Разработаны компьютерные модели, позволяющие определять электромагнитные поля (ЭМП) в тяговых сетях постоянного тока (DC) на основе результатов моделирования режимов с учетом высших гармоник (ВГ) в фазных координатах. Вычисление напряженностей ЭМП позволяет наиболее корректно анализировать воздействия смеси полей разных частот на персонал, электронное оборудование и окружающую среду
системы тягового электроснабжения постоянного тока, электромагнитные поля
Комплексный подход, позволяющий определять ЭМП тяговых сетей (ТС) DC на основе совместного моделирования режимов сегментов переменного и постоянного токов с учетом движения поездов по реальным участкам, предложен в [1]. Определение режимов и ЭМП ТС DC с напряжением 3 кВ проводилось в промышленном ПК Fazonord, версия. 5.3.6.0–2024. Результаты вычисления ЭМП в системе электроснабжения участка дороги постоянного тока представлены на рис. 1 и 2. Расчеты выполнялись с учетом высших гармоник (ВГ), генерируемых преобразователями тяговых подстанций. ЭМП определялись на высоте 1,8 м.
На рис. 1 показаны зависимости амплитуд напряженностей
; 
от времени. Относительно небольшие потенциалы ТС ПТ 3 кВ не вызывает значительных уровней E; однако аналогичные параметры для магнитного поля, состоящего из смеси, создаваемой токами разного рода, могут достигать 250 А/м, рис. 1б. Зависимости максимальных значений амплитуд, ЭМП ТС DC от координаты х оси, направленной перпендикулярно трассе дороги, приведены на рис. 2. Из него видно, что ВГ заметно влияют на электрическое поле, но практически не изменяют зависимость 
.
|
|
|
|
а) |
б) |
Рисунок 1 – Зависимости (а) и (б) для ТС DC
|
|
|
|
а) |
б) |
Рисунок 2 – Зависимости максимумов амплитуд ЭМП ТС от координаты х: а – 
; б – 
На основе моделирования сформулированы следующие выводы: тяговые сети DC не создают электрических полей большой интенсивности; однако напряженности магнитного поля могут достигать сотен ампер на метр и оказывать негативное влияние на персонал, электронное оборудование и окружающую среду.
Разработаны модели, обеспечивающие определение электромагнитных полей в сегментах постоянного тока. Они могут применяться в практике проектирования ТС и ЛЭП, питающих тяговые подстанции DC. На их основе возможно осуществлять обоснованный выбор методов и средств по защите электротехнического персонала и окружающей среды от воздействия ЭМП.
1. Закарюкин В.П., Крюков А.В. Моделирование систем тягового электроснабжения постоянного тока на основе фазных координат. Москва: Директ-Медиа, 2023. 156 с.
