МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЯХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

ЦЕЛЬ. Разработка методов и средств моделирования электромагнитных полей при прохождении тяговой сети в искусственных сооружениях железнодорожного транспорта. МЕТОДЫ. Применялись методы определения режимов систем тягового электроснабжения на базе фазных координат, в основу которых положены модели элементов в виде решетчатых схем замещения, обладающих полносвязной топологией. Эти модели и методы реализованы в программном комплексе Fazonord, обеспечивающем моделирование режимов систем тягового электроснабжения различного типа, а также определение напряженностей электромагнитного поля, которое создается тяговыми сетями этих систем тягового электроснабжения. При вычислении напряженностей детали искусственных сооружений моделировались наборами заземленных проводов. РЕЗУЛЬТАТЫ. Представлены результаты моделирования условий электромагнитной безопасности в тяговых сетях на участках железных дорог, проходящих в искусственных сооружениях: галереях, мостах, тоннелях. Металлические конструкции этих сооружений существенно изменяют картину распределения напряженностей электромагнитного поля в пространстве. Это связано с наличием заземленных проводящих объектов, превращающих тоннели, галереи и мосты с ездой понизу в ограниченные пространства, а также с отдаленностью поверхности земли на мостах с ездой поверху. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Результаты моделирования электромагнитных полей в искусственных сооружениях железнодорожного транспорта показывают, что на высоте 1,8 м от железнодорожного полотна наибольшими электрическими и магнитными полями характеризуется мост с ездой поверху, напряженности полей которого выше, чем на открытом пространстве. Тоннель, мост с ездой понизу и галерея характеризуются меньшими напряженностями и более низкими потоками электромагнитной энергии. Это связано с близостью к контактной сети экранирующих металлических конструкций этих сооружений. Передача энергии электромагнитным полем в тоннелях, на галереях и мостах с ездой понизу происходит в ограниченном пространстве между контактной сетью и расположенными поблизости заземленными конструкциями.

искусственные сооружения железных дорог, электромагнитная безопасность

1. Аполлонский С.М., Горский А.Н. Расчеты электромагнитных полей. М.: Маршрут, 2006. 992 с.

2. Сидоров А.И., Окраинская И.С. Электромагнитные поля вблизи электроустановок сверхвысокого напряжения. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2008. 204 с.

3. Гуревич В. Проблема электромагнитных воздействий на микропроцессорные устройства релейной защиты. Часть 1 // Компоненты и технологии. 2010. № 2 (103). С. 80-84.

4. Цицикян Г.Н. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. СПб.: Элмор, 2007. 184 с.

5. Аполлонский С.М. Проблемы электромагнитной безопасности на электрифицированной железной дороге. В 2 т. Электромагнитная безопасность на железной дороге с переменным током в тяговой сети. М.: РУСАЙНС, 2017. Т. 2. 414 с.

6. Буякова Н.В., Закарюкин В.П., Крюков А.В. Электромагнитная безопасность в системах электроснабжения железных дорог: моделирование и управление. Ангарск: Изд-во Ангарского государственного технического университета, 2018. 382 с.

7. Белинский С.О. Экспериментальная оценка параметров электромагнитных полей // Мир транспорта. 2014. № 5. С. 178-191.

8. Закирова А.Р., Кузнецов К.Б. Оценка ЭМП на рабочих местах электротехнического персонала тягового электроснабжения // Транспорт Урала. 2013. № 3 (38). С. 112-117.

9. Zakaryukin V.P., Kryukov A.V., Buyakova N.V. Improvement of Electromagnetic Environment in Traction Power Supply Systems // The power grid of the future / Proceeding. Otto-von-Guericke University Magdeburg. Magdeburg. 2013. No. 2. P. 39-44.

10. Steimel A. Electric traction motive power and energy supply. Basics and practical experience. Munchen: Oldenbourg Industrieverlag, 2008. 334 p.

11. Biesenack H., Braun E., George G. Energieversorgung elektrischer bannen. Wiesbaden: B.G. Teubner Verlag. 2006. 732 p.

12. Ogunsola A., Mariscotti A. Electromagnetic Compatibility in Railways. Springer, 2013. 529 p.

13. Ogunsola A., Reggiani U., Sandrolini L. Modelling Electromagnetic Fields Propagated from an AC Electrified Railway Using TLM // EMC09. Kyoto, 2009. P. 567-570.

14. Hill R.J. Modelling and simulation of electric railway traction, track signalling and power systems // Transactions on the Built Environment. 1994. Vol. 6. P. 383-390.

15. Mandić M., Uglešić I., Milardić V. Design and testing of 25 kV ac electric railway power supply systems // Tehnički vjesnik 20, 3(2013). P. 505-509.

16. Zakaryukin V.P., Kryukov A.V. Multifunctional Mathematical Models of Railway Electric Systems // Innovation & Sustainability of Modern Railway - Proceedings of ISMR’2008. Beijing: China Railway Publishing House, 2008. P. 504-508.