Моделирование процессов плавки гололеда в тяговых сетях постоянного тока

Цель представленных в статье исследований состояла в разработке цифровых моделей для определения режимов плавки гололеда на проводах контактных подвесок железных дорог постоянного тока. Они были реализованы в программном комплексе Fazonord, версия 5.3.4.9 -2024. Алгоритм расчета включал следующие этапы: расчет серии режимов, определяемых графиком движения поездов, на основе подхода, использующего фазные координаты; формирование зависимостей токов, протекающих по проводам, от времени; вычисление температур их нагрева; моделирование процесса плавки гололедной канавки; учет испарения пленки воды, оставшейся после отпадения ледяной муфты; моделирование нагрева токоведущих частей без корки льда при наличии или отсутствии мороси и дождя. Описаны исходные данные, необходимые для проведения расчетов. Они включают следующие группы параметров: геометрические, теплотехнические и электрические.

Представлены компьютерные модели, учитывающие основные факторы процессов нагрева и удаления гололедных отложений на проводах контактных подвесок тяговых сетей (ТС) постоянного тока. Моделируемая система электроснабжения включала следующие элементы: три питающих ЛЭП 110 кВ и такое же число тяговых подстанций; два участка ТС 3 кВ протяженностью по 20 км.

Показано, что гололед удаляется с несущих тросов за 17 минут, а с контактных проводов за 22 минуты. Температуры нагрева токоведущих частей и наиболее нагретых точек трансформаторов во время плавки не превышают допустимых величин. Методика является универсальной и может применяться для ТС любого конструктивного исполнения, включая перспективные ТС повышенного напряжения.