Systems. Methods. Technologies 2 (38) 2018

Systems Methods Technologies. S.O. Belinsky et al. Modeling the distribution … 2018 № 2 (38) p. 76-82 76 УДК 628.5 DOI: 10.18324/2077-5415-2018-2-76-82 Моделирование распределения индукции магнитного поля контактной сети переменного тока С.О. Белински 1, 2 a , К.Б. Кузнецов 1 b 1 Уральский государственный университет путей сообщения, ул. Колмогорова 66, Екатеринбург, Россия 2 Научно-исследовательский институт охраны труда в Екатеринбурге, ул. Толмачева 11, Екатеринбург, Россия а SBelinsky@usurt.ru , b Kobokuz@gmail.ru а https://orcid.org/0000-0002-5596-235X, b https://orcid.org/0000-0003-1864-8246 Статья поступила 26.04.2018, принята 4.05.2018 В статье приводятся сведения о результатах теоретических исследований с помощью математического компьютерного моделирования распределения параметров магнитных полей промышленной частоты, создаваемых контактной сетью пере- менного тока железной дороги. Построены модели контактной сети двухпутного участка при протекании тока только по одному пути и при протекании токов двух путей. Получены и проанализированы данные о распределении индукции магнитно- го поля контактной сети, которые показали, что ее параметры существенно изменяются в зависимости от расстояний в сторону от оси пути, по высоте, а также от количества путей и наличия или отсутствия тока на одном из путей. Выявле- ны существенные особенности распределения индукции магнитного поля вблизи контактной сети двухпутного участка при протекании токов разной величины и разных направлений. Показана зависимость индукции магнитного поля от величины тока в рельсах. Выполнено сравнение с нормируемыми предельно допустимыми уровнями вредного воздействия индукции маг- нитного поля на персонал и население. Результатом работы на основе анализа полученных данных стала оценка степени вредного воздействия магнитных полей промышленной частоты на обслуживающий персонал и население. Установлено, что при определенных значениях тока в контактном проводе и в рельсах, на высоте 1,8 м и на высоте контактного провода, при нахождении человека на оси пути и на расстоянии от оси пути существует риск вредного воздействия магнитного поля, что требует применения защиты временем для персонала и защиты расстоянием — для населения. Ключевые слова: контактная сеть; магнитное поле; индукция; моделирование; безопасность; вредное воздействие; персонал. Modeling the distribution of magnetic field induction in alternating current contact network S.O. Belinsky 1, 2 a , K.B. Kuznetsov 1 b 1 Ural State University of Railway Transport; 66, Kolmogorov St., Ekaterinburg, Russia 2 Ekaterinburg Labor Protection Research Institute; 11, Tolmachev St., Ekaterinburg, Russia а SBelinsky@usurt.ru , b Kobokuz@gmail.ru а https://orcid.org/0000-0002-5596-235X, b https://orcid.org/0000-0003-1864-8246 Received 26.04.2018, accepted 4.05.2018 The article contains information about the results of theoretical studies using mathematical computer simulation of the parameters of industrial frequency magnetic fields created by the contact network railway alternating current. The models of a contact network of a two-track section are constructed when the current flows only along one path and when currents of two paths flow. The data on the distribution induction magnetic field of the contact network were obtained and analyzed, which showed that its parameters vary signifi- cantly with distance from the path axis, along the height, as well as the number of paths and the presence or absence of current in one of the paths. Important features of the magnetic field induction distribution near the contact network of the double-track section are re- vealed when different currents and different directions flow. The dependence of the magnetic field induction on the current in the rails is shown. Comparison with normalized maximum permissible levels of harmful effect magnetic field induction on personnel and popula- tion is performed. The result of the work based on the analysis of the data obtained is the assessment of the degree of harmful effect of magnetic fields of the industrial frequency on service personnel and the population. It is established that for certain values of the cur- rent in the contact wire and the current in the rails, at a height 1.8 m and at the height of a contact wire, when the person is on the track axis and at distances from the track axis, there is a risk of harmful magnetic field effect, which requires time shields for personnel and protection by distance for the public. Keywords: contact network; magnetic field; induction; modeling; safety; harmful effects; personnel.