Анализ влияния обратного тягового тока на работу рельсовых цепей

Аннотация

Статья посвящена актуальной проблеме повышения устойчивости функционирования рельсовых цепей железных дорог переменного тока. Установлено, что при регулярном движении тяжеловесных поездов повышение потенциала «рельс – земля» служит не только причиной сбоев в работе рельсовых цепей, но и вызывает различные нарушения в работе всех профильных служб железной дороги, участвующих в организации движения поездов. Для исследования работы рельсовых цепей была разработана имитационная модель электрифицированной железной дороги переменного тока в среде Matlab на примере участка Завитая – Короли Забайкальской железной дороги. Проведена оценка степени влияния параметров путевых дроссель-трансформаторов и переходного сопротивления балластного слоя на величину потенциалов «рельс – земля». В имитационную модель были заложены параметры системы тягового электроснабжения участка и реального графика движения поездов при условии нахождения на четном пути максимально возможного количества поездов повышенной массы. На основании исполненных в программном комплексе «Кортэc» тяговых расчетов определены токи поездов, величины обратного тягового тока и токов по участкам электрической цепи межподстанционной зоны. Проведенное имитационное моделирование показало, что на распределение по длине пути потенциала «рельс – земля» существенное влияние оказывает активное сопротивление путевых дроссель-трансформаторов. При этом под воздействием значительных по величине тяговых токов тяжеловесных поездов при неизменном сопротивлении балластного слоя происходит формирование потенциалов «рельс – земля», превышающих по своей величине пробивное напряжение искровых промежутков опор контактной сети. Выявлено, что рост потенциала в значительной степени связан с повышением активного сопротивления путевых дроссель-трансформаторов. Отмечено, что в условиях эксплуатации изменение состояния балластного слоя при его увлажнении и промерзании также приводит к появлению потенциалов, превышающих пробивное напряжение искровых промежутков, что является существенным ограничением для дальнейшего наращивания масс поездов и интенсивности движения по железнодорожным участкам Сибири и Дальнего Востока.