CC BY
29
Соболева Ирина Юрьевна
Ташкентский государственный транспортный университет (ТГТрУ).
Адылходжаева ул., д. 1, г. Ташкент, 100167, Республика Узбекистан.
Старший преподаватель кафедры «Вагоны и вагонное хозяйство», ТГТрУ.
Тел.: (8-109-98-71) 299-06-81.
E-mail: soboleva_irinayu@mail.ru
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
Файзибаев, Ш. С. Многослойная наплавка обода колеса грузового вагона / Ш. С. Файзибаев, Э. С. Набиев, И. Ю. Соболева. - Текст : непосредственный // Известия Транссиба. - 2021. - № 3 (47). -С. 98 - 106.
Soboleva Irina Yurevna
Tashkent State Transport University (TSTU).
1, Adylkhodzhayeva st, Tashkent, 100167, Republic of Uzbekistan.
Senior lecturer of the department «Wagons and wagon facilities», TSTU.
Phone: (8-109-98-71) 299-06-81.
E-mail: soboleva_irinayu@mail.ru
BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION
Faizibaev Sh. S., Nabiev E. S., Soboleva I. Yu. Multilayer surfacing of a freight car wheel rim. Journal of Transsib Railway Studies, 2021, no. 3 (47), pp. 98 - 106 (In Russian).
УДК 621.311:621.331
А. А. Комяков, А. С. Вильгельм, А. И. Шкулов
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС), г. Омск, Российская Федерация
РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА СОВМЕСТНЫХ ТЯГОВЫХ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ С УЧЕТОМ ХАРАКТЕРИСТИК И ПАРАМЕТРОВ УЧАСТКОВ И
ПОЕЗДНОЙ СИТУАЦИИ
Аннотация. Статья посвящена разработке усовершенствованного алгоритма расчета системы тягового электроснабжения для дальнейшей практической реализации с целью повышения точности определения расхода и потерь электроэнергии в системе тягового электроснабжения за счет совмещения тягового и электрического расчетов и c учетом действующей поездной ситуации. Актуальность поставленной задачи обусловлена необходимостью повышения точности расчетов пропускной и провозной способности по условиям устройств электроснабжения с учетом критериев энергоэффективности перевозочного процесса. Рассмотрены имеющиеся решения данной проблемы в виде готовых программных комплексов и алгоритмов. Проведен численный эксперимент для участка постоянного тока в программе «Комплекс расчетов тягового электроснабжения», который показал, что относительная погрешность, определяющая сходимость тяговых и электрических расчетов, составляет от 1,6 до 5,1 %. Основной причиной расхождения является недостаточно корректный учет напряжения на токоприемнике электроподвижного состава. Предложен усовершенствованный алгоритм расчета системы тягового электроснабжения, отличительной чертой которого является проведение уточняющего полного тягового расчета до составления мгновенных схем. В результате проведенных исследований разработан общий алгоритм совместных тяговых и электрических расчетов с учетом характеристик и параметров работы участка и действующей поездной ситуации. Сделано заключение о преимуществах предлагаемого алгоритма и перспективных направлениях дальнейших исследований.
Ключевые слова: железнодорожный транспорт, подвижной состав, система тягового электроснабжения, энергоэффективность, пропускная способность, имитационное моделирование.
Aleksandr A. Komyakov, Aleksandr S. Vilgelm, Andrey I. Shkulov
Omsk State Transport University (OSTU), Omsk, the Russian Federation
ALGORITHM FOR JOINT TRACTION AND ELECTRIC CALCULATIONS OF TRACTION POWER SUPPLY SYSTEM WITH CONSIDERING
THE PARAMETERS OF RAILWAY SECTIONS AND TRAINING SITUATION
Abstract. Paper is devoted to the development of an improved algorithm for calculating the traction power supply system for further practical implementation in order to improve the accuracy of calculations of the traction power supply system by combining traction and electrical calculations with considering the current train situation. The relevance of
the task is due to the need to improve the accuracy of calculations of throughput and carrying capacity under the conditions ofpower supply devices with considering the criteria for energy efficiency of the transportation process. The available solutions to this problem in the form of ready-made software systems and algorithms are considered. A numerical experiment was carried out for the DC section in the program "Complex of calculations for traction power supply", which showed that the relative error that determines the convergence of traction and electrical calculations is from 1.6 % to 5.1 %. The main reason for the discrepancy is the insufficiently correct calculation of the voltage at the current collector of the electric rolling stock. An improved algorithm for calculating the traction power supply system is proposed. The distinguishing feature of this algorithm is the implementation of a clarifying full traction calculation before compiling instant schemes and instant electric and traction calculations. As a result of the research, a general algorithm for joint traction and electrical calculations with considering the parameters of railway sections and the current training situation has been developed,. A conclusion about the advantages of the proposed algorithm and promising directions for further research is made.
Keywords: railway, rolling stock, traction power supply system, energy efficiency, capacity, simulation.
В соответствии с Транспортной стратегией РФ до 2035 г. [1] ключевым инфраструктурным вызовом в части железнодорожного транспорта является недостаточная пропускная способность железнодорожных линий. Особенно остро эта проблема проявляется на Восточном полигоне, где имеют место ограничения пропускной и провозной способности, в том числе по условиям устройств электроснабжения. Для принятия решения о выборе способов ликвидации «узких мест» железнодорожной энергетической инфраструктуры с учетом удовлетворения будущего спроса на перевозки в большинстве случаев используется методология, основанная на имитационном моделировании работы системы тягового электроснабжения (СТЭ) и электроподвижного состава (ЭПС). При этом указанные расчеты должны выполняться с учетом критериев энергоэффективности перевозочного процесса, что также является одним из ключевых направлений развития ОАО «РЖД» [2].
В настоящее время существует ряд программных комплексов и разработок по данному направлению. Известны программный комплекс «Fazanord-качество», «Fazanord» и имитационная модель СТЭ для поездов повышенной массы.
Программный комплекс «Fazanord-качество» [3] предназначен для расчетов показателей качества электроэнергии в системах электроснабжения, определяет отклонение напряжения, несимметрии, несинусоидальности напряжений и токов, максимальные рабочие токи фидеров и токи коротких замыканий, влияние поездной ситуации на показатели качества электрической энергии в районах электроснабжения нетяговых потребителей.
Программный комплекс «Fazanord» [4] предназначен для автоматизации расчетов режимов СТЭ, для обширного расчета параметров СТЭ и позволяет рассчитывать режимы схем, содержащих до 1000 узлов, 6000 ветвей и до 500 элементов СТЭ.
Имитационная модель СТЭ для поездов повышенной массы [5] содержит алгоритм расчета СТЭ, направленный на определение мероприятий по усилению СТЭ. Основной целью данного алгоритма является выявление энергооптимальной массы грузовых поездов, а также поездов повышенной массы и длины. Указанный алгоритм определяет проблемные участки, ограничивающие пропуск поездов, производит оценку энергоэффективности данной зоны и позволяет в дальнейшем определить мероприятия по повышению энергообеспеченности всего участка.
Однако в настоящее время на сети железных дорог наиболее широкое распространение для целей моделирования СТЭ получил программный комплекс «КОРТЭС» (Комплекс расчетов тягового электроснабжения), разработанный Научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта в 2004 г.
Заложенные в этом комплексе методы и алгоритмы расчета доказали высокую эффективность, однако, по мнению авторов статьи, по ряду критериев требуют усовершенствования. В частности, недостаточно корректно осуществляется учет напряжения на токоприемнике ЭПС, в связи с чем наблюдаются значительные расхождения между расчетными и фактическими значениями расхода и потерь электрической энергии в СТЭ. Решение данной проблемы может быть основано на проведении совместных тяговых и электрических расчетов СТЭ с учетом
te 3(47) 2021
постоянно меняющихся параметров работы участков железных дорог и действующей поездной ситуации.
Цель исследования. Разработка усовершенствованного алгоритма расчета системы тягового электроснабжения для дальнейшей практической реализации с целью оптимизации нагрузки на вычислительную технику за счет совмещения тягового и электрического расчетов и с учетом действующей поездной ситуации.
Материал и методы исследования. Предложенные алгоритмы основаны на теории тяги поездов, методах расчета электрических цепей (методы контурных токов, узловых потенциалов, наложения и др.), итерационных методах расчета, а также на авторской методике расчета показателей СТЭ железной дороги переменного тока для целей выбора типа и мощности средств компенсации реактивной мощности, которая заложена в основу СТО РЖД 07.022.1-2015 [6].
Основной задачей тягового расчета является определение показателей работы электроподвижного состава, таких как токи электровоза и его тяговых двигателей, расход электроэнергии, перегрев обмоток электродвигателей, масса состава, скорость движения и др. Расчет производится с учетом полного использования мощности и кинетической и потенциальной энергии поезда для заданных участков и типов ЭПС.
На основе результатов тяговых расчетов становится возможным составлять расписания движения поездов, режимные карты вождения поездов, определять нормы расхода электроэнергии на тягу поездов и анализировать факторы, возникающие в эксплуатации ЭПС, для их улучшения и повышения эффективности тяги поездов. Расчет может быть использован также для планирования, модернизации и реконструкции новых участков, что в свою очередь приведет к повышению эффективности эксплуатации системы тягового электроснабжения [7].
В настоящее время мощности вычислительной техники растут быстрыми темпами, что способствует развитию расчетов СТЭ методом мгновенных схем по сечениям графика движения поездов. При уменьшении шага расчетов повышается точность выполняемых расчетов, но это приводит к повышенной нагрузке на вычислительную технику.
Имитационная модель СТЭ является сложной системой соотношений начальных условий, параметров и характеристик процесса. По этой причине используется имитация процессов, протекающих в системе, с сохранением их логической структуры, а не переход к преобразованию в классическую математическую модель СТЭ.
Применяемый в настоящее время для расчетов параметров СТЭ программный комплекс «КОРТЭС» имеет существенный недостаток, связанный с раздельным выполнением тяговых и электрических расчетов, т. е. тяговые расчеты выполняются без учета параметров работы и характеристик СТЭ и графика движения поездов. При этом электрические расчеты выполняются на основе графиков движения поездов, построенных по результатам тяговых расчетов, изначально выполненных с погрешностью. Ключевой с точки зрения определения электроэнергетических параметров ЭПС фактор, который нужно учитывать для устранения этой погрешности при тяговом расчете, - напряжение на токоприемнике ЭПС. Учет напряжения, которое в свою очередь зависит от параметров работы и характеристик СТЭ и графика движения поездов, позволяет корректировать принимаемые к расчету тяговые, тормозные и токовые характеристики ЭПС, полученные при номинальных значениях напряжения (3 кВ для постоянного тока и 25 кВ для переменного тока). Изменение этих характеристик скорректирует и режимы ведения поезда, расчетные величины токопотребления и тока рекуперации, которые непосредственно влияют на энергетические параметры работы участка в целом, такие как, например, потери энергии в контактной сети и расход энергии по счетчикам тяговых подстанций.
Расчеты, выполненные в программном комплексе «КОРТЭС» для двухпутного участка постоянного тока с легким (равнинным) типом профиля пути, позволили оценить погрешности таких расчетов, в которых в процессе тягового расчета не учитывается изменяющееся напряжение на токоприемнике электровоза. Тяговые расчеты были выполнены для участка
протяженностью 147,3 км в обоих направлениях для электровоза 2ЭС4К с поездом массой 5000 т с одной остановкой в пути следования в каждом направлении. Значение напряжения на токоприемнике электровоза было принято 3 кВ. Расход энергии за поездку составил в четном направлении 6000 кВт ■ ч, в нечетном - 4580 кВт ■ ч, рекуперация - 171 и 307 кВт ■ ч соответственно. Техническая скорость по расчету составила 51 км/ч. Далее на основе тяговых расчетов был составлен график движения поездов на пять пар поездов с межпоездным интервалом 30 мин. Данный график определил продолжительность электрического расчета - 300 мин. Для электрического расчета были заданы все необходимые параметры СТЭ, включая параметры девяти тяговых подстанций, и выполнены четыре электрических расчета для различных заданных уровней выпрямленного напряжения холостого хода (3,6; 3,55; 3,5 и 3,45 кВ). По результатам каждого расчета определялись значения расхода энергии по тяговым подстанциям, потери энергии в контактной сети и в трансформаторах (нагрузочные и холостого хода), а также относительная погрешность расчета исходя из баланса отпущенной и потребленной на участке энергии с учетом потерь и рекуперации по отношению к расходу энергии по счетчикам тяговых подстанций по выражению, %:
ЗЖ =
(Щ
+ Ж
ТП ^ гг рек
ЭПС
ЛЩ
ТП
ЛЖнагр
ТП
ЛЖкс)
100%,
(1)
ТП
где ЖТП - расчетный расход энергии по тяговым подстанциям, кВт • ч; Щрек- расчетная величина рекуперация по ЭПС, кВт • ч;
ЖЭПС- расчетный расход энергии по ЭПС, кВт • ч;
Л ЖТхПх - расчетные потери холостого хода по трансформаторам тяговых подстанций, кВт • ч; ЛЩнПагр-расчетные нагрузочные потери по трансформаторам тяговых подстанций, кВт • ч; ЛЖКС - расчетные потери в контактной сети, кВт • ч. Результаты четырех оценочных расчетов представлены в таблице.
Результаты расчетов по оценке погрешности расчетов показателей СТЭ в программном комплексе «КОРТЭС»
х.х
Номер расчета Расход энергии по ЭПС, кВт ■ ч Рекуперация, кВт ■ ч Принятое к расчету выпрямленное напряжение холостого хода, кВ Расход энергии по тяговым подстанциям, кВт ■ ч Потери энергии по трансформаторам тяговых подстанций, кВтч Потери в контактной сети, кВт ■ ч Относительная погрешность расчета, %
холостого хода нагрузочные
1 52900 2390 3,6 57679 990 108 3362 5,12
2 52900 2390 3,55 56795 990 108 3367 3,44
3 52900 2390 3,5 55835 990 108 3383 1,60
4 52900 2390 3,45 54972 990 108 3385 -0,04
Полученные результаты показывают, что для принятых уровней выпрямленного напряжения на тяговых подстанциях от 3,5 до 3,6 кВ относительная погрешность расчетов (расхождение результатов тяговых и электрических расчетов) составляет от 1,6 до 5,1 %, а для удовлетворительной сходимости результатов тяговых и электрических расчетов необходимо принять напряжение на тяговых подстанциях порядка 3,45 кВ. На практике же выпрямленное напряжение холостого хода на тяговых подстанциях является исходной информацией для расчетов, а изменяться в процессе расчетов в зависимости от поездной ситуации должны напряжения на токоприемниках ЭПС и, как следствие, токи, потребляемые ЭПС. Изменять напряжение на токоприемниках ЭПС в процессе тягового расчета, ориентируясь на результаты предварительных электрических расчетов, в комплексе «КОРТЭС» возможно, но данный процесс является
слишком трудоемким (требует корректировки режимной карты в программе тяговых расчетов по результатам множества электрических расчетов по мгновенным схемам с целью установления уровней напряжения по всем координатам участка для всех категорий поездов).
При этом более простой путь достижения сходимости тяговых и электрических расчетов с подбором уровней напряжений холостого хода тяговых подстанций (случай, описанный выше) приводит к существенным погрешностям, которые вызваны главным образом некорректным определением расходов энергии по тяговым подстанциям. В рассмотренном случае более высокие значения напряжений по тяговым подстанциям приводят к завышенному расходу энергии, поскольку токи, потребляемые электровозами, уже определены тяговыми расчетами и большее напряжение при неизменных токах естественно приводит к «перерасходу» энергии. Однако на практике более высокое напряжение на тяговых подстанциях приведет к большим напряжениям и на токоприемниках ЭПС и меньшим токам электровозов, что снизит потери энергии в контактной сети, а расходы энергии по тяговым подстанциям не будут так существенно зависеть от принятого напряжения холостого хода, а будут зависеть от потребляемой мощности тяговой нагрузки.
Таким образом, преимущество программного комплекса «КОРТЭС» заключается в том, что за короткий период времени могут быть выполнены тяговые расчеты, составлены графики движения поездов, выполнены электрические расчеты и получены необходимые значения энергетических параметров участка. Однако ввиду того, что в тяговых расчетах напряжение на токоприемнике ЭПС задается постоянным, результаты тягового и, как следствие, электрического расчета имеют существенные погрешности.
В исследованиях [8] учтен данный недостаток и в разработанном программном комплексе учитывается изменение напряжения в реальном времени, однако проведение уточняющего полного тягового расчета осуществляется после составления мгновенных схем. Это требует большого количества расчетов, в результате для их выполнения требуется длительное время. Объединение процессов электрического и тягового расчета позволяет моделировать процесс движения поезда, максимально приближенный к соответствующим реальным условиям и позволяет рассчитывать реальное напряжение на токоприемнике электровоза [9], [10]. Таким образом, при выполнении расчета должна создаваться база данных, приближенная к реальным показателям из расчетных матриц в каждый дискретный момент времени.
Результаты исследования и их обсуждение. В разработанном алгоритме (рисунок) для определения значения первичных токов, напряжений и скоростей движения предлагается производить предварительные тяговые расчеты по всем категориям поездов для составления предварительного графика движения поездов, используемого для дальнейшего расчета по мгновенным схемам. Далее идет поэтапный электрический и тяговый расчет с заданным дискретными шагом. Это необходимо для учета множества переменных, изменяющихся в реальном времени.
С учетом перечисленного выше создан алгоритм совместных тяговых и электрических расчетов с учетом характеристик и параметров работы участка и действующей поездной ситуации. Основой алгоритма является электрический расчет СТЭ с составлением мгновенных схем, использованием матричных выражений и тяговый расчет на основе правил тяговых расчетов для поездной работы. Это должно привести к повышению точности определения энергетических показателей движения поезда и системы тягового электроснабжения в границах анализируемого участка.
В разработанном алгоритме ввод исходных данных осуществляется в три этапа. На первом этапе в блоке 1 вводятся данные участка железной дороги: план и профиль пути с указанием остановок, значения кривых и уклонов, ограничения скорости, остановки, протяженность участка.
Начало
1
Ввод данных об участке
2
Ввод данных об элементах и параметрах СТЭ
3
V
Ввод данных об ЭПС на участке
Тяговый расчет № п
п = п + 1
7
V
Построение ГДП
10
Построение мгновенных схем
11
Электрический расчет мгновенных схем
12
Тяговый расчет для мгновенных схем
13
V
t = t + ^
14
Вывод данных пользователю
_у
Конец
Основной алгоритм расчета системы тягового электроснабжения
6
На втором этапе в блоке 2 вводятся данные о параметрах СТЭ участка. К ним относятся информация о расположении объектов СТЭ (посты секционирования, тяговые подстанции), о контактной сети, устройство тяговых подстанций (тип и число понижающих и тяговых трансформаторов, тип проводов и длина фидерных линий), внешние характеристики тяговых подстанций. При вводе данной информации используются электронные базы данных.
На третьем этапе в блоке 3 вводятся данные о подвижном составе, которые находятся на участке: серия ЭПС, его масса и масса всего состава, количество осей состава, нагрузка на ось.
Блок 4 отвечает за запуск нового первичного тягового расчета для каждой единицы подвижного состава, находящегося на расчетном участке. Блок 5 является полным предварительным тяговым расчетом для всего ЭПС на расчетном участке движения в обоих направлениях. Данный расчет считается предварительным (расчетное напряжение на токоприемнике принимается постоянным, равным для постоянного тока 3 кВ, для переменного тока 25 кВ) и осуществляется на основе «Правил тяговых расчетов для поездной работы» [11] и ГОСТ 57670-2017 [12].
В результате получаем необходимые токи и скорости ЭПС для дальнейших расчетов. В блоке 7 строится расчетный график движения поездов (ГДП) на участке.
Блоки 8, 9 и 13 отвечают за то, чтобы расчеты производились с заданным шагом по времени от начала и до завершения расчета движения подвижного состава.
В блоке 10 производится построение мгновенной схемы замещения для расчетного участка. Схема замещения включает в себя следующие элементы: сопротивления ветвей, в том числе входящих в них элементов, электродвижущие силы, источник тока, который задает тяговую нагрузку. Данная схема необходима для дальнейшего электрического расчета.
Блок 11 предназначен для выполнения электрического расчета. Данный расчет необходим для определения напряжения на токоприемнике в дискретный момент времени, чтобы использовать эти значения в тяговом расчете.
Блок 12 представляет собой тяговый расчет в дискретный момент времени с учетом рассчитанного напряжения и расположения всех поездов на участке. Введение данного блока позволяет решить проблему, связанную с некорректным учетом напряжения на токоприемнике электроподвижного состава, и таким образом повысить точность определения расхода и потерь электрической энергии.
Итогом работы алгоритма является вывод всех необходимых пользователю данных, полученных в результате работы алгоритма: напряжения на токоприемниках ЭПС, токи ЭПС, токи по фидерам тяговых подстанций, скорость, местоположения в каждый момент времени.
Основной особенностью предлагаемого алгоритма является выполнение совместных тяговых и электрических расчетов на основе предварительного тягового расчета, характеристик графика движения поездов и СТЭ. Отличительной чертой данного алгоритма является проведение уточняющего полного тягового расчета до составления мгновенных схем и мгновенного электрического и тягового расчета [8].
Данный подход позволяет снизить нагрузку на вычислительную технику и повысить скорость расчета для реализованной в будущем рабочей версии программы, повысить точность за счет учета в расчете действующей поездной ситуации, характеристик и параметров работы участка. Расчеты, выполняемые в программе на основе предлагаемого алгоритма, могут быть использованы для планирования, модернизации и реконструкции эксплуатируемых электрифицированных участков железных дорог, а также для проектирования параметров новых участков, что в свою очередь способствует повышению эффективности эксплуатации СТЭ.
Список литературы
1. Транспортная стратегия Российской Федерации до 2030 года с прогнозом на период до 2035 года : Распоряжение Правительства Российской Федерации № 3363-р от 27 ноября 2021 г. // https://mintrans.gov.ru : сайт. - Текст : электронный. - URL : https://mintrans.gov.ru/file/ 473193 (дата обращения: 19.11.2021).
2. Энергетическая стратегия холдинга «Российские железные дороги» на период до 2015 года и на перспективу до 2030 года : Распоряжение ОАО «РЖД» № 2718р от 15 декабря 2011 г. // http://www.rzd-expo.ru : Текст : электронный. - URL : http://www.rzd-expo.ru/doc/Energ_Stra-teg_new.pdf (дата обращения: 19.11.2021).
3. Крюков, А. В. Компьютерные технологии для моделирования систем электроснабжения железных дорог переменного тока / А. В. Крюков, В. П. Закарюкин. - Текст : непосредственный // Транспорт Российской Федерации. - 2010. - № 3 (28). - С. 61-65.
4. Закарюкин, В. П. Методы совместного моделирования систем тягового и внешнего электроснабжения железных дорог переменного тока : монография / В. П. Закарюкин, А. В. Крюков. - Иркутск : Иркутский гос. ун-т путей сообщения, 2010. - 160 с. - Текст : непосредственный.
5. Гаранин, М. А. Моделирование системы тягового электроснабжения переменного тока для пропуска поездов повышенной массы / М. А. Гаранин, Т. В. Бошкарева, С. А. Фроленков - Текст : непосредственный // Вестник транспорта Поволжья - 2016. - № 5 (59). - С. 22-27.
6. СТО РЖД 07.022.1-2015 Система тягового электроснабжения железной дороги переменного тока. Методика расчета показателей для выбора типа и мощности средств компенсации реактивной мощности. Утвержден распоряжением ОАО «РЖД» от 08.12.2015 № 2864р. - Москва : ОАО «РЖД», 2015. - 73 с. - Текст : непосредственный.
7. Черемисин, В. Т. Оценка технологических потерь в тяговой сети в условиях применения электроподвижным составом рекуперативного торможения / В. Т. Черемисин, А. С. Вильгельм, В. Л. Незевак - Текст : непосредственный // Вестник Ростовского гос. ун-та путей сообщения. - 2014. - № 2 (54). - С. 106-111.
8. Тарута, П. В. Повышение эффективности использования энергии рекуперации в системе тягового электроснабжения постоянного тока : специальность 05.22.07 «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Тарута Павел Викторович ; Омский гос. университет путей сообщения. - Омск, 2004. - 164 с. - Текст : непосредственный.
9. Марквардт, Г. Г. Алгоритм тягового расчета при заданном времени хода по участку постоянного тока с учетом изменяющегося напряжения на токоприемнике электровоза в режимах тяги и рекуперации / Г. Г Марквардт. - Текст : непосредственный // сборник научных трудов ВНИИЖТа. - 1974. - Вып. 520.
10. Паристый, И. Л. Вождение поездов повышенного веса и длины: опыт Московской железной дороги / И. Л. Паристый, Р. Г. Черепашенец. - Москва : Транспорт, 1983. - 239 с. -Текст : непосредственный.
11. Правила тяговых расчетов для поездной работы : Распоряжение ОАО «РЖД» № 867р от 12.05.2016 // https://docs.cntd.ru/ : Текст : электронный. - URL https://docs.cntd.ru/ document/1200079084 (дата обращения: 19.11.2021).
12. ГОСТ 57670-2017 Системы тягового электроснабжения железной дороги. Методика выбора основных параметров. - Москва : Стандартинформ, 2017. - 48 с. - Текст : непосредственный.
References
1. Transportnaya strategiya Rossijskoj Federacii do 2030 goda s prognozom na period do 2035 goda: Rasporyazhenie Pravitel'stva Rossijskoj Federacii N 3363-r ot 27 noyabrya 2021 (Transportnaya strategiya Rossiyskoy Federatsii do 2030 goda s prognozom na period do 2035 goda: Decree of the Government of the Russian Federation No. 3363-r of November 27, 2021), Available at: https://mintrans.gov.ru/file/473193 (accessed 19 November 2021).
2. Energeticheskaya strategiya holdinga «Rossijskie zheleznye dorogi» na period do 2015 goda i naperspektivu do 2030 goda : Rasporyazhenie OAO «RZHD» № 2718r ot 15 dekabrya 2011 (Energy strategy of the holding "Russian Railways" for the period up to 2015 and for the future up to 2030 : Order of JSC "Russian Railways" No. 2718r dated December 15, 2011), Available at: http://www.rzd-expo.ru/doc/Energ_Strateg_new.pdf (accessed 19 November 2021).
te 3(47) 2021
3. Kryukov A. V., Zakaryukin V. P. Computer technologies for modeling AC railway power supply systems [Kompyuternyye tekhnologii dlya modelirovaniya sistem elektrosnabzheniya zheleznykh dorog peremennogo toka]. Transport Rossiyskoy Federatsii - The journal of Transport of the Russian Federation, 2010, no. 3 (28), pp. 61 - 65.
4. Kryukov A. V., Zakaryukin V. P. Metody sovmestnogo modelirovaniya sistem tyagovogo i vneshnego elektrosnabzheniya zheleznyh dorog peremennogo toka (Methods of joint modeling of traction and external power supply systems of AC railways monograph). Irkutsk: Irkitsk State Transport University Publ., 2010, 160 p.
5. Garanin M. A., Boshkareva T. V., Frolenkov S. A. Modeling of an alternating current traction power supply system for passing elevated trains [Modelirovanie sistemy tyagovogo elektrosnabzheniya peremennogo toka dlya propuska poezdov povyshennyj massy]. Vestnik transporta Pov-olzh'ya - Bulletin of transport of the Volga region, 2016, no 5 (59), pp. 22 - 27.
6. STO RZD 07.022.1-2015 «Sistema tyagovogo elektrosnabzheniya zheleznoj dorogiperemennogo toka. Metodika rascheta pokazatelej dlya vybora tipa i moshchnosti sredstv kompensacii reak-tivnoj moshchnosti» (STO RZD 07.022.1-2015 «Traction power supply system of the AC railway. The method of calculating indicators for selecting the type and power»). Moscow : JSC «Russian Railways» Publ., 2015, 73 p.
7. Cheremisin V. T., Vilgelm A. S., Nezevak V. L. Evaluation of technological losses in the traction network under conditions of application of regenerative braking by electric rolling stock [Ocenka tekhnologicheskih poter' v tyagovoj seti v usloviyah primeneniya elektropodvizhnym sostavom rekuperativnogo tormozheniya]. Vestnik Rostovskogo gos. un-ta putej soobshcheniya -Bulletin of the Rostov State University of Railways, 2014, no. 5 (54), pp. 106 - 111.
8. Taruta P. V. Povyshenie effektivnosti ispol'zovaniya energii rekuperacii v sisteme tyagovogo elektrosnabzheniyapostoyannogo toka (Improving the efficiency use of energy recovery in the system of traction power supply DC). Doctor's thesis, Omsk, OSTU, 2004, 164 p.
9. Marquardt G. G. Algoritm tyagovogo raschetapri zadannom vremeni hodapo uchastkupostoyan-nogo toka s uchetom izmenyayushchegosya napryazheniya na tokopriemnike elektrovoza v rezhimah tyagi i rekuperacii [The Algorithm of calculation of traction at any given time of the stroke phase DC to changing the voltage at the pantograph of an electric locomotive in the modes of traction and recovery]. Sbornik nauchnyh trudov VNIIZHT- collection of scientific works VNIIZHT, 1974, issue 520.
10. Parity I. L., Ceripasina R. G. Vozhdeniepoezdovpovyshennogo vesa i dliny: opyt Moskovskoj zheleznoj dorogi (Driving trains increased weight and length: the experience of the Moscow railway). Moscow, Transport, 1983, 239 p.
11. Pravila tyagovyh raschetov dlya poezdnoj raboty : Rasporyazhenie OAO «RZHD» № 867r ot 12.05.2016 (Rules of traction calculations for train work: Order of JSC "Russian Railways" No. 867r dated 12.05.2016), Available at: https://docs.cntd.ru/document/1200079084 (accessed 19 November 2021).
12. Sistemy tyagovogo elektrosnabzheniya zheleznoj dorogi. Metodika vybora osnovnyh par-ametrov, GOST 57670-2017 (The railway track power supply systems. The methods of selecting fundamental parameters, GOST 57670-2017). Moscow, Standardinform, 2016, 48 p.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Комяков Александр Анатольевич
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).
Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.
Доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Теоретическая электротехника». Тел.: +7 904 322-89-05. E-mail: tskom@mail.ru
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Komyakov Aleksandr Anatol'evich
Omsk State Transport University (OSTU).
35, K. Marx av., Omsk, 644046, the Russian Federation.
Doctor Of Sciences in Engineering, docent, professor of the department «Theoretical electrical engineering». Phone: +7 904 322-89-05. E-mail: tskom@mail.ru
Вильгельм Александр Сергеевич
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).
Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.
Кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Подвижной состав электрических железных дорог», ОмГУПС.
Тел.: +7-983-528-93-74.
E-mail: vilgelm87@gmail.com
Шкулов Андрей Иванович
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).
Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.
Аспирант кафедры «Теоретическая электротехника», ОмГУПС.
Тел.: + 79236954613.
E-mail: shkulov.ai@gmail.com
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
Vilgelm Aleksandr Sergeevich
Omsk State Transport University (OSTU).
35, K. Marx av., Omsk, 644046, the Russian Federation.
Ph. D. in Engineering, Assistant Professor of the department «Rolling stock of electric railways».
Phone: +7-983-528-93-74.
E-mail: vilgelm87@gmail.com
Shkulov Andrey Ivanovich
Omsk State Transport University (OSTU).
35, K. Marx av., Omsk, 644046, the Russian Federation.
Postgraduate student of the department «Theoretical electrical engineering», OSTU.
Phone: + 79236954613.
E-mail: shkulov.ai@gmail.com
BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION
Комяков, А. А. Разработка алгоритма совместных тяговых и электрических расчетов с учетом характеристик и параметров участков и поездной ситуации / А. А. Комяков, А. С. Вильгельм, А. И. Шкулов. -Текст : непосредственный // Известия Транссиба. -2021. - № 3 (47). - С. 106 - 115.
Komyakov A. A., Vil'gel'm A. S., Shkulov A. I. Algorithm for joint traction and electric calculations of traction power supply system with considering the parameters of railway sections and training situation. Journal of Transsib Railway Studies, 2021, no. 3 (47), pp. 106 - 115 (In Russian).
УДК 625.1+624.139.6
Т. В. Шепитько, А. А. Зайцев, Н. И. Тенирядко, В. А. Бучкин
Российский университет транспорта (РУТ (МИИТ)), г. Москва, Российская Федерация
ТРАНСПОРТНОЕ РАЗВИТИЕ СЕВЕРНЫХ ТЕРРИТОРИЙ РОССИИ
Аннотация. В ходе научного сопровождения проектирования, строительства и эксплуатации, а также прогнозирования развития транспортной инфраструктуры в Арктическом регионе учеными РУТа (МИИТа) предложена методика отработки новых конструктивно-технологических решений посредством их апробации на небольшом участке трассы, получившем статус опытно-экспериментального; предложен ряд решений, которые могут учитываться и использоваться в ходе развития транспортной инфраструктуры в Арктике.
В последние годы предпринят ряд экспедиций для изучения особенностей условий строительства транспортных объектов, включая климатические и инженерно-геологические, а также фактическое состояние существующих транспортных объектов (Полярная магистраль Салехард - Игарка): обследовательские экспедиции 2005, 2012 гг.; совместные экспедиции с Русским географическим обществом с участием ученых Института пути, строительства и сооружений РУТа (МИИТа) в Арктическом регионе в 2019 - 2021 гг., в ходе последних организована сеть геомониторинга; получены данные по температурам в воздушной среде и в приповерхностной зонах грунтовой среды; проведены лабораторные и полевые испытания грунтов; даны рекомендации по особенностям строительства транспортных объектов, включая возведение земляного полотна, с использованием различных вариантов технических и конструктивно-технологических решений.
Целью статьи является обобщение опыта освоения северных территорий за счет развития транспортных коммуникаций и апробации новых конструктивно-технологических решений по сооружению земляного полотна на опытно-экспериментальном участке трассы.
Представленный в настоящей статье подход может быть использован для формирования эффективной Высокоширотной российской транспортной системы в Арктической зоне РФ с прогнозированием трендов ее развития.
Ключевые слова: транспорт, транспортная доступность, инфраструктура железных дорог, Северный широтный ход, Восточный участок, ЯНАО и Красноярский край.
