Impact of Electromagnetic Interferences on Traction Network: Mathematical Model of Traction Network
Loading...
Date
2019
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро
Abstract
ENG: In Ukraine, almost half of the railway lines are electrified. In railway network, there are automatic devices by w ich traffic of trains and safety on the railway are regulated. However, there are some faults in these automatic devices that can put the passengers and the railway system’s safety at risk. The main sources of these faults are the presence of the stray currents, harmonics, and the electromagnetic interferences. For investigation of these faults, having an accurate model of the railway network is vital. So the topic of research is actuality now. The main goal of this paper is to study the propagation of traction current harmonics on feeder zone (section between substations) and to define the interference on code current flowing in rail lines. Thus, it is necessary to carry out a mathematic model of the traction supply net. Also some scientific work was addressed to determine the traction current spectrum composition and the most dangerous harmonics for TC operations. This paper introduce a mathematical model of the railway network, which can be helpful in analysis of the impact of these faults on the railway network. It was considered as 8-poles for the one-track railway traction. As mentioned before, one of the main steps to investigate the electromagnetic interferences' impact on automatic devices of the railway system is the accurate model of traction network. The proposed model can be used when the electric locomotive current divides into two different current which flow in traction lines. Moreover, a system of differential equation regarding the proposed model was written and a solution to this system was introduced. All rail currents and the return current can be calculated from the above solution. Therefore, the impact of electromagnetic interferences on these current can be investigated.
UKR: В Україні електрифіковано майже половину залізничних ліній. У мережі залізниць є автоматичні пристрої, за допомогою яких регулюється рух поїздів та безпека на залізниці. Однак у цих автоматичних пристроях є деякі несправності, які можуть поставити під загрозу безпеку пасажирів та залізничної системи. Основними джерелами цих пошкоджень є наявність паразитних струмів, гармонік та електромагнітних перешкод. Для дослідження цих несправностей важливо мати точну модель залізничної мережі. Тож тема дослідження зараз актуальна. Основна мета даної статті – вивчити поширення гармонік тягового струму у фідерній зоні (ділянці між підстанціями) та визначити вплив кодового струму, що протікає у залізничних лініях. Таким чином необхідно провести математичну модель тягового живлення. Також було проведено наукові роботи з визначення складу спектру тягового струму та найбільш небезпечних гармонік для роботи тягових підстанцій. У цій статті представлена математична модель залізничної мережі, яка може бути корисною під час аналізу впливу цих несправностей на залізничну мережу. Він вважався 8-полюсним для одноколійної залізничної тяги. Як згадувалося раніше, одним із основних кроків щодо дослідження впливу електромагнітних перешкод на автоматичні пристрої залізничної системи є створення точної моделі тягової мережі. Пропонована модель може бути використана, коли струм електровоза ділиться на два різні струми, що протікають у тягових магістралях. Крім того, була написана система диференціальних рівнянь щодо запропонованої моделі та введено рішення цієї системи. Всі струми в рейках і зворотний струм можна розрахувати за допомогою наведеного вище рішення. Отже, можна досліджувати вплив електромагнітних перешкод цей струм.
UKR: В Україні електрифіковано майже половину залізничних ліній. У мережі залізниць є автоматичні пристрої, за допомогою яких регулюється рух поїздів та безпека на залізниці. Однак у цих автоматичних пристроях є деякі несправності, які можуть поставити під загрозу безпеку пасажирів та залізничної системи. Основними джерелами цих пошкоджень є наявність паразитних струмів, гармонік та електромагнітних перешкод. Для дослідження цих несправностей важливо мати точну модель залізничної мережі. Тож тема дослідження зараз актуальна. Основна мета даної статті – вивчити поширення гармонік тягового струму у фідерній зоні (ділянці між підстанціями) та визначити вплив кодового струму, що протікає у залізничних лініях. Таким чином необхідно провести математичну модель тягового живлення. Також було проведено наукові роботи з визначення складу спектру тягового струму та найбільш небезпечних гармонік для роботи тягових підстанцій. У цій статті представлена математична модель залізничної мережі, яка може бути корисною під час аналізу впливу цих несправностей на залізничну мережу. Він вважався 8-полюсним для одноколійної залізничної тяги. Як згадувалося раніше, одним із основних кроків щодо дослідження впливу електромагнітних перешкод на автоматичні пристрої залізничної системи є створення точної моделі тягової мережі. Пропонована модель може бути використана, коли струм електровоза ділиться на два різні струми, що протікають у тягових магістралях. Крім того, була написана система диференціальних рівнянь щодо запропонованої моделі та введено рішення цієї системи. Всі струми в рейках і зворотний струм можна розрахувати за допомогою наведеного вище рішення. Отже, можна досліджувати вплив електромагнітних перешкод цей струм.
Description
T. Serdiuk: ORCID 0000-0002-2609-4071
Keywords
electromagnetic interferences, traction network, mathematical model, електромагнітні завади, тягова мережа, математична модель, КАТ
Citation
Taghizade A. H., Serdiuk T., Mysiv I. Impact of Electromagnetic Interferences on Traction Network: Mathematical Model of Traction Network. Електромагнітна сумісність та безпека на залізничному транспорті. 2019. № 18. С. 20–25. DOI: 10.15802/ecsrt2019/254501.