Труды КНЦ вып.1 (ЭНЕРГЕТИКА вып.1 1/2010(1))

Однако, рассматривая вопросы внутренней ЭМС железной дороги, некоторые исследователи фактически затрагивают проблему взаимодействия электрифицированной железной дороги и ЛЭП высокого напряжения. К подобным публикациям принадлежит статья [5], посвящённая моделированию влияний контактной сети на смежные линии электропередачи, предназначенные для электроснабжения нетяговых объектов железной дороги. Авторы отмечают резкую несинусоидальность тока тяговой сети, возникающую из-за работы выпрямительных устройств электровозов, и сосредоточивают своё внимание на исследовании вклада высших гармоник в наведённое напряжение. Авторы [5] используют для расчётов созданный ими программный комплекс Fazonord-Качество. Для исследования они выбрали модель двухпутного участка железной дороги длиной 25 км, электрифицированного на напряжении 1^25 кВ. Отключённая линия была задана той же длины и изолирована по обоим концам. Удельное сопротивление грунта принято 100 Омм . Ширина сближения принималась равной 20, 50, 100 м. Рассматривалось влияние тяговой сети на отключённую линию при движении пяти поездов по каждому из путей с интервалами 11 мин. Более подробного описания графика движения поездов авторы, к сожалению, не приводят. Исследователи традиционно выделяют две составляющих наведённого напряжения: электрическую и магнитную, обусловленные воздействием электрического и магнитного полей тяговой сети, соответственно. Они справедливо отмечают, что напряжение электрического влияния снижается с ростом ширины сближения гораздо быстрее напряжения магнитного влияния. Результаты расчётов в [5] показывают, что с увеличением ширины сближения действующее значение наведённого напряжения основной частоты уменьшается быстрее, чем действующее значение наведённого напряжения высших гармоник (3, 5 и 7-й). Авторы отмечают, что это явление обусловлено существенным вкладом электрической составляющей первой гармоники при ширине сближения 20 м. При ширине сближения 100 м величины наведённых напряжений первой гармоники и высших гармоник становятся сравнимыми (в описываемом исследовании напряжение высших гармоник в некоторые моменты даже превышало напряжение основной гармоники в несколько раз). Таким образом, с ростом ширины сближения наблюдается возрастание коэффициента несинусоидальности наведённого напряжения. По данным [5] он может порой достигать сотен процентов (при ширине сближения более 70 м). Для исследования воздействия тяговой сети на отключённые ЛЭП нами была выбрана более простая модель, состоящая из однопутного участка железной дороги, электрифицированного на напряжении 1^25 кВ, вдоль которого проходит линия электропередачи длиной 20 км - аналог конфигурации сближения реальной ЛЭП с железной дорогой (рис.1). Спектры тока и напряжения тяговой сети, использованные в расчётах, получены в ходе экспериментальных исследований, проведённых сотрудниками нашей лаборатории в 2006-2008 гг. Питание влияющего участка железной дороги двустороннее. Электроподвижной состав, находящийся на участке, получает энергию от двух тяговых подстанций и ток, потребляемый электровозом, поступает к нему с двух сторон, складываясь из токов 1!кп и 12кп (рис.2). Величины 1!кп и 12кп обратно пропорциональны расстоянию от электровоза до соответствующей тяговой 104