Study of the influence of AC railway traction network on adjacent devices using simulation modeling
DOI:
https://doi.org/10.25206/1813-8225-2025-195-44-50Keywords:
traction network of alternating current, electric railways, simulation model, electromagnetic field, electromagnetic intencion, induced voltage.Abstract
The article investigates the possibility of joint operation of the traction network of alternating current railways and related devices subject to electromagnetic influence using simulation modeling in the SimInTech and Elcut programs. The distributed nature of the line parameters and non-sinusoidality of the supply voltages are taken into account during the modeling. The voltage and current values obtained in the SimInTech program are the initial data for modeling the electromagnetic field pattern in the Elcut program. The results of modeling electric and magnetic fields are presented, which allow to estimate the intensity of the fields, their tension, the value of the induced voltage in the affected object. The prospects of scientific research in the field of analysis of electromagnetic fields created by the traction network of alternating current in various modes of its operation are shown.
Downloads
References
(1). Ковалева Т. В., Комяков А. А., Комякова О. О., Пашкова Н. В. Имитационное моделирование электромагнитных процессов в тяговой сети // Приборы и методы измерений, контроля качества и диагностики в промышленности и на транспорте: материалы V Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием. Омск, 2022. С. 170–176. EDN: PUYGMU.
Kovaleva T. V., Komyakov A. A., Komyakova O. O., Pashkova N. V. Imitatsionnoye modelirovaniye elektromagnitnykh protsessov v tyagovoy seti [Simulation of electromagnetic processes in the traction network]. Pribory i metody izmereniy, kontrolya kachestva i diagnostiki v promyshlennosti i na transporte. Instruments and Methods of Measurement, Quality control and Diagnostics in Industry and Transport. Omsk, 2022. P. 170–176. EDN: PUYGMU. (In Russ.).
(2). Бадер М. П., Ермоленко Д. В., Куликов А. А. Защита линий продольного электроснабжения от электромагнитного влияния тяговой сети // Электротехника. 2024. № 9. С. 64–70. DOI: 10.53891/00135860-2024-9-64-70. EDN: LWENNC.
Bader M. P., Ermolenko D. V., Kulikov A. A. Zashchita liniy prodol’nogo elektrosnabzheniya ot elektromagnitnogo vliyaniya tyagovoy seti [Protection of longitudinal power supply lines from the electromagnetic influence of the traction network]. Elektrotekhnika. Electrotechnics. 2024. No. 9. P. 64–70. DOI: 10.53891/00135860-2024-9-64-70. EDN: LWENNC. (In Russ.).
(3). Ковалева Т. В., Комяков А. А., Комякова О. О., Пашкова Н. В. Анализ волновых процессов в тяговой сети переменного тока на основе имитационного моделирования // Транспорт Урала. 2022. № 1 (72). С. 80–85. DOI: 10.20291/1815-9400-2022-1-80-85. EDN: KCIPSY.
Kovaleva T. V., Komyakov A. A., Komyakova O. O., Pashkova N. V. Analiz volnovykh protsessov v tyagovoy seti peremennogo toka na osnove imitatsionnogo modelirovaniya [Analysis of wave processes in alternating current traction power system on the basis of simulation modeling]. Transport Urala. Transport of the Urals. 2022. No. 1 (72). P. 80–85. DOI: 10.20291/1815-9400-2022-1-80-85. EDN: KCIPSY. (In Russ.).
(4). Feliziani M., Campi T., Cruciani S., Maradei F. Chapter 11. Electromagnetic compatibility of automotive WPT systems. Wireless Power Transfer for E-Mobility. Academic Press, 2024. P. 361–395. ISBN 9780323995238. DOI: 10.1016/B978-0-323-99523-8.00007-2.
(5). Шныптев И. А., Кузнецов А. А., Кузьменко А. Ю. [и др.]. Использование беспилотных летательных аппаратов для определения угла наклона железобетонных опор контактной сети // Приборы. 2024. № 5 (287). С. 37–43. EDN: FKGJIN.
Shnyptev I. A., Kuznetsov A. A., Kuz’menko A. Yu. [et al.]. Ispol’zovaniye bespilotnykh letatel’nykh apparatov dlya opredeleniya ugla naklona zhelezobetonnykh opor kontaktnoy seti [Using unmanned aerial vehicles to determine the angle of inclination of reinforced concrete supports of the overhead contact network]. Pribory. Instruments. 2024. No. 5 (287). P. 37–43. EDN: FKGJIN. (In Russ.).
(6). Белоусов А. О., Носов А. В. Повышение помехозащищенности беспилотного летательного аппарата в условиях воздействия мощного электромагнитного излучения: комплексный подход // Системы управления, связи и безопасности. 2025. № 1. С. 10–47. DOI: 10.24412/2410-9916-2025-1-010-047. EDN: OFHGJQ.
Belousov A. O., Nosov A. V. Povysheniye pomekhozashchishchennosti bespilotnogo letatel’nogo apparata v usloviyakh vozdeystviya moshchnogo elektromagnitnogo izlucheniya: kompleksnyy podkhod [Enhancing the electromagnetic immunity of the unmanned aerial vehicle under high-intensity electromagnetic radiation: a comprehensive approach]. Sistemy upravleniya, svyazi i bezopasnosti. Systems of Control, Communication and Security. 2025. No. 1. P. 10–47. DOI: 10.24412/2410-9916-2025-1-010-047. EDN: OFHGJQ. (In Russ.).
(7). Гизатуллин Р. М., Дроздиков В. А., Константинов Э. С. Моделирование функционирования элементов электронных систем БПЛА при воздействии излучаемых электромагнитных помех высоковольтной линией электропередачи // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2019. № 4 (44). С. 13–21. EDN: PFNVYX.
Gizatullin R. M., Drozdikov V. A., Konstantinov E. S. Modelirovaniye funktsionirovaniya elementov elektronnykh sistem BPLA pri vozdeystvii izluchayemykh elektromagnitnykh pomekh vysokovol’tnoy liniyey elektroperedachi [Modeling the functioning of elements of electronic systems of a UAV under the influence of the radiated electromagnetic interference of a high-voltage electric transmission line]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo energeticheskogo universiteta. Kazan State Power Engineering University Bulletin. 2019. No. 4 (44). P. 13–21. EDN: PFNVYX. (In Russ.).
(8). Ниязов А. Р., Осипов Д. С., Шепелев А. О. Анализ воздействия электромагнитных полей на безопасность персонала и надежность полетов беспилотных летательных аппаратов при мониторинге линий электропередачи 110 кВ // Вестник Югорского государственного университета. 2024. Т. 20, № 1. С. 111–117. DOI: 10.18822/byusu202401111-118. EDN: BJNDHR.
Niyazov A. R., Osipov D. S., Shepelev A. O. Analiz vozdeystviya elektromagnitnykh poley na bezopasnost’ personala i nadezhnost’ poletov bespilotnykh letatel’nykh apparatov pri monitoringe liniy elektroperedachi 110 kV [Analysis of the impact of electromagnetic fields on personnel safety and reliability of flights of unmanned aerial vehicles when monitoring 110 kV power lines]. Vestnik Yugorskogo gosudarstvennogo universiteta. Yugra State University Bulletin. 2024. Vol. 20, no. 1. P. 111–117. DOI: 10.18822/byusu202401111-118. EDN: BJNDHR. (In Russ.).
(9). Ковалева Т. В., Пашкова Н. В. Исследование волновых процессов в контактной сети и линиях электропередач // Известия Транcсиба. 2015. № 2 (22). С. 71–79. EDN: UDYIGN.
Kovaleva T. V., Pashkova N. V. Issledovaniye volnovykh protsessov v kontaktnoy seti i liniyakh elektroperedach [The wave processes study in the overhead system and power lines]. Izvestiya Trancsiba. Journal of Transsib Railway Studies. 2015. No. 2 (22). P. 71–79. EDN: UDYIGN. (In Russ.).
(10). Komyakov A., Tarasevich V., Bartel L. The Effectiveness Evaluation of Automatic Voltage Level Control in the Traction Network of AC Railways. Proceedings 2024 International Ural Conference on Electrical Power Engineering. 2024. P. 103–107. DOI: 10.1109/UralCon62137.2024.10719010.
(11). Komyakov A., Nikiforov M., Tarasevich V., Bartel L. Booster Transformers Energy Performance Assessment in the Traction Power Supply System of Railway Transport. 8th International Conference on Computing, Control and Industrial Engineering. 2024. P. 3–10. DOI: 10.1007/978-981-97-6934-6_1.
(12). Нормативно-методическая документация по эксплуатации контактной сети и высоковольтных воздушных линий: справ. Москва: Транспорт, 2001. 512 с.
Normativno-metodicheskaya dokumentatsiya po ekspluatatsii kontaktnoy seti i vysokovol’tnykh vozdushnykh liniy: sprav. [Regulatory and methodological documentation for the operation of a contact network and high-voltage overhead lines]. Moscow, 2001. 512 p. (In Russ.).
(13). Залесова О. В. Исследование уровня наведенного напряжения на отключенной линии электропередачи, находящейся в зоне влияния тяговой сети железной дороги переменного тока // Вестник МГТУ. Труды Мурманского государственного технического университета. 2014. Т. 17, № 1. С. 40–45. EDN: SBMZBH.
Zalesova O. V. Issledovaniye urovnya navedennogo napryazheniya na otklyuchennoy linii elektroperedachi, nakhodyashcheysya v zone vliyaniya tyagovoy seti zheleznoy dorogi peremennogo toka [Research of inducted voltage on disconnected transmission line in the interference zone of AC railway]. Vestnik MGTU. Trudy Murmanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Vestnik of MSTU. 2014. Vol. 17, no. 1. P. 40–45. EDN: SBMZBH. (In Russ.).
(14). Об утверждении Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок: Приказ Минтруда России от 15.12.2020 № 903н (ред. от 29.04.2022). Доступ из справочно-правовой системы «КонсультантПлюс».
Ob utverzhdenii Pravil po okhrane truda pri ekspluatatsii elektroustanovok: Prikaz Mintruda Rossii ot 15.12.2020 № 903n (red. ot 29.04.2022) [On approval of the Rules for labor protection during the operation of electrical installations: Order of the Ministry of Labor of Russia dated 15.12.2020 No. 903н (ed. dated 29.04.2022)]. Available at ConsultantPlus. (In Russ.).
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Non-exclusive rights to the article are transferred to the journal in full accordance with the Creative Commons License BY-NC-SA 4.0 «Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 Worldwide License (CC BY-NC-SA 4.0»)
