Совершенствование системы заземления опор контактной сети в тяговом электроснабжении переменного тока тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат наук Терёхин Илья Александрович

  • Терёхин Илья Александрович
  • кандидат науккандидат наук
  • 2018, ФГБОУ ВО «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I»
  • Специальность ВАК РФ05.09.03
  • Количество страниц 183
Терёхин Илья Александрович. Совершенствование системы заземления опор контактной сети в тяговом электроснабжении переменного тока: дис. кандидат наук: 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы. ФГБОУ ВО «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I». 2018. 183 с.

Оглавление диссертации кандидат наук Терёхин Илья Александрович

ВВЕДЕНИЕ

1 СИСТЕМА ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 27,5 кВ И ПУТИ ЕЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ

1.1 Система тягового электроснабжения переменного тока 27,5 кВ и предъявляемые к ней требования

1.2 Особенности заземления устройств контактной сети на участках переменного тока

1.3 Современное состояние и перспективы развития опор на сети железных дорог в РФ

1.4 ВЫВОДЫ

2 ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОПОР КОНТАКТНОЙ СЕТИ В КАЧЕСТВЕ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ

2.1 Факторы, влияющие на сопротивление растеканию опор контактной сети

2.1.1 Удельное электрическое сопротивление грунта

2.1.2 Электрические свойства сухого бетона

2.1.3 Влияние влажности и температуры на электрические свойства бетона

2.2 Оценка воздействия электрического тока на арматуру опоры контактной сети

2.2.1 Конструктивные особенности железобетонных опор и фундаментов металлических опор контактной сети

2.2.2 Определение возможности использования арматуры для прохождения токов молнии

2.2.3 Определение возможности использования арматуры для прохождения токов промышленной частоты

2.2.4 Допустимые плотности тока, для арматур опор и фундаментов контактной сети

2.3 Модернизированный железобетонный фундамент опор контактной сети, эксплуатируемых без заземления на тяговую рельсовую сеть

2.4 Имитационное моделирование опор контактной сети, используемых в качестве заземлителей

2.4.1 Постановка задачи по оценке растекания токов с железобетонных опор и фундаментов контактной сети

2.4.2 Результаты расчета растекания токов с опор контактной сети

2.5 Экспериментальная оценка возможности использования арматуры для прохождения токов КЗ

2.6 ВЫВОДЫ

3 ОЦЕНКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ВЛИЯНИЯ И УСЛОВИЙ

ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОТСУТСТВИИ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ОПОР КОНТАКТНОЙ СЕТИ С ТЯГОВОЙ РЕЛЬСОВОЙ СЕТЬЮ

3.1 Общая характеристика электромагнитного влияния тяговой сети переменного тока

3.1.1 Нормы опасных и мешающих влияний

3.2 Магнитное влияние контактной сети на кабельные линии

3.2.1 Опасные напряжения в кабельной линии при магнитном влиянии

3.2.2 Экранирующее действие троса группового заземления

3.2.3 Мешающие напряжения в кабельной линии при магнитном влиянии

3.2.4 Оценка гальванического влияния на токи в оболочках кабелей при отсутствии заземления опор контактной сети на тяговую рельсовую сеть

3.3 Оценка условий электробезопасности при отсутствии заземления опор контактной сети на тяговую рельсовую сеть

3.4 Экспериментальная оценка условий электробезопасности и электромагнитного влияния на участке тяговой сети переменного тока, эксплуатируемом без заземления опор контактной сети на тяговую рельсовую сеть

3.5 Результаты экспериментальной оценки условий электробезопасности

и электромагнитного влияния

3.6 ВЫВОДЫ

4 МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНОЙ ДЛИНЫ ТРОСА

ГРУППОВОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ ПРИ ОТСУТСТВИИ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ОПОР КОНТАКТНОЙ СЕТИ НА ТЯГОВУЮ РЕЛЬСОВУЮ СЕТЬ

4.1 Факторы, влияющие на определение рациональной длины троса группового заземления

4.1.1 Условия срабатывания релейной защиты

4.1.2 Условия электробезопасности персонала

4.2 Методика определения рациональной длины троса группового заземления

4.3 Экономический эффект от внедрения технологии перевода тяговой сети переменного тока на эксплуатацию без заземления опор контактной сети на тяговую рельсовую сеть

4.4 Эффективность при внедрении технологии

4.5 ВЫВОДЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

147

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Электротехнические комплексы и системы», 05.09.03 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование системы заземления опор контактной сети в тяговом электроснабжении переменного тока»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. . Одним из основных направлений научных исследований, предусмотренных «Стратегией развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 г.», является применение малообслуживаемых конструкций системы электроснабжения. Решить данную задачу можно за счет модернизации устройств электроснабжения, отказавшись от заземления опор контактной сети на тяговую рельсовую сеть, что позволит существенно повысить надежность системы электроснабжения и снизить расходы на ее дальнейшую эксплуатацию.

В соответствии с инструкцией ЦЭ-191 о заземлении устройств электроснабжения на электрифицированных железных дорогах любые металлические устройства опорных конструкций, в нормальном режиме работы не имеющие напряжения, обязаны соединяться с рельсовой сетью. Хотя соединение опорных конструкций имеет ряд негативных последствий, таких как асимметрия в работе рельсовых цепей, усложнение в работе на путях и вероятность обрыва спусков заземления путевыми машинами, что может привести к падению опор. Неизбежно следует возможность случайного отсоединения заземляющих спусков от рельсовой сети.

Начиная с 2012 г. на Западно-Сибирской железной дороге (ЗСЖД) в опытной эксплуатации находится участок тяговой сети переменного тока Карасук - Зубково с преднамеренно разземленными опорами контактной сети. Согласно данным, полученным в Службе электрификации и электроснабжения ЗСЖД, разземление опор на участке показало положительные результаты. Исключение отказов в работе рельсовых цепей, уменьшение расходов на содержание и обслуживание заземляющих устройств, снижение вероятности повреждения опорных конструкций контактной сети - эти и другие факты делают актуальной задачу внедрения системы с разземленными опорами в тяговых сетях переменного тока.

Для внедрения такой системы на сети железных дорог необходимо проведение полноценных теоретических и экспериментальных исследований по вопросам методики определения рациональной длины троса группового заземления (ТГЗ), оценки условий электробезопасности при нахождении человека рядом с опорами, не заземленными на тяговую рельсовую сеть, и степени электромагнитного влияния на смежные линии связи.

Таким образом, улучшение эксплуатационных показателей устройств электроснабжения за счет использования в качестве заземлителей опор контактной сети переменного тока в условиях модернизации и стремления к эффективному функционированию железнодорожного транспорта Российской Федерации является актуальной задачей.

Степень разработанности темы диссертации. Существенный вклад в исследование возможности использования железобетонных фундаментов опор линий электропередачи в качестве заземлителей, электромагнитного влияния электрических железных дорог на смежные линии и электробезопасности в тяговом электроснабжении переменного тока внесли: Бадер М. П., Бернацкий А. Ф., Бургсдорф В. В., Вайнер А. Л., Долин П. А., Дынькин Б. Е., Каганас М. С., Кандаев В. А., Карякин Р. Н., Катигроб Н. П., Кондратьев Ю.В., Косарев Б. И., Котельников А.В., Кремлев И. А., Кузнецов К. Б., Марквардт К. Г., Михайлов М. И., Никитин К. И., Оллендорф Ф., Ослон А. Б., Подольский В. И., Стрижевский И. В., Сумин А. Р., Целебровский Ю. В., Шваб А. И., Якобс А. И. и другие исследователи.

Этими авторами разработаны способы, методы и правила использования железобетонных фундаментов опор в качестве естественных заземлителей, критерии оценки электробезопасности в тяговых сетях переменного тока, и электромагнитного влияния электрических железных дорог на смежные линии. Дана оценка влияния длины троса группового заземления на электробезопасность при эксплуатации контактной сети. Однако представленные сведения по большей части касаются лишь традиционной системы заземления опор контактной сети на тяговую рельсовую сеть.

Целью диссертационной работы является повышение эффективности эксплуатации тяговой сети переменного тока за счет совершенствования системы заземления.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) составить имитационную модель конструкции фундамента металлической и железобетонной опоры контактной сети как элемента электротехнической схемы и оценить возможность использования опор в качестве заземлителей;

2) разработать методику оценки электромагнитной совместимости системы электроснабжения при эксплуатации тяговой сети без заземления опор контактной сети на рельсовую сеть;

3) разработать алгоритм определения рациональной длины троса группового заземления при отсутствии заземления опор контактной сети на рельсовую сеть;

4) выполнить экспериментальную оценку возможности использования системы электроснабжения без заземления опор контактной сети на тяговую рельсовую сеть.

Методы исследования. При решении поставленных задач применялись основные положения и методы теории электроснабжения, планирования эксперимента, математического и системного анализа, теории электрических измерений. При расчетах показателей системы тягового электроснабжения переменного тока использовались пакет имитационного моделирования Simulink матричной системы MatLab и программный продукт Elcut 5.1. В экспериментальных исследованиях применялись регистратор аварийных процессов «Транс-АУРА» и электронный осциллограф Tektronix TDS 2014. Для обработки результатов эксперимента использован программный продукт Aura2000 и MS Excel 2010.

Экспериментальная оценка проводились на объектах систем тягового электроснабжения переменного тока Западно-Сибирской железной дороги.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1) сформирована имитационная модель и получено новое выражение для расчета допустимой плотности тока, стекающего с арматуры железобетонных

фундаментов опор контактной сети, учитывающая удельное сопротивление бетона, зависящее от влажности и температуры конструкции;

2) разработана математическая модель расчета опасного напряжения в кабельной линии при магнитном влиянии, учитывающая экранирующее действие троса группового заземления в зависимости от его длины;

3) предложен и реализован новый алгоритм выбора рациональной длины троса группового заземления системы тягового электроснабжения переменного тока без заземления опор контактной сети на рельс, с учетом нормируемых показателей по допустимой плотности тока, стекающего с арматуры, электромагнитного влияния, релейной защиты, условий электробезопасности и действия релейной защиты.

Достоверность научных положений и результатов диссертационной работы подтверждена сходимостью экспериментальных исследований, проведенных на калиброванном и поверенном оборудовании, с результатами моделирования. Расхождение результатов моделирования и экспериментальных данных составило не более 10 %.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

1) разработанная имитационная модель по расчету допустимой плотности тока, стекающего с металлических опор с универсальным модернизированным трехлучевым фундаментом (ТСА) и железобетонных стоек конических центрифугированных (СКЦ), позволяет формировать рекомендации по переводу участков дистанции электроснабжения на работу без заземления опор контактной сети на тяговую рельсовую сеть посредством объективной оценки удельного сопротивления бетона опор контактной сети;

2) усовершенствованная математическая модель позволяет определить уточненные значения опасного напряжения посредством учета действительной длины троса группового заземления при эксплуатации тяговой сети без заземления опор на тяговую рельсовую сеть;

3) разработанный алгоритм выбора рациональной длины троса группового заземления позволяет определить протяженность объединения опор контактной

сети в группу при отсутствии заземления на тяговую рельсовую сеть посредством учета и оценки показателей системы тягового электроснабжения;

4) предложен новый тип конструкции фундамента металлических опор контактной сети с выводом заземления, объединенного с арматурной сеткой, позволяющий применить его для перевода тяговой сети на работу без заземления на рельс.

Реализация результатов работы. Методика определения оптимальной длины троса группового заземления при отсутствии соединения опор контактной сети с рельсами внедрена в технологические процессы на участке Карасук - Зубково Карасукской дистанции электроснабжения ЗСЖД.

Основные положения, выносимые на защиту:

1) имитационная модель расчета допустимой плотности тока, стекающего с арматуры железобетонных фундаментов опор контактной сети, учитывающая удельное сопротивление бетона и условия окружающей среды;

2) математическая модель по определению опасного напряжения в кабельной линии при магнитном влиянии, учитывающая экранирующее действие троса группового заземления;

3) алгоритм выбора рациональной длины троса группового заземления при эксплуатации системы тягового электроснабжения переменного тока 27,5 кВ без заземления опор контактной сети на тяговую рельсовую сеть.

Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на республиканской научно-технической конференции с участием зарубежных ученых «Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте» (Ташкент, 2013); XXXI международной научно - практической конференции «Технические науки - от теории к практике» (Новосибирск, 2014); на восьмой научно-практической конференции «Инновационные проекты и технологии в образовании, промышленности и на транспорте» (Омск, 2014); на научно - техническом семинаре кафедры «Электроснабжение железнодорожного транспорта» (Омск, 2015); на научно -техническом семинаре кафедры «Электроснабжение железнодорожного транспорта»

(Омск, 2016); на научно - техническом семинаре кафедры «Электроснабжение железнодорожного транспорта» (Омск, 2017); на ЬХХ1 международной научно -практической конференции «Технические науки - от теории к практике» (Новосибирск, 2017), на научной конференции «Инновационные проекты и новые технологии в образовании, промышленности и на транспорте» (Омск, 2018).

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 1 2 печатных работ, в том числе пять статей - в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России, и один патент на полезную модель.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из 106 наименований и двух приложений и содержит 135 страниц основного текста, 47 рисунков и 27 таблиц.

1 СИСТЕМА ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 27,5 кВ И ПУТИ ЕЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ

В функционировании железнодорожного транспорта одним из важных элементов является система тягового электроснабжения, основной задачей которой является обеспечение надежного функционирования перевозочного процесса в условиях рыночной экономики. Выполнение этой задачи напрямую зависит от бесперебойной передачи электроэнергии подвижному составу, что в свою очередь невозможно без корректной работы системы заземления опор контактной сети. Это обусловлено тем, что данный элемент не имеет резервирования, а его неправильная работа может привести в лучшем случае к остановке движения поездов, в худшем - к крушению железнодорожного состава.

Согласно Стратегии развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 г., повышение надежности функционирования системы электроснабжения стоит на приоритетном месте [3, 4, 5]. Решение данной задачи невозможно без пересмотра ряда вопросов, связанных с системой

1.1 Система тягового электроснабжения переменного тока 27,5 кВ и предъявляемые к ней требования

В настоящее время наиболее распространенной системой тягового электроснабжения железных дорог считается система тяги на переменном токе промышленной частоты напряжением 27,5 кВ (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Схема тягового электроснабжения железной дороги на

переменном токе

Во многом данная система обладает рядом достоинств по сравнению с системой постоянного тока. Это и сокращение потерь электрической энергии в устройствах тягового электроснабжения, и отсутствие электрокоррозии на подземных коммуникациях, и снижение использования меди на сооружение контактной сети в связи с небольшими токами проходящими в ней. Конечно же, как и любая система, она обладает и определенными недостатками. Одним из существенных недостатков является создаваемое сильное электромагнитное поле, влияющее на все металлические, в том числе и подземные сооружения, расположенные вблизи электрифицированной железной дороги. Влиянию подвергаются тяговые цепи, заземляющие устройства, кабельные линии связи и многие другие объекты железнодорожной инфраструктуры [7, 8]. Все это напрямую влияет на безопасную эксплуатацию инфраструктуры электрических железных дорог.

Оказываемое электромагнитное влияние зависит от многих факторов, таких как значение тока в контактной сети, длительность его протекания и многих других. Однако, существует и еще один немаловажный фактор -конструкция системы заземления опор контактной сети. В зависимости от

него оказываемое влияние существенно различается. При существующем подходе к заземлению опорных конструкций на рельс ТГЗ соединяется с рельсом заземляющим спуском. В случае КЗ ток протекает по данному спуску в рельсовую цепь и возвращается на тяговую подстанцию. В случае использования системы с разземленными опорами, то есть такой системы, при которой ТГЗ соединяется с внутренними закладными деталями опор контактной сети, ток КЗ через внутренние закладные детали опор стекает в землю и возвращается на подстанцию. Если в первом случае система существует уже больше 50 лет и имеются теоретические знания и практический опыт применения такой системы (многими авторами подробно изучены возникающие электромагнитные процессы и предложены способы уменьшения оказываемого влияния; также представлены условия электробезопасности при эксплуатации такой системы), то во втором случае, когда используется система с разземленными опорами, в настоящий момент остаются неизученные вопросы, касаемые электромагнитного влияния, электробезопасности, а также определения оптимальной длины троса группового заземления и конструкции самой опоры.

1.2 Особенности заземления устройств контактной сети на участках

переменного тока

Основным требованием, которому должна отвечать любая система заземления, является обеспечение такого режима протекания через нее тока КЗ, при котором обеспечивается возможность дальнейшей надежной эксплуатации системы электроснабжения.

Согласно инструкции [1] любые металлические устройства опорных конструкций, в нормальном режиме работы не имеющие напряжения, обязаны соединяться с рельсовой сетью. Выполнение этого требования необходимо для правильной работы релейной защиты. Такое соединение

может быть «глухим» и это является идеальным вариантом с точки зрения надежной работы релейной защиты. Однако бывают случаи, когда такое соединение недопустимо, так как оно может быть причиной нарушения работы рельсовый цепей. При этом может наблюдаться утечка сигнальных токов, если сопротивление заземления менее нормируемых значений. Возможны различные варианты повышения сопротивления заземления. Такими средствами могут быть искровые промежутки, полупроводниковые диоды, разрядники и др. Однако применение таких специальных средств, во -первых, приводит к удорожанию конструкции, во -вторых, уменьшает надежность системы заземления.

Заземление на тяговую рельсовую сеть может быть как индивидуальным, так и групповым, когда несколько опор соединяют в группу с помощью ТГЗ и заземляют на рельс при помощи заземляющего спуска. Такое соединение на участках переменного тока выполняют стальным прутком диаметром 10 мм и надежно закрепляют крюковым зажимом к рельсу. В особо ответственных местах соединение выполняют двойным проводом. Существует два вида группового заземления: объединение групп опор по Т-схеме и по Г-схеме [9]. Длина ТГЗ для тяговой сети переменного тока может быть различна и регламентируется с точки зрения электробезопасности [1, 10]. В случае объединения опор по ^ образной схеме длина группы может составлять до 400 м. По Г-образной - до 200 м.

В настоящее время для сети с разземленными опорами, до сих пор нет теоретических обоснований оптимальной длины ТГЗ, что во многом затрудняет внедрение такой системы заземления. Необходимо дать оценку электромагнитного влияния ТГЗ на смежные устройства в зависимости от его длины, а также рассмотреть вопрос электробезопасности персонала, эксплуатирующего данную систему.

1.3 Современное состояние и перспективы развития опор на сети

железных дорог в РФ

Вопрос перехода к новой системе без заземления опор контактной сети на тяговую рельсовую сеть в настоящее время особенно актуален в связи с большим числом опор контактной сети старше 40 лет и намечающейся их заменой и возможной реконструкцией участков в ближайшее время.

В системе электроснабжения опорные конструкции выполняют одну из важнейших функций - обеспечение передачи электрической энергии потребителям и надежность токосъема [11].

В России, начиная с 1929 г. и по настоящее время, в конструкциях опор на сети железных дорог произошло множество изменений.

С 1929 г. и по 1955 г. при строительстве железнодорожных путей, как правило, применялись опоры выполненные из дерева и металла. На тот момент было очевидно, что металлические опоры по своим характеристикам превосходили остальных.

Следующим этапом вплоть до 90-х годов 20 века стало сооружение опор из железобетонных конструкций. Это решение было принято в связи с большим объемом строительства новых железнодорожных путей и электрификации существующих, в том числе необходимостью сокращения расхода металла. Как правило, устанавливались напряженные опоры. В дальнейшем конструкция таких опор была подвержена критики из-за низкой надежности.

С 1993 г. и по 2006 г. подход к конструированию опор был изменен, в связи с необходимостью повышения надежности. На данном этапе применялись высоконадежные опоры со смешанным армированием.

Начиная с 2006 г. стоимость железобетонных опор практически сравнялась со стоимостью металлических [12], что сняло все барьеры в возможном пересмотре подходов к строительству.

Согласно проведенным технико-экономическим расчетам монтажа опор из железобетона и металла выявил множество достоинств у вторых [13]:

1. Более простая и надежная установка металлических опор.

2. Высокая долговечность.

3. Простая диагностика.

Согласно указаниям ОАО «РЖД» [13] впредь нужно устанавливать раздельные металлические опоры. Опоры из железобетонных конструкций сооружать в исключительных случаях. Впрочем, проектная документация по системе КС - 160 и КС - 200 была подготовлена до выхода указания ОАО «РЖД». Исходя из сложившейся ситуации для металлических опорный конструкций выполнен проект КС.МК-08 «Металлические коробчатые двухшвеллерные опоры контактной сети. Узлы крепления поддерживающих конструкций. Материалы для проектирования и монтажа» от 16.04.2008, в нем представлены технические возможности на применения металлических опор по ранее принятым проектам КС 160; 200.

В этом проектном решении необходимо применять раздельные опорные конструкции с установкой на фундаменты типа ТСА, которые выполнены из железобетона. Стойки опор крепятся к фундаменту с помощью анкерных болтов (проект 4182И ОАО «ЦНИИС»).

В настоящее время опорное хозяйство в РФ состоит из 1,760 млн. опор, из них 1,583 млн. железобетонных (40,2 % - на участках постоянного тока, 59,8 % - на участках переменного тока) и 0,177 млн. металлических опор

[14].

Количество опор контактной сети со сроком эксплуатации свыше 40 лет составляет 616,9 тыс. опор, или 35 %. Наибольшее количество таких опор в дирекциях по энергообеспечению: Московской (85,3 тыс. шт.), Западно-Сибирской (77,2 тыс. шт.), Северо-Кавказской (54,3 тыс. шт.), Южно-Уральской (51,7 тыс. шт.), Восточно-Сибирской (48,6 тыс. шт.) Куйбышевской (49,3 тыс. шт.), Юго-Восточной (48,6 тыс. шт.) и Свердловской (44,2 тыс. шт.) [15]. Динамика численности опор контактной сети старше 40 лет представлена на рисунке 1.2.

500

А

400

300

N

200

100

0

тыс. шт.

59 >,6 61. >,3 61)

449? ' [61,6 4 '6,6 48. 5 .7 52 ;,9 53 >*2

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 год 2016

Рисунок 1.2 - Динамика численности опор контактной сети

старше 40 лет

В настоящее время в дирекциях по энергообеспечению Трансэнерго эксплуатируется 104 347 дефектных опор контактной сети. В среднем по сети дорог удельный вес дефектных опор составляет 5,9% от общего парка. Наибольшее количество дефектных опор в дирекциях по энергообеспечению: Восточно-Сибирской (23,8 тыс. шт.), Красноярской (16,4 тыс. шт.), Дальневосточной (11,9 тыс. шт.), Южно-Уральской (9,6 тыс. шт.), СевероКавказской (9,5 тыс. шт.) и Западно-Сибирской (6,2 тыс. шт.). Наибольший удельный вес дефектных опор контактной сети в Красноярской НТЭ (19,9%), Восточно-Сибирской (17,7%), Дальневосточной (15,4%), Южно-Уральской (7,9%) и Северо-Кавказской (5,9%).

На сети железных дорог используют все необходимые меры для снижения таких категорий опор. Однако процентное соотношение таких конструкций все еще велико. За 2016 г. в целом по хозяйству было заменено 2733 опоры контактной сети, из них дефектных и остродефектных - 1919. В целом по сети дорог количество замененных остродефектных и дефектных опор составляет 70,2 % от общего парка опор.

Опоры являются одним из самых простых, но важных устройств в системе электроснабжения. Выход из строя одной опоры может привезти к перебоям работы всей системы или даже к крушению состава.

Замена железобетонных опор на металлические приведет к увеличению надежности и повышению безопасности на всей сети железных дорог в течение всего срока их эксплуатации.

При строительстве новых железнодорожных направлений и модернизации уже действующих, будет происходить постепенная замена железобетонных опор на металлические, что требует рассмотрения множества вопросов, в том числе и связанных с работой системы без соединения заземляющих спусков на тяговую рельсовую сеть.

1.4. ВЫВОДЫ

1. В результате анализа показана актуальность модернизации существующей и создание новой системы заземляющих устройств опор тяговых сетей переменного тока.

2. Дана оценка современного состояния и представлена перспектива развития опорного хозяйства в РФ, выявлена тенденция к увеличению численности опор старше 40 лет и дальнейшей замене железобетонных опор на металлические.

2. Представлены достоинства и недостатки тяговых сетей переменного тока. Среди недостатков отмечено повышенное электромагнитное влияние на металлические сооружения вблизи электрифицированной железной дороги и представлено отличие этого влияния при классической системе заземления и системе без соединения заземляющих спусков опор на тяговую рельсовую сеть.

3. Выявлено отсутствие методики определения рациональной длины ТГЗ для системы без заземления опор контактной сети на тяговую рельсовую

сеть. В связи с этим установлена необходимость ее разработки, учитывающей электромагнитное влияние на металлические сооружения вблизи электрифицированной железной дороги, а также электробезопасность обслуживающего персонала.

2 ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОПОР КОНТАКТНОЙ СЕТИ В КАЧЕСТВЕ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ

Проблема заземления в электрических установках является одной из наиболее распространённых и нелегких в электроэнергетике. Многочисленные теоретические и экспериментальные исследования на протяжении многих лет не привели к окончательному решению всех задач. До 1958 г. железобетонные конструкции не рассматривали в качестве возможных устройств заземления. Проблема заключалась в проводимости бетона, его рассматривали в качестве диэлектрика. Действительно, в сухом состоянии бетон является непроводящим материалом. Однако ряд отечественных ученых [16, 17, 18, 19, 20] экспериментально доказали возможность использования железобетонных конструкций в качестве заземлителей, с учетом ряда ограничений. Бетон - пористый материал, а следовательно ему присуще впитывание влаги. Поэтому бетон, находясь в грунте определенной влажности, не может не впитывать влагу из грунта, то есть не может быть сухим. То, что грунт всегда имеет определенную влажность, подтверждается опытными экспериментами [16]. Учитывая это можно считать железобетонную конструкцию проводником тока.

Для решения вопроса о возможности использования опор контактной сети в качестве заземлителей необходимо дать оценку влияния различных факторов на сопротивление растеканию опор контактной сети, а также оценить разрушаемость железобетонных фундаментов при стекании с них токов КЗ, а также токов молнии.

2.1 Факторы, влияющие на сопротивление растеканию опор

контактной сети

Опоры контактной сети принципиально можно разделить на два вида [21, 22]:

1. Железобетонные опоры. Наиболее распространенными из них являются типы ЖБК, СК, СКУ, СКЦ, СС, С. Общая доля таких опор составляет 88,54 % от всех имеющихся железобетонных опор в России.

2. Металлические опоры. Данный тип опор состоит из двух частей: металлической стойки (М, МШ, МП, МШП, МГТГ, МШТШ) и фундамента, на который крепится стойка. Наиболее распространенные фундаменты -ТСА, ТСС, ТАС, ФКА.

Похожие диссертационные работы по специальности «Электротехнические комплексы и системы», 05.09.03 шифр ВАК

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Терёхин Илья Александрович, 2018 год

Р - И

Э =-- - К, (4.16)

Р + Ен

где р = 0,0627 (при сроке службы новой технологии); Ен = 0,1 - нормативный коэффициент; К - капиталовложения в инновацию.

Кроме годового экономического эффекта, необходимо рассчитать и

срок окупаемости капитальных вложений:

Т (4.17)

ок р. И

г =-3927,6-=2,7.

1920,581-475,904

ок

Необходимые капитальные вложения окупятся за 2 года 9 месяцев. _ 1920,581 - 475,904

Э =--3927,6 = 4951,8 тыс.р.

0,0627 + 0,1

^ 1920,581 - 475,904

Э =------4500 = 4379,4 тыс. р.

0,0627 + 0,1

Экономический эффект от внедрения технологии на участке Карасук Зубково ЗСЖД составит 4379,4 тыс. р.

4.4 Эффективность при внедрении технологии

При классической системе заземления опор на рельс может произойти потеря несущей способности опоры и разрушение контактной сети за счет возможного захвата спусков заземления снегоуборочной техникой. Это ведет к вероятным дополнительным финансовым затратам.

Для рассмотрения вопроса экономии рассмотрим пример: в результате плановой уборки снега с перегона снегоуборочной машиной был задет заземляющий спуск опоры контактной сети, что привело к потере опорой несущей способности и последующей ее непригодности к эксплуатации. Для замены опоры необходимы следующие затраты:

- демонтаж железобетонной опоры контактной сети - 10805,8 р.;

- установка новой опоры контактной сети - 7395 р.;

- засыпка опоры вручную - 332 р.;

- перенос контактной сети на новую опору - 31911,2 р.

Все затраты указаны с учетом материалов и зарплаты рабочего персонала.

В результате при замене опоры контактной сети затраты на внеплановую замену опоры составят 50444 р. Учитывая, что в среднем число отказов по опорам в год достигает двух, то затраты составят 100888 р. в год.

Чистый дисконтированный доход (ЧДД) определяется как дисконтированная разность между доходами (результатом) и расходами (затратами) за весь расчетный период. Величина ЧДД при постоянной норме дисконта определяется по формуле:

т 1

ЧДД = 1 (я, - )—, (4.18)

í=о (1 + Е)

где Т - горизонт расчета (Т = I ?);

Я -результаты, достигаемые на соответствующем /-ом шаге расчета; З! - капитальные и некапитальные вложения в проект на /-ом шаге.

Если ЧДД > 0, то проект эффективен и может рассматриваться для принятия. Чем больше ЧДД, тем эффективнее проект.

Индекс доходности (ИД), или рентабельности инвестиций, рассчитывается по формуле:

ИД=^р+Еу' (4Л9)

где К - единовременные капитальные вложения. Исходными данными являются:

- первоначальные вложения капитала в проект - 4500 тыс. р.;

- время использования - 3 года;

- чистая выручка от модернизации в год - 4379,4 тыс. р.;

- затраты на внеплановые работы - 100,9 тыс. р.;

- ставка дисконтирования Е - 10 %. Исходные данные представлены в таблице 4.2.

Таблица 4.2 - Показатели инвестиционного проекта

Показатель Год

0-й 1-й 2-й 3-й I

Доходы Я - + 4379,4 + 4379,4 + 4379,4 + 13138,2

Затраты З! - 4500 - 100,9 - 100,9 - 100,9 - 4802,7

Чистый доход - 4500 + 4278,5 + 4278,5 + 4278,5 + 8335,5

Чистый дисконтированный доход:

тгтттт 4500 4278,5 4278,5 4278,5

ЧДД =--- +-^ +-'— +-Ц- = 6139,9 тыс. р.

(1 + 0,1)0 (1 + 0,1)1 (1 + 0,1)2 (1 + 0,1)3

Индекс доходности (ИД):

ид=л_ Г -4278!+.4278! ^ = 36

4500 ^ (1 + 0Д)1 (1 + 0,1)2 (1 + 0,1)3)

ЧДД > 0, проект эффективен и может рассматриваться для принятия. Индекс доходности составляет 236 %, следовательно проект эффективен.

4.5 ВЫВОДЫ

1. Выявлены основные факторы влияющие на определение рациональной длины ТГЗ.

2. Разработана методика по определению рациональной длины ТГЗ на основе основных факторов.

3. Предложены основные мероприятия по переводу участков переменного тока на работу с опорами, не заземленными на тяговую рельсовую сеть.

4. Произведен расчет экономического эффекта от внедрения технологии на участке Карасук-Зубково ЗСЖД, который составил 4379, 4 тыс. р.

5. Выполнен расчета срока окупаемости технологии, который составил 2 года 9 месяцев.

6. Выполнен расчет ЧДД, ИД, по которым можно сделать вывод о том, что предлагаемая технология является экономически эффективной для их реализации.

134

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований получены новые научно обоснованные технические и технологические решения и разработки, направленные на улучшение эксплуатационных показателей устройств электроснабжения за счет использования в качестве заземлителей опор контактной сети переменного тока. Применение таких малообслуживаемых конструкций позволит повысить эксплуатационную надежность и безопасность движения.

Основные научные и практические результаты диссертационной работы состоят в следующем

1. Разработана имитационная модель конструкции фундамента металлической и железобетонной опоры контактной сети как элемента электротехнической схемы с учетом влияния влажности и температуры на электрические свойства бетона. Модель позволяет оценить возможность использования арматуры железобетонных фундаментов для прохождения токов промышленной частоты и молнии, определить удельное сопротивление бетона и выполнить расчет уточненных значений допустимой плотности тока для арматур фундаментов опор контактной сети. Результаты расчета погрешности модели и эксперимента не превышают 8,3 %.

2. Предложен новый тип конструкции железобетонного фундамента металлических опор контактной сети (защищенный патентом РФ на полезную модель), позволяющий эксплуатировать тяговую сеть переменного тока без заземления на рельсовую сеть. Фундамент может быть использован в сетях постоянного и переменного тока.

3. Разработана математическая модель расчета опасного напряжения в кабельной линии при магнитном влиянии, учитывающая экранирующее действие троса группового заземления в зависимости от его длины. Модель позволит оценить объективную картину магнитного влияния на смежные линии при наличии троса группового заземления.

4. Разработаны модели тяговой сети переменного тока при отсутствии заземления опор контактной сети на тяговую рельсовую сеть, позволяющие оценить гальваническое влияние на токи в оболочках кабелей и условия электробезопасности персонала. Результаты расчета погрешности модели и эксперимента не превышают 3,95 %.

5. Разработан алгоритм определения рациональной длины троса группового заземления при отсутствии заземления опор контактной сети на тяговую рельсовую сеть на основе факторов, влияющих на его длину, который может быть использован на этапе проектирования и модернизации тяговой сети электроснабжения переменного тока.

6. Выполнена оценка экономической эффективности технологии перевода тяговой сети переменного тока на эксплуатацию без заземления опор на рельс, рассчитаны сроки окупаемости, индекс доходности и чистый дисконтированный доход.

В качестве рекомендаций и перспективы дальнейшей разработки темы диссертации предлагается исследование по оценке возможности применения системы электроснабжения переменного тока 2-25 кВ.

136

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ЦЭ-191. Инструкция по заземлению устройств электроснабжения на электрифицированных железных дорогах. - М.: МПС РФ, 1993. -69 с.

2. Об утверждении Правил технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации (с изменениями на 1 сентября 2016 года). Утверждена приказом Минтранса России от 01.09.2012 г. №286.

3. Стратегия развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года. Утверждена распоряжением правительства РФ от 17.06.2008 №877-р [Электронный ресурс] режим доступа: http://doc.rzd.ru

4. Государственная программа Российской Федерации «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года». Утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 27 декабря 2010 г. №2446-р.

5. Гапанович, В.А. Энергетическая стратегия и электрификация российских железных дорог [Текст] / В.А. Гапанович, С.Н. Епифанцев, В.А. Овсейчук. Под ред. Г.П. Кутового. - М.: Эко-Пресс, 2012. - 196 с.

6. ОАО «РЖД» сегодня [Электронный ресурс] // ОАО «РЖД» : офиц. сайт. - Режим доступа: ^.га/в!айс/риЬНс/га?8ТКиСТиКЕ_ГО=628. - (Дата обращения: 10.01.2017).

7. Марквардт, К.Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог [Текст] / К.Г. Марквардт - М.: Транспорт, 1982. - 528 с.

8. Карякин, Р.Н. Тяговые сети переменного тока [Текст] / Р.Н. Карякин

- М.: Транспорт, 1987. - 279 с.

9. Дынькин, Б.Е. Защита тяговых сетей переменного тока при разземлении опор контактной сети [Текст] / Б.Е. Дынькин - Хабаровск: ДВГУПС, 1999. - 170 с.

10. Карякин, Р.Н. Тяговые сети переменного тока [Текст] / Р.Н. Карякин

- М.: Транспорт, 1964. - 186 с.

11. Подольский, В.И. Железобетонные опоры контактной сети. Конструкции, эксплуатация, диагностика / Труды ВНИИЖТ. [Текст] / В.И. Подольский - М.: Интекст, 2007. - 152 с.

12. Кондратьев, Ю.В. Современное состояние и перспективы развития опорного хозяйства железных дорог в РФ [Текст] / Ю.В. Кондратьев, И.А. Кремлев, И.А. Терёхин // Технические науки - от теории к практике: Сб. статей по материалам XXXI международной научно -практической конференции. НП «СибАК». Новосибирск, 2014. №2 (27).

С. 53-58.

13. Техническое указание №К - 04/07 «О применении металлических опор при строительстве и реконструкции контактной сети», Департамент электрификации и электроснабжения ОАО «РЖД». - М., 2007.

14. Анализ состояния опорного хозяйства контактной сети во третьем квартале 2016 г., ЦДИ филиала ОАО «РЖД». - М., 2016.

15. Анализ работы хозяйства электрификации и электроснабжения за 2013 г., ЦДИ филиала ОАО «РЖД». - М., 2014.

16. Бернацкий, А.Ф. Электрические свойства бетона [Текст] / А.Ф. Бернацкий, Ю.В. Целебровский, В.А. Чунчин. Под ред. Ю.Н. Вершинина. - М.: Энергия, 1980. - 208 с.

17. Бургсдорф, В.В. Заземляющие устройства электроустановок [Текст] / В.В. Бургсдорф, А.И. Якобс - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 400 с., ил.

18. Целебровский, Ю.В. Заземляющие устройства электроустановок высокого и низкого напряжений [Текст] / Ю.В. Целебровский, Е.Л. Кац, Б.Г. Меньшов - М.: ВИНИТИ, 1989. - 160 с.

19. Карякин, Р.Н. Использование железобетонных фундаментов производственных зданий в качестве заземлителей [Текст] / Р.Н. Карякин, В.И. Солнцев - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 128 с.

20. Катигроб, Н.П. О проводимости железобетонных свайных фундаментов опор ЛЭП 154 - 500 кВ [Текст] / Н.П. Катигроб -«Электричество», 1961. - №5.

21. Справочник по электроснабжению железных дорог. Т.1. / Под. ред. К.Г. Марквардта. - М.: Транспорт, 1980. - 256 с.

22. Справочник по электроснабжению железных дорог. Т.2. / Под. ред. К.Г. Марквардта. - М.: Транспорт, 1981. - 392 с

23. Справочник по проектированию электроснабжения / Под. ред. В.И. Круповича, Ю. Г. Барыбина, М.Л. Самовера - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1980. - 456 с., ил.

24. Оллендорф, Ф. Токи в земле. Теория заземлений [Текст] / Ф. Оллендорф. Пер. с нем. инж. М. М. Савостюка, под ред. инж. Е.В. Нитусова. - М.: ГНТИ, 1932. - 216 с.

25. Марголин, Н.Ф. Токи в земле [Текст] / Н.Ф. Марголин - М. - Л: Госэнергоиздат, 1947. - 195 с.

26. Терёхин, И.А. Модельное представление сухого бетона железобетонного фундамента контактной сети, как электрического проводника [Текст] / И.А. Терёхин, И.А. Кремлев, Ю.В. Кондратьев, А.А. Кузнецов, Р.Б. Скоков // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2015. №3. С. 88-92.

27. Руководство по подбору составов тяжелого бетона / НИИ бетона и железобетона Госстроя СССР. - М.: Стройиздат, 1979. - 103с.

28. ГОСТ 32209 - 2013. Фундаменты для опор контактной сети железных дорог [Текст] - М., 2014. 42 с.

29. СП 63.13330.2012. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения [Текст] - М., 2013. 128 с.

30. Шейкин, А.Е. Структура и свойства цементных бетонов [Текст] / А.Е. Шейкин, Ю.В. Чеховский, М.И. Бруссер - М.: Стройиздат, 1979. - 344 с., ил.

31. Ицкович, С.М. Технология заполнителей бетона: Учеб. для строит. вузов по спец. «Производство строительных изделий и конструкций» [Текст] / С.М. Ицкович, Л.Д. Чумаков, Ю.М. Баженов - М.: Высш. шк., 1991. - 272 с., ил.

32. Каганас, М.С. Повреждение железобетона переменным током [Текст] / М.С. Каганас // Бетон и железобетон. - 1969. - №11. - С. 31 - 33.

33. Кремлев, И.А. Расчетная модель электрического сопротивления железобетонных фундаментов опор контактной сети [Текст] / И.А. Кремлев, Ю.В. Кондратьев, И.А. Терёхин // Известия Транссиба. 2014. №2 (18). С. 65-69.

34. ГОСТ 14098 - 2014. Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы конструкции и размеры [Текст] -М.: Стандартинформ, 2015. 24 с.

35. ГОСТ Р МЭК 62305-1-2010 Менеджмент риска. Защита от молнии. Часть 1. Общие принципы [Текст] - М.: Стандартинформ, 2011. 83 с.

36. Бессонов, Л.А. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле: Учебник. - 10-е изд., стереотипное [Текст] / Л.А. Бессонов - М.: Гардарики, 2003. - 317 с., ил.

37. Анурьев, В.И. Справочник конструктора - машиностроителя в 3 т. Т. 1 [Текст] / В.И. Анурьев. Под ред. И.Н. Жестковой. - М.: Машиностроение, 2001. - 34 с.

38. Катигроб, Н.П. Исследования проводимости железобетонных фундаментов опор ЛЭП токами промышленной частоты [Текст] / Н.П. Катигроб // Труды АЧИМСХ. - 1957.- выпуск 11 - часть 1.

39. Катигроб, Н.П. О заземлении опор линий электропередач [Текст] / Н.П. Катигроб // Труды АЧИМСХ. - 1958.- выпуск 8 - часть 1.

40. Катигроб, Н.П. К вопросу о возможности использования железобетонных фундаментов опор ЛЭП в качестве грозозащитных заземлителей [Текст] / Н.П. Катигроб // Труды АЧИМСХ. - 1959.- выпуск 2 -часть 2.

41. Кремлев, И.А. Совершенствование защиты фидеров контактной сети при разземлении опор на участках электрических железных дорог переменного тока: дис... канд. техн. наук: 05.22.07 / Кремлев Иван Александрович. - Омск, 2005. - 179 с.

42. Кужекин, И.П. Молния и молниезащита [Текст] / И.П. Кужекин, В.П. Ларионов, Е.Н. Прохоров - М.: Знак, 2003. - 330 с.

43. Инструкция по устройству молниезащиты зданий. Сооружений и промышленных коммуникаций. М.: Издательство МЭИ, 2004. 57 с.

44. Карякин, Р.Н. Тяговые сети переменного тока [Текст] / Р.Н. Карякин

- М.: Транспорт, 1964. - 186 с.

45. Селедцов, Э.П. Эксплуатация опор контактной сети [Текст] / Э.П. Селедцов, Е.А. Баранов - М.: Транспорт, 1977. - 104 с.

46. Рябкова, Е.А. Заземления в установках высоких напряжений [Текст] / Е.А. Рябкова - М.: Энергия, 1978. - 224 с.

47. Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения) . М.: Стройиздат, 1978. - 174 с.

48. Баженов, Ю.М. Технология бетона. Учебник [Текст] / Ю.М. Баженов

- М.: Изд-во АСВ, 2003. - 500 с., ил.

49. Чирков, В.П. Основы теории проектирования строительных конструкций. Железобетонные конструкции [Текст] / В.П. Чирков, В.И. Клюкин, В.С. Федоров, Я.И. Швидков - М.: ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 1999. - 376 с.

50. ГОСТ Р МЭК 62305-1-2010 Менеджмент риска. Защита от молнии. Часть 1. Общие принципы [Текст] - М.: Стандартинформ, 2011. 83 с.

51. ТУ 3185-823-01393674-05 Фундаменты железобетонные трехлучевые с анкерным креплением консольных опор контактной сети и стоек жестких поперечин [Текст] - М., 2005. 14 с.

52. Кондратьев, Ю. В. Железобетонный фундамент металлических опор контактной сети, эксплуатируемых без заземления на рельс: патент РФ № 165427, 2016 [Текст]/ Ю.В. Кондратьев, И.А. Кремлев, Р.Б. Скоков, И.В. Тарабин, И.А. Терёхин

53. Кутателадзе, С.С. Анализ подобия и физические модели [Текст] / С. С Кутателадзе - Новосибирск: Наука, 1986. - 296 с.

54. Родина, Л.С. Математическое моделирование систем электроснабжения [Текст] / Л.С. Родина - М.: Издательство МЭИ, 2003.

55. Марквардт, Г.Г. Применение теории вероятностей и вычислительной техники в системе электроснабжения [Текст] / Г.Г. Марквардт - М.: Транспорт, 1972. - 225 с.

56. Быкадоров, А.В. Имитационное моделирование системы электроснабжения электрифицированного участка [Текст] / А.В. Быкадоров, В.Т. Доманский - Днепропетровск: ДИИТ, 1985. - 60 с.

57. Охорзин, В. А. Прикладная математика в системе Mathcad: Учебное пособие. 2-е изд, испр. и доп. [Текст] / В. А. Охорзин - СПб.: Издательство «Лань», 2008. - 352 с.: ил.

58. Бадер, М.П. Электромагнитная совместимость [Текст] / М.П. Бадер -М.: УМК МПС, 2002. - 638 с.

59. Михайлов, М.И. Защита кабельных линий связи от внешних электромагнитных полей [Текст] / М.И. Михайлов, Л.Д. Разумов - М.: Связь, 1967. - 343 с., ил.

60. Михайлов, М.И. Электромагнитные влияния на сооружения связи [Текст] / М.И. Михайлов, Л.Д. Разумов, С.А. Соколов - М.: Связь, 1979. - 264 с., ил.

61. Закарюкин, В.П. Электромагнитная совместимость и средства защиты: учеб. пособие [Текст] / В.П. Закарюкин - Иркутск: ИрГУПС, 2014. - 170 с.

62. Шваб, А.И. Электромагнитная совместимость [Текст] / А.И. Шваб. Пер. с нем. В. Д. Мазина, С. А. Спектора, под ред. Кужекина. - М.: Энергоатомиздат, 1995. - 480 с., ил.

63. Правила защиты проводной связи и проводного вещания от влияния тяговой сети электрических железных дорог переменного тока. М.: Транспорт, 1973. - 95 с.

64. Шалимов, М. Г. Мешающие влияния электрифицированных железных дорог на смежные устройства: учебное пособие [Текст] / М. Г. Шалимов - Омск: Омская гос. акад. путей сообщения, 1996. - 107 с.

65. Михайлов, М.И. Влияние внешних электромагнитных полей на цепи проводной связи и защитные мероприятия [Текст] / М.И. Михайлов - М.: Связьиздат, 1959. - 475 с.

66. Гроднев, И.И. Линии связи [Текст] / И.И. Гроднев, С.М. Верник - М.: Радио и связь, 1988. - 544 с.

67. Бадер, М. П. Электромагнитная совместимость тягового электроснабжения с линиями связи, устройствами железнодорожной автоматики и питающими электросетями: дисс. доктора, техн. наук: Москва, 1999. 148 с.

68. Стрижевский, И.В. Теория и расчет влияния электрифицированной железной дороги на подземные металлические сооружения [Текст] / И.В. Стрижевский, В.И. Дмитриев - М.: Стройиздат, 1967. - 246 с.

69. Правила защиты устройств проводной связи, железнодорожной сигнализации и телемеханики от опасного и мешающего влияния линий электропередачи. М.: Связь, 1980. - 55 с.

70. Черных, И.В. Моделирование электротехнических устройств в МЛТЬЛВ, SimPowerSystems и БтиНпк [Текст] / И.В. Черныз - М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 2008. - 288 с., ил.

71. Косарев, А.Б. Основы теории электромагнитной совместимости систем тягового электроснабжения переменного тока [Текст] / А.Б. Косарев -М.: Интекст, 2004. - 272 с.

72. Косарев, А.Б. Гальваническое влияние тяговых сетей магистральных железных дорог [Текст] / А.Б. Косарев, Б.И. Косарев // Транспорт: наука, техника, управление. - 1999. - С. 11 - 15.

73. ЦЭ-462. Правила устройства системы тягового электроснабжения железных дорог Российской Федерации. - М.: МПС РФ, 1997. - 78 с.

74. Дынькин, Б.Е. Повышение надежности и эффективности релейных защит тяговых сетей переменного тока в условиях железных дорог восточного региона [Текст] / Б.Е. Дынькин - Хабаровск: ХабИИЖТ, 1990. - 98 с.

75. Дынькин, Б.Е. Защита тяговых сетей переменного тока при разземлении опор контактной сети [Текст] / Б.Е. Дынькин - Хабаровск: ДВГУПС, 1999. - 170 с.

76. Скоков, Р.Б. Оценка условий электробезопасности заземления на рельс устройств тяговой сети в условиях применения изолирующих материалов при капитальном ремонте железнодорожного полотна [Текст] / Р.Б. Скоков, И.А. Кремлев, И.В. Тарабин, И.А. Терёхин // Известия Транссиба. 2015. №2. С. 96-101.

77. Терёхин, И.А. К вопросу электробезопасности при разземлении опор контактной сети [Текст] / И.А. Терёхин, И.А. Кремлев // Успехи современного естествознания, 2014 №7. С. 57-58.

78. Кондратьев, Ю.В. Обеспечение электробезопасности при преднамеренном разземлении опор контактной сети на участках железных дорог переменного тока [Текст] / Ю.В. Кондратьев, А.А. Кузнецов, В.А. Кващук, И.А. Кремлев // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2013. №1. С. 328 - 331.

79. Косарев, Б.И. Оценка работы токовой защиты и условий электробезопасности при отсоединении от рельсов опор контактной сети переменного тока [Текст] / Б.И. Косарев, Я.Б. Зельвянский // Электричество. - 1974. - №3. - С. 11 - 15.

80. Косарев, Б.И. Электробезопасность в тяговых сетях переменного тока [Текст] / Б.И. Косарев - М.: Транспорт, 1989. - 219 с.

81. ГОСТ 12.1.038-82.ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов. М.: Издательство стандартов, 1982. - 6 с.

82. ВСН 94-77. Инструкция по устройству верхнего строения железнодорожного пути. М., 1978. - 6 с.

83. Быкадоров, А.А. Имитационное моделирование системы электроснабжения электрифицированного участка [Текст] / А.А. Быкадоров,

B.Т. Доманский - Днепропетровск: ДИИТ, 1985. - 60 с.

84. Советов, Б.Я. Моделирование систем [Текст] / Б.Я. Советов,

C.А. Яковлев - М.: Высшая школа, 2001. - 342 с.

85. Бусленко, Н.П. Моделирование сложных систем [Текст] / Н.П. Бусленко - М.: Наука, 1978. - 400 с.

86. Максимей, И.В. Имитационное моделирование на ЭВМ [Текст] / И.В. Максимей - М.: Радио и связь, 1988. - 232 с.

87. Кондратьев, Ю.В. Развитие опорного хозяйства железных дорог с учетом работы защит фидеров контактной сети без заземления опор на рельсы [Текст] / Ю.В. Кондратьев, И.А. Кремлев, И.А. Терёхин // Инновационные проекты и технологии в образовании, промышленности и на транспорте: Материалы научно-практической конференции. Омск, 2014. С 63-68.

88. Кремлев, И.А. Обеспечение эксплуатации контактной сети переменного тока без заземления опор на рельсы [Текст] / И.А. Кремлев, Р.Б. Скоков, Г.С. Магай // Межвузовский тематический сборник научных трудов / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2010. С. 24-28.

89. Кващук, В.А. Новая защита контактной сети: опыт Западно -Сибирской дороги [Текст] / В.А. Кващук, В.Ф. Степанов, И.А. Кремлев // Локомотив. 2010. №11 (647). С. 44-45.

90. Кващук, В.А. Методика проведения экспериментальных испытаний условий электробезопасности на участке тяговой сети переменного тока, эксплуатируемом без заземления опор контактной сети на рельс [Текст] /

B.А. Кващук, Ю.В. Кондратьев, И.А. Кремлев, И.А. Терёхин // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2016. №2 (109).

C. 68-73.

91. Целебровский, Ю.В. Измерение сопротивлений заземления опор ВЛ [Текст] / Ю.В. Целебровский, М.Ш. Микитинский - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 48 с., ил.

92. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий [Текст] / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский - М.: Наука, 1976.

93. Карякин, Р.Н. Методика расчета сопротивлений тяговых сетей переменного тока [Текст] / Р.Н. Карякин - М.: Трансжелдориздат, 1962. - 37 с.

94. Кремлев, И.А. К расчету сопротивления растеканию разземленных опор контактной сети [Текст] / И.А. Кремлев, Г.С. Магай, Г.П. Маслов // Первая Российская конференция по заземляющим устройствам / Сибирская энергетическая академия. - 2002. - С. 59 - 62.

95. Кузнецов, А.А. Планирование эксперимента по оценке электромагнитного влияния тяговой сети переменного тока на смежные линии связи в аварийных режимах [Текст] / А.А. Кузнецов, И.А. Кремлев, И.А. Терёхин // Электроснабжение железных дорог: Межвузовский тематический сборник научных трудов: Научное издание / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2016. С. 18 - 21.

96. ЦЭ-868. Правила устройства и технической эксплуатации контактной сети электрифицированных железных дорог. - М.: Трансиздат, 2002. - 78 с.

97. Фигурнов, Е.П. Релейная защита [Текст] / Е.П. Фигурнов - М.: Желдориздат, 2002. - 720 с.

98. Фабрикант, В.Л. Дистанционная защита [Текст] / В.Л. Фабрикант -М.: Высшая школа, 1978. - 215 с.

99. Кремлев, И.А. Обеспечение чувствительности дистанционных защит фидеров контактной сети переменного тока на участках с разземленными опорами [Текст] / И.А. Кремлев, Ю.В. Кондратьев, В.А. Кващук, А.А. Кузнецов, И.А. Терёхин // Фундаментальные исследования, 2014 №6-3. С. 472-475.

100. Скоков, Р.Б. Гармонический анализ тягового тока при работе выпрямителей подстанций на тяговую сеть [Текст] / Р.Б. Скоков, И.А. Кремлев, И.А. Терёхин // Энергосберегающие технологии, контроль и управление для предприятий железнодорожного транспорта: Межвузовский тематический сборник научных трудов / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2015. С. 42-46.

101. Кремлев, И.А. Аналитическое описание кривой тока управляемого преобразователя электровоза переменного тока [Текст] / И.А. Кремлев,

А.А. Кузнецов, И.А. Терёхин, Р.Б. Скоков // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2015. №1. С. 162-166.

102. Кремлев, И.А. Оценка коэффициента искажения синусоидальности кривой тока фидера, как признака идентификации режима работы тяговой сети переменного тока [Текст] / И.А. Кремлев, Ю.В. Кондратьев, А.А. Кузнецов, И.А. Терёхин // Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте: Научные труды республиканской научно -технической конференции / Узбекистан, Ташкент, 2013. С. 125-129.

103. Руководящие указания по релейной защите систем тягового электроснабжения. Департамент электрификации и электроснабжения ОАО «Российские железные дороги». - М., «Трансиздат», 2005 г. - 216 с.

104. Макаров, Е. Г. Mathcad: Учебный курс. [Текст] / Е. Г. Макаров -СПб: Питер, 2009. - 384 с.: ил.

105. Очков, В.Ф. Mathcad 14 для студентов, инженеров и конструкторов. - СПб.: БВХ [Текст] / В.Ф. Очков - Петербург, 2007. - 368.: ил.

106. Методические рекомендации по расчету экономической эффективности новой техники и технологии, объектов интеллектуальной собственности и рационализаторских предложений. Утверждены распоряжением ОАО «РЖД» от 28.11.2008 г. N 2538р.

147

Приложение 1

1 ОСНОВАНИЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ

Работа выполняется в соответствии договором № 1572312 от 05.08.2015 г. ПКБ ЭЖД ОАО «РЖД» и ОмГУПС по теме «Экспериментальные испытания условий электробезопасности на участке тяговой сети переменного тока, эксплуатируемом без заземления опор контактной сети на рельс».

Настоящая программа устанавливает порядок, объем и методику проведения экспериментальной оценки условий электробезопасности на участке тяговой сети переменного тока, эксплуатируемом без заземления опор контактной сети на рельс (далее «Эксперимент»),

2 ЦЕЛЬ ЭКСПЕРИМЕНТА

Целью эксперимента является сравнительная оценка условий электробезопасности как при коротком замыкании (КЗ) на опоры, заземленные на рельс, так и при замыканиях на опоры, в качестве естественных заземлений которых использована арматура подземной части, для последующего обоснования возможности эксплуатации контактной сети с опорами не заземленными на рельсы.

3 ВРЕМЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

Эксперимент проводится в сентябре - ноябре 2015 года.

Продолжительность эксперимента - в зависимости от полученных результатов.

4 Место проведения эксперимента

Эксперимент проводится на двухпутном участке ПС Чебачий - ТПС Зубково на нечетном пути без ограничения пропуска поездов (рис. 1). Группа опор 761 -773 на 403 км.

ТПС Карасук ПС Чебачий ТПС Зубково

Рисунок 1 - Схема питания контактной сети участка Карасук - Зубково

5 ИСПОЛНИТЕЛИ

В эксперименте принимают участие:

№ Ф. И. О. Должность Группа по ТБ

1. Кондратьев Ю. В. доцент ОмГУПС IV

2. Тарута П. В. начальник ДЭЛ V

3. Кремлев И. А. доцент ОмГУПС IV

4. Кващук В. А. электромеханик ДЭЛ V

- 5. Терёхин И. А. аспирант ОмГУПС III

В эксперименте могут принимать участие и другие специалисты ДЭЛ по дополнительному списку.

6 ПОДГОТОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА

Эксперимент организует и проводит Служба электрификации и электроснабжения Западно-Сибирской дирекции инфраструктуры -структурного подразделения Центральной дирекции инфраструктуры -филиала ОАО «РЖД» в лице Дорожной электротехнической лаборатории (ДЭЛ) и Карасукской дистанции электроснабжения (ЭЧ-14), при участии Федерального государственного бюджетного образовательного

учреждения высшего профессионального образования «Омский государственный университет путей сообщения» (ФГБОУ ВПО ОмГУПС).

6.1 Общие положения

Для экспериментальной оценки условий электробезопасности на участке тяговой сети переменного тока при огсутств! и заземления опор на рельсы необходимо измерить значения напряжения прикосновения челозека и сравнить полученные значения со значениями, полученными при заземлении опор на рельс, поэтому эксперимент проходит в два этапа:

- на первом этапе, измерение напряжение прикосновения производится - на опорах контактной сети объединенных тросом группового заземления (ТГЗ), не имеющих заземления на рельс, по методике ОмГУПС и ДЭЛ в режиме короткого замыкания путем подачи рабочего напряжения контактной сети через короткозамыкатель (рис.2). Трос группового заземления должен быть отсоединен от рельса и соединен с внутренними заземляющими спусками в верхней части опор.

- на втором этапе напряжение прикосновения измеряется на опорах заземленных на рельс (рис. 3). Трос группового заземления должен быть отсоединен от внутренних заземляющих спусков и соединен с рельсом.

двух слоев: нижний слой - влажная суконная прокладка, верхний слой -металлическая пластина;

- гибкая металлическая пластина 15x15 см для имитации ладони человека закрепленная в месте касания опоры пластиковым хомутом;

- груз 50 кг для имитации массы тела человека;

- гибкий медный провод сечением 2,5 мм2.

Все средства измерений должны иметь действующие свидетельства о метрологической аттестации или свидетельства о периодической поверке.

6.3 Подготовка эксперимента:

6.3.1 Выполнить измерение сопротивления растеканию токов с арматуры подземной части опор № 761 - 773, прибором ПК-2, и выбрать опору с наибольшим сопротивлением.

6.3.2 На время эксперимента на межподстанционной зоне сохраняется

узловая схема питания контактной сети.

На всех фидерах межподстанционной зоны ввести в работу четвертую ступень дистанционной защиты блоков ЦЗАФ-27,5 кВ. АПВ выключателя фидера контактной сети Ф-1 на ТПС Зубково выводится из работы.

6.3.3 На предварительно выбранную опору с наибольшим сопротивлением установить короткозамыкатель который обеспечивает:

- подачу напряжения с контактной сети на испытуемую опору по команде оператора, находящегося на безопасном расстоянии;

прерывание тока замыкания на опору с заданной выдержкой времени в случаях отказа релейной защиты ЦЗА-27,5 на фидерах ТПС или (и) ПС.

В качестве коммутационного аппарата в составе короткозамыкателя (рис. 4) применены два последовательно включенных вакуумных выключателя типа ВВ/ТЕЬ-24-16/800-У2. Схема управления короткозамыкателем приведена в Приложении 1.

6.3.4 Монтируется заземляющий спуск от основания короткозамыкателя к рельсу изолированно от опоры.

6.3.5 На тело опоры крепится металлическая пластина, размерами 15x15 см, на уровне 1,5 м над землей, которая электрически соединяется с сопротивлением 1 кОм. Сопротивление, в свою очередь, соединяется с

I

сопротивлением 0,5 кОм, а далее с металлической пластиной размерами 25x25 см, которая располагается на поверхности зем ш на расстоянии 0,8 м от опоры (в местах возможного нахождения человека).

Поверхность под пластиной должна быть увлажнена. Нагрузка, создаваемая на металлическую пластину, должна быть 50 кг. Параллельно сопротивлению устанавливается делитель напряжения, низкоомный вывод которого присоединяется к регистратору аварийных процессов Транс-АУРА. Питание регистратора аварийных процессов осуществляется от источника бесперебойного питания и аккумуляторной батареи.

К опоре -

ВВ1 ВВ2 Контактная

>

i

i

Привод ВВ1 Привод ВВ2

ИБП

БУ

Рисунок 4 - Схема короткозамыкателя: ВВ1, ВВ2 - выключатели вакуумные ВВ/ТЕЬ-24-16/800-У2; ИБП - источник бесперебойного питания «ВаБк-иРБ»; БУ - блок управления выключателями БУ/ТЕЬ-12А.

6.3.6 Трос группового заземления при помощи шлейфа соединяется с ВВ1 короткозамыкателя.

6.4 Зоны ответственности служб Западно-Сибирской железной дороги и ОмГУПС

1 Служба электрификации и Обеспечение сборки необходимых схем электроснабжения: измерения и подключение их к

контактной сетг.

(

2 ОмГУПС: Контроль правильности подключения и

работы измер 1тельных приборов. Анализ и обработка результатов эксперимента.

Ответственный за сборку схем эксперимента - начальник ДЭЛ

Тару га II. В.

7 ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

7.1 Подключение короткозамыкателя к контактной сети выполняется по наряду со снятием напряжения и заземлением в зоне выполнения работ.

7.2 Порядок и последовательность подготовки к эксперименту, а также проведение самих измерений в каждом эксперименте, в частности:

- подключение (отсоединение) короткозамыкателя к контактной сети; включения (отключения) ВВ короткозамыкателя, координируются руководителем эксперимента находящимся на месте проведения опытов КЗ или через энергодиспетчера (ЭЧЦ).

7.3 Порядок проведения I этапа эксперимента:

7.3.1 После получения производителем работ приказа ЭЧЦ на производство работ, ВВ2 короткозамыкателя соединяется шлейфом с контактной сетью.

7.3.2 До момента подачи напряжения 27,5 кВ в контактную сеть и получения производителем работ приказа ЭЧЦ на эксперимент весь персонал должен быть выведен на расстояние не менее 8 метров от опоры, на которой проводятся опыты КЗ.

7.3.3 По согласованию с руководителем эксперимента, ЭЧЦ подает

напряжение в контактную сеть.

7.3.4 По команде руководителя эксперимента оператор подает напряжение на опору контактной сети, путем дистанционного включения выключателей короткозамыкателя.

I

7.3.5 Снятие напряжения с опоры произьодится отключением выключателей фидерной зоны от действий защит, и автоматическим отключением выключателей короткозамыкателя с заложенным интервалом времени — 1 сек.

7.3.6 После снятия напряжения руководитель эксперимента получает подтверждение ЭЧЦ о снятии напряжения с контактной сети. С помощью переносной заземляющей штанги заземлить шлейф от короткозамыкателя к контактной сети. Руководителем эксперимента оценивается ситуация на момент эксперимента, а именно фиксируются показатели регистратора аварийных процессов, полученные значения напряжения и тока заносятся в первую строку таблицы 1.

Таблица 1 - Результаты эксперимента

№ опыта Источник напряжения 14, А ич, В

1 Контактная сеть

2

где 14 - ток через тело человека, А;

иЧ - напряжение прикосновения человека, В.

7.3.7 Руководителем при необходимости принимается решение о повторении экспериментов.

7.3.8 Если все показания зафиксированы, то производится отсоединение шлейфа между контактной сетью к короткозамыкателем.

7.3.9 В обратной последовательности выполняется демонтаж установленного оборудования.

7.3.10 Наряд на работу закрывается.

снабжения железных дорог ОАО «РЖД»», «Правил безопасности при эксплуатации контактной сети и устройств электроснабжения автоблокировки железных дорог» №103, «Инструкции по безопасности для электромонтёров контактной сети» №104.

Ответственный за безопасное выполнение рабо на контактной сети начальник ДЭЛ Тарута П.В.

Руководителем эксперимента назначается начальник ДЭЛ Тарута П.В.

Программу состав ¡и и:

Доцент ОмГУПС, к.т.н.

Доцент ОмГУПС, к.т.н.

Электромеханик ДЭЛ

Аспирант ОмГУПС

V

И. А. Терехин

Приложение 1

-220 В

О ХЗ-1

ХЗ-7 —О—

ВВ1

ВВ2

не

ХЗ-8 —О—

И2

-220 В

<3-2 X

ВВ1

ВВ2

ХЗ-9 —О—

т К1

кт

ДУ

ЭВ1

БВ2 КТ

БКВВ1

БК ВВ2

ХЗ-5

ЭМ ВВ1

[}

ЭМ ВВ2

ХЗ-6 гО-

3 Х1 | 4

9

10 Х1

11 БУ/ТЕ1_

7

8 9 Х2

10

ДУ

Сигнализация отключенного

положения выключателей

Сигнализация включенного положения выключателей

Реле времени отключения выключателей

Питание блока БУ/ТЕ1.

Дистанционное

включение выключателей

Включение выключателей

Отключение выключателей

Отключение выключателей от реле времени

Блок-контакты выключателей

Электромагниты выключателей

Питание датчика дистанционного управления

Рисунок П1.1

- Принципиальная схема управления короткозамыкателем

х1

с^ П ч Ю!(0 N СО О)

> ГО со СГ1 X X

см (М

т СГ) > с! од т {/)

х2

со

А, А х| х

кт

БВ2-1 2 5В2-2

ХЗ-9 3 — 4 ХЗ-2

— \ НС-2

БВ1

Х1-9 1 2 БВ2-1

\ ДУ-2

эвьг 1 2 Х1-12

КТ-1 / \ КТ-2

ж

хз ^ с\/ (О ТГ ю КО N со О)

-220 В

Ю (О X X // <2 N СО С* К X ---- А X О) с8, X со А X

' 1 т- |сМ со I тг | ' п со г^- оо см со ^ СП | со Ч Г- I СО

эм БК В В/ТЕ 1 . 1 ЭМ БК ВЕ !/ТЕ1_ 2

Рисунок П1.2 - Монтажная схема управления короткозамыкателем

УТВЕРЖДАЮ Главный инженер Западно-Сибирской дирекции по энергообеспечению -структурного подразделения

ТрансэнерпгГЧ филиала ОАО.«РЖД»

'/</, Лхл / //Л'лЛ

7 %•. В. Артемченко

проведения экспериментальных испытаний условий электробезопасности на участке тяговой сети переменного тока, эксплуатируемом без заземления опор контактной сети на рельсы

2016 г.

Комиссия в составе:

Председатель - Д. А. Сахаров - начальник Карасукской дистанции электроснабжения Западно-Сибирской железной дороги ОАО «РЖД», и члены комиссии:

- П. В. Тарута - начальник Дорожной электротехнической лаборатории (ДЭЛ) Западно - Сибирской железной дороги;

От Омского государственного университета путей сообщения (ОмГУПС):

- Ю. В. Кондратьев - к.т.н., доцент;

- И. А. Кремлев - к.т.н., доцент;

- И. А. Терёхин - преподаватель,

назначенная приказом по Карасукской дистанции электроснабжения, провела экспериментальные испытания условий электробезопасности на участке тяговой сети Карасук - Зубково ЗСЖД, эксплуатируемом без заземления опор контактной сети на рельсы. Испытания проводились в соответствии с программой, разработанной специалистами ОмГУПС и ДЭЛ и утвержденной Службой электрификации и электроснабжения Западно-Сибирской железной дороги.

Экспериментальные испытания условий электробезопасности заключались в измерении напряжения прикосновения к опоре и рельсу в режимах замыкания контактной сети на группу опор, не имеющих гальванической связи с рельсом, и на рельс соответственно. Испытания проводились в два этапа:

- на первом этапе трос группового заземления был отсоединен от рельса. При этом была обеспечена надежная гальваническая связь троса с внутренними заземляющими спусками в верхней части опор, образующих группу. Замыкание осуществлялось путем подачи рабочего напряжения контактной сети через короткозамыкатель на трос группового заземления.

- на втором этапе напряжение контактной сети через короткозамыкатель подавалось непосредственно на рельс.

На первом этапе, через 0,165 с после подачи рабочего напряжения произошло отключение выключателя фидера контактной сети на тяговой подстанции Зубково от действия токовой отсечки. Ток, протекающий через группу опор, составил 2804 А с фазой 55,75°, при этом напряжение на шинах тяговой подстанции Зубково составило 15,67 кВ. Измеренное на опорах действующее значение напряжения прикосновения не превысило 320 В.

На втором этапе, через 0,168 с после подачи рабочего напряжения произошло отключение выключателя фидера контактной сети на тяговой подстанции Зубково также от действия токовой отсечки. В момент пуска защит ток фидера составил 2802 А с фазой 62,5°, а напряжение на шинах подстанции 15,02 кВ. Измеренное действующее значение напряжения прикосновения к рельсу составило 668 В.

ч

На основании изложенного комиссия пришла к следующим выводам:

1. Напряжение прикосновения к любой опоре, входящей в группу, не заземленную на рельс, не превышает предельно допустимого по ГОСТ 12.1.03882 ССБТ значения при продолжительности воздействия 0,2 с.

2. Напряжение прикосновения при заземлении опор контактной сети на рельс существенно превышает предельно допустимые значения напряжения прикосновения при любой продолжительности воздействия.

3. При аналогичных параметрах режима короткого замыкания (значениях тока короткого замыкания и напряжения на шинах подстанции), вероятность поражения персонала электрическим током в случае заземления группы опор на рельс существенно выше, чем при отсутствии связи с рельсами, за счет более

высокого значения напряжения прикосновения и существенно большей протяженности зоны выноса опасного потенциала вдоль рельсовой сети.

4. Полученные результаты можно рекомендовать для дальнейшей обработки и использования при разработке технологии перевода электрифицированных участков железных дорог переменного тока на работу с опорами, не заземленными на рельс.

5. Можно считать результаты проведения экспериментальных испытаний электробезопасности успешными.

Председатель комиссии

Члены комиссии

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.