Совершенствование эксплуатационного контроля заземляющих устройств систем тягового электроснабжения электрифицированных железных дорог

• Автор: Свешникова, Наталья Юрьевна
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 166 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1 Обзор теоретических исследований заземляющих устройств,

анализ их технического состояния на тяговых подстанциях электрифицированных железных дорог.

1.1 Обзор публикаций по исследованию заземляющих устройств.

1.2 Анализ технического состояния заземляющих устройств

тяговых подстанций.

1.3 Существующие методы определения технического состояния заземляющих устройств

2 Определение первичных и волновых параметров проводников

различной формы

2.1 Внутренние параметры цилиндрических проводников.

2.2 Внешние и волновые параметры цилиндрических проводников, расположенных в земле
2.3 Экспериментальные исследования внутреннего сопротивления ферромагнитных проводников различной формы.
3 Расчет распределения токов и потенциалов в элементах заземляющего
устройства.
3.1 Расчет распределения токов в элементах эквипотенциального заземляющего устройства
3.2 Расчет распределения токов и потенциалов в неэквипотенциальном заземляющем устройстве.
4 Распределение параметров электромагнитного поля на поверхности земли
от токов в элементах заземляющего устройства.
4.1 Распределение напряженности магнитного поля на поверхности
земли от токов в элементах заземляющего устройства.
4.2 Потенциал поверхности земли от тока, стекающего с
элемента заземляющего устройства.
5 Разработка методов и аппаратуры определения технического состояния
элементов заземляющего устройства.
5.1 Определение эффективности использования аппаратуры
определения технического состояния элементов заземляющего
устройства.
Заключение
Список использованной литературы


Однако метод эквивалентирования приводит к удовлетворительным результатам лишь в случаях одиночного вертикального электрода и так называемой “предельной” модели сложных заземлителей. В качестве “предельной” модели авторы используют половину сплюснутого эллипсоида вращения вокруг малой оси, опирающегося на поверхность земли основанием, равновеликим площади, ограниченной контуром сложного заземлителя. Вторым методом повышения точности расчетов было непосредственное использование кривых (палеток) вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) без их предварительной интерпретации, предложенное Костиковым В. У. [] применительно к одиночным горизонтальным электродам. В дальнейшем эта идея была реализована и для сложных горизонтальных заземлителей []. Основным недостатком непосредственного использования кривых ВЭЗ является невозможность расчета сложных заземлителей, содержащих вертикальные элементы. Третьим направлением была разработка методов расчета сложных заземлителей в многослойной земле. Основой при этом служит решение задачи об электрическом поле точечного источника, расположенного в многослойной земле. Такое решение было получено с помощью метода оптической аналогии [, , ]. Сооружение крупных трансформаторных подстанций и открытых распределительных устройств обусловило необходимость разработки метода расчета электрических параметров сложных заземлителей с учетом собственного продольного сопротивления их горизонтальных элементов. Новый метод расчета [, , ] был разработан на основе теории линейных электрических цепей с распределенными параметрами. Для расчета токораспрс-деления в элементах сложного заземлителя была введена схема замещения в виде разветвленной электрической цепи с распределенными параметрами. Алгоритм, предложенный в [] до сих пор является одним из наиболее точных для низкочастотной области (Г < 0 Гц). Основными недостатками этого алгоритма являются ограничение рабочей области по частоте, пренебрежение индукционным взаимодействием элементов заземляющего устройства, применение электростатической модели поперечных параметров, определение продольного сопротивления без учета краевого эффекта, пренебрежение запаздыванием поля. Для устранения указанных недостатков Пучковым Г. Г. была разработана математическая модель заземляющего устройства переменного тока [], основанная на двух системах дифференциально-интегральных уравнений, первое из которых связывает значения потенциала элемента заземляющего устройства с поперечными характеристиками заземлителя, а второе -его продольные параметры с падением напряжения на элементе. Полученное аналитическое решение правомерно в широком спектре частот и может быть использовано для определения электромагнитного поля заземли-теля как при определении его технического состояния, так и при работе в режиме короткого замыкания. Исследованию работы заземлитслей в условиях Крайнего Севера посвящены работ! I, Альтшулера Э. Б. [], Асеева Г. Г. [], Максименко Н. И. []. Особенности работы заземляющих устройств объектов электроснабжения железнодорожного транспорта посвящены работы Косарева Б. И. [, , ], Котельникова А. В. [, ]. Особенности работы заземлитслей в установках электросвязи и проблемы электромагнитной совместимости рассматриваются в [, ] и других. Теоретические основы определения технического состояния элементов заземляющего устройства базируются на достижениях теоретической электротехники, электродинамики, электрохимии, теории длинных линий и электрических цепей. Распределение токов и потенциалов в элементе заземляющего устройства, как и любой другой направляющей системы, определяется ее параметрами. Элемент заземляющего устройства является однопроводной цепыо. Эта цепь имеет четыре первичных параметра и два волновых. Первичные и волновые параметры связаны между собой определенными соотношениями []. Теоретические положения о закономерностях формирования компонентов электромагнитного поля в различных средах, через которые могут определяться электрические параметры элементов заземляющего устройства, изложены в работах Е. Д. Зуиде [], И. И. Гроднева [], Г.