CC BY
7
УДК 621.336.2
В. В. Томилов1, О. А. Сидоров1, С. М. Утепбергенова2
Юмский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС), г. Омск, Российская Федерация;
2АО «Академия логистики и транспорта», г. Алматы, Республика Казахстан
ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЯГОВОГО ТОКА ВДОЛЬ ПОЛОЗА ТОКОПРИЕМНИКА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
В РЕЖИМЕ ДВИЖЕНИЯ
Аннотация. Резистивный нагрев полоза токоприемника, обусловленный протеканием тягового тока по токопроводящим элементам верхнего узла, имеет неравномерное распределение вдоль конструкции каркаса и зависит от места расположения контактного провода на вставке. Целью работы является разработка математической модели расчета потерь мощности в полозе токоприемника, позволяющая оценить ее величину с учетом зигзага контактного провода при движении электроподвижного состава. Предметом исследования является полоз токоприемника. В работе приведен пример расчета каркасного полоза токоприемника, оснащенного угольными вставками. Экспериментальные исследования распределения тока по шунтам полоза в зависимости от положения контактного провода выполнены в феврале 2021 г. в лаборатории «Конструкции контактных сетей, линий электропередачи и устройств токосъема» с использованием комплекса для испытания устройств токосъема. Расчет величины мощности нагрева полоза определяется по закону Джоуля - Ленца. Результаты расчета показали, что максимальная величина мощности нагрева наблюдается при положении контактного провода в середине полоза, при этом места наибольших потерь, расположенных по его краям, -над местами крепления шунтов. Модель позволяет получить функциональную зависимость величины нагрева вдоль полоза. Полученные результаты распределения мощности нагрева полоза позволяют дополнить комплексную модель теплового состояния токоприемника, разработанную в Омском государственном университете путей сообщения с участием авторов статьи. Универсальность разработанной модели позволяет исследовать различные зигзаги контактного провода и оценивать влияние положения контактного провода в плане на распределение тягового тока по полозу в зависимости от мест установки шунтов и их количества.
Ключевые слов: токоприемник, полоз, тяговый ток, моделирование, электроподвижной состав, мощность, сопротивление, шунт, зигзаг.
Valerii V. Tomilov1, Oleg A. Sidorov1, Sandugash M. Utepbergenova2
1 Omsk State Transport University (OSTU), Omsk, the Russian Federation;
2 Academy of logistics and transport, Almaty, Republic of Kazakhstan
STUDY OF THE TRACTION CURRENT DISTRIBUTION ALONG THE PANHEAD OF THE ROLLING STOCK PANTOGRAPH IN THE MOTION MODE
Abstract. Resistive heating of the pantograph head due to the flow of traction current through the conductive elements of the upper node, has an uneven distribution along the frame structure and depends on the location of the contact wire on the insert. The aim of the work is to develop a mathematical modelfor calculating power losses in the pantograph panhead, allowing to estimate its value, taking into account the zigzag of the contact wire during the movement of electric rolling stock. The subject of the study is the pantograph panhead. The paper gives an example of calculating the frame skid of a pantograph equipped with carbon strips. Experimental studies of the current distribution over the shunts of the panhead depending on the position of the contact wire were carried out in February 2021 in the laboratory "Designs of contact networks, power lines and current collection devices" using a complex for testing current collection devices. The calculation of the heating power of the panhead is determined by the Joule-Lenz law. The results of the calculation showed that the maximum heating power is observed when the contact wire is in the middle of the panhead, while the places of the greatest losses located along its edges are above the places where the shunts are attached. The model makes it possible to obtain a functional dependence of the heating value along the panhead. The obtained results of the skid heating power distribution make it possible to supplement the complex model of the thermal state of the pantograph developed at the Omsk State Transport University with the participation of the authors of the article. The versatility of the developed model makes it possible to investigate various zigzags of the contact wire and evaluate the effect on the distribution of traction current along the panhead, depending on the location of the shunts and their number.
Keywords: pantograph, pantograph head, traction current, modeling, electric rolling stock, power, resistance, shunt, stagger.
Существующая система электроснабжения напряжением 3,3 кВ характеризуется высокими значениями тягового тока, величины которых особенно высоки на грузовом и высокоскоростном железнодорожных составах. Тенденции к увеличению потребления электроэнергии подвижным составом обусловлены вводом электровозов повышенной мощности для перевозки большего числа грузовых вагонов повышенной массы.
Потребление тягового электрического тока подвижным составом приводит к нагреву его токопроводящих элементов. При повышении температуры элементов токоприемника снижаются их прочностные характеристики, что приводит к увеличению износа контактных материалов - вставок, деформации каркаса полоза и, как следствие, к сокращению срока службы устройства токосъема. Перегрев элементов токоприемника может привести к их разрушению. Отсутствие превышения предельно допустимого нагрева материалов устройств токосъема обеспечивает их надежность и продолжительный срок службы. Мероприятия по обеспечению нормативного теплового режима устройств токосъема являются актуальными, и им посвящено много работ [1 - 5]. Для разработки конкретных технических решений необходимо глубокое понимание физики тепловых процессов в токоприемнике и в том числе его наиболее ответственного узла - полоза.
Основными причинами нагрева полоза токоприемника являются электрические потери мощности в контакте «провод - вставка» и резистивный нагрев полоза [12]. Под резистивным нагревом полоза понимается процесс, при котором тепловая энергия вырабатывается путем пропускания электрического тока через электропроводящие элементы полоза (вставки, каркас и подложка между ними). Многочисленные испытания токоприемников в лаборатории «Контактные сети, линии электропередачи и токосъема» Омского государственного университета путей сообщения позволяют сделать вывод об отсутствии значимого повышения температуры контактных элементов за счет трения двойного контактного провода МФ-95 и вставок (угольных и металлокерамических) без потребления тягового тока и без встречного набегающего потока воздуха от аэродинамической трубы. Нагрев условиями окружающей среды - температура воздуха и излучение солнца - носит относительный характер, в результате чего зарубежные методики оценки электрических характеристик токоприемников оценивают величину превышения температуры их элементов над температурой окружающей среды, а в отечественной практике учитываются стандартом [6], так как эти величины неуправляемые и запас прочности элементов должен быть соблюден для наиболее тяжелых условий эксплуатации.
Нагрев вставок и каркаса полоза токоприемника от переходного сопротивления в контакте к настоящему времени изучен в работах [7 - 11], оценка резистивного нагрева полоза указана в статьях сотрудников УрГУПСа [12] и ВНИИЖТа [2]. Представленные математические модели токораспределения в полозе хорошо иллюстрируют распределение суммарной тепловой мощности полоза [2, 12] и его сопротивления [12] в зависимости от положения контактного провода, однако не показывают характер распределения мощности нагрева вдоль конструкции полоза. Действительно, при расположении контактного провода в середине полоза потери электроэнергии наибольшие (рисунок 5), но каково распределение потерь вдоль полоза, модели не дают ответа. Авторы работы [12], ссылаясь на анализ эпюр полей объемной плотности мощности резистивного нагрева полоза от собственных сопротивлений, лишь указывают на ее значительную часть вблизи мест подключения шунтов. Кроме того, указанные выше модели не учитывают влияния сопротивления шунтов.
Для определения максимума резистивной мощности полоза составлена расчетная схема определения сопротивления верхнего узла токоприемника (рисунок 1) с учетом принятых допущений: электрическое сопротивление полоза Rп представляет собой эквивалентное сопротивление вставок, подложки и каркаса; сопротивление Rп однородное вдоль полоза; переходное сопротивление в местах крепления шунтов не учитывается; переходное сопротивление «контактный провод - вставка» не является объектом исследования в данной работе и не учитывается. Учет сопротивления шунтов в схеме и модели, а также результаты расчета распределенного нагрева вдоль полоза токоприемника являются научной новизной.
Сопротивление полоза Rп для протекающего тягового тока I определяется суммой его двух частей, левого плеча Гл и правого - Гпр:
Rп = Гл + Гпр. (1)
фо
VI I
ф1
Ж
2
пр
Ж
<0 <->
1'
Ж
ф2
I
1
пр
ф4
Рисунок 1 - Расчетная схема определения сопротивления полоза токоприемника
При этом тяговый ток полоза распределяется обратно пропорционально сопротивлению этих плеч и равен сумме токов левого и правого шунтов (см. рисунок 1):
I = 1л + 1пр.
(2)
Сопротивления в расчетной схеме (см. рисунок 1) для протекания токов левого 1л и правого 1пр шунтов определяются следующими формулами:
Ж^л) = Гл + Жш; Ж(^пр) = Гпр + Жш.
(3)
(4)
С учетом переменной величины сопротивлений плеч, принятых долями от полного сопротивления полоза Жп в зависимости от положения провода z(t) при 2 = ± 300 мм:
Гл = Жп z(t)/Z; Гпр = Жп [г - z(t)]/Z,
формулы для определения сопротивлений (3) и (4) с учетом (5) и (6) имеет вид
Ж^л) = Жп z(t)/Z + Жш; R(zпр) = Жп [г - z(t)]/Z + Жш. Общая величина резистивной мощности на пути протекания тягового тока
Ж = 1 / [1/R(zл) + 1/Ж^пр)].
(5)
(6)
(7)
(8)
л
График собственного сопротивления полоза приведен на рисунке 2 при следующих значениях: Rш = 60 мкОм, Rп = 40 мкОм, I = 1600 А. Тип подвески - вертикальная с зигзагом 2 = ± 300 мм.
Ток левого и правого плеч (рисунок 3) определяется по формуле:
1л = I / №л) / R(zпр) - 1];
1пр = I / №пр) / R(zл) - 1].
(10) (11)
z -►
Рисунок 2 - График собственного сопротивления полоза относительно контактной вставки
Экспериментальное определение растекания токов токоприемника для различных положений контактного провода по полозу показало высокую сходимость экспериментальных исследований с теоретическими данными (см. рисунок 3). Измерения производились токовыми клещами на шунтах каркасного трехрядного угольного полоза отечественного производства для тягового тока величиной 1600 А.
Мощность резистивного нагрева (рисунок 4) от протекания токов левого и правого плеч рассчитывается по формулам:
Рл = 1л2 R(zл); (12)
Рпр = 1пр2 R(zпр). (13)
Общая мощность нагрева
Р(2) = Рл + Рпр. (14)
Из рисунка 2 видно, что наибольшие значения собственных сопротивлений полоза R(Z) относительно контактной вставки и наибольший суммарный резистивный нагрев полоза Р(2) от этих сопротивлений (см. рисунок 4) будут, когда контактный провод расположен на середине полоза z = 0. Наименьшие суммарные значения R(Z) и Р(2) наблюдаются, когда контактный провод смещен от центра полоза на величину зигзага z = ± 300 мм.
1800 А
1400 1200 + 1000 | 800 I 600
400 200 0
-300
I/ 1пр
^ А—»1 ■а-В-
1т = 1600
-200
-100
100
мм
300
эксп, А;
Ппр эксп, А;
- тт эксп, А;
- ^ расч, А; —- ппр расч, А;
расч, А
2
Рисунок 3 - Экспериментальные и расчетные значения тока шунтов каркасного трехрядного уго/ьного по/оза отечественного производства
0
120 Вт
I
Р
80 60 40 20 0
\ ЧР(2)
\Р(2 -пр) Р(2/)
-300 -200 -100 0 100 мм 300 г -►
Рисунок 4 - График суммарной мощности резистивного нагрева по/оза с шунтами от собственного сопротивления
Поско/ьку места подключения токоотводящих проводников к по/озу разнесены в стороны от центра по/оза, то при г = 0 путь протекания тока по по/озу наибо/ьший. Соответственно сопротив/ение R(Z) и нагрев Р(2) также наибо/ьшие, при г = ± 300 мм наоборот.
График суммарной мощности резистивного нагрева по/оза без шунтов при протекании тока через собственное сопротив/ение, приведенный на рисунке 5, совпадает с резу/ьтатами расчета [2, 12].
i
p
30 Вт
20 15 10 5 0
P^Z)
Рп^л)
P п^пр) /
-300 -200 -100 0 100 ММ 300 z -►
Рисунок 5 - График суммарной мощности резистивного нагрева полоза без шунтов при протекании тока через собственное сопротивление
График суммарной мощности резистивного нагрева шунтов при протекании тока через их сопротивление приведен на рисунке 6.
90
18т
70 60 50 40 30 20 10 0
I
P
\
P ш(1
pjz У ^ ш
-300 -200 -100 0 100 мм 300
7 -►
Рисунок 6 - График суммарной мощности резистивного нагрева шунтов
Нагрев шунтов в зависимости от положения контактного провода имеет обратный характер по сравнению с полозом: нагрев шунтов осуществляется сильнее при крайнем положении провода.
Величина суммарной резистивной мощности нагрева полоза в точках пролета как среднее значение мощности нагрева полоза приведена на рисунке 7. Для удобства восприятия информации приведены значения мощности полоза по отношению к положению токоприемника в пролете длиной 60 м. В середине пролета, где провод расположен по оси пути и в центре полоза, весь полоз нагревается сильнее и меньше в крайних положениях провода - над шунтами.
Зная ве/ичины токов п/еч I/ и 1пр д/я раз/ичного по/ожения токоприемника в про/ете, опреде/им распреде/ение потерь мощности вдо/ь по/оза Р(г;1) с учетом расчетной ве/ичины его э/емента = 30 мм [6], / = 600 /30 = 20 шт., сопротив/ения Ri = 40/20 = = 2 мкОм:
Р(г; I) = Р/(г; I) + Рпр(г; I), (15)
где Р/(г; I), Рпр(г; I) - мощности потерь вдо/ь по/оза от тока /евого и правого п/еч соответственно:
Р/(г; I) = I/2 Д-;
Рпр(г; I) = Тпр2 Ri
(16) (17)
30 Вт
1
Р
20 15
I
10 5 0
• • 4 • • § ^
• • • • • . • •
• • л | • • |
I =1600 А; Яш = 60 мкОм --1-
0
10
20
I
30
40
5м0
60
Рисунок 7 - График суммарной резистивной мощности нагрева по/оза в про/ете
Изменение ве/ичины резистивной мощности токами правого Рпр(г; I) и /евого Р/(г; I) п/еч вдо/ь по/оза при перемещении токоприемника в про/ете представ/ено матрицей Р(г;1) в таб-/ице. Правые э/ементы диагона/и - значения мощности нагрева током правого Рпр(г;!) п/еча, э/ементы с/ева - /евого Р/(г; I).
Матрица распреде/ения резистивной мощности нагрева вдо/ь по/оза в про/ете контактной сети
I, м г, мм ВД
-300 -270 -240 -210 -180 -150 -120 -90 -60 -30 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
0 1,30 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 15,01
3 1,83 1,28 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 17,02
6 1,76 1,76 1,27 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 18,82
9 1,68 1,68 1,68 1,26 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 20,41
12 1,61 1,61 1,61 1,61 1,25 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 21,79
15 1,54 1,54 1,54 1,54 1,54 1,24 0,93 0,93 0,93 0,93 0,93 0,93 0,93 0,93 0,93 0,93 0,93 0,93 0,93 0,93 0,93 22,95
18 1,48 1,48 1,48 1,48 1,48 1,48 1,23 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 23,91
21 1,41 1,41 1,41 1,41 1,41 1,41 1,41 1,23 1,04 1,04 1,04 1,04 1,04 1,04 1,04 1,04 1,04 1,04 1,04 1,04 1,04 24,65
24 1,34 1,34 1,34 1,34 1,34 1,34 1,34 1,34 1,22 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 25,18
27 1,28 1,28 1,28 1,28 1,28 1,28 1,28 1,28 1,28 1,22 1,16 1,16 1,16 1,16 1,16 1,16 1,16 1,16 1,16 1,16 1,16 25,49
30 1,22 1,22 1,22 1,22 1,22 1,22 1,22 1,22 1,22 1,22 1,22 1,22 1,22 1,22 1,22 1,22 1,22 1,22 1,22 1,22 1,22 25,60
33 1,16 1,16 1,16 1,16 1,16 1,16 1,16 1,16 1,16 1,16 1,16 1,22 1,28 1,28 1,28 1,28 1,28 1,28 1,28 1,28 1,28 25,49
36 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,22 1,34 1,34 1,34 1,34 1,34 1,34 1,34 1,34 25,18
Окончание таблицы
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
39 1,04 1,04 1,04 1,04 1,04 1,04 1,04 1,04 1,04 1,04 1,04 1,04 1,04 1,23 1,41 1,41 1,41 1,41 1,41 1,41 1,41 24,65
42 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 1,23 1,48 1,48 1,48 1,48 1,48 1,48 23,91
45 0,93 0,93 0,93 0,93 0,93 0,93 0,93 0,93 0,93 0,93 0,93 0,93 0,93 0,93 0,93 1,24 1,54 1,54 1,54 1,54 1,54 22,95
48 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 1,25 1,61 1,61 1,61 1,61 21,79
51 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 1,26 1,68 1,68 1,68 20,41
54 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 1,27 1,76 1,76 18,82
57 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 1,28 1,83 17,02
60 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 1,30 15,01
Р/00 25,58 24,42 23,38 22,47 21,68 21,01 20,46 20,03 19,73 19,54 19,48 19,54 19,73 20,03 20,46 21,01 21,68 22,47 23,38 24,42 25,58 -
График изменения величины резистивной мощности Р(г; I) вдоль полоза при перемещении в пролете согласно формуле (15) приведен на рисунке 8.
По «диагонали» графика рисунка 8 значения потерь выше, так как элемент полоза под проводом нагрет общим током (суммой двух плеч), стекающим в данной точке (или растекающимся от этой точки).
Суммарная мощность по элементам полоза за один пролет контактной сети
Р1Ю=Я°0Р1(г;1). (18)
График распределения резистивной мощности вдоль полоза, определяемой потерями в его элементах за один пролет контактной сети, приведен на рисунке 9.
Необходимо отметить, что резистивная мощность полоза значительно меньше мощности переходного контакта, распределение которого в большей степени зависит от контактного нажатия токоприемника на подвеску [3, 8, 9].
Нагрев всей конструкции полоза осуществляется сильнее, когда провод находится в его середине (см. рисунок 5), однако при этом распределение нагрева вдоль полоза неравномерно
и наибольшая мощность резистивного нагрева наблюдается над шунтами - в местах стока тягового тока (см. рисунок 9).
I
30 Вт
20 15
Р(г)
10
0
I=160 Rп = 4 0 А; 0 мкОм
-300 -200
-100 0 г —
100
2м0м0
300
Рисунок 9 - График распределения резистивной мощности вдоль полоза
Предлагаемый расчет распределения плотности тягового тока вдоль полоза токоприемника подвижного состава в режиме движения, выполняемый без применения трехмерных моделей, осуществляется мгновенно и не требует значительных ресурсов.
Полученная закономерность распределения резистивной мощности вдоль полоза по его элементам позволяет усовершенствовать математическую модель теплового состояния полоза токоприемника ОмГУПСа [3, 8, 9].
В заключение можно сделать следующие выводы.
Предлагаемая модель распределения тягового тока вдоль полоза токоприемника подвижного состава в режиме движения является универсальной и может быть использована для расчета потерь тепла в отношении любых видов верхних узлов устройств токосъема магистрального электроподвижного состава. Относительная простота модели, высокая скорость расчета и иллюстративность являются преимуществами рассмотренной модели.
Полученные графики суммарной резистивной мощности нагрева полоза в пролете и его сопротивления хорошо согласуются с данными расчетов УрГУПСа [12] и ВНИИЖТа [2].
Экспериментальные исследования, проведенные в лаборатории ОмГУПСа, подтверждают расчетное распределение тока, полученное по результатам моделирования.
Полученные численные результаты распределения нагрева вдоль полоза с наибольшей мощностью резистивного нагрева над шунтами объясняют результаты расчета модели УрГУПСа [12].
Полученные закономерности неравномерного распределения резистивной мощности вдоль полоза позволяют усовершенствовать математическую модель теплового состояния полоза токоприемника ОмГУПСа [3, 8, 9].
Расчетная схема определения сопротивления полоза токоприемника подразумевает моделирование аварийных режимов работы - обрыв шунта. Модель может быть использована для расчета работы полоза с различными контактными подвесками, отличающимися способом организации зигзага и его траекторией.
5
Список литературы
1. Уве/ичение нагрузочной способности токоприемников / И. А. Бе/яев, Е. А. Во/огин, Ю. Е. Купцов [и др.]. - Текст : непосредственный // Же/езнодорожный транспорт. - 1974. -№ 8. - С. 51-54.
2. Тартынский, Д. В. Исс/едование износа контактных токосъемных э/ементов на основе моде/ирования токораспреде/ения в по/озе токоприемника / Д. В. Тартынский, М. Н. Еме/ья-нова, А. Т. Тиби/ов. - Текст : непосредственный // Вестник ВНИИЖТа. -2015. - № 2. - С. 53-56.
3. Томи/ов, В. В. Математическая моде/ь системы охлаждения по/оза токоприемника в режиме движения магистрального э/ектроподвижного состава / В. В. Томи/ов, С. М. Утепбергенова, О. А. Сидоров. - Текст : непосредственный // Транспорт Урала. -2020. - № 2 (65). - С. 86-92.
4. Сидоров, О. А. Исс/едование температуры нагрева по/оза токоприемника и способы ее снижения / О. А. Сидоров, А. Н. Смердин, В. В. Томи/ов. - Текст : непосредственный // Известия Транссиба. - Омск. - 2017. - № 4 (32). - С. 25-34.
5. Утепбергенова, С. М. Исс/едование систем охлаждения по/оза токоприемника магистрального э/ектроподвижного состава / С. М. Утепбергенова, В. В. Томи/ов, О. А. Сидоров. - Текст : непосредственный // Известия Транссиба. - 2019. - № 2 (38). -С. 66-75.
6. ГОСТ 32204-2013. Токоприемники железнодорожного э/ектроподвижного состава. Общие технические ус/овия. - Москва : Стандартинформ, 2014. - 24 с. - Текст : непосредственный.
7. Томи/ов, В. В. Особенности теп/ового расчета токоприемников магистрального э/ектроподвижного состава / В. В. Томи/ов, А. В. Тарасенко, А. Н. Кутькин. - Текст : непосредственный // Материалы шестого междунар. симпозиума «ЕИ;гаш'2011». - Санкт-Петербург : Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2013. - С. 526-536.
8. Утепбергенова, С. М. Методика расчета теп/ового состояния по/оза токоприемника магистрального э/ектроподвижного состава с учетом изменения положения контактного провода в плане / С. М. Утепбергенова, В. В. Томи/ов, О. А. Сидоров. - Текст : непосредственный // Известия Транссиба. - 2019. - № 4 (40). - С. 43-53.
9. Смердин, А. Н. Совершенствование методики определения нагрузочных показателей токоприемников магистрального э/ектроподвижного состава / А. Н. Смердин, В. В. Томи/ов,
B. М. Павлов. - Текст : непосредственный // Известия Транссиба. - 2019. - № 3 (39). -
C. 99-110.
10. Проверка токовой нагрузочной способности токоприемников ТАс 24 и ЛАс 25 / В. М. Павлов, П. В. Попов [и др.]. - Текст : непосредственный // Вестник ВЭ/НИИ. - 2015. -№ 2 (70). - С. 33-43.
11. Исследования токовой нагрузочной способности токоприемника магистрального э/ектроподвижного состава / В. М. Павлов, О. А. Сидоров [и др.]. - Текст : непосредственный // Вестник ВНИИЖТа. - 2015. - № 4. - С. 19-24.
12. Паранин, А. В. Расчет распределения тока в контактном проводе и по/озе токоприемника при токосъеме / А. В. Паранин, Д. А. Ефимов. - Текст : непосредственный // Транспорт Урала. - 2009. - № 4 (23). - С. 81-84.
13. Паранин, А. В. Математическое моделирование тепловых процессов при взаимодействии токоприемника и контактного провода / А. В. Паранин. - Текст : непосредственный // Транспорт Урала. - 2009. - № 4 (23). - С. 85-88.
References
1. Belyaev I.A., Vologin E.A., Kuptsov Yu.E., Kolcov V.P., Petrovsky V.M. Increasing the load capacity of current collectors. The Railway Transport magazine, 1974, no. 8. pp. 51-54 (In Russian).
2. Tartinsky D. V., Emelyanova M.N., Tibilov A.T. Research of running contacts wear based on simulation of current distribution in the pantograph slide. The Russian Railway Science Journal, 2015, no 2, pp. 53-56.
3. Tomilov V.V., Utepbergenova S.M., Sidorov O.A. Pantograph cooling system mathematical model during motion of the railway electric transport. Transport of the Urals - Scientific-technical journal, 2020. no 2 (65), pp. 86-92.
4. Sidorov O.A., Smerdin, A. N., Tomilov V.V. Research of temperature distribution unequality of a panhead and its reduction methods. Izvestiia Transsiba - The journal of Transsib Railway Studies; 2017, vol. 4, no. 32, pp. 25-34.
5. Utepbergenova S.M., Tomilov V.V., Sidorov O.A. Research of cooling system for pantograph head of electric train. Izvestiia Transsiba - The journal of Transsib Railway Studies, 2019, vol. 2, no. 38, pp. 66-75.
6. National Standard 32204-2013 Current collectors of railway electric rolling stock. General specification. Moscow, Standardinform Publ., 2013, 24 p. (In Russian).
7. Tomilov V.V., Tarasenko A.V., Kyutkin A. N. [Features of thermal calculation of current collectors of main electric rolling stock]. Materialy Shestogo Mezhdunarodnogo simpoziuma «El-trans'2011» [Materials of the Sixth International Symposium «Eltrans'2011»]. S. Petersburg, 2013, pp. 526-536 (In Russian).
8. Utepbergenova S. M., Tomilov V.V., Sidorov O. A. Method for the heat state calculating of pantograph head of a mainline electric rolling stock taking account the contact wire stagger Izvestiia Transsiba - The journal of Transsib Railway Studies, 2019, vol. 4, no. 40, pp. 43-53.
9. Smerdin, A. N., Tomilov V. V., Pavlov V. M. Improvement of the method for determining load indicators of current collectors of main electric rolling stock. Izvestiia Transsiba - The journal of Transsib Railway Studies, 2019, vol. 3, no. 39, pp. 99-110.
10. Pavlov V. M., Popov P. V., Sidorov O. A., Smerdin A. N., Tomilov V.V. Continuous current-carrying capacity test of TAs 24 and LAs 25 current-collectors. Vestnik VELNII - The journal of the Railway Research Institute, 2015, no 2 (70), pp. 33-43.
11. Pavlov V.M., Sidorov O.A., Smerdin A.N., Golubkov A.S., Tartynskiy D.V, Tomilov V.V. Current-Loading Capacity Investigations of Current Collector Operated with Mainline Electric Motive Power, The Russian Railway Science Journal, 2015, no 4, pp. 19-24.
11. Paranin A.V., Yefimov D.A. Calculation of current distribution in contact wire and current collector runner at current pickup. Transport of the Urals - Scientific-technical journal, 2009, no. 4 (23), pp. 81-84.
12. Paranin A.V. Mathematical modeling of thermal processes at interaction of a current collector and a contact wire. Transport of the Urals - Scientific-technical journal, 2009, no. 4 (23), pp. 85-88.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Томилов Валерий Викторович
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).
Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.
Кандидат технических наук, доцент кафедры «Электроснабжение железнодорожного транспорта», ОмГУПС.
Тел.: +7 (913) 610-62-67. E-mail: tomilov_omsk@mail.ru
INFORMATION ABOUT AUTHORS
Tomilov Valerii Viktorovich
Omsk State Transport University (OSTU).
35, Marx av., Omsk, 644046, the Russian Federation.
Ph. D. in Enbgineering, associate professor of the department «Power supply of railway transport», OSTU. Phone: +7 (913) 610-62-67 E-mail: tomilov_omsk@mail.ru
Сидоров Олег Алексеевич
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).
Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.
Доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Электроснабжение железнодорожного транспорта», ОмГУПС.
Тел.: +7 (3812) 31-34-46.
E-mail: egt@omgups.ru
Утепбергенова Сандугаш Мырзабековна
АО «Академия логистики и транспорта» (АО «АЛиТ»).
Шевченко ул., д. 97, г. Алматы, 050012, Республика Казахстан.
Кандидат технических наук, старший преподаватель АО «АЛиТ».
Тел.: +7 (778) 412-08-67.
E-mail: sandee86@mail.ru
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
Томилов, В. В. Исследование распределения плотности тягового тока вдоль полоза токоприемника подвижного состава в режиме движения / В. В. Томилов, О. А. Сидоров, С. М. Утепбергенова. -Текст : непосредственный // Известия Транссиба. -2022. - № 2 (50). - С. 124 - 135.
Sidorov Oleg Alekseevich
Omsk State Transport University (OSTU).
35, Marx av., Omsk, 644046, the Russian Federation.
Doctor of Sciences in Engineering, Professor, professor of the department «Power supply of railway transport», OSTU.
Phone: +7 (3812) 31-34-46
E-mail: egt@omgups.ru
Utepbergenova Sandugash Myrzabekovna
Academy of logistics and transport (ALT).
97, Shevchenko st., Almaty, 050012, the Republic of Kazakhstan.
Ph. D. in Engineering, Senior Lecturer of the Academy of logistics and transport.
Phone: +7 (778) 412-08-67.
E-mail: sandee86@mail.ru
BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION
Tomilov V.V., Sidorov O. A., Utepbergenova S. M. Study of the traction current density distribution along the panhead of the rolling stock pantograph in the motion mode. Journal of Transsib Railway Studies, 2022, no. 2 (50), pp. 124-135 (In Russian).
УДК 65.011.56
С. Г. Шантаренко, М. Ф. Капустьян, А. В. Обрывалин, А. А. Евсеев
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС), г. Омск, Российская Федерация
ЭФФЕКТИВНОСТЬ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИМ ОБСЛУЖИВАНИЕМ И РЕМОНТОМ ЛОКОМОТИВОВ
Аннотация. В статье приведены результаты разработки и внедрения методики управления технологическими процессами ремонта локомотивов на основе сетевого планирования. Методика позволяет в режиме онлайн отслеживать «узкие» места при производстве текущих ремонтов и сокращать продолжительность критического пути за счет варьирования временными показателями событий и работ, использования агрегатно-узлового метода ремонта, перераспределения ресурсов между критическими и некритическими работами. В основе разработанной методики лежит корректировка базовых сетевых графиков ремонта с учетом загруженности технологического оборудования и ремонтного персонала, наличия запасных частей и материалов, необходимости проведения внеплановых работ при плановой постановке в ремонт конкретного локомотива. Данный подход был реализован в рамках автоматизированной системы управления (АСУ) «Сетевой график» и обеспечивает контроль и корректировку выполнения технологических операций по показателям технологической подготовки ремонта. Разработан алгоритм определения обобщенного показателя эффективности при оценке качества функционирования автоматизированной системы управления техническим обслуживанием и ремонтном локомотив в сервисных локомотивных депо.
Ключевые слова: качество ремонта локомотива, сервисное локомотивное депо, сетевое планирование, управление технологическими процессами ремонта, автоматизированная система управления, корректировка сетевого графика, обобщенный показатель эффективности, алгоритм, методика расчета.
