Development of a Method of Calculating the Temperature of a Survey Assembly When Preparing a Train Dispatch
Loading...
Date
2020
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Львовский политехнический национальный университет, Львів
Abstract
ENG: The features of the thermal state of the current collection unit «contact wire – contact insert of the current collector» in the conditions of preparation of electric rolling stock for the journey are considered. As part of the study, a methodology has been developed for estimating the heating temperature of the power sliding contact zone in the conditions of train preparation for journey. Application of the method will help to reduce the number of «burnouts» of the contact wire due to the exact selection of the heating/cooling time of the train for a certain heating/conditioning current when preparing the electric rolling stock for the journey.
It was established that the cause of the «burns» of the contact wire in the parking lots when preparing the train dispatch is the excess of the permissible temperature of the power sliding contact as a result of the prolonged action of the heating/conditioning current. The standard approach for determining the duration of heating is based on the average values of the loads on the system and therefore does not take into account some factors, for example, the state of the contact wire, the state of the contact insert of the current collector, the number of cars in the train, and so on. The proposed technique is based on the classical theory of electrical contact and the theory of heating a homogeneous body, which makes it possible to accurately assess the thermal state of the power sliding contact and convenient enough for use in operating conditions. The results of the work are of practical value, since the technology of preparing a train for dispatch can be supplemented by calculating the contact temperature «contact wire element – contact insert element» in accordance with the proposed methodology. This will allow for a specific train in specific conditions to apply a set of measures to prevent «burnout» of the contact wire in the event of a possible temperature exceeding the permissible value.
UKR: Розглянуто особливості теплового стану контактного вузла «контактний провід - контактна вставка струмоприймача» в умовах підготовки електричного рухомого складу до рейсу. У рамках дослідження розроблена методика для визначення температури нагріву силового ковзного контакту в умовах підготовки поїзда до рейсу. Застосування методу допоможе зменшити кількість «перепалів» контактного проводу за рахунок точного вибору часу нагріву/охолодження поїзда для певного значення струму нагріву/кондиціонування при підготовці електричного рухомого складу до рейсу. Встановлено, що причиною «перепалу» контактного проводу на стоянках при підготовці до відправлення поїзда є перевищення допустимої температури силового ковзного контакту внаслідок тривалої дії струму нагріву/кондиціонування. Стандартний підхід для визначення тривалості нагрівання базується на середніх значеннях навантажень на систему і тому не враховує деяких факторів, наприклад, стан контактного проводу, стан контактної вставки струмоприймача, кількість вагонів у поїзді тощо. Запропонована методика базується на класичній теорії електричного контакту та теорії нагрівання однорідного тіла, що дає можливість точно оцінити тепловий стан силового ковзного контакту і досить зручна для використання в робочих умовах. Результати роботи мають практичну цінність, оскільки технологія підготовки поїзда до відправлення може бути доповнена розрахунком температури контакту «контактний провідний елемент - контактний вставний елемент» відповідно до запропонованої методики. Це дозволить для конкретного поїзду в конкретних умовах застосувати комплекс заходів для запобігання «перепалів» контактного проводу у разі температури, що перевищує допустиму величину.
RUS: Рассмотрены особенности теплового состояния контактного узла «контактный провод - контактное вставка токоприемника» в условиях подготовки электрического подвижного состава в рейс. В рамках исследования разработана методика для определения температуры нагрева силового скользящего контакта в условиях подготовки поезда в рейс. Применение метода поможет уменьшить количество «пережогов» контактного провода за счет точного выбора времени нагрева/охлаждения поезда для определенного значения тока нагрева/кондиционирования при подготовке электрического подвижного состава в рейс. Установлено, что причиной «пережога» контактного провода на стоянках при подготовке к отправке поезда является превышение допустимой температуры силового скользящего контакта в результате длительного действия тока нагрева/кондиционирования. Стандартный подход для определения продолжительности нагрева базируется на средних значениях нагрузок на систему и поэтому не учитывает некоторых факторов, например, состояние контактного провода, состояние контактной вставки токоприемника, количество вагонов в поезде и т. Предложенная методика базируется на классической теории электрического контакта и теории нагрева однородного тела, что позволяет точно оценить тепловое состояние силового скользящего контакта и достаточно удобна для использования в рабочих условиях. Результаты работы имеют практическую ценность, поскольку технология подготовки поезда к отправлению может быть дополнена расчетом температуры контакта «контактный ведущий элемент - контактный вставной элемент» по предложенной методики. Это позволит для конкретного поезда в конкретных условиях применить комплекс мер по предотвращению «пережогов» контактного провода при температуре, превышающей допустимую величину.
UKR: Розглянуто особливості теплового стану контактного вузла «контактний провід - контактна вставка струмоприймача» в умовах підготовки електричного рухомого складу до рейсу. У рамках дослідження розроблена методика для визначення температури нагріву силового ковзного контакту в умовах підготовки поїзда до рейсу. Застосування методу допоможе зменшити кількість «перепалів» контактного проводу за рахунок точного вибору часу нагріву/охолодження поїзда для певного значення струму нагріву/кондиціонування при підготовці електричного рухомого складу до рейсу. Встановлено, що причиною «перепалу» контактного проводу на стоянках при підготовці до відправлення поїзда є перевищення допустимої температури силового ковзного контакту внаслідок тривалої дії струму нагріву/кондиціонування. Стандартний підхід для визначення тривалості нагрівання базується на середніх значеннях навантажень на систему і тому не враховує деяких факторів, наприклад, стан контактного проводу, стан контактної вставки струмоприймача, кількість вагонів у поїзді тощо. Запропонована методика базується на класичній теорії електричного контакту та теорії нагрівання однорідного тіла, що дає можливість точно оцінити тепловий стан силового ковзного контакту і досить зручна для використання в робочих умовах. Результати роботи мають практичну цінність, оскільки технологія підготовки поїзда до відправлення може бути доповнена розрахунком температури контакту «контактний провідний елемент - контактний вставний елемент» відповідно до запропонованої методики. Це дозволить для конкретного поїзду в конкретних умовах застосувати комплекс заходів для запобігання «перепалів» контактного проводу у разі температури, що перевищує допустиму величину.
RUS: Рассмотрены особенности теплового состояния контактного узла «контактный провод - контактное вставка токоприемника» в условиях подготовки электрического подвижного состава в рейс. В рамках исследования разработана методика для определения температуры нагрева силового скользящего контакта в условиях подготовки поезда в рейс. Применение метода поможет уменьшить количество «пережогов» контактного провода за счет точного выбора времени нагрева/охлаждения поезда для определенного значения тока нагрева/кондиционирования при подготовке электрического подвижного состава в рейс. Установлено, что причиной «пережога» контактного провода на стоянках при подготовке к отправке поезда является превышение допустимой температуры силового скользящего контакта в результате длительного действия тока нагрева/кондиционирования. Стандартный подход для определения продолжительности нагрева базируется на средних значениях нагрузок на систему и поэтому не учитывает некоторых факторов, например, состояние контактного провода, состояние контактной вставки токоприемника, количество вагонов в поезде и т. Предложенная методика базируется на классической теории электрического контакта и теории нагрева однородного тела, что позволяет точно оценить тепловое состояние силового скользящего контакта и достаточно удобна для использования в рабочих условиях. Результаты работы имеют практическую ценность, поскольку технология подготовки поезда к отправлению может быть дополнена расчетом температуры контакта «контактный ведущий элемент - контактный вставной элемент» по предложенной методики. Это позволит для конкретного поезда в конкретных условиях применить комплекс мер по предотвращению «пережогов» контактного провода при температуре, превышающей допустимую величину.
Description
D. Ustymenko: ORCID 0000-0003-2984-4381, O. Marenych: ORCID 0000-0003-3602-5851, A. Mukha: ORCID 0000-0002-5629-4058, M. Tryputen: ORCID 0000-0003-4523-927X, V. Kuznetsov:ORCID: 0000-0002-8169-4598; M. Kovzel: ORCID 0000-0001-5720-1186; Al Said Ahmad, Mohammad Ahmad Diab: ORCID 0000-0003-4056-1040
Keywords
contact wire, current collector insert, heating current, permissible temperature, electrical contact, «burn-out» of the contact wire, контактний провід, вставка струмоприймача, струм нагрівання, допустима температура, електричний контакт, «перепал» контактного проводу, контактный провод, вставка токоприемника, ток нагрева, допустимая температура, электрический контакт, «пережог» контактного провода, КЕТЕМ, КЕЛІ (ІПБТ)
Citation
Ustymenko D., Kuznetsov V., Marenych O., Kovzel M., Mukha A., Sinkevych O., Tryputen M., Al Said Ahmad Mohammad Ahmad Diab. Development of a Method of Calculating the Temperature of a Survey Assembly When Preparing a Train Dispatch. Proceedings of the 15th International Conference on Advanced Trends in Radioelectronics, Telecommunications and Computer Engineering, Lviv–Slavske, 25–29 February 2020. Lviv ; Slavske, 2020. Р. 600–605.