Моделирование условий электромагнитной безопасности на железнодорожных станциях

Цель - анализ электромагнитного поля, создаваемого тяговой сетью 25 кВ переменного тока на железнодорожных станциях. Применены методы расчетов напряженностей электромагнитного поля и вектора Пойнтинга на основе определения режимов систем тягового электроснабжения в фазных координатах, реализованных в программном комплексе «Fazonord». Расчеты напряженностей электромагнитного поля железнодорожных станций показывают сложность систем тягового электроснабжения из-за большого количества путей и контактных подвесок, наличия металлических вагонов и цистерн, которые могут длительное время находиться на станционных путях. Кроме того, на характер распределения электромагнитного поля влияют металлические трубопроводы и ограждения, а также железобетонные пассажирские платформы. При транзите мощности через контактную сеть станции 10 + j 10 МВ·А, что близко к пределу нагрузочной способности одного тягового трансформатора мощностью 40000 кВ·А, напряженность магнитного поля на уровне 1,8 м (из-за распределенности токовой нагрузки на контактные сети нескольких путей) существенно меньше напряженности магнитного поля на перегоне. Амплитудные значения напряженности магнитного поля в расчетных примерах не превышают 30 А/м. Наличие подвижного состава значительно снижает плотность потока электромагнитной энергии на пассажирских платформах, а также уровень неблагоприятного воздействия электромагнитного поля на организм человека. Вагоны и цистерны на путях станции приводят к снижению напряженностей электрического и магнитного полей примерно вдвое. Однако наличие подземного трубопровода вблизи станционных путей обусловливает увеличение напряженности магнитного поля в области пространства, расположенного над трубопроводом (из-за существующих на трубопроводе токов). Дополнительно выполнены расчеты изменения поля во времени, обусловленного движением поездов, что позволяет получить наиболее полную картину условий электромагнитной безопасности на железнодорожных станциях.

железнодорожная станция, система электроснабжения, электромагнитное поле, моделирование