Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Simulation of pipeline random response to stray currents effects produced by D.C. traction system

Szymenderski J., Machczyński W.

Technical Transactions

|

2018

|

Vol. 115, iss. 10

157--170

EN

The paper presents a method of the simulation of the pipeline potential shift produced by D.C. traction stray currents which are stochastic in character. The calculation model presented is based on the deterministic model used in the earth-return circuit theory combined with the non-deterministic approach based on the Monte Carlo procedure. The model of the equivalent rail with current energization and the concept of superposition allow one to consider more complicated D.C. railway systems using a segmental approximation of the complex railway route and taking into account a number of substations and loads at any location. A locomotive position and a load current are assumed to be independent random variables in the non-deterministic approach. Using simulation program developed random characteristics of a pipeline response e.g. maximum, minimum, median and mean values can be obtained. Hence the pipeline regions more exposed to corrosion risk can be determined.

PL

W artykule przedstawiono metodę symulacji potencjału rurociągu generowanego przez prądy błądzące o losowym kierunku przepływu i wartości. Przedstawiony model zrealizowano w oparciu o metodę deterministyczną w połączeniu z procedurą Monte Carlo. Model zastępczy szyn wykorzystuje zasilanie prądowe oraz zasadę superpozycji. Pozwala to rozważać złożone układy z zastosowaniem segmentowej aproksymacji trasy kolejowej i uwzględnieniu wielu podstacji i pojazdów w dowolnej lokalizacji. Zakłada się, że pozycja lokomotywy i prąd obciążenia są niezależnymi zmiennymi losowymi w podejściu niedeterministycznym. Wykorzystując zaprezentowaną metodę przedstawiono charakterystyki odpowiedzi rurociągu, tj. minimalne, maksymalne, medianę i wartości średnie potencjału. Na tej podstawie można wyznaczyć rejony rurociągów zagrożone korozją elektrochemiczną.

2

Polarization phenomenon in underground pipeline generated by stochastic stray currents from D.C. traction

Budnik K., Machczyński W., Szymenderski J.

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2017

|

No. 89

111--122

EN

D.C electrified traction systems are a potential source of stray currents. The important problem, technically, is to evaluate the harmful effects (electrolytic corrosion) that an electrified railway has on nearby earth–return circuits (e.g. pipelines). This phenomenon is stochastic and may aggravate electrochemical corrosion in different places depending on the position of the vehicle, the load current, soil parameters, etc. The electric circuit approach, based on the complete field method of solution of the transmission–line problem (the earth–return circuit theory), to model stray currents interference on extended structures is presented. The electrode kinetics (polarization phenomenon) is taken into account in the model developed. Random algorithm allows to explore the phenomenon of polarization for different cases, which allows for generalization of the conclusions regarding the risk of corrosion in the studied systems.

3

Stochastic stray currents effects on earth return circuits (underground pipelines)

Machczyński W., Szymenderski J.

Ochrona przed Korozją

|

2016

|

nr 8

273--278

EN

The paper presents a method of the simulation of the pipeline potential shift produced by d.c. traction stray currents which are stochastic in character, meaning that the current as well as the flow direction change at random. The key problem in the evaluation of a foreign structure response to the stray currents interference consist in the determination of the potential shift of the structure with respect to the adjacent (local) earth. To predict the potential shift due to the stray current influence, calculation methods/tools can be used, especially at design stage of new traction lines or pipelines. The calculation model presented is based on the deterministic model used in the earth-return circuit theory combined with the non-deterministic approach based on the Monte Carlo procedure, in which a locomotive position and a load current are assumed to be independent random variables. Using simulation program developed random characteristics of a pipeline response e.g. maximum, minimum, median and mean values can be obtained. Hence the pipeline regions more exposed to corrosion risk can be determined. The technical application of the method presented is illustrated by examples of computer simulation.

PL

W pracy zaprezentowano metodę symulacji potencjału wzbudzonego wzdłuż obwodu ziemnopowrotnego (rurociągu) prądami błądzącymi o charakterze stochastycznym, upływającymi z szyn trakcji prądu stałego, o losowo zmiennym natężeniu i kierunku. Kluczowy problem w ocenie odpowiedzi rurociągu podlegającego oddziaływaniu, polega na określeniu jego potencjału względem ziemi bliskiej. Zastosowanie w tym celu metod/narzędzi symulacyjnych przydatne jest zwłaszcza na etapie projektowania tras nowych zelektryfikowanych linii kolejowych lub/oraz podziemnych rurociągów. Symulacje prezentowane w pracy bazują na stosowanych w teorii obwodów ziemnopowrotnych modelach deterministycznych w połączeniu z modelem niedeterministycznym wykorzystującym metodę Monte Carlo, w której niezależnymi zmiennymi losowymi są prąd oraz lokalizacja elektrowozu. Opracowany program symulacyjny pozwala na wyznaczenie losowej odpowiedzi t.j. wartości maksymalnej, minimalnej, średniej oraz mediany potencjału rurociągu względem ziemi bliskiej. Umożliwia to oszacowanie lokalizacji stref rurociągu narażonych na korozję elektrolityczną. Zastosowanie opracowanej metody zilustrowano przykładowymi symulacjami.