Результаты поиска

В статье рассматривается важная научно-техническая проблема определения переходного сопротивления в системе «рельс - земля», которая имеет критическое значение для обеспечения безопасности и эффективности работы железнодорожного транспорта. Предметом исследования выступает механизм растекания электрического тока через балластный слой с учетом особенностей контактного взаимодействия между рельсом и щебнем. Целью исследования является разработка комплексной методики расчета электротехнических параметров железнодорожного пути. Для достижения поставленной цели применяется методология аналитического моделирования, учитывающая механические характеристики системы, удельное сопротивление материалов и влияние водного слоя. В ходе исследования разработана математическая модель, позволяющая учитывать различные конфигурации контакта щебня с рельсом, включая боковое касание и зажатие под рельсом. Особое внимание в исследовании уделяется анализу влияния механического напряжения в зоне контакта, поверхностной и объемной проводимости, а также воздействию загрязнения и увлажнения балластного слоя. В результате проведенного исследования разработаны методики расчета переходного сопротивления с учетом различных факторов, построены графики зависимости сопротивления от ключевых параметров системы. Практическая значимость работы заключается в возможности применения полученных результатов для прогнозирования электротехнических характеристик железнодорожных путей, оптимизации их эксплуатации и повышения электробезопасности. Разработанная методика позволяет учитывать ключевые факторы, влияющие на переходное сопротивление: состояние поверхности щебня, объемную и поверхностную проводимость, механическое напряжение в зоне контакта. Это дает возможность более точно оценивать электротехнические характеристики железнодорожного пути и принимать обоснованные решения по его обслуживанию и ремонту. Исследование показало, что поверхностная проводимость (обусловленная загрязнением и пленкой воды) часто оказывает более значительное влияние на общее сопротивление системы, чем объемная проводимость материала.

В статье предложена конечно-элементная модель работы электрического контакта между контактным проводом и токосъемной пластиной токоприемника, учитывающая сложную взаимосвязь электрических и тепловых процессов. Исследовались контактные пары, состоящие из изношенного контактного провода МФ-100 и токосъемных пластин из металлокерамики ВЖ3П или графита. Микрогеометрия поверхности тел в месте контакта получена на основе модели Гринвуда - Вильямсона. Было рассмотрено два крайних возможных случая соприкосновения контактного провода с пластиной. Результаты были проанализированы и сравнены с известными опытными данными. Рассчитано, при каких соотношениях контактного нажатия и тока из-за выгорания контактов возникнет искровой или дуговой разряд. Определены пути совершенствования модели.

В статье рассмотрены процессы токосъема в системе электрической тяги переменного тока высокоскоростного движения. Представлены существующие устройства токоприемника и контактной подвески, взаимодействующие посредством скользящего электрического контакта. Приведено сравнение вариантов решений с различной горизонтальной геометрией контактного провода, влияющей на скорость поперечного смещения контактного провода у опор контактной сети относительно оси железнодорожного пути. Показано, что скорость, с которой точка контакта перемещается по вставке токоприемника, так же важна для оценки износа скользящего контакта, как и длина пролета опор контактной сети, кривизна пути и скорость поезда в пределах пролета. Для синтеза и анализа пары «вставка токоприемника - контактный провод» со скользящим контактом получена модель расчета контактирующей поверхности и рассмотрены энергетические процессы, приводящие к износу компонентов системы токосъема. Получены результаты моделирования взаимодействия токоприемника и контактной подвески при различных вариантах зигзагообразного расположения контактного провода. При внедрении технического решения на участках с высокоскоростным движением предпочтительным является предложенный в статье способ расположения контактного провода цепной подвески с периодом зигзага, увеличенным по сравнению с традиционным в два раза. Данное решение обеспечивает снижение скорости поперечного смещения и повышает динамическую устойчивость токоприемника, уменьшает циклическую нагрузку на опорные и поддерживающие конструкции контактной сети и увеличивает ресурс контактирующих элементов системы токосъема при высокоскоростном движении.