Підвищення завадостійкості рейкових кіл в умовах впливу тягового струму
Loading...
Date
2024
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Український державний університет науки і технологій, Дніпро
Abstract
UKR: Метою роботи є підвищення електромагнітної сумісності рейкових кіл із системою тягового електропостачання залізниць в умовах впливу завад зворотного тягового струму. Проведення дослідження та аналіз причин порушення роботи рейкових кіл на електрифікованих ділянках залізниці, існуючих засобів та методів підвищення завадостійкості рейкових кіл і забезпечення електромагнітної сумісності пристроїв сигналізації, централізації та блокування із системою тягового електропостачання, та розробка ефективних технічних рішень щодо нормалізації роботи та рейкових кіл в умовах впливу завад тягового струму. Проведення дослідження електромагнітних характеристик колійного дросель-трансформатора ДТ-1-150 в нормальному режимі та при впливі зовнішніх факторів на магнітну систему. Методика. Під час дослідження використані методи порівняльного аналізу, синтезу, теорії нелінійних електричних та магнітних кіл, методи спектрального аналізу сигналів, а також методи математичного, схемотехнічного та фізичного моделювання. Результати. В роботі проаналізовано ситуації при яких зворотній тяговий струм істотно впливає на роботу апаратури рейкових кіл. Розглянуто вплив постійної складової зворотного тягового струму на нормальний режим роботи рейкового кола полігону електротяги змінного струму. Визначено чисельні значення коефіцієнтів чотирьохполюсника дросель-трансформатора ДТ-1-150 за умов наявності асиметрії зворотного тягового струму.Проведено порівняльний аналіз стійкості до завад зворотного тягового струму колійних приймачів станційних рейкових кіл, що використовуються на станції стикування. Розроблено алгоритм роботи та принципово-структурна схема захисного блоку для блокування витоку завад постійного тягового струму на ділянку електротяги змінного струму. Наукова новизна. Наукова новизна роботи полягає в виявленні та обґрунтовані причин деяких специфічних збоїв рейкових кіл, що експлуатуються на ділянках полігону електротяги змінного струму, прилеглих до станцій стикування. В роботі підтверджено інтегральну дію насичення сталі осердя дросель-трансформатора, яке створюється постійною складовою зворотного тягового струму, що розтікається у бік полігону електротяги змінного струму, прилеглого до станції стикування. Практична значимість. На основі проведених досліджень підтверджено завадостійкість рейкового кола 25 Гц з колійним реле ДСШ-16 і дросель-трансформатором ДТ-06-500С. Розроблено захисний вентильний блок, що унеможливлює протікання у рейкових колах, які він захищає, перших періодів перехідного струму найбільшої амплітуди та забезпечує, тим самим, нормальну роботу рейкових кіл.
ENG: The aim of the work is to increase the electromagnetic compatibility of track circuits with the traction power supply system of railways under the influence of reverse traction current disturbances. Conducting research and analysis of the causes of malfunctions of rail circuits on electrified sections of the railway, existing means and methods of increasing the interference resistance of track circuits and ensuring the electromagnetic compatibility of signaling, centralization and blocking devices with the traction power supply system, and the development of effective technical solutions for normalizing the operation and rail circuits in the conditions influence of traction current interference. Conducting a study of the electromagnetic characteristics of the DT-1-150 track choke-transformer in normal mode and under the influence of external factors on the magnetic system. Methods. During the research, methods of comparative analysis, theories of electric and magnetic circuits, methods of spectral analysis of signals, as well as mathematical, schematic and physical modeling were used. Findings. Situations in which the traction current significantly affects the operation of the rail wheel equipment have been analyzed in the work. The effect of the traction current constant component on the normal operation mode of the track circuits is considered. The coefficients value of the choke-transformer DT-1-150 with traction current asymmetry was determined. A comparative analysis of resistance to reverse traction current disturbances of track receivers of station rail wheels used at the docking station was conducted. The principle-structural scheme of the protective unit for blocking the leakage of direct traction current interference on the section of alternating current traction was developed. The scientific novelty. The scientific novelty of the work consists in identifying and justifying the causes of some specific failures of track circuit; in confirming the integral effect of choke-transformer steel core saturation, created by the constant component of the traction current in the railway power supply system. Practical significance. Based on the conducted research, the interference resistance of the 25 Hz track circuit with the DSSH-16 track relay and DT-06-500S was confirmed. A protective valve block was developed, which prevents the flow of the first periods of the largest amplitude transient current in the track circuit its protects and ensures, thereby, normal operation of track circuit.
ENG: The aim of the work is to increase the electromagnetic compatibility of track circuits with the traction power supply system of railways under the influence of reverse traction current disturbances. Conducting research and analysis of the causes of malfunctions of rail circuits on electrified sections of the railway, existing means and methods of increasing the interference resistance of track circuits and ensuring the electromagnetic compatibility of signaling, centralization and blocking devices with the traction power supply system, and the development of effective technical solutions for normalizing the operation and rail circuits in the conditions influence of traction current interference. Conducting a study of the electromagnetic characteristics of the DT-1-150 track choke-transformer in normal mode and under the influence of external factors on the magnetic system. Methods. During the research, methods of comparative analysis, theories of electric and magnetic circuits, methods of spectral analysis of signals, as well as mathematical, schematic and physical modeling were used. Findings. Situations in which the traction current significantly affects the operation of the rail wheel equipment have been analyzed in the work. The effect of the traction current constant component on the normal operation mode of the track circuits is considered. The coefficients value of the choke-transformer DT-1-150 with traction current asymmetry was determined. A comparative analysis of resistance to reverse traction current disturbances of track receivers of station rail wheels used at the docking station was conducted. The principle-structural scheme of the protective unit for blocking the leakage of direct traction current interference on the section of alternating current traction was developed. The scientific novelty. The scientific novelty of the work consists in identifying and justifying the causes of some specific failures of track circuit; in confirming the integral effect of choke-transformer steel core saturation, created by the constant component of the traction current in the railway power supply system. Practical significance. Based on the conducted research, the interference resistance of the 25 Hz track circuit with the DSSH-16 track relay and DT-06-500S was confirmed. A protective valve block was developed, which prevents the flow of the first periods of the largest amplitude transient current in the track circuit its protects and ensures, thereby, normal operation of track circuit.
Description
А. Журавльов: ORCID 0000-0001-6885-5177,
О. Саблін: ORCID 0000-0001-6784-648X,
В. Щека: ORCID 0000-0002-2184-2827,
О. Ящук: ORCID 0000-0002-8606-5790
Keywords
рейкове коло, станція стикування, завади тягового струму, завадостійкість, track circuit, docking station, traction current interference, interference immunity, КАТ, КІСЕ
Citation
Журавльов А. Ю., Саблін О. І., Щека В. І., Ящук К. І. Підвищення завадостійкості рейкових кіл в умовах впливу тягового струму. Транспортні системи та технології перевезень. Дніпро, 2024. Вип. 27. С. 35–40. DOI: https://doi.org/10.15802/tstt2024/307339.