Обеспечение функционирования реле контроля напряжения фидера электропитания при отклонении гармонического состава напряжения электропитания от нормативных значений

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. В связи с ухудшением показателей качества электроэнергии фидеров электроснабжения снижается надежность электропитания и увеличивается количество отказов аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики. В данной статье рассмотрено влияние гармоник на функционирование реле контроля напряжения, которое выдает сигнал разрешения на включение фидера под нагрузку. Актуальность исследования подтверждается увеличением количества отказов находящихся в эксплуатации реле контроля напряжения, вследствие которых возникают нештатные ситуации и задержки в движении поездов.

Цель. Уменьшить количество отказов реле контроля напряжения.

Материалы и методы. Анализ характера отказов, возникающих при эксплуатации реле контроля напряжения, физическое моделирование процессов, приводящих к отказам и синтез решений по защите от деструктивных процессов, приводящих к отказам.

Результаты. Установлена причина отказов реле контроля напряжения, смоделированы деструктивные процессы, приводящие к отказам, и предложены решения по уменьшению отказов, связанных с не качественным напряжением электропитания.

Заключение. Предложенные решения позволили снизить количество отказов реле контроля напряжения и тем самым повысить надежность электропитания устройств железнодорожной автоматики и телемеханики.

Об авторах

Виталий Анатольевич Шатохин

Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I

Email: vital@crtc.spb.ru
ORCID iD: 0000-0003-2167-4189
SPIN-код: 5318-5089

кандидат технических наук, доцент

Россия, Санкт-Петербург

Егор Константинович Чернов

Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I

Автор, ответственный за переписку.
Email: egorsk-01@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0000-7759-3367
SPIN-код: 4278-9776

аспирант

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. OST RZHD 08.025 – 2015. Ustrojstva elektropitaniya zheleznodorozhnoj avtomatiki i telemekhaniki. (In Russ.) Accessed: 10.05.2025. Available from: http://scbist.com/scb/uploaded/1_1463752464.pdf
  2. Ter-Oganov EV, Pyshkin AA. Electricity supply for railways. Ekaterinburg: UrGUPS; 2014. (In Russ.)
  3. Sapozhnikov VV, Kovalev NP, Kononov VA, et al. Power supply for railway automation, telemechanics and communications devices. Moscow: Marshrut; 2005. (In Russ.)
  4. Sapozhnikov VV, SHamanov VI. Reliability of railway automation, telemechanics and communication systems. Moscow: Marshrut; 2003. (In Russ.)
  5. Williams T, Armstrong K. EMC for systems and installations. Oxford; Burlington, MA: Newnes Publ.; 2000.
  6. User manual for RNPP-311M. (In Russ.) Accessed: 10.05.2025. Available from: https://novatek-electro.ru/downloads/РНПП-311М.pdf
  7. Demirchyan KS, Nejman LR, Korovkin NV, CHechurin VL. Theoretical foundations of electrical engineering. Sankt-Peterburg: Piter; 2003. (In Russ.)
  8. Morgunov DN. Ensuring sinusoidal voltage in power supply circuits of non-traction railway consumers. [dissertation]. Samara; 2022. (In Russ.) EDN AOWDBC
  9. GOST R 32144-2013 ([Electric energy. Electromagnetic compatibility of technical equipment. Power quality limits in the public power supply systems]). Moscow: Gosstandart; 2014. (In Russ.)
  10. Sapozhnikov VV, Kravcov YUA, Sapozhnikov VV. Theoretical foundations of railway automation and telemechanics. Moscow: GOU «Uchebno-metodicheskiy tsentr po obrazovaniyu na zheleznodorozhnom transporte»; 2008.
  11. NPF «ENERGOSOYUZ». Dokazano: V elektrosetyah sushchestvuyut vysshie garmoniki s chastotami svyshe 2 kGc. (In Russ.) Accessed: 10.05.2025. Available from: https://www.energosoyuz.spb.ru/ru/content/dokazano-v-elektrosetyah-sushchestvuyut-vysshie-garmoniki-s-chastotami-svyshe-2-kgc (In Russ.)
  12. Morgunov DN, Dobrynin EV. The influence of load with pulse power supplies on non-sinusoidality in power supply networks of non-traction railway consumers. Vestnik transporta povolzh’ya. 2021;5(89):13-18. (In Russ.) EDN: VMQZBC
  13. Kabeckij AG, Manakov AD. Norms and methods for determining the electromagnetic compatibility of modern automatic locomotive signaling systems and electric rolling stock with an asynchronous traction drive on the subway. Transport automation research. 2021;7(4):503-521. (In Russ.) doi: 10.20295/2412-9186-2021-7-4-503-521
  14. GOST R 33436.4-1-2015 ([Electromagnetic compatibility of technical equipment. Systems and equipment of railway transport. Part 4-1. Devices and equipment of railway automatics and telemechanics. Requirements and testing methods]). GOST [Moscow]: Gosstandart; 2015
  15. Poroshin A, Shatokhin V, Nikitin A, Kotenko A. Diagnostics and monitoring of railway automation and remote control power supply devices. In: Proceedings of 2017 IEEE East-West Design and Test Symposium, EWDTS 2017. 2017;592-597. EDN: YQEWCI doi: 10.1109/EWDTS.2017.8110143

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема ввода электропитания для промежуточных станций

Скачать (31KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Вид повреждений реле контроля напряжения

Скачать (224KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Структурная схема РНПП-311М

Скачать (55KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Принципиальная электрическая схема электропитания реле РНПП-311

Скачать (170KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Распределение коэфицента KU(n)

Скачать (125KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Осцилограмма питающего напряжения со станции Красноярской ЖД (масштабы: )

Скачать (210KB)
Метаданные
8. Рис. 7. a) схема моделирования, b) осцилограмма напряжений и токов штатного режима (масштабы: )

Скачать (101KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Термограммы РКН в штатном режиме

Скачать (537KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Осцилограмма токов и напряжения реле РНПП-311М в режиме со сверхнормируемой гармоникой (масштабы: )

Скачать (127KB)
Метаданные
11. Рис. 10. a) термограмма поверхности РКН во время начала эксперимента, b) термограмма поверхности РКН по прошествии 15-ти минут

Скачать (195KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Организация комбинированного электропитания РКН

Скачать (116KB)
Метаданные

© Шатохин В.А., Чернов Е.К., 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».