Регулювання напруги в контактній мережі електрифікованих залізниць постійного струму Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 621.331.3

е. м. косдрев (днузт)

Днтропетровський нацiональний унiверситет залiзничного транспорту iMeHi академiка В. Лазаряна 49010, Днтропетровськ, вул. Лазаряна, 2, тел. +38(056) 793-19-11, e-mail: kosarev@e.diit.edu.ua. ORCID: orcid.org/0000-0003-3574-7414

РЕГУЛЮВАННЯ НАПРУГИ В КОНТАКТН1Й МЕРЕЖ1 ЕЛЕКТРИФ1КОВАНИХ ЗАЛ1ЗНИЦЬ ПОСТ1ЙНОГО СТРУМУ

Вступ

На електрифшованому залiзничному транспорт вiд значення напруги в тяговш мережi в першу чергу залежить швидкiсть руху електро-возiв, пропускна та провiзна спроможнiсть д> лянки. Правилами улаштування системи тягового електропостачання затзниць Украши [1] встановлеш дiючi значення напруги на шинах тягових пiдстанцiй i струмоприймачах електро-рухомого складу (ЕРС) у нормальному i виму-шеному режимах системи електрично! тяги. Очевидно, що напруга на струмоприймачах електровозiв, якi знаходяться на фщернш зонi, не може бути постшною i рiвною 3,0 кВ навггь за наявностi на зош пристро!в регулювання. Однак прагнення до звуження дiапазону вщхи-лення напруги е основною умовою забезпечен-ня номiнального режиму роботи тягових i до-помiжних машин електровоза. При цьому не-обхiдно враховувати, що шдвищення рiвня напруги на струмоприймачi електровоза сприяе шдвищенню техшчно! швидкостi руху по!зда, а при збереженш споживано! потужностi веде до зниження струму електровоза. Тому для досяг-нення бшьш високих енергетичних показникiв системи тягового електропостачання постшно-го струму та шдвищення енергоефективносп ЕРС при високих швидкостях руху необхiдно впроваджувати системи для звуження дiапазо-ну вiдхилення напруги на струмоприймачах швидюсного ЕРС.

Мета роботи - визначення рiвня наруги в контактнш мережi для забезпечення мшмаль-них втрат електроенерги в залежносп вiд напруги на шинах тягових шдстанцш та потужно-стi пiдсилюючого пункту.

Вплив змши напруги на роботу електро-рухомого складу

Основними вимогами, що висуваються з боку електрорухомого складу до системи тягового електропостачання е забезпечення рiвня напруги на струмоприймач^ який би гарантував досягнення задано! швидкоси, обумовлено!

© Косарев е. М., 2015

графiком руху, та забезпечував надшну та справну роботу Bcix елементiв ЕРС.

Вплив змши напруги на змшу швидкост руху електровозiв постiйного струму з двигунами послщовного збудження з врахуванням схеми з'еднання тягових двигушв, приведеного ухи-лу, коефiцieнту послаблення збудження та ваги по!зда змшюетъся в межах [2]:

— = 0,01...0,03 км/£од

dU В

(1)

Як видно з (1), в усталеному режимi роботи ЕРС залежшсть змiни швидкостi вiд змши напруги невелика, що обумовлено значною шер-цiйнiстю по!зда. Але при зниженш напрузi зб> льшуеться час розгону по!зда для досягнення встановлено! швидкостi та час ходу електровоза шд струмом для И збереження. Таким чином, збшьшуеться загальний час ходу електровозу шд струмом, що призводить до додаткових ви-трат електроенерги.

При слщуванш по!зда розрахунковим шд-йомом зниження напруги на струмоприймачi призводить до зростання температури обмоток електродвигунiв та зниження пропускно! спро-можностi дшянки через збiльшення часу ходу по!зда. Також зниження напруги зменшуе про-дуктивнiсть роботи допомiжного обладнання, а саме мотор-вентиляторiв та мотор-компресорiв. Внаслщок цього погiршуються умови охоло-дження тягових двигунiв та iншого електрооб-ладнання, збiльшуеться час вiдпуску пневмати-чних гальм по!зда.

За умовами надшност роботи ЕРС, з одного боку, повинен забезпечуватись рiвень напруги, не нижчий за мiнiмально допустимий з умов нагрiвання тягових двигушв та двигушв допо-мiжного обладнання. З шшого - не перевищу-вати максимально допустимого значення за по-тенцiйними умовами на колекторi для запоб> гання виникнення кругового вогню. На дшян-ках з можливютю рекупераци напруга в тяговш мережi повинна забезпечувати мiнiмально до-пустиме значення на струмоприймачах елект-ровозiв, що знаходяться в режимi тяги i не пе-

ревищувати значення на струмоприимач1 реку-перуючого електровозу.

Таким чином, напруга в тяговш мереж1 повинна задовольняти вимогам (2) для забезпе-чення стало! швидкосп по!зда та умов для режиму рекупераци. Також значення напруги в контактнш мереж1 повинне забезпечувати мь шмальш втрати електроенерги при реал1зацИ графша руху по!зд1в.

итт < иетяг — итм < иерекуп — итах,

(2)

де итщ - мшмально допустиме значення напруги в контактнш мереж1, В;

иетяг - значення напруги на струмоприй-

мач1 електровозу, якай знаходиться в режим! тяги, В;

итм - напруга в тяговш мереж^ В;

иерекуп - значення напруги на струмоприй-

мач1 електровозу, якай знаходиться в режим! рекупераци, В;

и „

максимальне значення напруги в

контактнш мереж1, В.

Але ч1тке дотримання поставлених вимог неможливе, оскшьки на величину розмаху i тривалють змш напруги д1е багато чинниюв, тому даний процес можна розглядати як стоха-стичний. Серед впливаючих фактор1в, можна вщзначити р1вень напруги на шинах тягових шдстанцш, який характеризуеться досить великим розкидом значень, викликаних коливання-ми напруги в живлячш енергосистем1 та змша-ми тягового навантаження. Не менш важливи-ми е втрати напруги в тяговш мереж1, яю, в свою чергу, залежать вщ струму електровозу, його мюцезнаходження та взаемного розташу-вання шших потяпв на фщершй зош та !х ре-жим1в роботи. Очевидно, доцшьним було б за-безпечення такого режиму напруги в тяговш мереж^ який би найбшьшою м1рою задоволь-няв поставленш умов1 (2).

Застосування на тягових шдстанщях при-стро!в автоматичного регулювання та керова-них перетворювальних агрегат1в з1 стабшзащ-ею вихщно! напруги дозволяе лшвщувати лише вплив коливань живлячо! енергосистеми та па-дшня напруги на внутршньому опор1 тягових шдстанцш Вплив втрат напруги в опор1 прово-д1в контактно! мереж м1жп1дстанц1йно! зони вщ тягового навантаження збериаеться. Тому, в окремих випадках, при жорстких вимогах до якост напруги, наприклад, на д1лянках з1 шви-дюсним рухом, впровадження стабшзацп лише на шинах тягових шдстанцш буде недостатшм.

Для виршення дано! проблеми додатково ста-бшзують напругу в контактнш мережа

Досягнення i стабшзащя заданого р1вня напруги на м!жтдстанцшнш зош потребуе побу-дови розподшено! системи вим1рювань та на !! основ1 системи керування у реальному чась Однак, як зазначалось в [3] створення тако! слщкуючо! системи при наявност декшькох потяпв в зош, коли втрата напруги до кожного з них буде в1др1знятись, дуже важке та не дощ-льне. Тому широкого застосування набули системи стабшзацп на посту секщонування, яю довели свою ефектившсть значно знизивши коефщент вар1ац1! напруги на струмоприйма-чах електрорухомого складу.

На сучасному етат розвитку техшки та тех-нологш стае можливим створення слщкуючо! системи автоматичного керування та побудова на !! баз1 системи для забезпечення заданого р1вня напруги на струмоприймачах електрово-з1в, що дозволить досягти енергооптимальних режишв роботи СТЕ.

Забезпечення заданого рiвня напруги в контактнш мереж1

На кафедр1 «Електропостачання зал1зниць» ДНУЗТ розроблено спос1б [4] за допомогою якого, незалежно вщ кшькост по!зд1в на м1жп1-дстанцшнш зош та !х навантаження, обмежу-еться нижшй р1вень напруги на струмоприймачах ЕРС (рис. 1). Такий споаб передбачае по-будову розподшено! системи вишрювань для визначення розподшу напруги уздовж м1жи1дс-танц1йно! зони та встановлення тдсилюючого пункту на посту секщонування для зменшення втрат напруги до струмоприймач1в електрово-з1в.

Рис. 1. Схема електропостачання дшянки електри-фжованох зал1зниц1. 1 - тягова пвдстанщя; 2 - контактна мережа; 3 - пост секцюнування; 4 - пвдсилюю-чий пункт тягово!' мережi; 5 - пристрш вимiрюваиия напруги з бездротовою передачею даних; 6 - блок декодування даних; 7 - система управлшня

Для визначення необхiдного струму шдси-люючого пункту для забезпечення заданого рiвня напруги запишемо рiвняння балансу

© Косарев е. М., 2015

втрат напруги в контактнш мереж1. В загаль-ному вигщщ матимемо

A ик (/вир ) + A Unn ( хпп, xUmm , ^вир, ^пп ) =

(3)

= AU з +Аипп ( 1пп ),

де AUK (1вир ) - падiння напруги в контактнш мережi з урахуванням вирiвнювального

струму 1вир ;

AUm(/вир, 1пп) - падшня напруги вiд струму пiдсилюючого пункту розташованого в ко-

AU(x) k AU, (l j

к I вир/

ординатi Хпп , 3i струмом /пп в точщ xUmin з урахуванням вирiвнювального струму /вир ;

AUвИр (/вир ) - втрати напруги вщ вирiвню-вального струму /вир .

AUз - втрата напруги до струмоприймача електровозу, при якiй на останньому буде за-безпечено заданий рiвень напруги;

AURon (Ud,lBVip)

AUm(lB»p,U

Рис. 2. До пояснения р1вняння балансу втрат потужносп

AUз = Udl - Uз, (4)

де Udl - значення випрямлено! напруги на шинах першо! тягово! пiдстанцiï;

^з ■

/ук (хпп, /пп ) (хпп ) ' /пп + +Ф2 (хпп ) • /пп + ^4 (хпп ) • /пп,

(7)

U3 - заданий рiвень напруги.

де д\,ф2,Щ - функцiï струморозподiлу для даноï схеми живлення.

п1 п2 AU'к ( /вир ) = Z AU^i +2 AU^i i=1 i=1

+A Uвир ( 1вир ),

(5)

A Um ( хпп, xUmln , /вир, /пп ) = /пп • f(х) + AUвир (/вир),

(8)

де AUjjii, AU"2i - втрати напруги вщ одного поïзду на першш та другiй колiï вiдповiдно;

П1,П2 - кiлькiсть поïздiв на першш та другш колiï вiдповiдно.

A Um ( хпп, хиmln , /вир, /пп ) =

де f (х) - функцiя опору, яка визначасться i3 спiввiдношення струму пiдсилюючого пункту та розподшу цього струму в контактнш мереж1.

Тепер рiвняння заданого рiвня напруги ма-тиме вигляд:

(9)

= /ук ( хпп, /пп ) • Г0 • хпп + +/ук ( хпп, /1Ш ) • r0 • (Lc — хпп ) + +/ук (хпп , /1Ш ) • r0 • ( хпп — Lc) + +A ^вир ( /вж>)

(6)

/пп •f (х) + AUвир (/вир ) = = AUз +AUвир (/вир ) - AUк (/вир ),

З рiвняння (9) знаходимо струм шдсилюю-чого пункту:

AUз - AU" (/вир )

/пп

вир вир

де /у ( хдп, /пп ) - струм в контактнш мереж вiд пiдсилюючого пункту, який знаходиться в точщ хпп .

f ( х)

(10)

Як видно з виразу (10) струм при вико-наннi умови AU3<AUIK(/вир) мае вщ'емне значення, що вказуе на необхщшсть генерацiï до-датково!' потужностi. Перевiрка дано1' умови

© Косарев е. М., 2015

виконуеться в кожен момент часу по обох коль люючий пункт в роботу не вмикаеться. Деталь-

ях дшянки. До розрахунку автоматично прий- ний алгоритм роботи системи зображено на

маеться колiя з бшьшою втратою напруги. У рис. 3. випадку невиконання поставлено! умови шдси-

Для

другот коли' Х—0,1..Х .

—<Г ик2(Х)<итп Ъ

Так

итп— ик2(Х)

Хтп—Х

Г

^^итп—

^^Х.АХпп-Хтт

Так

итп=ич(Х) Хтп—Х

итп<ист Так

Визначення ди

Перше наближення /пп

Перерахунок струм 1в фщер1в та вир1внювальних с^рум1в 1ф1, /вир

Уточнення ди

Наступне наближення /пп(/)

-<Г11пп(/) - /пп(/-1)|<0,1

Формування масиву /пп

^ Вих1д ^

и, В

3600т

Рис. 3. Алгоритм роботи системи з обмеження нижиього рiвия напруги на струмоприймачах ЕРС

Результат роботи системи при рус чотирьох по!зд1в розрахунковою дiлянкою з напругою на шинах сумiжних тягових пiдстанцiИ 3500 В та стабшзащею на рiвнi 3100 В зображено на рис. 5. При цьому необхщна потужшсть шдсилюю-чого пункту становить близько 2 МВт, а втрати електроенерги в тяговш мережi за час виконан-ня графша руху зменшились на 32 %.

и, в

3600Г

35

I, хв

Рис. 4. Напруга на струмоприймачах електровозiв без пiдсилюючого пункту

5 10 15 20 25 30 35

£ хв

Рис. 5. Напруга на струмоприймачах електровозiв при робот пвдсилюючого пункту

Як видно з рис. 5 за допомогою запропоно-вано! системи стае можливим обмеження ниж-нього р1вня напруги, але залишаеться не вир1-шеним питання про оптимальне значення на-пруги для забезпечення найбшьш рацюнально-го енергетичного режиму роботи СТЕ.

Для дослщження даного питання проводились розрахунки на математичнш модел1 при реалпацп граф1ка руху чотирьох по!зд1в з упж-

© Косарев е. М., 2015

/пп — 0

10

15

20

25

30

мальним мiжпо!зним iнтервалом. Дослiдна д> лянка довжиною 20 км отримувала живлення за вузловою схемою, тип тягово! мереж М120+2МФ100+А185+Р65 (рис. 6). Пдсилюю-чий пункт встановлено на посту секцюнування. Розрахунки проводились почергово для рiзних рiвнiв напруг на шинах сумiжних тягових шдс-танцiй вiд 2700 до 4000 В. При цьому змшюва-лась задана межа мшмального значення напру-ги на струмоприймачах ЕРС в дiапазонi вiд 2700 В до значення напруги на шинах тягових шдстанцш. Час реалiзацп графiка руху стано-вив 35 хв.

В розрахунках приймались наступнi спро-щення: електровози споживали однаковий i не-

змшний струм 1е = 2000А, пост секцюнування знаходився в середиш мiжmдстанцшно! зо-ни, напруга на шинах сумiжних тягових тдста-нцiях приймалася рiвною та незмшною в часi, внутрiшнi опори тягових шдстанцш мали одна-кове значення.

Рис. 6. Митгева схема розрахунково! д1лянки

Для ряду напруг на шинах тягових шдстанцш отримано змiну втрат електроенерги в тяго-вiй мереж в залежносп вiд рiвня напруги ста-бшзацл. Розраховано потужностi шдсилюючо-го пункту в залежностi вiд напруги на шинах тягових шдстанцш i рiвня стабшзаци та побу-дованi вщповщш номограми (рис. 7).

Рис. 1. Номограми потужност1 тдсилюючого пункту та втрат електроенерги в1д напруги стабшзаци; ДШ - втрати електроенергЦ в контактнш мереж1, Рпп - потужшсть тдсилюючого пункту

Проаналiзувавши отриманi залежносп мож-на вiдзначити, що доцшьно пiдтримувати на-пругу на струмоприймачах на рiвнi, що вщпо-вщае iнтервалу спаду криво! втрат електроенерги вщ вихiдного до мшмального значення. Забезпечення рiвня напруги близького до значення на шинах ТП недоцшьне через зростання

втрат енерги в результатi надлишкового регу-лювання та значного збiльшення встановлено! потужносн пiдсилюючого пункту.

Енергооптимальний рiвень напруги в конта-ктнiй мереж можна визначити iз спiвставлення величини втрат електроенерги та потужносн тдсилюючого пункту. Однак рацiональний р>

© Косарев е. М., 2015

вень напруги в контактнш мережi буде також залежати вiд строку окупност шдсилюючого пункту, розрахованого на необхiднy потуж-нiсть. Остаточне визначення заданого рiвня напруги повинно також враховувати потреби локомотивного господарства в неперервному та енергоефективному виконанш експлуатацшно! роботи.

Висновки

Електрифiкований залiзничний транспорт в сво'й експлyатацiйнiй роботi залежить вщ ре-жимiв напруги в тяговш мереж Рiвень напруги впливае як на техшчш характеристики ЕРС так i на пропускну та провiзнy здатнiсть дiлянки. Для досягнення високих енергетичних показ-никiв системи тягового електропостачання пос-тiйного струму та шдвищення енергоефектив-ностi ЕРС при високих швидкостях руху необ-хщно мiнiмiзyвати вiдхилення напруги вiд за-

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. 1нструкщя ЦЕ0009. Правила улаштування системи тягового електропостачання зал1зниць Укра!-ни. - Введено в дш 2005-02-01. - Ки!в: Швидкий рух, 2005. - 80 с.

2. Добровольскис Т. П., Точность стабилизации напряжения на токоприемнике электровоза., / Т. П. Добровольскис // Сборник научных трудов ВНИИЖТа. - Москва, 1979. - Вып. 618. - С.

3. Мирошниченко Р. И. Система телеавтоматического регулирования напряжения в контактной сети (СТАРНК - ПС2-73) / Р. И. Мирошниченко, Е. А. Колодчевский, Б. Н. Свищев, Ю. А. Шипарев, Л. А. Большаков // Сборник научных трудов ВНИИЖТа. - Москва, 1977. - Вып. 580. - С 13-29.

4. Пат. 98483 Украна, МПК H02J 1/00 H02J 13/00. Споаб стабшзацп напруги в контактнш ме-реж1 електриф1ковано! д1лянки постшного струму / Д. О. Босий, В. Г. Сиченко, £. М. Косарев; заявник та власник патенту Дшпропетр. нац. ун-т зал1зн. трансп. 1м. ак. В.Лазаряна. - u 201412905; заявл. 02.12.14; опубл. 27.04.15, Бюл. № 8. - 3 с.

5. Сыченко, В. Г. Усовершенствование методологии расчета распределенной системы тягового электроснабжения с усиливающим пунктом / В. Г. Сыченко, Д. А. Босый, Е. Н. Косарев // Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. - 2014. - Сп. вип. - Т. 2. - С. 8-18.

6. Босий, Д. О. Методика розрахунку миттевих схем системи тягового електропостачання для спо-живання поспйно! потужносл. // Електрифжащя транспорту. - 2014. - № 8. - С.15-25.

7. Гончаров Ю.П. Повышение эффективности функционирования тягового электроснабжения при применении возобновляемых источников электрической энергии./ Ю. П. Гончаров, В. Г. Сыченко, Д. А. Босый, М. С. Пастушенко, Е. Н. Косарев //Problemy Kolejnictwa, czasopismo naukowe wydawane / Instytut

даних значень. Високих енергетичних показни-кiв СТЕ можливо досягти за рахунок викорис-тання способу забезпечення заданого рiвня напруги в контактнш мережi електрифшовано! дiлянки постшного струму. Такий спошб забез-печуе рiвномiрний розподiл втрат напруги вздовж мiжпiдстанцiйноl зони за рахунок при-мусового стрyморозподiлy в тяговiй мережi в резyльтатi генераци пiдсилюючим пунктом до-датково! потyжностi.

При застосуванш запропонованого способу пiдвищення енергоефективностi СТЕ рацюна-льний рiвень напруги в контактнш мережi буде обумовлений напругою на шинах сyмiжних тя-гових пiдстанцiй i визначатися за критерiем мiнiмyмy втрат електроенерги в тяговш мереж та потребами локомотивного господарства для виконання встановленого графша руху та нормально! роботи ЕРС.

REFERENCES

1. Instrukcija CE0009. Pravyla ulashtuvannja sys-temy tjagovogo elektropostachannja zaliznyc' Ukrai'ny. [Instructions CE0009. Rules arrangement traction power supply system of Ukrainian railways] - Vvedeno v diju 2005-02-01. - Kyi'v: Shvydkyj ruh, 2005. - 80 s.

2. Dobrovolskis T. P., Tochnost' stabilizatsii napryazheniya na tokopriemnike elektrovoza [Accuracy of voltage regulation in the electric current collector]. Sbornik nauchnykh trudov VNIIZhTa [Collection of the scientific works VNIIZhT], 1979, Vol. 618, pp.

3. Miroshnichenko R. I. Sistema teleavtomaticheskogo regulirovaniya napryazheniya v kontaktnoy seti (STARNK - PS2-73)[ Telecontrol system of voltage controling in the contact network (STARNK - PS2-73)] Sbornik nauchnykh trudov VNIIZhTa. [Collection of the scientific works VNIIZhT], 1977, Vol. 580. - pp 13-29.

4. D. O. Bosiy, V. G. Sichenko, E. M. Kosarev Sposib stabilizatsii' naprugi v kontaktniy merezhi elektrifikovanoy dilyanki postiy-nogo strumu [The method of stabilization the voltage in the contact network of electrified section DC] Patent no u 201412905

5. Sychenko, V. G. Usovershenstvovanie metodologii rascheta raspredelennoy sistemy tyagovogo elektrosnab-zheniya s usilivayushchim punktom [The improvement of calculation methodology of distribution electric power traction system with boost point] Energosberezhenie. En-ergetika. Energoaudit [Energy saving. Power engineering Energy audit.], 2014, Spec. Vol. 2, pp 8-18.

6. Bosiy, D. O. Metodika rozrakhunku mittevikh skhem sistemi tyagovogo elektropostachannya dlya spozhivannya postiynoi' potuzhnosti. [The method of calculation schemes instant traction system of power consumption constant power.] Elektrifikatsiya transportu [Electrification of transport], 2014, No 8, pp. 15-25.

7. Goncharov Yu. P. Povyshenie effektivnosti

© Косарев G. М., 2015

Kolejnictwa. - 2014. - Вып. 162. - С. 65-82.

funktsionirovaniya tyagovogo elekt-rosnabzheniya pri primenenii vozobnovlyaemykh istochnikov elektricheskoy energii. [Increasing the efficiency of the traction power supply in the application of renewable electricity sources] Problemy Kolejnictwa, czasopismo naukowe wydawane / Instytut Kolejnictwa, 2014, Vol. 162, pp. 65-82.

Надшшла до друку 12.06.2015.

Внутршнш рецензент Сиченко В. Г.

Зовшшнш рецензент Лежнюк П. Д.

Проаналiзовано вплив змши рiвня напруги на роботу електрорухомого складу. Встановлено необхщ-шсть забезпечення заданого рiвня напруги в контактнш мережi для виконання встановленого графика руху i нормально!' роботи вах вузлiв та елементiв ЕРС. Запропоновано споаб встановлення заданого рiвня напруги на струмоприймачi електрорухомого складу. Представлено розрахунок для визначення струму тдсилюючого пункту. Приведений алгоритм роботи системи обмеження нижнього рiвня напруги на струмоприймачах ЕРС. Отримаш залежносп змши втрат електроенерги в контактнш мережi вщ заданого рiвня напруги. За результатами розрахунюв побудоваш номограми для визначення енергооптимальних рiвнiв напруги в контактнш мережк

Ключовi слова: електрична тяга; постшний струм; регулювання напруги; пiдсилюючий пункт.

Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаря-на 49010, Днепропетровск, ул. Лазаряна, 2, тел. +38 (056) 793-19-11, e-mail: kosarev@e.diit.edu.ua, ORCID: orcid.org/0000-0003-3574-7414

РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В КОНТАКТНОЙ СЕТИ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Проанализировано влияние изменения уровня напряжения на работу электроподвижного состава. Установлена необходимость обеспечения заданного уровня напряжения в контактной сети для выполнения установленного графика движения и нормальной работы всех узлов и элементов ЭПС. Предложен способ установления заданного уровня напряжения на токоприемники электроподвижного состава. Представлены расчет для определения тока усиливающего пункта. Приведенный алгоритм работы системы ограничения нижнего уровня напряжения токоприемников ЭПС. Полученные зависимости изменения потерь электроэнергии в контактной сети от заданного уровня напряжения. По результатам расчетов построены номограммы для определения энергооптимальных уровней напряжения в контактной сети.

Ключевые слова: электрическая тяга; постоянный ток; регулирование напряжения; усиливающий пункт. Внутренний рецензент Сыченко В. Г. Внешний рецензент Лежнюк П. Д.

Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazarian 49010, Dnepropetrovsk, 2 Lazarian st., tel.: (056) 793-19-11; e-mail: kosarev@e.diit.edu.ua, ORCID: orcid.org/0000-0003-3574-7414

In this article was considered the changing of the voltage level on the work of electric motive power. The necessity of providing a predetermined level of voltage in the contact network to execute a defined schedule and normal operation of all components and elements of the EMP. The method of establishing a predetermined level of voltage on the electric rolling stock pantographs was established. The calculation for determination the current boost point and the algorithm of the lower limit system of the voltage level pantographs EMP were presented. The dependences of changing energy loss in the contact network from a predetermined voltage level were received. According to the results of calculations; the nomograms were constructed for determining energy-optimal dispatching levels of voltage in the contact network.

Keywords: electric traction; direct current; voltage regulation; boost point.

УДК 621.331.3

Е. Н. КОСАРЕВ (ДНУЖТ)

UDC 621.331.3

E. M. KOSAREV (DNURT)

VOLTAGE CONTROL IN A CONTACT NETWORK OF DC ELECTRIFIED RAILWAYS

Internal reviewer Sichenko V. G.

External reviewer Lezhnyuk P. D.

© Косарев С. М., 2015