Istniejąca infrastruktura sieci tramwajowych w wielu miastach kraju (np. Warszawa, Wrocław, GOP) wymaga modernizacji. Zakres koniecznych modernizacji jest zróżnicowany, jednak w wielu przypadkach dotyczy wymiany prostowników trakcyjnych. Celem podjętych badań było wyeliminowanie wad dotychczas stosowanych prostowników trakcyjnych przeznaczonych dla komunikacji miejskiej. Przeprowadzane badania symulacyjne potwierdziły, że zastosowanie w obwodzie silnoprądowym prostownika diod pastylkowych D95-22 produkcji KUBARA LAMINA wraz z radiatorami typu RY-205 przy chłodzeniu naturalnym pozwala zachować przyrost temperatury złącza diody z dużą rezerwą, co znacząco zwiększa niezawodność prostownika. Również rezerwa w wykorzystaniu prądowym diody wpływa na wzrost niezawodności.
EN
The existing infrastructure of tram networks in many cities of the country (e.g. Warsaw, Wrocław, GOP) requires modernization. The scope of the necessary modernization is varied, but in many cases, it concerns the dimensions of the traction rectifiers. The study aimed to eliminate the disadvantages of the hitherto used traction rectifiers for public transport. The simulation tests confirmed using the D95-22 button diode rectifier manufactured by KUBARA LAMINA S.A. in the high-current circuit. Together with RY-205 type heat sinks with natural cooling, it allows to keep the temperature increase of the diode junction with a large reserve, significantly increasing the rectifier's reliability. Also, the addition of the current utilization of the diode increases reliability
The compilation of unfavourable weather conditions, such as negative temperature and high humidity, leads to the formation of an ice layer and deposits on the elements of the overhead contact line, which leads to its degradation and prevents the supply of electricity to the traction vehicle. The traction line is located on a very large area and it is extremely difficult to effectively remove the remaining layers of ice. During planning the anti-icing measures it’s very important to know the current distribution in wires. The authors of the article analysed the catenaries operated in Poland and in EU in terms of the current distributions in contact and catenary wires in through spans. The approach presented in this paper allows to take into account the wear of the contact wires during calculations of the current distributions.
PL
Szereg niekorzystnych warunków atmosferycznych, takich jak ujemna temperatura i wysoka wilgotność, powoduje powstanie warstwy lodu i osadów na elementach sieci trakcyjnej, co prowadzi do jej degradacji i uniemożliwia dostarczanie energii elektrycznej do pojazdu trakcyjnego. Sieci trakcyjne znajdują się na rozległych obszarach i niezwykle trudno jest skutecznie usunąć warstwę lodu. Podczas planowania czynności mających na celu odlodzenie sieci jezdnych bardzo ważna jest znajomość rozpływu prądu w przewodach. Autorzy artykułu przeanalizowali sieci trakcyjne eksploatowane w Polsce i w UE pod kątem rozpływu prądów w przewodach jezdnych i linach nośnych w całym przęśle naprężenia. Przedstawione w niniejszej pracy podejście pozwala na uwzględnienie zużycia przewodów jezdnych podczas obliczeń rozpływu prądów.
Rozwiązano analitycznie i numerycznie pręt widełkowo podparty na obu końcach, obciążony na długości momentami skręcającymi (równomiernie rozłożonym i skupionym) oraz skupionym bimomentem i pręt o schemacie wspornika i podobnym obciążeniu. Rozważane pręty stanowią modele obliczeniowe stalowych konstrukcji wsporczych tramwajowej i kolejowej sieci trakcyjnej, mających postać zbieżnych słupów dwugałęziowych z pojedynczą płaszczyzną skratowań. Podano wnioski o charakterze praktycznym.
EN
The analytical and numerical solution of fork supported on both ends member is presented, loaded along its length by torsion moments (pointed and uniformly distributed) and pointed bimoment as well as a cantilever scheme member similarly loaded. Considered bars are used as computational models of tram or railway net supporting steel structure, which are commonly designed as a single laced build-up columns. The article ends with practical conclusions.
W artykule przedstawiono laboratoryjny model podstacji trakcyjnej prądu stałego (DC) oraz jej obszaru zasilania. Zastosowano układ połączeń charakterystyczny dla trakcji tramwajowej. Obciążenie podstacji wywoływane jest przez modele ruchomych obciążeń trakcyjnych (ROT), czyli „tramwajów”. Pomiary napięć i prądów na podstacji i w sieci trakcyjnej, a także przemieszczanie się ROT, są realizowane pod kontrolą układu mikroprocesorowego oraz oprogramowania komputerowego. Zamieszczono przykładowe wyniki kilku pomiarów napięć na odbieraku ROT dla różnych połączeń sieci trakcyjnej. Sformułowano uwagi dotyczące budowy kolejnych modeli układów zasilania trakcji elektrycznej DC.
EN
The article presents a laboratory model of DC traction substation (DC) and its supply area. A connection system characteristic for tram traction was used. Substation load is caused by models of mobile traction loads e.g. Trams. Measurements of voltages and currents on the substation and in the traction network and the movement of mobile traction loads are carried out under the control of a microprocessor system and computer software. There are exemplary results of several voltage measurements on the collector of mobile traction loads for various traction network connections. Formulated the following comments on the construction of models of electric traction power supply systems DC.
Wdrożenie technologii dynamicznych magazynów energii i jej zintegrowanie z systemem elektroenergetycznym stanowi kolejny ważny krok w rozwoju sektora energetycznego. W artykule omówiono zaawansowanie technologii nadprzewodnikowych zasobników energii oraz możliwości ich wykorzystania w elektroenergetyce, a także innych gałęziach przemysłu. Przedstawiono również perspektywy zastosowań nadprzewodnikowych zasobników energii typu SMES (Superconducting Magnetic Energy Storage) zarówno do celów komercyjnych, jak i przemysłowych oraz ich wpływ na sieć elektroenergetyczną. W artykule dokonano analizy funkcji, jakie mogą pełnić układy z wykorzystaniem nadprzewodnika w systemie elektroenergetycznym. Funkcjonalność układów SMES przeanalizowano w szczególności z punktu widzenia jego głównych potencjalnych korzyści związanych z wykorzystaniem w kolejnictwie.
EN
Implementation of dynamic energy storage technology and its integration with the power system represents another important step in the development of the energy sector. This article discusses the advancement of superconducting energy storage technologies and the possibilities of their use in power engineering as well as other branches of industry. It also presents the perspective of applications of superconducting energy storage type SMES (Superconducting Magnetic Energy Storage) both for commercial and industrial applications and their impact on power grid. The article analyzes the functions that systems can use with the use of a superconductor in the power system. The functionality of SMES systems has been analyzed in particular from the point of view of its use in rail-ways.
W pracy przedstawiono główne założenia i strukturę opracowanego modelu matematycznego odcinka kolejowej górnej sieci trakcyjnej, opartego na metodzie energetycznej Lagrange’a. W celu wyznaczenia wybranych parametrów modelu, jak również dla oceny stopnia zgodności odwzorowania przez utworzony program symulacyjny stanów statycznych i dynamicznych sieci zbudowano laboratoryjny model odcinka sieci jezdnej z użyciem rzeczywistych jej elementów – przewody jezdne, lina nośna, wieszaki. Przeprowadzono szereg badań, w których rejestrowano drgania przewodów jezdnych i liny nośnej, przy zróżnicowanej sile naciągu oraz przy różnych sposobach wzbudzenia drgań. W oparciu o przeprowadzone analizy wyznaczono parametry modelu matematycznego i określono własności dynamiczne sieci jezdnej.
EN
The paper presents the main assumptions and structure of the developed mathematical model of the traction overhead contact line, based on the Lagrange energy method. In order to determine the selected model parameters as well as to assess the accuracy of the created simulation program in modelling the network’s static and dynamic states, a laboratory physical model of the traction network’s one section of suspension was constructed using the real elements – messenger wire, contact wire and droppers. A number of studies have been carried out in which vibrations of the contact and messenger wires are recorded, at different tension forces, at different place, direction and force of excitation, at different point of measurement. Measurements were made using a fast camera and laser displacement meters. Using discrete Fourier transformation, the coupled character of vibrations of the messenger wire and contact wire was confirmed and the frequency of oscillation was determined. The comparison of results obtained by experiments and by a series of simulations allowed for accurate parameter selecting of the mathematical model. The created model is prospectively dedicated to the certification tests of newly constructed and rebuilt sections of the overhead catenary, and to support the diagnostic and monitoring overhead contact line.
Artykuł przedstawia podstawowe konstrukcyjne elementy trakcyjnej sieci kolejowej. Poszczególne elementy kojarzone są z charakterystycznymi uszkodzeniami sieci trakcyjnej. Sklasyfikowane zostały przyczyny uszkodzeń i ich następstwa. Prawie każde uszkodzenie sieci trakcyjnej powoduje przerwę w zasilaniu i spadek wskaźników niezawodności. Aby do takich zdarzeń nie dochodziło należy poszukiwać rozwiązań technicznych i organizacyjnych, które ograniczą liczbę występujących awarii do minimum (bo nie da się ich całkowicie wyeliminować), co wpłynie na wzrost niezawodności eksploatacyjnej. Celowe jest wykorzystywanie osiągnięć inżynierii materiałowej i wprowadzanie do eksploatacji nowych konstrukcji i materiałów. Ważne jest również stosowanie zautomatyzowanych systemów pomiarowych do diagnostyki sieci trakcyjnej. W artykule zaprezentowano kilka rozwiązań, które są wdrażane do eksploatacji obserwowanej. Wnioski z eksploatacji nowych rozwiązań mogą zostać wykorzystane do sformułowania wymagań wobec parametrów eksploatacyjnych sieci trakcyjnej, co przyczyni się do wzrostu jej niezawodności.
EN
This article describes the basic structural elements of railway traction overhead contact line. These elements are associated with characteristic contact line failures. The causes of the damage and their consequences are classified. Almost every damage to the overhead catenary causes a break in its operation and so its reliability is falling. In order to avoid such occurrences, it is necessary to seek technical and organizational solutions so that the number of failures can be minimized (if not completely eliminated) and the reliability of its work will be increased. Material engineering and the introduction of new construction and materials can be used for this purpose. It is also important to introduce modern measuring systems for overhead catenary diagnostics. The article presents several such solutions that are put into operation and under observation. It can be used to redefine parameters of proper operation of the overhead catenary, resulting in greater reliability of its operation.
Sieć trakcyjna jest bezrezerwowym elementem infrastruktury kolejowej, której zadaniem jest dostarczenie energii elektrycznej do pojazdów trakcyjnych. Jest to złożony układ mechaniczno-elektryczny, którego parametry muszą zapewniać prawidłowy styk elektryczny przewodów jezdnych z pantografem przy dopuszczalnych prędkościach jazdy pojazdów szynowych na wybranej linii kolejowej. Jednym z parametrów jest elastyczność sieci jezdnej, która zależy od siły naciągu przewodów jezdnych i lin nośnych sieci jezdnej. W artykule omówiono gazowe urządzenie naprężające, stanowiące rozwiązanie bezciężarowe, w którym wykorzystuje się zjawisko zmiany ciśnienia gazu pod wpływem temperatury do kompensacji zmian długości przewodów jezdnych i lin nośnych.
EN
Overhead catenary is a no-reserve part of the railway infrastructure, which provides electricity to the traction vehicles. Its parameters must ensure proper electrical contact of contact wires with the pantograph. One of the parameters is the flexibility of catenary, which depends on the tension of contact wires and messenger wires. Elements of catenary, including contact wires and messenger wires, are subject to the phenomenon of thermal expansion with temperature changes. In order to minimize these phenomena catenary compensation is applied using different types of tensioning devices: counterweight, spring or gas tensioning devices may be used. The gas tensioning device is a no-counterweight solution so there is no danger of changing catenary tension due to theft of tensioning weights. The tests of the gas tensioning device type AERO 1000 has shown that it properly compensates changes of the length of the catenary elements and maintains the strength of their tension within acceptable limits. Due to the price of copper, thefts of traction network elements are a common occurrence. Gas tensioning devices are equipped with, inter alia, sensors of force, movement of the piston and temperature that are mainly used for diagnostics of the system, but can be also used as an anti-theft system.
System trakcji elektrycznej prądu stałego w Polsce zasilany jest głównie z sieci średniego napięcia na następujących poziomach znamionowych: 15, 20 kV oraz 30 kV, które jest sukcesywnie eliminowane. Podstacji trakcyjnych zasilanych z sieci średniego napięcia obecnie w eksploatacji jest 452. Występują również podstacje trakcyjne zasilanie napięciem 110 kV, których obecnie eksploatuje się 28. Sieć trakcyjna, podobnie jak sieci prądu przemiennego, narażona jest na szereg zakłóceń, w tym zwarcia, które występują stosunkowo często. Mogą one być spowodowane nie tylko uszkodzeniem izolacji, wadą mechaniczną przewodów sieci jezdnej, ale również uszkodzeniami w taborze kolejowym. Zagadnienia te są przedmiotem rozważań w niniejszym artykule.
EN
The paper presents results of investigations of current and voltage on bus AC and DC traction substations connection to power supply network of MV and HV. The investigation was performed in the supply electric traction system while performance short-circuit tests to determine the minimum value of the short circuit current. They recorded values of currents and voltages. They have done an evaluation of the impact of faults on the remote electric traction system and bus bar AC traction substations.
W artykule została omówiona budowa trolejbusu oraz zasada działania tego środka transportu zbiorowego. Opisano także szczegółowo wszystkie charakterystyczne podzespoły wchodzące w jego skład. Przedstawione zostały rodzaje napędów jakie stosuje się w trolejbusach, wraz z uwzględnieniem zagadnień związanych z ich eksploatacją. Artykuł porusza także zagadnienie sieci trakcyjnej jako elementu niezbędnego do zaistnienia i prawidłowego działania komunikacji trolejbusowej w danym obszarze miejskim. Sieć trakcyjna omówiona została szczegółowo zarówno pod względem aspektów technicznych jej konstrukcji jak i ogólnej zasady funkcjonowania.
EN
The structure of trolleybus and principle of operation of such means of public transport were discussed in this article. All its characteristic subassemblies were also described. Types of drives used in trolleybuses and issues related to their operation were presented. Traction system as an element necessary for proper operation of trolleybus transport in a given urban area was described in this article. Traction system both in terms of technical aspects of its structure and general principle of operation was discussed.
Wzrost zapotrzebowania na przesyłanq energią wskutek ciągłego postępu technologicznego, wymusza konieczność poszukiwania nowych mate¬riałów oraz innowacyjnych rozwiązań geometrycznych osprzętu sieci trakcyjnej, pozwalających na zmniejszenie strat przesyłanej energii. W związku z tym, w ramach projektu INNOJECH III, na Wydziale Metali Nieżelaznych Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica, we współpracy z firmą KUCA, podjęto badania, których celem było opracowanie oraz wdrożenie nowego typu osprzętu nośno-przewodzącego tram¬wajowej sieci trakcyjnej. W artykule przedstawiono szereg wyników przeprowadzonych symulacji numerycznych, bazujących na metodzie ele¬mentów skończonych, którym poddano obecnie stosowane elementy osprzętu sieci trakcyjnej. Analiza ta pozwoliła na uzyskanie parametrów wytężeniowych osprzętu, których badanie na drodze doświadczalnej jest bardzo trudne, kosztowne lub nawet niemożliwe. W oparciu o pozyskaną wiedzę, podjęto prace badawcze zmierzające do opracowania nowego typu geometrii osprzętu nośno-przewodzącego, które następnie poddano analizom numerycznym, celem zbadania ich poprawności konstrukcyjnej pod kątem jednorodności rozkładu naprężenia i odkształcenia sprężystego w warunkach ich rzeczywistej pracy, przy uwzględnieniu różnych wariantów materiałowych. Przedstawione w artykule geometrie są wstępnymi koncepcjami, które w toku prowadzonych prac były modyfikowane oraz optymalizowane. Dodatkową weryfikację poprawności konstrukcyjnej opracowanych geometrii, stanowiło prototypowanie metodą druku 3D. Metoda ta pozwala na ocenę wizualną przygotowanych kształtów oraz fi¬zyczną weryfikację kompatybilności części składowych elementu. Koncepcje nowoopracowanych rozwiązań konstrukcyjnych nośno-przewodzące¬go osprzętu wykraczają poza ograniczenia wynikające ze stosowanej technologii klasycznego odlewania do form piaskowych i kokilii, co wymusza zastosowanie nowoczesnej, zintegrowanej metody odlewania, kucia matrycowego i wykańczającej obróbki cieplnej.
EN
Growth in demand for electricity distribution due to continuous technological progress makes it necessary to bok for a new materials and innovative solutions of overhead tram equipment allowing to reduce the transmitted energy loss. Therefore within the national INNOTECH III project realized at the Department of Non-Ferrous Meta/s ofAGH Un/i/ers/ty of Science and Technology in collaboration with KUCA company, research studies were ini-tiated to develop and implement a new type ofoverhead tramway equipment. As a part of this art/cle selected research results of numerical simula-tions were showedbasedon thefinite element method for currently usedelements ofthe overhead tramway traction. This analysis allowed to obtain stress andstrain characteristics. Based on the obtained knowledge the studies research were carried outin order to develop a new type ofoverhead tram equipment Created concepts subjected to numerical analysis allowed to examine the correctness of the design in terms of homogeneity of stress and elastic deformation distribution with regards to the real operating conditions and use of different materials. Geometries presented in the article arę preliminary concepts which were modified and optimized during the research. Additiona/ verification ofthe correctness of des/gned geom-etries were done with the use of3D prototyping. This method allows for visual assessment andphysical verifkation of the components compatib/lity. Concepts of newly designed supporting-conducting elements arę beyond the limitations of traditional production technology (sand casting and permanent mould casting) which forces to use modern continuous casting technology integrated with die forging and finał heat treatment of the obtained elements.
W artykule zaprezentowano system podwieszań sieci trakcyjnej nowej generacji. Dla zaprojektowanego rozwiązania przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych rozkładu naprężeń, a także współczynnika bezpieczeństwa w warunkach statycznych obciążeń eksploatacyjnych. Przeprowadzone badania potwierdziły, że opracowane elementy są bezpieczne z punktu widzenia nośności konstrukcji w warunkach obciążeń eksploatacyjnych.
EN
Railway overhead line equipment is being produced in Poland based on the withdrawn industry standards and because of that those elements do not meet requirements of actual technical requirements. Design of currently used constructions is based on hot galvanized, commercially available simple shapes like channel and square sections made from S235JR grade steel. Because of that those elements have typically high mass and limited corrosion resistance. What is more outdated design present difficulties with assembly and daily use. Within this article concept of new generation of overhead line equipment is presented along with numerical (FEM) research results of stress and safety factor obtained with the use of applied operational load scheme. Conducted works showed that newly designed elements have safe level of effective stress and high safety factor - all tested under operational load scheme, existing in 3 kV DC railway systems.
Pokrywanie się przewodów jezdnych sieci trakcyjnej warstwą lodu jest istotnym problemem, gdyż utrudnia odbiór prądu przez pojazd trakcyjny i może doprowadzić do zerwania się przewodów sieci trakcyjnej. Poprzez nagrzewanie przewodów jezdnych przy pomocy przepływu prądu można zapobiegać temu zjawisku.
EN
Catenary wires covered by layer of ice are a significant problem, since it makes current collection by traction vehicle is more difficult and can lead to sever the catenary wires. By heating the catenary wires with the help of current flow the phenomenon can be prevented.
Zima się skończyła i pewnie nikt o śniegu i lodzie już nie myśli. Przynajmniej wśród pasażerów. Jednak zajmując się komunikacją, o problemach, które mogą się pojawić w okresie zimowym, trzeba myśleć na długo przed ochłodzeniem i pierwszymi opadami. Najlepiej jeszcze latem.
W artykule przedstawiono wpływ urządzeń magazynujących energię elektryczną na efekt stabilizacji napięcia w sieci trakcyjnej metra. W tym celu wykonano badania symulacyjne podstacji trakcyjnej metra wyposażonej w układ akumulacji energii elektrycznej oraz samej podstacji bez zasobnika. W powyższych badaniach zastosowano zasobnik superkondensatorowy o pojemności energetycznej 10 kWh i napięciu 900 V.
EN
This paper presents the impact of electrical energy storage devices to the effect of voltage stability in underground traction network. For this purpose the underground DC traction substation simulation studies were performed for two versions: the substation equipped with the ESD (Energy Storage Device) and without the ESD. In these studies Supercapacitors Energy Storage System of energy capacity 10 kWh and voltage 900 V is used.
Omówiono problematykę pomiarów oraz wymieniono główne przyczyny generacji zaburzeń radioelektrycznych powstających na styku ślizgacz odbieraka prądu - sieć trakcyjna. Omówiono warunki powstawania zaburzeń radioelektrycznych jak również przedstawiono główne czynniki mające wpływ na poziomy tych zaburzeń Przedstawiono metodę badań taboru kolejowego w zakresie emisji zaburzeń radioelektrycznych promieniowanych, poziomy emisji zaburzeń generowanych przez tabor w odniesieniu do poziomów dopuszczalnych zapisanych w dokumentach normatywnych.
EN
In the article discusses the problems of measurement and lists the main causes of generation of radio disturbance generated at the interface between the pantograph - traction network. Discussed in conditions of the emergence of radio disturbance and are the main factors influencing the levels of these disturbances. This paper presents a method for testing of rolling stock for radio disturbance radiated emission levels generated by the rolling stock disturbance in relation to acceptable levels recorded normative documents.
Zagadnienie bezpieczeństwa na obszarach kolejowych ma swój specyficzny charakter, a jego zasadniczym rysem jest powszechne występowanie tak zwanego przestępstwa w ruchu, którego wykrycie wymaga stosowania wyszukanych metod działania – zarówno od Straży Ochrony Kolei, jak i podmiotów współpracujących z nią w przeciwdziałaniu zagrożeń, zwłaszcza policji, ale także Straży Granicznej, Żandarmerii Wojskowej, Inspekcji Transportu Drogowego oraz organów kontroli skarbowej.
EN
The issue of security in the areas of railway has its specific character and its main feature is the prevalence of so-called traffic offenses, which require the use of sophisticated detection methods of operation – both on Railway Security Guard, as well as her co-actors in the fight against threats, especially the police, but also the Border Guard, Military Police, Road Transport Inspection and fiscal control bodies.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents an analysis of traction lines theft in the Katowice division of the Railroad Development Company (Zakład Linii Kolejowych - ZLK) as well as the principles for the anti-theft protection system, currently in development. The problem of theft is a very important issue concerning the safety of rail transportation. It is also a significant economic problem, as the cost of recreating a stolen network is very high. Moreover, the Administrator of the infrastructure bears the cost of compensation for any delays in train schedules.
PL
W artykule przedstawiono analizę kradzieży elementów sieci trakcyjnej na terenie katowickiego Zakładu Linii Kolejowych PLK S.A. oraz założenia do opracowywanego systemu ochrony antykradzieżowej. Problem kradzieży jest bardzo ważnym zagadnieniem związanym z bezpieczeństwem transportu kolejowego. Jest to również istotny problem ekonomiczny, ponieważ koszty odtworzenia skradzionej sieci są bardzo duże. Poza tym, zarządca infrastruktury ponosi koszty związane z odszkodowaniami za opóźnienia w ruchu pociągów.
W artykule dokonano analizy przyczyn zmiany rozpływu prądów w elektrycznej kopalnianej sieci trakcyjnej po zmianie konfiguracji sieci, polegającej na skróceniu torów i zastąpieniu ich przewodem podwieszonym na słupach trakcyjnych. Przeprowadzono badania w warunkach rzeczywistych pozwalających na ocenę zjawisk powodowanych przez prądy powrotne płynące w ziemi, przede wszystkim na procesy nagrzewania się uziomów stacji zasilających oraz wzrostu napięć dotykowych.
EN
The reasons of the changes of current distribution within the mine traction after change of the network configuration consisting in shortening of the tracks and their replacement with an overhead wire mounted at traction posts have been analysed in the paper. The tests have been made under real conditions, allowing the phenomena caused by return current flowing in the earth (heating processes of earth electrodes of the supply stations and increase of touch voltage), to be evaluated.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.