дано обоснование графика движения при совмещенном движении скоростных и высокоскоростных поездов с обычными грузовыми и пассажирскими составами. Во второй главе приведены основы теории нагрузочной способности элементов и устройств электротяговой сети. В третьей главе выполнено математическое моделирование процессов в электротяговой сети с пиковой неравномерностью ее загрузки. В четвертой главе выполнено исследование электрических нагрузок на электротяговую сеть при скоростном движении пассажирских поездов при совмещенном графике движения. В пятой главе приведены рекомендации по выбору параметров и систем защиты электротяговой сети с пиковой неравномерностью ее загрузки при скоростном движении поездов.

5.5. Выводы по пятой главе

1. Установлено, что допустимая предельная температура проводов контактной сети никогда не будет достигнута, если выполнить условие, вытекающее из принципа превышения значений длительной нагрузочной способности токоведущих элементов максимальных токовых нагрузок, формирующихся в электротяговой сети /тах. Этот принцип не может обеспечить принятия при проектировании экономического варианта устройств.

2. Для скоростных и высокоскоростных линий предложен принцип принятия решения исходя из учета перегрузочной способности конкретных токори* )-/,*тЯ* V*)—> niin, ведущих элементов по условию h v ' эф max v у

3. Общие закономерности, выявленные по упрощенным графикам заключаются в том, что потребляется мощность обратно пропорциональна интервалу попутного следования, кратковременная нагрузка находится в прямой зависимости от максимального числа поездов, находящихся на зоне питания, продолжительность кратковременной нагрузки увеличивается а длительная мощность снижается с ростом интервала попутного следования. Изменение длительной мощности становится незначительным, начиная с интервала попутного следования, при котором на межподстанционной зоне находится два поезда и более.

4. Исходным положением при организации надежной защиты электротяговой сети с последовательным включением электротяговых средств является принцип первоочередной защиты токоведущих элементов, имеющих наименьшую допустимую нагрузочную способность, в то время как остальным элементам с более высокой нагрузочной способностью заведомо будет обеспечена защита.

5. Для оптимального использования воздушных проводов вплоть до установленного предела i9|im необходимо применение тепловой зашиты от перегрузок.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Предложены научно обоснованные решения по определению параметров электротяговой сети по критерию термической нагрузочной способности с учетом повторно-кратковременной токовой нагрузки и оценки пропускной способности скоростной линии, которую можно рассматривать как имеющие существенное значение для реконструкции существующих и строительства новых скоростных и высокоскоростных линий. В том числе получены следующие основные результаты:

1. Показано, что перевод электрифицированных линий железных дорог на скоростное и высокоскоростное движение связан с необходимостью совершенствования электротяговой сети с учетом особенностей формирования электрических нагрузок при специфических условиях пакетного графика и совмещения скоростного движения с пропуском грузовых составов.

2. Установлены характеризующие параметры оп напряжению у токоприемников скоростных и выскокоскоростных поездов при движении на межпод-станционых зонах при пакетном графике и предложены условия оценки нагрузочной способности электротяговой сети с использованием среднего и минимального уровней напряжения.

3. Изучены токовые нагрузки на устройства тягового электроснабжения, которые характеризуются определенной закономерностью чередования интервалов с повторно-кратковременными импульсными нагрузками и длительными нагрузками поездов различного типа. Установленные закономерности формирования нагрузок позволили уточнить методики расчета системы электроснабжения.

4. Исследованы графики токовых нагрузок, их средние, эффективные и пиковые значения для проводов контактной сети и оборудования тяговых подстанций скоростных линий и установлены зависимости их от следующих факторов: токов поездов, интервалов попутного следования, скорости движения поездов, числа поездов в пакете, расстояния между тяговыми подстанциями.

5. Сформулировано положение по выбору сечения контактной подвески при скоростном и высокоскоростном движении по максимальному току в пиковом режиме с учетом термической нагрузочной способности при продолжительности импульсных нагрузок до 50-60 с.

6. Предложено применить более точный метод определения уставок защиты электрооборудования.

7. Выданы рекомендации по особенностям составления совмещенного графика движения поездов по заданным критериям нагрузочной способности электротяговой сети.

1. Анализ трасс высокоскоростных линий // Железные дороги мира, № 6, 1996.-е. 11-17 (перевод с нем. статьи: E.Hohneeker, Eisenbahntechnische Rundschau, 1994, №9).

2. Анализ трасс высокоскоростных линий // Железные дороги мира, № 6, 1996.-е. 11-17 (перевод с нем. статьи: E.Hohneeker, Eisenbahntechnische Rundschau, 1994, №9).

3. Ананьев В., Бурков А. Электроснабжение ВСМ Санкт-Петербург -Москва//Инженер путей сообщения, специальный выпуск, 1996,с.52-55.

4. Бей Ю.М., Мамошин P.P., Пупынин В.Н., Шалимов М.Г. Тяговые подстанции / Учебник для вузов ж.д. транспорта. М.: Транспорт, 1986. — 319с.

5. Бельхассен Рамзи. Визуальное моделирование при проектировании событийно-управляемых устройств тягового электроснабжения. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. Специальность 05.22.07 — СПб.: ПГУПС, 2003.- 143 с.

6. Берент В.Я., Порцелан A.A. Исследование прочности и структурных изменений контактных проводов в эксплуатации. Труды ВНИИЖТ, 1968, вып. 337, с. 69-76.

7. Бессонов JI.A. Теоретические основы электротехники. В трех частях, изд. 4-е М.: Высшая школа, 1964. - 750 с.

8. Бурков А.Т., Варенцов В.М., Кузин С.Е., Селедцов Э.П., Каратаев В.Г. Методы расчета систем тягового электроснабжения железных дорог / Учебное пособие . Л.: ЛИИЖТ, 1985. - 73 с.

9. Василянский A.M., Мамошин P.P., Якимов Г.Б. Совершенствование системы тягового электроснабжения железных дорог, электрифицированных на переменном токе 27,5 кВ, 50 Гц // Железные дороги мира, №8, с.40-46.

10. Высокоскоростное пассажирское движение (на железных доро-гах)/Под ред. Н.В.Колодяжного. -М.: Транспорт, 1976.-360 с.

11. Григорьев В.Л., Бажанов В.Л. Тепловой контроль контактной подвески. Учебное пособие. Самара: СамИИТ. — 80 с.

12. Инструкция по расчету наличной пропускной способности железных дорог. МПС СССР. -М.: Транспорт 1991.

13. Караев Р.И., Волобринский С.Д., Ковалев И.Н. Электрические сети и энергосистемы / Учебник для вузов ж.д. транспорта. Изд. 3-е, перераб. и доп.- М.: Транспорт, 1988. 326 с.

14. Киселев И.П. и др. Высокоскоростные железные дороги. / И.П. Киселев. Е.А. Сотников, B.C. Суходоев. СПб.: ПГУПС, 2001. - 60с.

15. Концепция модернизации устройств электроснабжения железных дорог — М.: МПС РФ Департамент электрификации и электроснабжения, 1999.- 152с.

16. Котельников A.B. основные требования к системам и устройствам тягового электроснабжения скоростных и высокоскоростных магистралей // Вестник ВНИИЖТ. Новое в электроснабжении, с. 10—15.

17. Котельников A.B., Нестрахов A.C. Железнодорожный транспорт России в 2000 . 2030 гг. (научная концепция) // Вестник ВНИИЖТ. 2000. № 5, с. 3 -15.

18. Культин Н.Б. Delphi 6. Программирование на Object Pascal. — СПб.: БХВ-Петербург, 2001. 528 с.

19. Кэнту М. Delphi 6 для профессионалов. СПб.: Питер, 2002. - 1088 с.

20. Львовский E.H. Статистические методы построения эмпирических формул: Учеб. пособие. М.: Высш. школа, 1982, - 224 с.

21. Марквардт К.Г. Электроснабжение электрических железных дорог. Учебник для вузов ж.д. трансп. — М.: Трансжелдориздат, 1958. — 286 с

22. Марквардт К.Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. Учебник для вузов ж.д. трансп. М.: Транспорт, 1982. - 528 с

23. Маркитантов И.Б. Исследование организационно-технологических процессов на основе методов планирования эксперимента с использованием трехуровневых планов Бокса-Бенкина. Методика www.craftec.ru/pdfybox02.pdf

24. Моделирование электромеханической системы электровоза с асинхронным тяговым приводом / Ю.А. Бахвалов, A.A. Зарифьян, В.Н. Кашников и др.; Под ред. Е.М. Плохова. М.: Транспорт, 2001 - 286 с.

25. Налимов В.В., Чернова H.A. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М.: Наука, 1965, 340 с.

26. Образцов В.Н. Основы комплексной теории транспорта // Мир транспорта, 2003, № 1, с. 130 139.

27. Порцелан A.A. Исследование нагрева и механических характеристик контактных проводов. Труды ВНИИЖТ, 1968, вып. 337, с. 44-63.

28. Проблемы развития высокоскоростного железнодорожного транспорта в СССР: Материалы второй конференции : Ленинград, 19-22 ноября 1990 г./Под ред. Г.М.Фадеева. -М.: Транспорт, 1991.-111с.

29. Разработка и внедрение энергосберегающей технологии при пропуске тяжеловесных поездов на основе автоматизированных информационно-измерительных систем // Отчет о НИР, рук. В.М. Варенцов.— СПб.: ЛИИЖТ, 1986.-123 с.

30. Руководящие материалы по релейной защите систем тягового электроснабжения. Департамент Электрификации и электроснабжения МПС РФ. — М.: Трансиздат, 1999. 96 с.

31. Саввов В.М. Обоснование параметров тягового электроснабжения и электроподвижного состава высокоскоростных железнодорожных линий в России. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. Специальность 05.22.07 — СПб.: ПГУПС, 2002. 136 с.

32. Скоростной и высокоскоростной железнодорожный транспорт России: Материалы международной конференции, Санкт-Петербург, 7-8 октября 1997 г.- Журнал «Инженер путей сообщения», №2/98 (7).

33. Скоростной и высокоскоростной железнодорожный транспорт. В прошлом, настоящем и будущем. К 150-летию железнодорожной магистрали Санкт-Петербург Москва. Т. 1. - СПб., 2001. - 320 е., 265 ил.

34. Скоростной и высокоскоростной железнодорожный транспорт. Сооружения и устройства. Подвижной состав. Организация перевозок. (Обобщение отечественного и зарубежного опыта) Т. 2. СПб.: Информационный центр «Выбор», 2003. - 448 с.

35. Скоростные железные дороги: Первый интернациональный семинар. Берлин с 12 по 14 ноября 1990 года: Сборник докладов.- Париж: Международное железнодорожное общество с участием европейского сообщества, DE-Consult, 1990.-392с;

36. Технические требования к устройствам тягового электроснабжения электрифицированных участков железных дорог со скоростями движения до 200 км/час, № ЦЭТ-44 от 31.03.93 г.-М.:МПС,1993.

37. Электровозостроение // Сборник трудов ВЭлНИИб т. 43. Новочеркасск: ВЭлНИИ, 2001.

38. Andersen, S.: Betriebliche und verkehrliche Anforderungen an spurgeführte Hochgeschwindigkeitssysteme. In: Eisenbahn-revue 1998, Heft 11, S. 466 — 482.

39. Bencard, R.: Querschnittsauswahl von Freileitungsseilen bei zufallig variablen Betriebsströmen und Umgebungsbedingungen nach thermischen und ökonomischen Kriterien. Ingenieurhochschule Wismar, 1985, Dissertation.

40. Biesenack H. In: El.Bahnen, 1999,№7, s.221-227 (русс, пер.: Тяговое электроснабжение высокоскоростных линий // Железные дороги мира, 2001, № 6, с.26-30).

41. Böhme, Н.: Mittelspannungstechnik. Verlag Technik, Berlin / München, 1992.

42. DIN EN 50 122-1 Dezember 1997: Bahnanwendungen — ortsfeste Anlagen. Teil 1: Schutzmaßnahmen in bezug auf elektrische Sicherheit und Erdung.

43. DIN EN 60034-1 November 1995: Drehende electrische maschinen Teil 1: bemessung und Betriebsverhalten.

44. Fahrleitungen elektrischer Bahnen: Planung, Bereehnung, Ausführung: fon Anatoli I. Gukow.- Stuttgart: Teubner, 1997.-718s.

45. Fischer, R.; Kießling, F.: Freileitungen. Springer-Verlag, Berlin / Heidelberg, 1993.

46. G. Hofmann et al. Elektrische Bahnen, 1995, № 3, S. 73 78 (русс, пер.: Моделирование и расчет сетей тягового электроснабжения // Железные дороги мира, 1998, № 8, с. 44^9).

47. Gorub, J. С.; Wolf, N. F.: Load Capability ASCR and Aluminum Conductors Based on Long-Time Outdoor Temperature Rice Tests. Amerikanisches Institut der Elektroingenieure, Abhandlung, 1963, s. 63 — 812.

48. Hauptmann A. In: El. Bahnen, 2000,№3,s. 105-110 (Мощность тяговых подстанций для высокоскоростных линий // Железные дороги мира,2002, №8, с.47-51).

49. Hauptmann А. In: El. Bahnen,2000,№3,s. 105-110 (Мощность тяговых подстанций для высокоскоростных линий // Железные дороги мира,2002, №8, с.47-51).

50. Kammerer, А.: Durchschmelzen von Fahrleitungen bei stehendem Fahrzeug. In: Elektrische Bahnen 16 (1940) 9, s. 153 155.

51. Lehner, G.: Solartechnik. Grafenau, Köln, 1981.

52. Lingen J.: Kurzschlußberechnung im Fahrleitungsnetz. TU Dresden, 1995, Dissertation.

53. Lingen J.; Schmidt Р.: Methodik einer zuverlässigen und ressourcensparenden Bemessung elektrotechnischer Betriebsmittel Des Hochgeschwindigkeitsverkehrs. In: Wiss. Z. Techn. Univers. Dresden 45 (1996) 5, S. 30-39.

54. Lingen J.; Schmidt Р.: Strombelastbarkeit von Oberleitungen des Hochgeschwindigkeitsverkehrs. In: Elektrische Bahnen 94(1996) 1/2, s. 38 -44.

55. Milz, K.: Elektrifizierungssysteme für den Hochgeschwihdigkeitsverkehr. In: Elektrische Bahnen 89 (1991) 11 S. 323 325.

56. Pundt, H.: Elektroenergiesysteme, Arbeitsmappe. TU Dresden, 1980.

57. R. Edel et al. Elektrische Bahnen, 1998, № 7, S. 213 221 (русс, пер.: Выбор системы тягового электроснабжения // Железные дороги мира, 1999, № 4, с. 45-50).

58. Railway Gazette International, 1998,№ 10, р.685-710 (русс.пер.: Проблемы и перспективы высокоскоростных сообщений // Железные дороги мира, 1999, №2, с. 18-30).

59. Röhlig, S.: Beschreibung der Bahnbelastung durch zeitgewichtete Belastungsdauerkurven. In: Elektrie 46 (1992) H. 9, S. 410 420.

60. Röhlig, S.; Rothe, M.; Schmidt, Р.; Weschta, A.: Höhere Leistungsfähigkeit der Bahnenergieversorgung bei modernen Stadt- und U-Bahnen. In: Elektrische Bahnen 91 (1993) 11, s. 359-365.

61. Schmidt, Р.: Energieversorgung elektrischer Bahnen. Verlag transpress, Berlin. 1988.