Электродуговые процессы как основа технической диагностики нарушений токосъема в электротяговых сетях переменного тока

• Автор: Колосов, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 158 с. : ил.

Введение

1. Автоматизация обнаружения нарушений токосъема в электротяговых сетях

1.1 Общие положения

1.2 Анализ современных методов и средств контроля токосъема

1.3 Общие принципы построения автоматизированной системы мониторинга токосъема

1.4 Радиоизлучение в электротяговых сетях переменного тока и физические основы дугообразования при токосъеме

1.5 Цели и задачи исследований

2. Математическое моделирование электродуговых процессов при нормальном безотрывном токосъеме

2.1 Постановка задачи

2.2 Основные направления исследования электрической дуги

2.3 Аналитическое моделирование радиоизлучений при нормальном безотрывном токосъеме

2.4 Программная реализация и результаты расчетов
2.5 Выводы
3 Математическое моделирование электродуговых процессов при различных режимах нарушения токосъема
3.1 Постановка задачи
3.2 Обзор существующих решений и выбор модели электрической дуги
3.3 Схема замещения тяговой сети и система интегральнодифференциальных уравнений
3.4 Программная реализация модели дугового токосъема и результаты расчетов
3.5 Статистическое моделирование дугового токосъема
3.6 Выводы
4 Моделирование дугового токосъема средствами
специализированного программного обеспечения на ЭВМ и анализ результатов
4.1 Моделирование нарушений токосъема с помощью программного комплекса ЕВ МиШБт
4.2 Анализ и сравнение результатов моделирования дугового токосъема
4.3 Определение протяженности зон распространения излучения и дальности обнаружения
4.4 Результаты экспериментальных испытаний автоматизированной системы диагностики дугового токосъема
4.5 Выводы Заключение Литература Приложение
Введение


Создание и программная реализация аналитических и статистических моделей взаимодействия токоприемника электровоза и контактного провода при токосъеме при рассмотренных режимах и анализ результатов расчетов для определения рекомендуемых характеристик радиоприемных узлов автоматизированной системы диагностики дугового токосъема. Разработка математической модели дугового токосъема средствами специализированного программного обеспечения на ЭВМ с учетом особенностей электродуговых процессов на линиях переменного тока. Анализ результатов расчетов с использованием разработанных моделей и сравнение с данными экспериментальных исследований для определения адекватности моделей и достоверности полученных результатов. Разработка рекомендаций по выбору технических характеристик радиоприемного узла автоматизированной системы мониторинга токосъема по результатам моделирования. Проверка эффективности предложенных методов и алгоритмов основывалась на вычислительных экспериментах, проводимых на базе специализированных программных продуктов, с последующим сравнением результатов моделирования с данными измерений на действующих участках, полученными из открытых источников. В качестве инструментальнометодического аппарата были использованы пакет прикладных математических программ , система визуального имитационного моделирования электрических схем i ii 8, приложения пакета i ХР. При проведении автором диссертационного исследования были использованные сведения и данные из монографий и статей отечественных и зарубежных исследователей, информация, полученная в результате личных консультаций с иностранными учеными, материалы научнопрактических конференций по тематике автоматизация технологических процессов и математическое и компьютерное моделирование, информационные ресурсы ОАО РЖД и сети Интернет. Научная новизна диссертационной работы заключается в создании специализированных математических моделей дугового токосъема, отличающихся от существующих учетом особенностей электродуговых процессов на контактной сети переменного тока. Разработанные модели позволяют провести количественную оценку радиоизлучений при нарушениях токосъема при изменении различных влияющих факторов. Математическая модель нормального токосъема с использованием системы нелинейных уравнений для определения количественных характеристик электромагнитных излучений в данном режиме эксплуатации. Методика расчета электромагнитных излучений при нарушениях токосъема с использованием специализированных компьютерных средств моделирования работы участка электрифицированной железной дороги, учитывающая особенности электродуговых процессов при токосъеме на линиях переменного тока. Рекомендации по выбору радиоприемных устройств средств технической диагностики, входящих в состав автоматизированного комплекса мониторинга токосъема, и определению параметров их функционирования. Достоверность разработанных аналитических и статистических моделей подтверждена сравнением результатов моделирования с экспериментальными данными. Полученные результаты обсуждались на международных Варшава, г. СанктПетербург, г. Новочеркасск, гг. Екатеринбург, и кафедральных научнотехнических конференциях и семинарах. Реализация результатов диссертационной работы состоит в создании простых и достоверных средств моделирования различных режимов нарушения токосъема на участках переменного тока. Практическим результатом работы является разработка рекомендаций по выбору параметров функционирования радиоприемных элементов автоматизированной системы диагностики дугового токосъема с целью повышения надежности и эффективности работы системы. Основные научные и практические результаты работы изложены в печатных работах статьях в научных сборниках, тезисах докладов конференций, в том числе международного уровня, в зарубежной отраслевой конференции i i i i XXI , , Польша, научнопрактических конференциях профессорскопреподавательского состава РГУПС Транспорт . Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. При работе над диссертацией автор пользовался научными консультациями доктора техн. Фигурнова Е. П и канд. Семенова Ю.