Особенности оптимизации подсистемы электроснабжения электрической тяги на железнодорожном транспорте

УДК 621.311

А. Н. Марикин, К. К. Степанова

ОСОБЕННОСТИ ОПТИМИЗАЦИИ ПОДСИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТЯГИ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ

Дата поступления: 08.09.2018 Решение о публикации: 15.09.2018

Цель: Оценить основные факторы, прорывные технологии, на основе которых должна быть создана интегрированная сеть электрифицированных линий скоростного и высокоскоростного железнодорожного сообщения в России. Методы: Оптимизация системы тягового электроснабжения по определяющим критериям минимизации ресурсов и энергоэффективности. Результаты: Произведен анализ показателей качества электрообеспечения тяги поездов, уровня напряжения у токоприемников для различных систем электрической тяги постоянного и однофазного переменного тока. Главными факторами, существенно влияющими на показатели эффективности, являются уровень напряжения и род тока электротяговой сети. Показано, что наилучшими показателями конкурентоспособности обладает перспективная система электрической тяги, подсистема электроснабжения которой выполняется на постоянном токе высокого напряжения с использованием электроподвижного состава 24 кВ постоянного тока на основе преобразовательного комплекса нового поколения, обладающего универсальностью применения. Практическая значимость: Предложенная методика обоснования варианта электрификации с помощью диаграммы взаимозависимости расстояния между тяговыми подстанциями и сечения проводов контактной сети позволяет при проектировании электроэнергетической инфраструктуры железнодорожных линий интенсивного движения обосновать конкурентоспособную систему электрической тяги постоянного тока высокого напряжения.

Ключевые слова: Система тягового электроснабжения, постоянный ток, конкурентоспособность, производительность, род тока, уровень напряжения, высокое напряжение, универсальность применения.

Alexander N. Marikin, D. Sci. Eng., associated professor, head of a chair, marikin_s@mail.ru; *Kseniya K. Stepanova, postgraduate student, kjsenia@gmail.com (Emperor Alexander I Petersburg State Transport University) OPTIMIZATION SPECIFICITIES OF ELECTRIC PROPULSION POWER SUPPLY SUBSYSTEM ON RAILWAY TRANSPORT

Summary

Objective: To assess the basic factors, innovative technologies, on the basis of which an integrated network of electrified lines of high-speed rail is to be created in Russia. Methods: Optimization of the traction power supply system according to characteristic criteria of resources and energy efficiency minimization. Results: Quality indices of power supply of hauling operations, voltage level of collectors for different electric propulsion systems with direct and single-phase alternating current were analyzed. The key factors, significantly influencing the performance indices, are the voltage level and type of current of an electric powered network. It was shown that the system of electric propulsion is a promissory system and possesses the best competitiveness indices, as its electric power supply subsystem is functioning on high-voltage direct current with the use of a 24 kW direct current electric stock on the basis of a new multipurpose generation converting complex. Practical importance: The suggested justification method of electrification variant by means of a dependence diagram depicting spacing between substations

and catenary wire section makes it possible to justify a competitive high-voltage direct current electric propulsion system during the design of electric power infrastructure for busy railway lines.

Keywords: Traction power supply system, direct i voltage level, high voltage, utilization flexibility.

Развитие технических средств электрической тяги по мере увеличения провозной и пропускной способностей железнодорожных линий в условиях повышения массы поездов и скорости движения на всех этапах развития осуществлялось на основе повышения уровня напряжения в электротяговых сетях.

История электрической тяги на базе передачи электроэнергии постоянного тока напряжением 100-150 В от стационарных источников по сети началась с 1879 г. с небольшой железнодорожной линии Берлинской международной выставки (фирма Siemens). Затем в 1884 г. в Париже на трамвайной линии была использована передача электрической энергии на постоянном токе напряжением 500 В, а в Торонто проведен эксперимент с напряжением 1400 В.

Система однофазного переменного тока, а затем трехфазного тока напряжением 3300 В частотой 16 2/3 Гц применена в 1892 г. На однофазном токе напряжение вскоре увеличено до 15 кВ. В то же время на постоянном токе из-за отсутствия коммутационной аппаратуры постоянного тока высокого напряжения максимальное напряжение 3400 В было достигнуто только в 1914 г.

Обе системы, и переменного тока с напряжением 15 кВ, и постоянного тока с напряжением 3 кВ, обеспечивали реализацию графиков движения на магистральных линиях и приемлемые затраты на эксплуатацию, а также на технологии и материалы, доступные в данный период истории, примерно до 1950-х годов.

Далее в мире и СССР для системы однофазного переменного тока открывались новые возможности повышения уровня напряжения, а для постоянного тока сохранились ограничения на уровне 3 кВ. На переменном токе дальнейший рост напряжения до 25 кВ осуществлен на большинстве железнодорожных линий в мире, а на некоторых линиях, как, напри-

current, competitive ability, capacity, type of current,

мер, в Южной Африке для перевозки руды на участках с уклоном до 15 промиль, увеличен до 50 кВ. При этом промышленное исполнение контактной сети существенно не изменилось, за исключением большего расстояния между тяговыми подстанциями (ТП).

Для увеличения расстояния между подстанциями Z в системе переменного тока напряжением 25 кВ в контактной сети (КС) предложена и получила распространение в ряде стран, включая Россию, автотрансформаторная система 2x25 кВ, в которой электроподвижной состав (ЭПС) находится под напряжением 25 кВ, а необходимая мощность электропотребления передается при напряжении 50 кВ от ТП до электровоза между соседними автотрансформаторами, расположенными на межподстан-ционной зоне (МПЗ) на расстоянии 10-15 км друг от друга.

Таким образом, при проектировании системы электроснабжения скоростных линий к лимитирующим факторам для достижения условий оптимизации относятся допустимая плотность тока, уровень изоляции и удельная механическая прочность проводов, а также условия безыскрового токосъема линий КС. Обоснованная предельная плотность тока [1] является исходной при расчете сечения проводов S, а удельная прочность - при определении натяжения проводов, необходимого для обеспечения требуемой скорости распространения волны при колебании проводов выше максимальной скорости движения токоприемников ЭПС.

В ходе проектирования [1] необходимо учитывать дополнительные лимитирующие факторы, последствия которых существенно влияют на возможные повреждения проводов КС. Наиболее серьезно и отрицательно воздействуют режимы коротких замыканий, при которых за время действия защит аварийные токи вызывают нагревание проводов выше

допустимой температуры. Защиты от токов коротких замыканий должны обеспечивать селективность отключения аварийных секций с учетом допустимого времени действия. Избирательность отключения должна быть обусловлена средствами отстройки защит с распознаванием максимальных рабочих токов и токов коротких замыканий по различным признакам, например по скорости нарастания аварийного и рабочего токов питающих линий присоединений к ТП и ПС.

Из опыта эксплуатации решение проблемы нагревания проводов достигается выбором максимальной температуры 85 °С, при которой не наступает деградация металла проводов. При этом температура перегрева 40 °С допустима в окружающей среде при 45 °С с учетом солнечной радиации. В данных условиях допустима максимальная плотность тока 4 А/мм 2. Постоянная времени нагрева проводов составляет порядка 10 мин, что позволяет допускать кратковременные перегрузки по току [2].

Наибольшая термическая напряженность проводов КС находится в зоне присоедине-

Ь, км

ния питающих линий к шинам ТП. В случае достижения предельного значения падения напряжения и нагрева проводов в наиболее нагруженной части КС в зоне подключения ТП может применяться большее сечение проводов за счет дополнительного усиливающего провода, подключаемого параллельно на определенной части МПЗ.

Для сокращения потерь напряжения в КС на участках интенсивного движения, наряду с мерами по увеличению сечения проводов, используется возможность уменьшения расстояния между ТП с целью снижения максимальной плотности тока в проводах контактной подвески. При проектировании электрифицированной линии необходимо учитывать обе составляющие: предельную плотность тока (8) и максимально допустимое значение потери напряжения (к).

На рис. 1 приведена классификация зон в координатах длина-сечение (L и S) для условий предельных значений плотности тока 8 = = const и потери напряжения к = const. Выделены четыре зоны, в которых удовлетворяют-

Рис. 1. Зависимость расстояния между ТП и сечением проводов КС при 8 = const и к = const: 1-3 - соответствует требованиям: 1 - по S и AU , 2 - только по AU , 3 - только по S;

J г max3 max3 3

4 - не соответствует как по S, так и по AU

max

ся соответствующие требования по сечению проводов S и максимальной потере напряжения AU .

max

Ущерб от коротких замыканий требует значительных затрат на восстановление работоспособности и производительности электрифицированной линии. Поэтому должны быть приняты все необходимые дополнительные меры, повышающие вероятность успешного отключения цепи короткого замыкания во всех случаях и при любых значениях токов короткого замыкания.

При разработке защит, кроме КС, необходимо иметь ввиду ТП и трансформаторные подстанции системы внешнего электроснабжения. Следует учитывать также тот размах (диапазон) напряжения у токоприемников ЭПС, который должен соответствовать международным стандартам [3, 4]. Он определяется падением напряжения не только в КС, но и в энергетических звеньях ТП и системы внешнего электроснабжения.

Повышение напряжения в КС переменного тока до 25 кВ позволяет снизить по сравнению с системой постоянного тока 3 кВ сечение медного контактного провода от 200 до 100 мм2, применив бронзовый несущий трос сечением 65 мм 2, и обеспечить при этом увеличение расстояния между ТП до 50-60 км вместо 20-25 км при равной требуемой мощности передачи электроэнергии на тягу поездов [1].

В системе переменного тока для поддержания уровня напряжения у токоприемников проводится регулирование выходного напряжения ТП, которое может осуществляться с помощью переключения числа витков первичной обмотки силового трансформатора. Это электромеханическое устройство переключения витков с автоматическим размыканием цепей под нагрузкой сопряжено со значительными затратами на обслуживание. Потому ведутся разработки статических устройств регулирования, в том числе с электронными системами. При двустороннем питании КС на МПЗ применение устройств регулирования должно обеспечивать равный уровень напря-

жения на шинах смежных ТП для устранения дисбаланса и уравнительных токов.

Система регулирования числа витков обмоток трансформатора возможна и на ТП постоянного тока. Вместе с тем на ТП с выпрямительными установками могут использоваться бесконтактные системы регулирования. В анодных цепях выпрямителей устанавливаются подмагничиваемые дроссели и специальные вольтодобавочные управляемые выпрямители, включаемые последовательно с основным выпрямителем по цепи постоянного тока [5].

Разработанные в России подобные системы питания постоянного тока с регулируемым напряжением на шинах ТП для обеспечения требуемого напряжения у токоприемников служат некоторым прототипом для перспективной системы питания постоянным током при напряжении в КС выше 3000 В. Этот важный технологический факт подтверждает возможность промышленного освоения источников постоянного тока для электрической тяги с уровнем напряжения, который уже достигнут на переменном токе. На основе такого решения ожидаются реализация технологического прорыва в электрической тяге на железнодорожном транспорте с помощью эффектов оптимизации системы тягового электроснабжения и достижение конкурентоспособности железнодорожного транспорта в перевозках грузов и пассажиров.

Диаграмма Ь-Б по выбору варианта системы тягового электроснабжения

Известно, что любая система электроснабжения переменного тока обеспечивает требуемый уровень напряжения в КС с учетом падения напряжения, зависящего от полного сопротивления (импеданс) электрической линии, в то время как в системе постоянного тока потеря напряжения зависит лишь от активного (омического) сопротивления (рис. 2). Соотношение полного и активного сопротивлений составляет примерно 4:1. Также известно, что

Рис. 2. Падение и потеря напряжения в системах переменного тока (а) и постоянного тока (б) при равной плотности тока в проводах и равном уровне напряжения на шинах ТП

б

а

система переменного тока с напряжением 25 кВ по своим стационарным устройствам более экономична, чем система постоянного тока напряжением 3 кВ, вследствие восьмикратного увеличения уровня напряжения и соответственно почти на порядок меньших значений токов в устройствах тягового электроснабжения.

Естественно, что с ростом расстояния между ТП сечение проводов контактной подвески увеличивается (рис. 3), с одной стороны, пропорционально расстоянию, если обеспечивается постоянство плотности тока по мере изменения нагрузки, с другой - в степенной (близкой к квадратичной) зависимости, если обеспечивается условие постоянства допустимой потери напряжения.

Точки P= и P пересечения линий двух зависимостей (8 = const и k = const) для систем постоянного и переменного тока не являются

точками, которые соответствуют оптимальной паре значений - сечения проводов КС и расстояния между ТП. Эти значения Ь и Б указывают параметры, при которых достигается максимальное использование меди в конкретном варианте системы тягового электроснабжения, одновременно достигаются максимальная плотность тока и максимально допустимая потеря напряжения.

Две линии на диаграмме Ь-Б для каждой системы тягового электроснабжения делят плоскость Ь-Б на четыре зоны (см. рис. 1). Эти линии должны быть нанесены на диаграмму для заданного количества поездов, их мощности, интервала попутного следования, допустимой плотности тока и допустимой потери напряжения. Очевидно, что выбрать пару значений целесообразно в секторе 1 диаграммы Ь-Б, обеспечивающей энергетическую и экономическую эффективность системы по

Рис. 3. Диаграмма Ь-Б-взаимозависимости между длиной МПЗ и сечением проводов контактной подвески при условиях постоянства плотности тока (8 = 4 А/мм2) и потери напряжения (к = 0,25; 25 %) для одностороннего питания систем постоянного и переменного тока при одинаковой мощности тяговой нагрузки и равных уровнях напряжения

параметрам плотности тока в проводах контактной подвески и максимально допустимой потери напряжения.

Таким образом, выбор оптимального решения зависит от соотношения между единичными издержками на сооружение ТП и удельными затратами на устройства КС.

Следует отметить, что увеличение расстояния между ТП существенно влияет на показатели эффективности в условиях равномерной загрузки МПЗ в течение 24 ч суточного графика. В реальной практике при скоростном и высокоскоростном движении важно, чтобы интервал попутного следования тактового графика был меньше времени нахождения поездов большой мощности на линии между соседними ТП. В противном случае установленная мощность электрооборудования не бу-

дет использована в энергоэкономичном режиме из-за повторно кратковременного графика нагрузки.

Выбор варианта работы с предельным значением допустимой потери напряжения Ли обусловливает уменьшение количества ТП на линии интенсивного движения и сокращение затрат на технологическое присоединение к системе внешнего электроснабжения, снижение общей мощности установленного электрооборудования. Это положение при сравнительной оценке вариантов размещения ТП на линии интенсивного движения поездов особенно чувствительно для системы электрической тяги на однофазном или постоянном токе при равных уровнях напряжения в КС.

Диаграмма Ь-Б, приведенная на рис. 3, иллюстрирует возможность увеличения в срав-

нении с однофазным током расстояния между ТП на постоянном токе ориентировочно на 20 % при равных условиях сечения проводов и уровнях напряжения в КС.

Сравнительная эффективность повышения уровня напряжения в системах тягового электроснабжения однофазного и постоянного тока

Для обобщения и формулирования выводов, касающихся особенностей оптимизации

подсистемы электрической тяги по критериям экономической и энергетической эффективности, рассмотрим пример для условного участка электрифицированной линии длиной Ь = 160 км с равномерно распределенной нагрузкой от движущихся поездов одинаковой мощности.

На рис. 4 в соответствии с вышерассмот-ренными условиями и диаграммой Ь-Б, для равных уровней напряжения в КС для постоянного и однофазного тока, одинаковом числе и равной мощности поездов, представлены сравнительные данные для различных длин

АР = 500 кВт/км а

Li, км

б

Li, км

в г

Li, км Рз La, km Pj

200 400 600 800

200 400 S00

0 100 S, мм2

Рис. 4. Интерпретация вариантов размещения ТП на однопутном участке Ь = 160 км с нагрузкой от восьми скоростных поездов, мощность каждого 10 МВт со скоростью 160 км/ч при

одностороннем питании КС: а - Ь . = 160 км; б - Ь . = 80 км; в - Ь . = 40 км; г - Ь . = 20 км

тп1 7 тп2 7 тп3 7 тп4

МПЗ при одностороннем питании секций контактной сети от одной ТП.

При постоянном токе для варианта Ьтп = = 80 км (рис. 4, б) выполняются условия плотности тока 4 А/мм2 и потери напряжения Ли = 0,25и при контактной подвеске сече-

тах 7 тп г

нием 400 мм2. Для однофазного переменного тока при Ь = 80 км при одинаковых условиях необходима контактная подвеска сечением 500 мм2 либо при тех же условиях расстояние между ТП должно быть уменьшено до Ьтп = = 65 км. Если Ьтп = 40 км (рис. 4, в), то соответственно «= = 200 мм 2 и = 235 мм 2. При « = 200 мм 2 расстояние Ь уменьшается до 32 км, вместо четырех ТП необходимо построить пять.

Из сравнительных данных следует вывод о целесообразности применения системы тягового электроснабжения постоянного тока напряжением 24 кВ, равным напряжению в системе переменного тока. Может быть использован гибкий подход в зависимости от требования по затратам на изоляцию. При этом в диапазоне от 18 до 35 кВ в КС постоянного тока система тягового электроснабжения по экономическим и энергетическим критериям не только эквивалентна системе однофазного переменного тока, но и превосходит ее ориентировочно на 25-30 % по всем показателям.

Система постоянного тока повышенного напряжения 6 кВ испытана на железных дорогах СССР и России [6-9]. Реализованное двукратное увеличение напряжения не позволяет получить решающего эффекта роста пропускной и провозной способностей, улучшения энергетических и экономических показателей электрической тяги. Напряжение в системе постоянного тока следует повышать до шести-, восьмикратного значения напряжения, используемого в современной системе 3 кВ.

Применение системы постоянного тока высокого напряжения (18-35 кВ) с помощью современных преобразовательных комплексов на запираемых (ОТО) тиристорах и биполярных транзисторах с изолированным затвором (1ОВТ) может быть реализовано по двум вариантам:

- вариант 1: на основе распределенной системы с напряжением в КС 3 кВ и пунктами понижения напряжения (ППН) 24/3 кВ с продольной питающей линией напряжением 24 кВ (или 2x24 кВ) (рис. 5);

- вариант 2: на основе централизованной системы с питанием КС от ТП с напряжением 24 кВ и ЭПС постоянного тока высокого напряжения с бортовым электроэнергетическим комплексом нового поколения (=24/~3 кВ/ ~1,5 кВ, 1-150 Гц) на базе автономных инверторов напряжения (АИН), четырехквадрант-ных реверсивных преобразователей (4 д-Б) и асинхронных тяговых двигателей (АД) (рис. 6). Структура бортового комплекса позволяет реализовать ЭПС универсального (многосистемного) исполнения для работы от системы тягового электроснабжения 3 и 24 кВ постоянного тока и от системы 25 кВ, 50 Гц переменного тока.

В результате проведенного исследования можно прийти к следующим выводам. Проблема перспективного развития электрифицированного железнодорожного транспорта, продиктованная требованиями интенсификации экономики, решается в мире на различном уровне в зависимости от научных и технических достижений развивающихся и промыш-ленно развитых стран. На линиях с интенсивным скоростным и высокоскоростным, а также тяжеловесным движением поездов основным направлением совершенствования тягового электроснабжения является повышение уровня напряжения в электротяговой сети как на однофазном переменном, так и на постоянном токе.

При проектировании новых электрифицированных линий с оптимизацией по критериям минимума капитальных вложений и минимума энергетической составляющей себестоимости перевозок на тягу поездов для обоснования основных параметров системы электрической тяги целесообразно использовать метод диаграммы Ь-Б, построенной по заданным специальным техническим условиям с учетом обоснованной плотности тока проводов контактной подвески и допустимой потери напряжения в электротяговой сети.

220 kB, 50 Гц

—m—

> / +24 kB

\ /

J +24 kB

Рис. 5. Система электрической тяги постоянного тока высокого напряжения распределенного

питания с ППН

Рис. 6. Система электрической тяги постоянного тока высокого напряжения централизованного питания с многосистемным электроподвижным составом

Применение диаграммы позволяет коррек- сочетанию параметров системы внешнего тировать соотношение расстояния между ТП электроснабжения и характеристик электри-и сечения проводов в КС по фактическому фицируемой линии.

Достижение лучших энергетических и экономических показателей при равных условиях по уровню напряжения в электротяговой сети, мощности, скорости движения и интервалам попутного следования поездов осуществляется при системе тягового электроснабжения постоянного тока высокого напряжения. В диапазоне от 18 до 35 кВ система постоянного тока не только эквивалентна системе однофазного переменного тока, но и превосходит ее не менее чем на 20 % по главным показателям.

В современных условиях возможна реализация системы электрической тяги постоянного тока высокого напряжения на основе универсальной преобразовательной техники и цифровых технологий [10-17], успешно осваиваемых отечественной промышленностью. Практическое применение новой системы в конкретных условиях может успешно осуществляться по варианту распределенного питания с пунктами понижения напряжения на МПЗ 24/3 кВ и по варианту централизованного питания КС с электроподвижным составом постоянного тока напряжением 24 кВ, преобразовательный энергетический комплекс которого может обеспечить многосистемный режим питания от сети, например 24 и 3 кВ постоянного тока и 25 кВ однофазного переменного тока.

Библиографический список

1. Mayer L. Ottimizzione del sottosistema alimen-tazione di un impianto di trazione elettrica ferroviaria / L. Mayer // Inge ferroviaria. - 1985. - Vol. 40, N 9. - P. 583-591.

2. Специальные технические условия «Железнодорожное электроснабжение участка Москва-Казань высокоскоростной железнодорожной магистрали Москва-Казань-Екатеринбург. Технические нормы и требования к проектированию и строительству». - СПб. : ПГУПС, 2014. - 135 с.

3. Международный стандарт UIC 796 Voltage at the Pantograph (Напряжение на токоприемнике). -Union Internationale des Chemins de Fer, 2000. -16 с.

4. Директива 96/48/EC по эксплуатационной совместимости Трансевропейской высокоскоростной железнодорожной системы (Council Directive 96/48/EC of 23 July 1996 on the interoperability of the trans-European high-speed rail system) // Офиц. журн. Европейского Союза от 17.09.1996. - Раздел L235. - С. 6-24.

5. Марикин А. Н. Новые технологии в сооружении и реконструкции тяговых подстанций : учеб. пособие для вузов ж.-д. транспорта / А. Н. Марикин,

A. В. Мизинцев. - М. : Учеб.-метод. центр по образованию на ж.-д. транспорте, 2008. - 220 с.

6. Розенфельд В. Е. Применение постоянного тока высокого напряжения для электрической тяги /

B. Е. Розенфельд, В. В. Шевченко, В. А. Майбога // Железнодорожный транспорт. - 1962. - № 7. -

C. 35-39.

7. Третьяк Т. П. Совершенствование электрической тяги на постоянном токе / Т. П. Третьяк // Железнодорожный транспорт. - 1963. - № 1. - С. 34-37.

8. Третьяк Т. П. Система электроснабжения постоянным током повышенного напряжения / Т. П. Третьяк, Л. Г. Кощеев, В. П. Довгань // Электрическая и тепловозная тяга. - 1968. - № 10. - С. 36-38.

9. Бурков А. Т. Новое направление электрификации железных дорог / А. Т. Бурков // Труды науч. конференции ELEKTRO-95. Zilina. - Slovenska rep. -7-8 February 1995. - С. 66-68.

10. Аржанников Б. А. Совершенствование основных требований к системе и устройствам тягового электроснабжения постоянного тока / Б. А. Аржан-ников, М. П. Бадер, А. Т. Бурков // Электротехника. -2016. - № 9. - С. 51-57.

11. Бурков А. Т. Электроника и преобразовательная техника : учебник : в 2 т. / А. Т. Бурков. - М. : Учеб.-метод. центр по образованию на ж.-д. транспорте, 2015. - 307 с.

12. Бурков А. Т. Индустриальные технологии, мобильность и энергоэффективность электрической тяги рельсового транспорта / А. Т. Бурков, Л. С. Блажко, И. А. Иванов // Электротехника. -2016. - № 5. - С. 7-13.

13. Бурков А. Т. Концептуальная модель системы энергообеспечения интегрированной сети скоростного и высокоскоростного железнодорожного транспорта России / А. Т. Бурков, В. В. Сероносов,

A. В. Мизинцев // Электротехника. - 2017. - № 10. -С. 8-13.

14. Корякин Р. Н. Тяговые сети переменного тока / Р. Н. Корякин. - М. : Транспорт, 1964. - 186 с.

15. Котельников А. В. Электрификация железных дорог. Мировые тенденции и перспективы / А. В. Котельников. - М. : Интекст, 2002. - 104 с.

16. Курбасов А. С. Физические основы электрической тяги поездов: посвящается А. Е. Алексееву,

B. Б. Меделю, К. Г. Марквардту / А. С. Курбасов. -М. : [б. и.], 2015. - 203 с.

17. Garpita M. Preliminary design of a 18 kV locomotive / M. Garpita, P. Cesarie, P. Farina, O. Ventura // EPE'95.- Sevilla, Spain. - 1-11 September 1995. - P. 1-11.

References

1. Mayer L. Ottimizzione del sottosistema alimenta-zione di un impianto di trazione elettrica ferroviaria [Optimization the sybsystem power of an electric railway traction system], Inge ferroviaria [Railway Engineering], 1985, vol. 40, no. 9, pp. 583-591.

2, Spetsialniye tekhnicheskiye usloviya "Zhelezno-dorozhnoye elektrosnabzheniye uchastka Moskva-Kazan vysokoskorostnoy zheleznodorozhnoy magis-traly Moskva-Kazan-Yekaterinburg ", Tekhnicheskiye normy i trebovaniya k proektirovaniyu i stroitelstvu [Special regulations "Railway electric power supply of Moscow-Kazan section of the high-speed railway line Moscow-Kazan-Yekaterinburg", Technical norms and regulations to engineering and construction]. Saint Petersburg, PGUPS Publ., 2014, 135 p.

3, Mezhdunarodniy standart UIC 796 Voltage at the Pantograph (Napryazheniye na tokopriyemnike) [International standard UIC 796 Voltage at the Pantograph]. Union Internationale des Chemins de Fer, 2000, 16 p.

4. Direktiva 96/48/YS po ekspluatatsionnoy sov-mestimosty Transyevropeiskoy vysokoskorostnoy zheleznodorozhnoy systemy [Council Directive 96/48/EC of 23 July 1996 on the interoperability of the trans-European high-speed rail system]. Ofitsialniy zhurnal Yevropeiskogo Soyuza [Official Journal of the European Union], 1996, section L235, pp. 6-24.

5. Marikin A. N. & Mizintsev A. V. Noviye tekh-nologii v sooruzhenii i rekonstruktsii tyagovykh pod-stantsiy [New technologies in construction and reconstruction of railway substations]. Moscow, Uchebno-metodycheskiy tsentr po obrazovaniju na zheleznodoro-zhnom transporte [Learning and teaching educational centre of railway transport] Publ., 2008, 220 p.

6. Rozenfeld V.Y., Shevchenko V. V. & Maiboga V.A. Primeneniye postoyannogo toka vysokogo napryazhe-niya dlya elektricheskoy tyagy [The use of high-voltage direct current for electric propulsion]. Zheleznodorozhniy transport [Railway transport], 1962, no. 7, pp. 35-39.

7. Tretyak T. P. Sovershenstvovaniye elektricheskoy tyagy na postoyannom toke [The improvement of direct current electric propulsion]. Zheleznodorozhniy transport [Railway transport], 1963, no. 1, pp. 34-37.

8. Tretyak T. P., Koshcheyev L. G. & Dovgan V. P. Sistema elektrosnabzheniya postoyannym tokom povy-shennogo napryazheniya [The system of electric power supply with high voltage direct current]. Elektriches-kaya teplovoznaya tyaga [Electric propulsion and diesel operation], 1968, no.10, pp. 36-38.

9. Burkov A. T. Novoye napravleniye elektrifikatsii zheleznykh dorog [A new direction in electrification of railways]. Trudy nauchnoy konferentsiiELEKTRO-95 [Proceedings of ELEKTRO-95 research conference]. Zilina, Slovenska rep., 7-8 February 1995, pp. 66-68.

10. Arzhannikov B. A., Bader M. P. & Burkov A. T. Sovershenstvovaniye osnovnykh trebovaniy k sisteme i ustroistvam tyagovogo elektrosnabzheniya postoy-annogo toka [The improvement of basic requirements to the system and facilities of direct current traction power supply]. Elektrotekhnika [Electrical engineering], 2016, no. 9, pp. 51-57.

11. Burkov A. T. Elektronika i preobrazovatel-naya tekhnika. V 2 t. [Electronics engineering and converter equipment. In 2 vol.]. Moscow, Uchebno-metodycheskiy tsentr po obrazovaniju na zheleznodoro-zhnom transporte [Learning and teaching educational center of railway transport] Publ., 2015, 307 p.

12. Burkov A. T., Blazhko L. S. & Ivanov I. A. In-dustrialniye tekhnologii, mobilnost i energoeffektivnost elektricheskoy tyagy relsovogo transporta [Industrial technologies, mobility and energy efficiency of electric propulsion of the rail transport]. Elektrotekhnika [Electrical engineering], 2016, no. 5, pp. 7-13.

13. Burkov A. T., Seronosov V. V. & Mizintsev A. V. Kontseptualnaya model sistemy energoobespecheniya integrirovannoy sety skorostnogo i vysokoskorostnogo zheleznodorozhnogo transporta Rossii [The supply system conceptual model for the integrated network of the Russian high-speed rail transport]. Elektrotekhnika [Electrical engineering], 2017, no. 10, pp. 8-13.

14. Koryakin R. N. Tyagoviye sety peremennogo toka [Alternating current electric traction networks]. Moscow, Transport Publ., 1964, 186 p.

15. Kotelnikov A. V. Elektrifikatsiya zheleznykh dorog. Miroviye tendentsii i perspektyvy [Electrification of railways. Global trends and prospects'], Moscow, Intext Publ., 2002, 104 p.

16. Kurbasov A. S. Fizicheskiye osnovy elektricheskoy tyagy poyezdov [Physical basics of electric propulsion]: dedicated to A. E. Alekseyev, V. B. Medel, K. G. Mark-vardt. Moscow, [b. i.], 2015, 203 p.

17. Garpita M., Cesarie P., Farina P. & Ventura O. Preliminary design of a 18 kV locomotive. EPE'95. Sevilla, Spain, 1-11 September 1995, pp. 1-11.

МАРИКИН Александр Николаевич - д-р техн. наук, доцент, заведующий кафедрой, тапкт_з@ mail.ru; *СТЕПАНОВА Ксения Константиновна - аспирант, kjsenia@gmail.com (Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I).