CC BY
59
УДК 629.423
К. И. Доманов, В. Т. Черемисин, И. И. Галиев
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС), г. Омск, Российская Федерация
ТЯГОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЭЛЕКТРОВОЗА ДВОЙНОГО ПИТАНИЯ 2ЭВ120 ПРИ СЛЕДОВАНИИ НА ЛИМИТИРУЮЩИХ ПОДЪЕМАХ СРЕДНЕСИБИРСКОГО ХОДА
Аннотация. В статье рассмотрены тяговые параметры электровоза двойного питания нового поколения. Представлены существующие схемы участков обслуживания электровозами и локомотивными бригадами на исследуемом полигоне железных дорог. Приведено сравнение основных параметров электровозов постоянного тока и однофазного переменного, эксплуатация которых в настоящее время организована на участках движении с поездами расчетной массы в длительном режиме тяги на подъемах различной крутизны. Представлена схема предполагаемой организации эксплуатации электровоза двойного питания и локомотивных бригад. Рассчитаны тяговые параметры двухсистемного электровоза с учетом плана и профиля пути на предполагаемых участках эксплуатации, удельное основное сопротивление движению локомотива и составу поезда при расчетной скорости движения, удельные ускоряющие и замедляющие силы поезда. При внедрении в эксплуатацию двухсистемных электровозов появится возможность сократить эксплуатируемый парк локомотивов, количество тяговых плеч за счет их удлинения и количество пунктов смены локомотивных бригад, уменьшить время следования грузовых поездов, повысить техническую и участковую скорости, среднесуточный пробег и среднесуточную производительность локомотива, снизить расход электроэнергии на тягу. Эксплуатация таких электровозов способствует развитию полигонных технологий управления перевозочным процессом, улучшению количественных и качественных показателей различных железнодорожных хозяйств.
Ключевые слова: электровоз двойного питания, двухсистемный, «Князь Владимир», тяговые расчеты, 2ЭВ120, удельные силы сопротивления движению.
Kirill I. Domanov, Vasily T. Cheremisin, Ilham I. Galiev
Omsk State Transport University (OSTU), Omsk, the Russian Federation
TRACTION POSSIBILITIES OF A DOUBLE-LOCOMOTIVE POWER SUPPLY 2EV120 WHEN FOLLOWING ON THE LIMITING RISES OF THE
CENTRAL SIBERIAN RAILWAY
Abstract. The article discusses the traction parameters of a new generation electric locomotive. The existing schemes of service areas by electric locomotives and locomotive brigades on the studied railway test site are presented. A comparison is made of the main parameters of DC and single-phase AC electric locomotives, the operation of which is currently organized on sections of movement with trains of calculated mass in the long-term mode of thrust on the climbs of various steepness. The scheme of the proposed organization of operation of a double power locomotive and locomotive crews is presented. Calculated traction parameters of a two-system electric locomotive, taking into account the plan and profile of the track in the proposed areas of operation, specific resistivity to the movement of the locomotive and the composition of the train at the estimated speed, specific accelerating and decelerating forces of the train. When two-system electric locomotives are put into operation, it will be possible to reduce the fleet of locomotives in operation, the number of traction arms due to their lengthening and the number of locomotive change points, reduce the transit time of freight trains, increase technical and local speed, average daily mileage and average daily performance of the locomotive, reduce power consumption per traction . The operation of such electric locomotives contributes to the development of polygon technologies for managing the transportation process, improving the quantitative and qualitative indicators of various railway enterprises.
Keywords: dual power electric locomotive, two-system, «Knyaz' Vladimir», traction calculations, 2EV120, specific forces of resistance to movement
Повышение эффективности перевозочного процесса на железнодорожном транспорте зависит от комплексного развития инфраструктуры. Наиболее важными элементами данной системы являются вагонный парк, пути, система электроснабжения, устройства, обеспечивающие безопасность движения поездов, отвечающий современным техническим требованиям тяговый подвижной состав [1].
Наиболее экономически важным направлением грузовых перевозок России является транспортный коридор Кузбасс - Центр, часть которого пролегает по Западно-Сибирской железной дороге. Железнодорожные магистрали дороги соединяют крупнейшие бассейны по
добыче угля, руды, углеводородов с предприятиями перерабатывающей промышленности и сухопутными пограничными переходами. Вынужденные технические стоянки для смены локомотивов и локомотивных бригад на станциях стыкования электротяги постоянного тока с номинальным напряжением в контактной сети 3 кВ с переходом на питание однофазным переменным током с номинальным напряжением в контактной сети 25 кВ с промышленной частотой 50 ГЦ отрицательно влияют на важнейшие показатели грузопотока [2, 3].
Ранее для таких участков была выпущена сравнительно небольшая партия отечественных грузовых электровозов двойного питания серии ВЛ82М с коллекторными тяговыми двигателями, которые до сих пор эксплуатируются на электрифицированных участках Южной (Украина), Северо-Кавказской и Октябрьской железных дорог. Данные электровозы физически и морально устарели, их тяговые и эргономические показатели не соответствуют намеченному в компании ОАО «РЖД» вектору развития грузового движения и комфортным условиям труда локомотивных бригад. В настоящее время для увеличения объема перевозок и повышения показателей работы железнодорожного транспорта возрастает актуальность применения электровозов двойного питания [4].
Качественные и количественные показатели перевозочного процесса могут быть улучшены путем внедрения в эксплуатацию инновационного магистрального грузового электровоза двойного питания 2ЭВ120 «Князь Владимир». В статье дан анализ возможности внедрения в эксплуатацию представленного локомотива прежде всего на плечах обслуживания Западной Сибири, имеющих лимитирующие подъемы. Большая часть Западно-Сибирской железной дороги электрифицирована на постоянном токе и только Среднесибирский ход Ар-тышта II - Иртышское электрифицирован на однофазном переменном токе. При этом южный ход дороги состоит из электрифицированного участка постоянного тока Междуре-ченск - Артышта II длиной 160 км, граничащего в Междуреченске с полигоном переменного тока Красноярской железной дороги, участка переменного тока Артышта II - Иртышское длиной 840 км и участка постоянного тока Иртышское - Входная длиной 164 км с выходом на полигоны постоянного тока Южно-Уральской и Свердловской железных дорог (рисунок 1). Таким образом, на полигоне Среднесибирского хода длиной 1164 км три станции стыкования двух родов тока: Междуреченск, Артышта II, Иртышское [5].
Рисунок 1 - Участки поездной работы электровозов и локомотивных бригад на Среднесибирском ходу Западно-Сибирской железной дороги
Двухсистемный электровоз 2ЭВ120 предназначен для повышения тягового обслуживания различных видов грузовых перевозок с повышенными скоростями движения и массами составов. Концепция проекта данного электровоза создана на основе анализа особенностей грузовых перевозок в России и за рубежом для безотцепочного вождения грузовых поездов на расстояния свыше 3 тыс. км на участках, питающихся током разного рода. В таблице 1 представлены основные технические характеристики электровозов новых серий, широко эксплуатируемых на сети ОАО «РЖД» [3].
Проведя анализ основных технических характеристик грузового двухсистемного двухсекционного электровоза 2ЭВ120, можно заключить, что за счет асинхронного привода он имеет более высокие тяговые параметры, чем электровозы, использующие коллекторный тип тяговых электродвигателей. Так же он сравним и с локомотивами, оснащенными асинхронным тяговым двигателем.
Основные сравнительные технические данные электровозов новых серий, эксплуатируемых на сети ОАО «РЖД»
Показатель Серия электровоза
2ЭВ120 «Князь Владимир» 2ЭС10 «Гранит» 2ЭС6 «Синара» 2ЭС4К «Дончак» 2ЭС5К «Ермак»
Номинальное напряжение на токоприемнике, кВ: постоянный ток переменный ток 3 25 (50 Гц) 3 3 3 25 (50 Гц)
Максимальная эксплуатационная скорость, км/ч 120 120 120 120 110
Служебная масса с 2/3 запаса песка, т 200 200 200 192 192
Тип ТЭД Асинхронный Коллекторный
Осевая формула 2 (20 - 20)
Статическая нагрузка от колесной пары на рельс, кН 245 249 245 235 235
Максимальная мощность на ободе колесных пар, кВт 9600 8800 6440 6440 6560
Мощность на валах ТЭД в продолжительном режиме, кВт 8800 8400 600 5735 6120
Скорость длительного режима, км/ч 52,8 55 51 53,4 51
Сила тяги на ободе колесных пар в продолжительном режиме, кН 600 538 466 391 423
Максимальная сила тяги (часового режима) на ободе колесных пар при трогании с места, кН 700 784 667 434 464
КПД в продолжительном режиме работы, % : постоянный ток переменный ток 88 86 87,5 86 88 85
Важнейшими показателями электровозов в эксплуатации являются максимальная масса поездов, которые они могут водить на различных участках, скорость движения, от которой зависит время хода, и удельный расход электроэнергии на тягу [6]. Подконтрольная эксплуатация электровоза «Князя Владимира» на Южно-Уральской и Северо-Кавказской железных дорогах показала, что в номинальном продолжительном режиме тяги за счет большей мощности и силы тяги электровоз 2ЭВ120 может водить грузовые поезда, масса которых в 1,1 - 1,5 раза больше, чем для электровозов 2ЭС5К, 2ЭС6, 2ЭС10, и почти в два раза больше, чем для электровоза 2ЭС4К. При этом скорость движения электровоза 2ЭВ120 выше на 3 - 6 %, а удельный расход энергии на 2 - 3 % выше, чем для электровозов одного рода тока [7, 8].
Вследствие большой протяженности рассматриваемого транспортного коридора выбран участок, имеющий лимитирующий подъем с начальным пунктом формирования грузового поезда. Ключевым элементом в определении тяговых возможностей электровоза на конкретном плече обслуживания является продольный профиль пути, который на участке Междуре-ченск - Алтайская наиболее сложный. В результате проведенного анализа выбранного участка определены перегоны и участки с наихудшими условиями для движения поездов, имеющие лимитирующие подъемы. Таким перегоном стал Артышта II - Аламбай. При расчетах принята начальная скорость 0 км/ч от станции Артышта II. В расчетах не учитывались кратная тяга, подталкивание и применение бустерного режима.
Протяженность исследуемого участок Артышта II - Аламбай - 30 км. Он имеет 53 участка, 10 из которых являются спусками небольшой величины, а 43 участка представляют собой подъемы, максимальный из которых равен 9,1 %о. При проведении расчетов, а также для учета длины поезда при определении сил, действующих на поезд от уклонов, смежные участки, близкие по крутизне и одинаковые по знаку элементов реального профиля пути, спрямляют. Крутизна уклона определяется по формуле [9]:
где г - количество спрямленных элементов; ¡р - крутизнар-го элемента, %о;
¡р 4 - длинар-го элемента и суммарная длина спрямленных элементов, м; кк кн - конечная и начальная высота над уровнем моря спрямленного участка, м. При наличии кривых в плане элементов пути на спрямленном участке их заменяют фиктивным подъемом, крутизну которого определяют с помощью выражения
где - удельное дополнительное сопротивление движению отр-й кривой, Н/кН; ¡р - длинар-й кривой, м; г - количество кривых на участке.
Расчетным подъемом при определении параметров электровоза для осуществления поездной работы является наиболее крутой и длинный на исследуемом участке подъем, на котором локомотив реализует расчетную касательную силу тяги при установившейся расчетной скорости движения. Этот подъем выбирают путем анализа спрямленного и приведенного профилей пути. На тяговом плече Артышта II - Тягун наиболее крутой подъем находится на первом перегоне до станции Аламбай.
Во время движения по перегону на поезд действуют различные силы. Силы сопротивления движению делят на основные, действующие при движении поезда всегда, и дополнительные, возникающие только при движении по отдельным участкам пути или в отдельные периоды времени. Важная составляющая при определении тяговых возможностей двухсис-темного электровоза 2ЭВ120 - величина удельного основного сопротивления движению поезда (3). Она определяется при расчетной скорости V в зависимости от типа пути по эмпирическим формулам, причем для электровоза находят удельное основное сопротивление движению под током, а для вагонов данную величину определяют в зависимости от типа вагонов, буксовых подшипников и массы, приходящейся на одну ось вагона. Для перегона Артышта II - Аламбай, имеющего бесстыковой путь [9],
г
с
^ ¡г ю3
^ = ТИ= у-(кк - кн)
Ъ, ¡с р ¡с
у=1
(1)
(2)
= 18,6 + 8-10-^ + 2,4Л0-4Г
-2
(3)
Примем в расчетах, что при экспериментальной поездке в состав поезда вошли самые многочисленные на сети ОАО «РЖД» грузовые четырехосные вагоны на подшипниках качения. Удельное основное сопротивление движению таких вагонов >"с определяется с помощью выражения [9]
■ 07 + 3 + 0,1 V + 0,0024V2 > = 0,7 +-, (4)
тв.о
где тв о - масса, приходящаяся на ось вагона в груженом состоянии, равная 22 т.
Одной из важнейших составляющих при проведении тяговых расчетов служит величина массы состава вагонов грузового поезда. Она рассчитывается (5) по разным критериям исходя из полного использования мощности и тяговых качеств электровоза. Прежде всего рассчитывают наибольшую массу состава тс по условиям сцепления колес электровоза массой тл с рельсами при движении в установившемся режиме тяги с расчетной скоростью V и касательной силой тяги ^кр на расчетном подъеме крутизной ¡р [9]:
^к.р -103 - тл £<>0 + 1р ) (5)
т =—--"-—. (5)
£(>0 + 1р)
Для усредненных неблагоприятных условий движения (влажные рельсы с применением песка по необходимости автоматически или вручную) ограничение по сцеплению для электровоза 2ЭВ120 при работе как на переменном, так и на постоянном токе рекомендуется принимать с использованием формулы расчета коэффициента сцепления на ободе колесной пары (в среднем для электровоза) [3]:
4 5
ук = 0,31 +----0,0006 -V. (6)
к 50 + 6-V
Формула (6) дает величины коэффициента сцепления по сравнению с Правилами тяговых расчетов для электровозов с коллекторными тяговыми двигателями и контакторным регулированием силы тяги:
примерно на 12 % выше, чем у электровозов переменного тока;
примерно на 19 % выше, чем у электровозов постоянного тока.
На конкретных участках эксплуатации электровоза 2ЭВ120 ограничение по сцеплению может отличаться от рекомендованного: выше в зависимости от характерных особых видов загрязнения рельсов (масляная пленка, угольная пыль и др.).
В тяговых расчетах рассматриваются только те слагаемые полных и удельных сил, приложенных к поезду, которые направлены вдоль линии движения поезда, так как именно они влияют на поступательное движение поезда по рельсовой колее. Удельная сила - это сила сопротивления каждой единицы веса поезда. Без значений удельных ускоряющих и замедляющих сил невозможно решить тормозную задачу. Эти силы характеризуют ускорение, а также замедление поезда в различных режимах движения на прямом горизонтальном участке пути, они используются при решении уравнения движения поезда. Удельная ускоряющая сила поезда массой т в режиме тяги [9]
/ = / ->0 = ^^->0, (7)
где >0 - основное удельное сопротивление движению всего поезда, кН (8); - значения силы тяги на ходовых позициях, кН; т - масса поезда (сумма тл и тс).
Тогда
ж • тл + Ж • тс
Ж = —л-с—^. (8)
тл + тс
Расчет/у целесообразно выполнить для ограничивающих линий и тяговых характеристик на ходовых позициях регулирования напряжения тягового двигателя с интервалом скорости 5 - 10 км/ч, включая расчетную скорость V и скорости в других характерных точках [3].
Примем в расчетах, что удельная замедляющая сила движения поезда/З.в равна основному удельному сопротивлению движения поезда. Тогда удельная тормозная сила поезда при экстренном пневматическом торможении [9]
Ьпт = 1000• Фк, (9)
где фк.р - расчетный коэффициент трения тормозных колодок; - расчетный тормозной коэффициент.
При проведении комплекса приемочных и сертификационных испытаний двухсистемно-го электровоза 2ЭВ120 в октябре 2017 г., которые проводились специалистами ВНИИЖТа, первыми согласно графику проводились тормозные испытания. Здесь разработчиков электровоза ожидали отрицательные результаты в части несоответствия нормативам тормозного пути экстренного торможения. На электровозе двойного питания «Князь Владимир» с момента его выпуска были применены чугунные колодки без гребней, ранее используемые на чехословацких электровозах серии ЧС. По окончании первичных испытаний было выявлено, что фрикционный коэффициент примененных колодок не соответствует расчетной формуле, приведенной в Правилах тяговых расчетов для стандартных чугунных колодок с относительно низким содержанием фосфора. Это несоответствие привело к ошибке в проектных расчетах тормозной силы.
Для устранения выявленной проблемы необходимо было повысить фрикционный коэффициент тормозных колодок за счет увеличения концентрации содержания фосфора. Опытная партия тормозных колодок была изготовлена на электровозоремонтном заводе в городе Ярославль. Новые колодки были сертифицированы, так как при повторных испытаниях они показали положительный результат. На исследуемом участке перегона Артышта II - Тягун коэффициент трения тормозных колодок в зависимости от скорости движения для тормозных колодок с повышенным содержанием фосфора [9]
Фкр = 0,30 + -^. (10)
к.р 5V +100
Наименьшее значение расчетного тормозного коэффициента Зр согласно нормативам
тормозных расчетов для грузовых груженых поездов с тормозными колодками, имеющих повышенное содержание фосфора и максимальную скорость движения, на исследуемом участке до 80 км/ч принимают 0,33.
Для решения тормозной задачи необходимо определить удельную замедляющую силу поезда в режиме служебного пневматического торможения [9]:
Л.П.Т = Ж + кзр • ЬП.Т , (11)
где к3 - расчетный тормозной коэффициент при графиковых остановках на раздельных
пунктах и проверке действия автотормозов на эффективность для грузовых поездов равен 0,5. При регулировочном торможении для поддержания установленной скорости движения на спусках используется, как правило, 1-я ступень служебного торможения и степень использования расчетного тормозного коэффициента принимается для грузовых поездов на груженом и среднем режимах воздухораспределителей 0,3.
Во время движения поезда на исследуемом перегоне, где есть участки профиля пути, выраженные в виде спуска, машинистом может быть использован режим электродинамического торможения. На двухсистемном электровозе 2ЭВ120 применяется рекуперативное и реостатное электрическое торможение. На скорость движения данный режим влияет как удельная замедляющая сила при электродинамическом торможении, которое можно определить по формуле [9]:
Л.Р = к + >0 = — + ^ т£
(12)
где кк - удельная тормозная сила электрического тормоза электровоза, Н/кН.
Расчет /З.Р выполнен для ограничивающих линий и тормозных характеристик электровоза на всех позициях регулирования с интервалом скорости 5 - 10 км/ч с учетом электродинамического торможения, результаты расчетов для четырех уровней нагруженности по отношению к предельным характеристикам представлены на рисунке 2.
Рисунок 2 - Тормозные характеристики двухсистемного электровоза для четырех уровней нагруженности
Важнейшим нормативом грузоперевозок является осуществление заявленного количественного показателя, выражающегося в совершенной тонно-километровой работе, выполнение которой зависит от поездных весовых норм. Проведенные расчеты показали, что электровоз двойного питания 2ЭВ120 «Князь Владимир» может выполнять поездную работу на тяговом плече Артышта II - Алтайская в соответствии с установленной ранее нормой массы. Эта норма установлена приказом заместителя генерального директора ОАО «РЖД» -начальником дирекции тяги З-СИБ ЦТ-108 от 30.05.2017 г. «Об установлении норм масс и длин пассажирских и грузовых поездов на участках, обслуживаемых Западно-Сибирской дирекцией тяги» [10]. Двухсистемный электровоз 2ЭВ120 в составе поезда, масса которого превышает критическую массу для поездов с ведущими локомотивами ВЛ80С и составляет от 4000 до 5520 т, может безостановочно проследовать участки, имеющие лимитирующие подъемы и требующие подталкивающие локомотивы. В трехсекционном исполнении электровоз 2ЭВ120 на данном тяговом плече может без подталкивания вести поезда массой до 7300 т, тогда как электровозы 1,5ВЛ80С без подталкивания имеют ограничения по массе поезда 5700 т.
На двухсистемном электровозе 2ЭВ120 установлен тяговый асинхронный привод. Считается, что он обеспечивает максимальные показатели сцепных свойств. На электровозе
применяются поосное регулирование тяги и специальные алгоритмы управления для повышения коэффициента сцепления. По результатам расчета коэффициент сцепления на тяговом плече Артышта II - Алтайская в расчетном режиме равен 0,294 при силе тяги в расчетном режиме 578 кН.
В случае внедрения в эксплуатацию на полигоне Междуреченск - Входная электровозов двойного питания 2ЭВ120 можно удлинить участки работы локомотивных бригад и вместо пяти получить три тяговых плеча: Междуреченск - Алтайская длиной 360 км, Алтайская -Иртышское длиной 640 км, Иртышское - Входная длиной 164 км (рисунок 3). Следовательно, в результате уменьшения количества тяговых плеч до трех сократится два пункта смены локомотивных бригад: в Артыште II и в Карасуке.
Рисунок 3 - Участки поездной работы электровозов и локомотивных бригад на Среднесибирском ходу Западно-Сибирской железной дороги
Для повышения эффективности перевозочного процесса и экономии средств на электрифицированном полигоне Междуреченск - Входная длиной 1164 км, на котором расположены три станции стыкования двух родов тока, целесообразно использовать инновационные электровозы нового поколения серии 2ЭВ120. В результате их применения на этом полигоне появляется возможность сократить эксплуатируемый парк локомотивов примерно на треть, количество тяговых плеч - с пяти до трех за счет их удлинения и количество пунктов смены локомотивных бригад - с шести до четырех, уменьшить время хода поездов, повысить техническую и участковую скорости, среднесуточный пробег и среднесуточную производительность локомотива, штат локомотивных бригад, увеличить массу поездов, снизить расход электроэнергии на тягу [11].
На основе проведенных расчетов возможно дать оценку технологическим эффектам от внедрения в эксплуатацию грузового двухсистемного электровоза 2ЭВ120 на полигоне Междуреченск - Входная в сравнении с ныне эксплуатируемыми электровозами. После удлинения тяговых плеч за счет безостановочного проследования станций стыкования увеличится среднесуточная производительность локомотивов за счет исключения времени на прицепки, отцепки и простои на станции. Возрастут среднесуточный пробег и участковая скорость грузовых составов, снизится потребление электроэнергии на тягу поездов ввиду отсутствия тра-
ты времени на разгон и торможение. Удельный расход электроэнергии на тягу поездов будет ниже, чем у электровозов, эксплуатируемых на исследуемом участке в настоящее время.
Список литературы
1. О научной платформе стратегии развития железнодорожного транспорта России до 2050 года [Текст] / Б. М. Лапидус, А. С. Мишарин и др. // Бюллетень Объединенного ученого совета ОАО «РЖД». - М.: Селадо. - 2017. - № 2. - С. 1 - 21.
2. Осьминин, А. Т. Научные подходы к расчету границ полигонов управления перевозочным процессом и реализации полигонных технологий [Текст] / А. Т. Осьминин // Бюллетень Объединенного ученого совета ОАО «РЖД». - М.: Селадо. - 2017. - № 2. -С. 42 - 57.
3. Покровский, С. В. Потенциал эффективности грузовых электровозов с асинхронными тяговыми двигателями [Текст] / С. В. Покровский // Техника железных дорог / Институт проблем естественных монополий. - М. - 2018. - № 2 - С. 58 - 64.
4. Мишарин, А. С. Имитационная экспертиза проектов развития транспортной инфраструктуры [Текст] / А. С. Мишарин, П. А. Козлов // Железнодорожный транспорт / Центр научно-технической информации и библиотек ОАО «РЖД». - М. - 2014. - № 4. - С. 52 - 54.
5. Козлов, П. А. От Кузбасса до Усть-Луги - единая модель [Текст] / П. А. Козлов, И. О. Набойченко, В. Ю. Пермикин // Железнодорожный транспорт / Центр научно-технической информации и библиотек ОАО «РЖД». - М. - 2016. - № 3. - С. 26 - 29.
6. Заровняев, А. А. Принципы полигонной технологии пропуска совмещенного потока поездов [Текст] / А. А. Заровняев, И. О. Набойченко // Железнодорожный транспорт / Центр научно-технической информации и библиотек ОАО «РЖД». - М. - 2016. - № 7. -С. 41 - 43.
7. Тимухина, Е. Н. Метод выявления лимитирующих железнодорожных станций для пропуска тяжеловесных поездов на полигоне дороги [Текст] / Е. Н. Тимухина, В. Ю. Перем-кин, Н. В. Кащеева // Транспорт Урала / Уральский гос. ун-т путей сообщения. - Екатеринбург. - 2017. - № 1 (52). - С. 40 - 44.
8. Бегагоин, Э. И. Сравнительный анализ тяговых свойств грузовых электровозов ВЛ11, 2ЭС6, 2ЭС10 [Текст] / Э. И. Бегагоин, Д. Л. Худояров, В. А. Кукушкин // Транспорт Урала / Уральский гос. ун-т путей сообщения. - Екатеринбург. - 2016. - № 2 (49). - С. 105 - 109.
9. Осипов, С. И. Теория электрической тяги: Учебник [Текст] / С. И. Осипов, С. С. Осипов, В. П. Феоктистов. - М.: Маршрут, 2006. - 436 с.
10. Валинский, О. С. Приказ «Об установлении норм масс и длин пассажирских и грузовых поездов на участках, обслуживаемых Западно-Сибирской дирекцией тяги» от 30.05.2017 № ЦТ-108 [Текст] / ОАО «РЖД». - М., 2017. - 32 с.
11. Бакланов, А. А. Возможности применения двухсистемных электровозов на железных дорогах Урало-Сибирского региона [Текст] / А. А. Бакланов, Н. В. Есин, А. П. Шиляков // Материалы науч.-практ. конф. «Эксплуатационная надежность локомотивного парка и повышение эффективности тяги поездов» / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2016. -С. 22 - 28.
References
1. Lapidus B. M., Misharin A. S., Makhutov N. A., Fomin V. M., Zaytsev A. A., Macheret D. A. O nauchnoy platforme strategii razvitiya zheleznodorozhnogo transporta Rossii do 2050 goda [About the scientific platform of the strategy for the development of railway transport in Russia until 2050]. Bulletin of the United Scientific Council of Russian Railways - Science journal, 2013, no. 2, pp. 1 - 21.
2. Os'minin A. T. Nauchnyye podkhody k raschetu granits poligonov upravleniya perevozo-chnym protsessom i realizatsii poligonnykh tekhnologiy [Scientific approaches to the calculation of the boundaries of landfill management of the transportation process and the implementation of poly-
gon technologies]. Bulletin of the United Scientific Council of Russian Railways - Science journal, 2013, no. 2, pp. 42 - 57.
3. Pokrovskiy S. V. Potentsial effektivnosti gruzovykh elektrovozov s asinkhronnymi tyagovymi dvigatelyami [Efficiency potential of freight electric locomotives with asynchronous traction motors.]. Technique of Railways - Institute of the Problems of Natural Monopolies Science journal , 2018, no. 2, pp. 58 - 64.
4. Misharin A. S., Kozlov P. A. Imitatsionnaya ekspertiza proyektov razvitiya transportnoy infra-struktury [Imitating examination of transport infrastructure development projects]. Railways transport - Center for Scientific and Technical Information and Libraries of JSC Russian Railways, 2014, no. 4, pp. 52 - 54.
5. Kozlov P. A., Naboychenko I. O., Permikin V. YU. Ot Kuzbassa do Ust'-Lugi - yedinaya model' [From Kuzbass to Ust-Luga - a unified model]. Railways transport - Center for Scientific and Technical Information and Libraries of JSC Russian Railways, 2016, no. 3, pp. 26 - 29.
6. Zarovnyayev A. A., Naboychenko I. O. Printsipy poligonnoy tekhnologii propuska sovmesh-chennogo potoka poyezdov [Principles of the landfill technology to allow combined flow of trains]. Railways transport - Center for Scientific and Technical Information and Libraries of JSC Russian Railways, 2016, no. 7, pp. 41 - 43.
7. Timukhina E. N., Peremkin V. YU., Kashcheyeva N. V. Metod vyyavleniya limitiruyushchikh zheleznodorozhnykh stantsiy dlya propuska tyazhelovesnykh poyezdov na poligone dorogi [The method of identifying the limiting railway stations for passing heavy trains on the road range]. Transport Urala - Science journal, 2017, no. 1(52), pp. 40 - 44.
8. Begagoin E. I., Khudoyarov D. L., Kukushkin V. A. Sravnitel'nyy analiz tyagovykh svoystv gruzovykh elektrovozov VL11, 2ES6, 2ES10 [Comparative analysis of traction properties of freight electric locomotives VL11, 2ES6, 2ES10]. Transport Urala - Science journal, 2016, no. 2(49), pp. 105 - 109.
9. Osipov S.I., Osipov S.S., Feoktistov V.P. Teoriya elektricheskoy tyagi (Theory of electric thrust). Moscow: Route., 2006, 436 p.
10. Valinskiy O. S. Prikaz «Ob ustanovlenii norm mass i dlin passazhirskikh i gruzovykh poyezdov na uchastkakh, obsluzhivayemykh Zapadno-Sibirskoy direktsiyey tyagi ot 30.05.2017 № TST-108» (Order "On the establishment of standards for the masses and lengths of passenger and freight trains in the sections served by the West Siberian Directorate of 30.05.2017 No. TsT-108) Moscow: 2017.
11. Baklanov A. A., Yesin N. V., Shilyakov A. P. Vozmozhnosti primeneniya dvukhsistemnykh elektrovozov na zheleznykh dorogakh Uralo-Sibirskogo regiona [Possibilities of using two-system electric locomotives on the railways of the Ural-Siberian region]. Materialy nauch.-prakt. konf. «Ek-spluatatsionnaya nadezhnost' lokomotivnogo parka i povysheniye effektivnosti tyagi poyezdov» (Materials scientific-practical. conf. «Operational reliability of the locomotive fleet and increasing the efficiency of train traction»). Omsk, 2016. pp. 22 - 28.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Доманов Кирилл Иванович Domanov Kirill Ivanovich
Омский государственный университет путей Omsk State Transport University (OSTU).
сообщения (ОмГУПС). 35, Marx st., Omsk, 644046, the Russian Federation.
Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Engineer, graduate student of the Department Федерация. «Railway Rolling Stock», OSTU.
Инженер, аспирант кафедры «Подвижной сос- Phone: +7 (923) 671-56-33.
тав электрических железных дорог», ОмГУПСа. E-mail: [email protected]
Тел.: +7 (923) 671-56-33.
E-mail: [email protected]
Черемисин Василий Титович Cheremisin Vasily Titovich
Омский государственный университет путей Omsk State Transport University (OSTU).
сообщения (ОмГУПС). 35, Marx st., Omsk, 644046, the Russian Federa-
Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.
Доктор технических наук, заведующий кафедрой «Подвижной состав электрических железных дорог», ОмГУПС.
Тел.: +7 (3812) 31-34-19.
E-mail: [email protected]
Галиев Ильхам Исламович
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).
Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.
Доктор технических наук, президент ОмГУПСа.
Тел.: +7 (3812) 31-16-09.
E-mail: [email protected]
tion.
Doctor of Technical Sciences, Head of Department «Railway Rolling Stock», OSTU. Phone: +7 (3812) 31-34-19. E-mail: [email protected]
Galiev Ilham Islamovich
Omsk State Transport University (OSTU). 35, Marx st., Omsk, 644046, the Russian Federation.
Doctor of Technical Sciences, president of OSTU. Phone: +7 (3812) 31-16-09. E-mail: [email protected]
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
Доманов, К. И. Тяговые возможности электровоза двойного питания 2ЭВ120 при следовании на лимитирующих подъемах Среднесибирского хода [Текст] / К. И. Доманов, В. Т. Черемисин, И. И. Га-лиев // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск. - 2018. - № 3 (35). - С. 101 -111.
BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION
Domanov K. I., Galiev I. I., Cheremisin V. T. Traction possibilities of a double-locomotive power supply 2EV120 when following on the limiting rises of the Central Siberian Railway. Journal of Transsib Railway Studies, 2018, vol. 3, no 35, pp. 101 - 111 (In Russian).
УДК 621.316.99:621.331
В. А. Кандаев, К. В. Авдеева, А. В. Уткина
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС), г. Омск, Российская Федерация
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН В СИСТЕМЕ ПРОВОДНИКОВ В УСЛОВИЯХ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА ПОСТОЯННОГО ТОКА С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ХАРТЛИ
Аннотация. Статья посвящена вопросу влияния блуждающих токов на подземные металлические сооружения, находящиеся вблизи тяговой рельсовой сети. В статье рассмотрена система, состоящая из тяговой рельсовой сети, заземляющего устройства и двух изолированных подземных проводников, расположенных в зоне влияния блуждающих токов, обусловленных электрифицированным железнодорожным транспортом. Получены аналитические выражения для расчета распределения электрических величин в подземных сооружениях с учетом их взаимного влияния. Выражения получены с использованием интегрального преобразования Хартли, в отличие от Фурье осуществляющего преобразования только в вещественной области. Полученные выражения позволяют определить зоны опасного влияния и величину блуждающих токов, что в последующем используется при проектировании средств защиты подземных сооружений.
Ключевые слова: заземляющее устройство, тяговая рельсовая сеть, блуждающий ток, подземное сооружение, преобразование Хартли.
Vasilii А. Kandaev, Ksenia V. Avdeeva, Anastasia V. Utkina
Omsk State Transport University (OSTU), Omsk, the Russian Federation
DETERMINATION OF ELECTRICAL QUANTITIES IN THE SYSTEM OF CONDUCTORS UNDER THE INFLUENCE OF THE DC ELECTRIFIED RAILWAY TRANSPORT USING HARTLEY TRANSFORM
Abstract. The paper deals with the influence of stray currents on underground metal structures located near the traction rail network. The paper presents a system consisting of a traction rail network, a grounding grid and two iso-
