Особенности расчета результирующих напряженностей от объектов железной дороги, электрифицированной постоянным током

В настоящее время электрифицированная железная дорога имеет разветвленную систему электроснабжения. Она состоит из множества элементов. Силовые элементы системы электроснабжения можно рассматривать в качестве источников внешних ЭМП. Слаботочные элементы можно рассматривать в качестве приемников (рецепторов), на которые ЭМП силовых элементов воздействуют [7.11].

В первую очередь, требуется оценить величины результирующих магнитных Н и электрических Е напряженностей, которые характеризуют ЭМ среду на железной дороге.

К силовым элементам, которые формируют ЭМ среду, следует отнести:

  • - ЛЭП, с помощью которых обеспечивается питание объектов железной дороги; тяговых и трансформаторных подстанций, ЭО вспомогательных служб.
  • - ТПС, обеспечивающие надежную работу оборудования и бесперебойного электроснабжения электроподвижного состава (ЭПС).
  • - Тяговые (контактные) сети (ТС), связывающие ТПС с электровозами.
  • - ЭО электровозов, осуществляющих перемещение поездов на железной дороге.
  • - ЭО вспомогательных служб (не тяговых потребителей [7.12]).

Силовые элементы разнесены по длине железнодорожных станций на значительные расстояния. Например, ТПС от 35 до 80 км, ЛЭП отстоят от железной дороги на десятки и сотни метров и т.д. Если каждый из этих источников и создает значительное поле у своей поверхности, то с расстоянием оно быстро спадает, как правило, по следующим зависимостям (по модулю):

где - модули комплексов электрической и магнитной напряженностей на поверхности источника внешнего поля, р - порядок пространственной гармоники (р= 1 - дипольная, р=2 - квадрупольная и т.д.).

Анализ распределения электрических и магнитных напряженностей ЭМП от «значимых» источников полей на электрифицированной железной дороге показывает, что затухание напряженностей происходит сравнительно быстро и в пределах инженерной точности расчетов необходимости в учете полей дифракции и интерференции в большинстве случаев нет, а значит, нет необходимости в учете взаимовлияния энергетических объектов.

Таким образом, при оценке ЭМО на длине железнодорожных станций или на железнодорожных перегонах в дальнейшем используем следующие модели расчетов:

  • 1. При нахождении напряженностей ЭМП в воздушной среде на перегонах, на пассажирских платформах и вообще на открытых пространствах - упрощенные модели расчетов, хорошо зарекомендовавший себя метод наложения - формулы (7.1).
  • 2. В тех случаях, когда на перегонах или на железнодорожных станциях имеются длинные составы (особенно с металлическими цистернами), необходимо учитывать искажения суммарных полей и прибегать к использованию функций взаимовлияния по зависимостям (7.2).
  • 3. Если суммарное ЭМП рассчитывается в ограниченных по размерам помещениях или при расчете ЭМП на перегруженных участках ж/д станции (с учетом подвижного состава) следует придерживаться более сложной методики расчета и использовать формулы (7.4)-(7.5).

Дальнейшие расчеты ориентированы на электрифицированную железную дорогу с тягой на постоянном токе. Это вносит некоторое упрощение в использование разработанной методики расчета. Большинство из источников, кроме сглаживающих устройств, размещаемых на ТПС, имеют значительную протяженность вдоль железной дороги, параллельны между собой (например, ТС и ЛПЭ), слабо влияют друг на друга в стационарных режимах работы, а поэтому нахождение результирующих напряженностей существенно упрощается - расчет может выполняться лишь в поперечных сечениях путей по двум координатам ,2 - декартовые или г,0 - полярные координаты). Ниже приводятся упрощенные методики расчета электрических и магнитных напряженностей ЭМП для характерных участков электрифицированной железной дороги:

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >