ЖД энциклопедия

АСИММЕТРИЯ ТЯГОВОГО ТОКА— неравенство тяговых токов в рельсовых нитях пути. А. т. т. возникает вследствие неодинакового продольного электрич. сопротивления рельсовых нитей или неравенства переходных сопротивлений рельсовых нитей относительно земли. Неравенство электрич. сопротивлений рельсовых нитей вызывается повреждениями, в частности обрывом стыковых соединителей. Сопротивление изоляции рельсовых нитей относительно земли зависит от метеорологич. условий, конструкции верх, строения пути, его засорённости.
На сопротивление изоляции одной из рельсовых нитей также оказывает влияние присоединение к ней опор контактной сети. Наибольшего значения разница сопротивлений изоляции рельсовых нитей относительно земли достигает зимой. При этом из-за высокого сопротивления промёрзшего грунта проводимость между одним рельсом и землёй и между рельсами практически равна нулю, а проводимость изоляции другого рельса относительно земли определяется проводимостью опор контактной сети и может быть значительной. А. т. т. характеризуется коэф. Ка = (h — h)/(h + h), где hah — силы тока в рельсовых нитях. А. т. т. создаёт намагничивание сердечника путевого дроссель-трансформатора, оказывающее неблагоприятное воздействие на работу рельсовой цепи.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ ЭПС — устанавливаются в цепях напряжением выше 1000 В, в системах защиты и автоматич. устройствах управления, в цепях управления, вспомогательных и личной безопасности.
К аппаратам цепей напряжением выше 1000 В относятся токоприёмники, разъединители и отключатели, индивидуальные и групповые контакторы, переключатели напряжения, реверсоры, тормозные переключатели, резисторы, электрич. печи, калориферы, нагреватели, переключатели мотор-вентиляторов. Группу аппаратов, входящих в систему защиты, и автоматические устройства управления составляют автоматич. выключатели, быстродействующие контакторы, короткозамыкатели, реле, бесконтактные датчики, регуляторы напряжения, блоки защиты, плавкие предохранители, разрядники, ограничители напряжения и др. К аппаратам цепей управления, а также к вспомогательным аппаратам и аппаратам личной безопасности относятся контроллеры машиниста, выключатели управления, кнопочные выключатели и посты, рас-пределит, щиты, панели, заземляющие штанги, сельсины, сигнализаторы, устр-ва контроля рода тока, измерит, приборы и др. В отличие от аппаратов стационарных установок Э. а., устанавливаемые на ЭПС, работают в условиях изменения в широких пределах темп-ры (от —60 до 40 °С), вертикальных колебаний с частотой 1—3 Гц и ускорением 3—10 м/с2, при вибрациях с частотой 3—50 Гц и ускорением 3—10 м/с2, колебаниях напряжения по отношению к номинальному от 0,7 до 1,25. На них воздействуют пыль и влага, они подвергаются обледенению и т. д. К Э. а. предъявляются высокие требования по надёжности, что обусловлено стремлением исключить тяжёлые последствия отказов, приводящие к остановке поезда на линии, поэтому большинство Э. а. изготовляется в тяговом исполнении. Все осн. техн. требования к аппаратам должны соответствовать гос. стандартам. Расчёты Э. а., связанные с определением размеров и выбором конструкций токоведущих и нек-рых др. деталей, выполняются для номин. режима работы, а термич. и динамич. стойкость аппаратов проверяется при аварийных перегрузочных режимах.
Испытат. напряжение (действующее значение) частоты 50 Гц для изоляции Э. а. принимается в зависимости от номин. напряжения. Для ЭПС пост, тока номин. напряжением аппаратов силовых цепей считается напряж. 3000 В, а для ЭПС перем. тока — 25 000 В (первичные цепи) и 2200 В (цепи после обмотки низшего напряжения тягового трансформатора).
Требования относительно запаса механич. прочности не нормированы. Они вытекают из требований к продолжительности работы аппаратов и частоте их включений, к-рая регламентирована миним. числом циклов «включено-отключено». Напр., аппараты, имеющие подвижные изнашивающиеся части и работающие при каждом пуске и торможении, испытывают на износостойкость (не менее 500 тыс. циклов) со смазыванием изнашивающихся частей до начала испытаний и после 250 тыс. циклов. Реверсоры, разъединители, выключатели выдержи вают не менее 10 тыс. циклов без дополнит, смазывания в процессе испытаний. Э. а. с пневматич. приводом, рассчитанным на номин. давление сжатого воздуха 5 МПа, сохраняют норм, работоспособность при изменении давления от 0,375 до 0,675 МПа и темп-ре окружающего воздуха от —30 до 40 °С, а также выдерживают без повреждения давление сжатого воздуха 0,75 МПа. При темп-ре от —30 до —50 °С допускается увеличение времени действия пневматич. приводов в 1,5 раза, чем при более высоких темп-pax.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕНТРАЛИЗАЦИЯ стрелок и сигналов — централизация стрелок и сигналов на станциях, осуществляемая устр-вами, действующими при помощи электрической энергии.
Первые системы Э. ц., построенные в России в 1910, имели механич. привод через систему жёстких или гибких тяг, к-рые приводились в действие рукоятками с центрального поста. Позднее для управления стрелками и сигналами была применена электрозащёлочная централизация, при к-рой стрелочные рукоятки переводились в два приёма с фиксацией первого положения электрич. защёлкой, а сигнальные (светофорные) рукоятки выполнялись групповыми, и выбор светофора производился электрич. путём в зависимости от положения установленных стрелок. В нач. 30-х гг. на отечеств. ж. д. началось внедрение релейной Э. ц., в к-рой управление, контроль и взаимозамыкания осуществляются с помощью эл.-магн. реле. С 1946 на сети ж. д. принята только релейная Э. ц. Все стрелочные и путевые участки станций, оснащённых Э. ц., имеют рельсовые цепи, а в качестве сигналов используются сигналы мачтовых и карликовых светофоров, стрелочные переводы оснащены электроприводами. Релейная аппаратура и источники электропитания размещаются на центральном посту или в релейных будках, находящихся в горловинах станции. Для передачи электроэнергии и сигналов управления и контроля между постовыми и напольными устр-вами служат кабельные линии. Управление стрелками и сигналами осуществляется с помощью коммутаторов и кнопок с пульта централизации на рабочем месте дежурного по станции, а состояние напольных устр-в отображается на световом табло. Для стрелок, используемых в поездных и маневровых маршрутах, а также в немаршрутизир. передвижениях, предусматривается двойное управление — центральное и местное с маневровых колонок или маневровых постов.
Э. ц. обеспечивает простое и быстрое управление стрелками и сигналами. При маршрутном способе управления маршрут любой протяжённости может быть установлен за 5—-7 с нажатием на две кнопки (начала и конца маршрута) на пульте.
Системы Э. ц. классифицируются по ряду признаков; по месту размещения аппаратуры управления, контроля и взаимозамыканий — с центральными и местными зависимостями; по способу электропитания устр-в — с центральным, местным и магистральным питанием; по способу управления стрелками и сигналами с пульта — с раздельным и маршрутным управлением; по способу передачи сигна-лов управления и контроля — с прямым и кодовым управлением. Наиболее часто применяется Э. ц. с центральными зависимостями и центральным питанием. Раздельное управление используется на малых и средних станциях, маршрутное — на крупных станциях, к-рые оборудуются блочной маршрутнорелейной централизацией. К устр-вам Э. ц. кодового управления относятся станционная кодовая централизация и диспетчерские централизации разл. систем.
На станциях; оборудованных Э. ц., применяется автоматич. очистка стрелок; действует система автоматич. оповещения работающих на стрелках о приближении подвижного состава. С целью расширения функциональных возможностей Э. ц. дополняется устр-вами автоматич. контроля за движением поездов, включая отображение номеров поездов на табло, устр-вами накопления маршрутов, программного и автоматич. управления. На ж. д. ряда стран в системах Э. ц. используются микропроцессорные блоки (микрокомпьютерная централизация).

ТЕЛЕМЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ устройств электроснабжения — совокупность технических средств для централизованного управления объектами системы электроснабжения ж. д. с электрич. тягой. Т. с. позволяют объединить территориально рассредоточенные объекты — тяговые подстанции, посты секционирования, пункты параллельного соединения, разъединители контактной сети — в единый технол. комплекс, обеспечивающий бесперебойное питание электроэнергией ЭПС. Дополнительно они обеспечивают нормальное электроснабжение разл. напольного [оборудования и передвижных траисп. средств, а также контроль потребления энергии тяговыми потребителями.
Управление объектами осуществляется с диспетчерского пункта с помощью сис-темы, обеспечивающей преобразование и передачу информации о состоянии объектов или об управляющих командах. В систему входят комплекс техн. средств, содержащий устр-ва телеуправления, телесигнализации, телеизмерения и каналы связи, в нек-рых случаях — устр-ва телерегулирования напряжения на шинах тяговых подстанций.
Первая система — релейно-контактная была введена в 1948 на электрифицир. участке Москва — Раменское. С 1952 по 1958 подобные Т. с. работали на ряде участков общей протяжённостью ок. 800 км. В 1959 были введены в эксплуатацию электронные бесконтактные системы БСТ-59 и БТР-60 блочного типа, выполненные на германиевых транзисторах и диодах; с 1962 применяется система телемеханики ЭСТ-62, выполненная из типовых логич. элементов и конструкций. Начиная с 1975 внедряется система «Лисна», в к-рой логич. элементы выполнены на кремниевых приборах, аппаратура телемеханики — на интегральных схемах. Система отличается повышенной помехоустойчивостью. Системами ЭСТ-62 и «Лиена» оборудованы все важнейшие электрифицир. ж.-д. линии.
В устр-вах электроснабжения ж. д. используют иерархич. структуру теле-механич. управления. Высшая ступень — центральный диспетчерский пункт дороги ЦЭДП, затем — диспетчерские пункты ДШ—ДПЛГ дистанций электроснабжения и низшая ступень — контролируемые пункты КП1—КПК, т. е. объекты телемеханизации. На центральном пункте осуществляется оперативное
взаимодействие с энергосистемами, контроль состояния осн. объектов тягового электроснабжения, организация исполь-зования восстановительных средств и т. д. Информация на центральный пункт передаётся от диспетчера с помощью устр-в ретрансляции телемеханич. сигналов. При необходимости центральный пункт может быть оборудован средствами телеуправления и вычислит, техники.
В пределах дистанций электроснабжения организуется 2—3 энергодиспетчерских круга; протяжённость каждого составляет в ср. 140—160 км и определяется физ. возможностями диспетчера, обязанного управлять работой оборудования и организовывать профилактич. работы с наименьшими потерями времени. В пре-делах диспетчерского круга размещается до 40 контролируемых пунктов, включённых, как правило, по цепочечной схеме. Наиболее крупные из них — тяговые подстанции — содержат 70—80 единиц телеуправляемого оборудования и ок. 100 объектов телесигнализации. Наименьшие по ёмкости устр-ва контролируемых пунктов, устанавливаемые на перегонах, имеют 1—2 управляемых объекта— разъединителя. Общее число объектов телеуправления ТУ в пределах диспетчерского круга может доходить до 900, а телесигнализации ТС — до 1800. В состав каждой системы телемеханики входят две подсистемы. Подсистемы ЭСТ(Ч)-62, «Лисна-Ч» предназначены для контролируемых пунктов с большим объёмом информации, ЭСТ(В)-62, «Лиева-В»— для пунктов с малым объёмом информации. В подсистемах «Лисна-Ч» и ЭСТ(Ч)-62 применено частотное разделение каналов связи между контролируемыми пунктами в тракте телесигнализации — с каждого передаётся информация в своём диапазоне частот (f 2, fз, fa), имеется общий для всех пунктов частотный канал телеуправления с временным разделением (частоты f,, fBI)— передача команд на разл. контролируемых пунктах осуществляется в разные интервалы времени. В подсистемах «Лисна-В» и ЭСТ(В)-62 применено час-тотное разделение между каналами телеуправления и телесигнализации, а в каждом частотном канале — временное разделение каналов между пунктами; каналы телеуправления и телесигнализации — общие. Ширина полосы каждого канала 140 Гц. В каждом частотном канале серия сигналов телеуправления и телесигналов передаётся в виде кодовой комбинации, состоящей из импульсов и пауз. Для кодирования информации используется временной импульсный признак (длинные или короткие импульсы и паузы). Разделение элементов кодовой комбинации по времени осуществляют с помощью распределителей, к-рые на передающей и приёмной сторонах должны переключаться синхронно. Для обеспечения этого в устр-вах телеуправления и телесигнализации применяется тактовая синхронизация, осуществляемая генератором тактовых импульсов передающего устр-ва. Признаком окончания кодовой комбинации является сверхдлинный фазирующий импульс, после поступления к-рого приёмный распределитель подсчитывает число тактовых импульсов, являющееся одним из признаков правильности приёма кодовой комбинации. В устр-вах телесигнализации принято прямое изби-рание объекта, в устр-вах телеуправления — групповое (адресное). При прямом избирании содержание информации о к.-л. объекте определяется качеством
одного импульса кодовой комбинации: напр., включённому объекту соответствует короткий импульс, а отключённому— длинный. Групповое избирание характе-ризуется тем, что все объекты и соответствующие им команды разбивают на груп-пы, к-рые в свою очередь могут быть раз-биты на подгруппы. Такой приём позволяет уменьшить число импульсов в кодовой комбинации и число исполнит, элементов (реле и др.). Передача информапии осуществляется в пределах диспетчерского круга по проводным (кабельным или воздушным) линиям. Как правило, используют две пары проводов: одну — для передачи команд устр-в телеуправления и телеблокировки и для защиты от токов КЗ, вторую — для передачи телесигналов. При значительном удалении диспетчерских пунктов от своих диспетчерских кругов в их пределах используют физ. цепи, а между диспетчерским кругом и пунктом телемеханич. информация передаётся по обходным высокочастотным каналам и радиорелейным линиям. Применение Т.е. повышает надёжность устр-в электроснабжения и пропускную способность электрических ж. д. в результате ускорения выполнения профилактич. работ на контактной сети, увеличения объёма работ, выполняемых в «окна», использования с этой целью интервалов в графике движений поездов, высвобождает оперативный персонал дистанции электроснабжения.

РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ПОД НАГРУЗКОЙ в контактной сети — процесс поддержания требуемого напряжения спец. устройством, к-рым снабжается тяговый трансформатор на тяговой подстанции. Ступенчатое регулирование напряжения осуществляется изменением под нагрузкой числа витков первичной обмотки трансформатора, имеющей ответвления без разрыва цепи гл. тока. Изменение коэф. трансформации осуществляется одновременно на трёх фазах переключением подвижных контактов переключателя с одного ответвления на другое. В каждой фазе имеется по два переключателя Ш и П2, соединённых через реактор Р. Последний предназначен для ограничения силы уравнительного тока 1Ур, протекающего между смежными от пайками обмотки через переключатели П1 и П2 в процессе переключения ответвлений. К ср. точке реактора С подключена нерегулируемая часть обмотки трансформатора. В рабочем положении П1 и П2 включены на одно ответвление, контакты контакторов К1 и К2 замкнуты и ток нагрузки протекает по обеим
половинам Р. встречно, что исключает потери напряжения в нём. При необходимости изменить, напр. повысить, напряжение отключается контактор К1, а П1 переводится на ответвление 3. Затем включается К1. Секция 2—3 обмотки оказывается замкнутой накоротко. Затем отключается контактор К2, а П2 переводится на ответвление 3, включается К2. Управление переключающим устр-вом может быть местным, дистанц. или автоматическим. На тяговых подстанциях пост, и перем. тока при напряж. НО кВ трансформаторы имеют девять ступеней с диапазоном регулирования ±16%, иа подстанциях перем. тока при напряж. 220 кВ — 12 ступеней с диапазоном ± 12% .

МАСЛЯНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ — высоковольтный выключатель, в к-ром возникающая при размыкании контактов электрич. дуга гасится с помощью транс-форматорного масла. М. в. применяются на тяговых подстанциях и постах секционирования. М. в. подразделяют на много- и малообъёмные. В многообъёмных (баковых) М. в. масло служит дугогасит. и изолирующей средой (для изоляции токоведущих частей от заземлённых баков, в к-рых они расположены), в малообъёмных — только дугогасит. средой.
Баковые М. в. изготавливаются с естеств. дугогашением или с дугогасит. устр-вами, повышающими надёжность, скорость и интенсивность гашения дуги. М. в. этого типа во многом уступают высоковольтным выключателям др. типов (напр., в отношении пожаро- и взрыво-опасности, расхода металла и масла, сложности установки в помещениях), однако используются благодаря высокой надёжности и относительно небольшой стоимости. На отечеств, ж. д. применяются баковые М. в. на номин. напряж. НО кВ, силу номин. тока 1 кА, силу тока отключения 20 кА; время отключения 0,15 с.
Малообъёмные М. в. имеют дугогасит. устр-ва с удобным доступом к дугогасит. контактам, меньший, чем у баковых выключателей, объём масла, менее пожаро- и взрывоопасны, но обладают ограиич. отключающей способностью. Для отечеств, ж. д. выпускаются малообъёмные выключатели на номии. напряж. ПО кВ, силу иомин. тока 2 кА, силу тока отключения 50 кА; время отключения 0,06 с.
Большинство М. в. имеют высоковольтные вводы со встроенными в них трансформаторами тока. М. в. снабжаются эл.-маги., пружинными или пневматич. приводами, автоматически производящими включение или отключение.

МАКСИМАЛЬНО-ИМПУЛЬСНАЯ ЗАЩИТА — служит для защиты фидеров контактной сети от токов КЗ; представляет собой максимальную токовую защиту, дополненную для повышения её избирательности спец. устр-вом импульсной защиты. Это устр-во реагирует на приращение силы тока в защищаемой цепи в режиме КЗ, отличающееся от такого приращения в рабочем режиме рядом признаков.
В М.-и. з. в качестве датчика прямого действия используется индуктивный шунт, включаемый параллельно размагничивающему витку поляризов. быстродействующего выключателя (БВ). Датчиком, косвенно воздействующим на БВ защищаемого фидера, может быть быстродействующее реле-дифференциальный шунт (РДШ). В БВ с индуктивным шунтом большая часть плавно изменяющегося тока нагрузки проходит через шину шунта, а в переходных режимах при КЗ — через размагничивающий виток. Сила тока в размагничивающем витке, а следовательно, и уставка БВ определяются параметрами защищаемой сети и индуктивного шунта. Такие Б В реагируют на совокупность признаков переходного процесса: силу нач. тока, абс. приращение силы тока и скорость её изменения. При соответствующем подборе параметров защищаемой сети и индуктивного шунта любой из этих признаков может стать превалирующим; суммарное воздействие их на датчик защиты оценивается силой эквивалентного тока отключения, по к-рой выбирают уставку БВ. РДШ также реагирует на совокупность признаков переходного процесса и в первую очередь на приращение силы тока в сети. Обмотка реле имеет две параллельные ветви: индуктивную и безиндуктивную. При разности сил токов в ветвях, соответствующей уставке реле, оно срабатывает и размыкает свои контакты в цепи отключения БВ. Разность сил токов в ветвях невелика при плавном изменении силы тока нагрузки, при КЗ она резко возрастает.
Установка защиты должна быть меньше силы эквивалентного тока отключения при возможных приращениях силы тока фидера в момент КЗ и больше неё при возможных приращениях силы тока фидера в тяжёлых рабочих режимах: пуск электрич. локомотива, изменение схемы соединения его тяговых электродвигателей, проследование мест секционирования контактной сети, переход питания локомотива с одного фидера на другой, повторная подача напряжения на тяговые электродвигатели движущегося локомотива после отключения БВ или кратковрем. отрыва токоприёмника от контактного провода. Время действия М.-и. з. в тяговых сетях не превышает 0,1 с.

МАГНИТНЫЙ ПОДВЕС, магнитное подвешивание,— бесконтактное подвешивание транспортного средства над путепроводом, осуществляемое в результате взаимодействия между магнитными полями, создаваемыми на ходовой части транспортного средства и в путевой структуре. Системы М. п. классифицируются: по источнику магн. поля — с пост, магнитами, электромагнитами и электромагнитами со сверхпроводящими обмотками (или их комбинация); по направлению действия сил — основанные на силах отталкивания или притяжения; по принципам создания магн. сил и реализации М. п.— статические, у к-рых магн. силы возникают в результате статич. взаимодействия (отталкивание одноимённых полюсов магнитов, притяжение магнитов к ферромагy. направляющим), и динамические, у к-рых магн. силы возникают только при относит, перемещении источников маги, поля и электропроводящих контуров или полос (направляющих).
М. п. на пост, магнитах осн. на эффекте отталкивания одноимённых полюсов магнитов, располож. на трансп. средстве и путепроводе, как правило, в виде рядов магн. систем, размещённых вдоль оси движения. Для компенсации боковой неустойчивости движения обязательна механич. или регулируемая э л .-маги, стабилизация в горизонтальной плоскости в направлении, перпендикулярном направлению движения (боковая стабилизация). Пост, магниты применяют также в системах М. п., осн. на притяжении, для частичной компенсации гравитац. сил. В таких М. п. используют магниты с высокой коэрцитивной силой (пост, магниты на основе редкоземельных металлов, кобальта, феррит-бариевые и др.). М. п. на пост, магнитах обладают следующими достоинствами: не требуют подвода энергии извне, имеют несложную конструкцию и просты в эксплуатации. Недостатками их являются возможность получения малого воздушного зазора (до 10 мм) между магн. опорой и путепроводом, малый градиент силы взаимодействия, а следовательно, неудовлетворит. динамика системы, ограниченная скорость, высокая стоимость путевого полотна, необходимость боковой стабилизации. М. п. на регулируемых электромагнитах осн. на использовании силы притяжения электромагнита к ферромагн. материалам. В трансп. системах электромагниты закреплены на экипаже и притягиваются к расположенным над ними ферромагн. направляющим (рельсам), компенсируя силу тяжести и вертик. динамич. нагрузки. Для нейтрализации боковых возмущений («сил сдвига») используются дополнит, электромагниты или оси. магниты. Сила притяжения электромагнитов регулируется в обмотке спец. системой управления, состоящей из регулятора силы тока и следящей системы. В контуре управления следящей системы используются вариации сигналов о зазоре, скорости его изменения, ускорении, магн. индукции в зазоре, силе тока в катушке электромагнита. М. п. на регулируемых электромагнитах применяется в высокоскоростном наземном транспорте, т. к. отличается высокой стабилизацией зазора в широком диапазоне (10—20 мм). К недостаткам систем М. п. этого типа относятся: необходимость постороннего источника энергии, относит, сложность стабилизации зазора и эксплуатации системы.
Принцип М. п. на регулируемых электромагнитах с 1969 реализуется в разл. системах высокоскоростного транспорта при создании экипажей массой до 120 ф при скоростях до 400 км/ч (напр., на поездах нем. произ-ва Трансрапид-06). Стабилизация зазора с регулируемыми электромагнитами осуществляется также в системе с резонансной цепью, где роль чувствит. элемента, реагирующего на изменение зазора, играет сам электромагнит с индуктивностью, изменяющейся в зависимости от зазора между полюсами электромагнита и ферромагн. направляющей; в силовую цепь включена ёмкость, значение к-рой подбирается с учётом индуктивности катушки.
М. п. с использованием сверхпроводящих магнитов осн. на принципе взаимодействия магн. поля с вихревыми токами, наводимыми при перемещении магнита, в токопроводящей полосе или контуре. В таких системах зазор между трансп. средством и путепроводом достигает 100—300 мм. Значение уд. силы взаимодействия (отталкивания) зависит от значений магн. индукции и силы поверхностного вихревого тока.

НЕСИММЕТРИЯ НАПРЯЖЕНИЙ — неравенство фазных и междуфазных напряжений во всех элементах тяговых сетей, вызванное несимметрией токов. Наибольшей Н. н. оказывается на шинах несимметричных приёмников электро-энергии (на шинах 27,5 кВ тяговых подстанций). Любую несимметричную трёх-фазную систему фазных напряжений в общем случае можно разложить иа три трёхфазные симметричные системы напряжений — прямой, обратной и нулевой последовательностей.
Схемы соединения обмоток трансформаторов тяговых подстанций (ТТП) на перем. токе выбирают так, чтобы исключить появление симметричных составляющих напряжений нулевой последовательности. Степень несимметрии фазных или междуфазных напряжений оценивают коэф. ау2, равным отношению модуля вектора напряжения обратной последовательности к модулю вектора напряжения прямой последовательности (либо к значению соответствующего номии. фазного или междуфазного напряжения). При питании тяговых нагрузок от трёхфазных ТТП возникающая на шинах 27,5 кВ Н. и. не является опасной для ЗПС (кроме случая, когда на одном из плеч питания тяговой подстанции напряжение превысит максимально допустимое значение — 29 кВ), но представляет опасность для нагрузок собственных нужд подстанций, нетяговых потребителей, получающих питание от системы два провода — рельс (ДПР), и потребителей, подключённых к «районной» обмотке ТТП. Первичные обмотки трансформаторов собственных нужд присоединяют к шинам 27,5 кВ, при этом Н. н., возникающая на шинах 27,5 кВ, вызывает появление Н. н. в сетях 380/220 или 220/127.
Наиболее чувствительны к Н. и. освети-тельные приборы и асинхронные электродвигатели. Для любого приёмника электроэнергии допустим коэф. av2 < 0,02. На шинах 27,5 кВ коэф. ctVj может существенно превышать это значение. При большой степени Н. н. световой поток осветительных приборов, работающих на пониж. напряжении, уменьшается. При повышенном напряжения приборы работают с перегрузкой, ч» резко сокращает срок их службы. Асинхронные электродвигатели при значительном коэф. перегреваются под действием токов обратной последовательности, возникающих в статоре и роторе. Это ведёт к ускоренному старению изоляции обмоток и сокращению срока службы электродвигателей. При бн2>0,1, кроме того, заметно снижается создаваемый электродвигателями вращающий момент. Н. н. отрицательно влияет на работу управляемых и неуправляемых статич. преобразователей, электродуговых печей и др. приёмников электроэнергии.
Н. и. в системе ДПР в значительной степени определяется Н. н. на шинах 27,5 кВ тяговых подстанций, от к-рых она получает питание. Н. н. в системе ДПР возникает также вследствие неравенства сопротивлений её фаз. Кроме того, в про-водах двух фаз, подвешенных вблизи от проводов контактной подвески, наводятся значительные напряжения. В зависимости от характера тяговых нагрузок, мощности нагрузок системы ДПР и схем их подключения к тяговой подстанции результирующее значение коэф. ctv2 может достигать 0,06—0,12. На большинстве подстанций перем. тока для питания районных нагрузок устанавливают трёх-обмоточные ТТЛ (с «районной» обмоткой), что создаёт Н. н. на этой обмотке и на шииах всех приёмников электроэнергии, получающих питание от неё.
Снижение Н. н. на подстанциях осуществляют путём применения ёмкостной компенсации, для чего устанавливают нерегулируемые и регулируемые устр-ва поперечной компенсации и устр-ва продольной компенсации. Присоединение тяговой подстанции к сети внеш. электроснабжения осуществляется так, чтобы при фаэировке разгруженные, опережающие и отстающие фазы чередовались, в результате чего несимметрия токов и напряжений в сети электроснабжения снижается.

НАДЁЖНОСТЬ — характеризует качество стационарных и передвижных техн. средств и объектов. На ж.-д. транспорте к таким средствам относятся пути, здания станц. строений и вокзалов, мосты, тоннели и др. искусств. сооружения, путевые и строительные машины, подвижной состав, контактная сеть и объекты систем автоблокировки, энергоснабжения и др. Н. определяет свойства этих объектов, их способность выполнять свои функции, сохраняя во времени значения эксплуатац. показателей в пределах, соответствующих заданным режимам и условиям работы, и обеспечивая безопасность при эксплуатапии. Н. является комплексным свойством, сочетающим безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость. В зависимости от назначения объекта и условий его эксплуатации на разл. стадиях рассматриваются отд. его свойства или их совокупность, анализируется его состояние для своевременного предупреждения сбоев в работе, отказов. Разработаны и применяются на практике разл. методы определения состояния техн. средств и способы предупреждения их отказов.
Особенно важно оценивать безотказность техн. средств, связанных с движением и безопасностью пассажиров (подвижной состав, средства сигнализации, путевые машины и т. п.). Наиболее опасными в этих случаях являются внезапные отказы. Такие отказы в подвижном составе чаще всего происходят из-за образования усталостных трещии, в средствах автоматики и телемеханики — из-за выхода из строя электронных элементов, реле и т. п., в пути — из-за дефектов рельсов и рельсовых скреплений, неправильного их положения в результате сверхнормативного износа, в тормозных системах — из-за нарушений воздушной магистрали, в контактной сети — вследствие обрыва проводов, поломки опор, разрушения изоляторов и т. п. Способы обнаружения дефектов с целью предупреждения отказов основываются, напр., иа методах дефектоскопии, широко применяемых при осмотрах пути, осей колёсных пар, бандажей и др. элементов подвижного состава. Эти способы используют при текущем содержании и осмотрах во время ремонтов этих объектов. На ж.-д. транспорте действует система планово-предупредит. ремонтов, в к-рой для определ. группы объектов установлены оптим. интервалы во времени для проведения осмотров и выполнения очередного текущего обслуживания или ре-монта. Кроме того, в каждом конкретном случае для предупреждения внезапных отказов разработаны индивидуальные способы защиты, выявления износа или возможности выхода из строя. Напр., для определения состояния букс подвижного состава служат приборы обнаружения аварийно нагретых (перегретых) букс (ПОНАБ), установленные на обочине пути и осуществляющие контроль букс при движении поезда. Такая проверка позволяет избежать преждеврем. разрушения шеек осей колёсных пар, следить за смазкой буксовых подшипников. Наблюдение за постепенным отказом, прямо связанным с износом трущихся пов-стей (буксовых подшипников, деталей автосцепки, приводов, рельсов и их элементов и т. п.), позволяет достаточно точно прогнозировать небольшой интервал времени, в к-рый следует ожидать такого отказа. Изучение вероятности безотказной работы, оцениваемой коэф. надёжности, позволяет определить запас Н. для нек-рых несущих узлов локомотивов, мостовых конструкций, пути и др. Запас Н. зависит от запаса прочности конструкции, её износостойкости, способности сопротивляться коррозии и т. п.
Работоспособность объекта в целом за весь период его эксплуатации оценивают показатели долговечности, к-рые определяют ресурс, или срок службы, устанавливаемый по результатам осмотров объекта в ходе его ремонтов, при техн. обслуживании. Как правило, назначаемые для замены или ремонта деталь, узел, агрегат конструкции не достигают своего предельного состояния по работоспособности и могут ещё выполнять свои функции. Целью ремонтов является поддержание заданной долговечности до выхода объекта из строя и, следовательно, предупреждение аварийного состояния.
К потере работоспособности может привести нарушение сохраняемости изделия, напр. при неправильной транспортировке, хранении, нежелат. воздействиях, перегрузке. Несоблюдение этих условий также приводит к потере работоспособности.
Единств. объектом системы электроснабжения ж. д., не обеспеченным резервом, является контактная сеть. На время выхода её из строя прерывается движение ЭПС на линии, т. е. нарушается график движения поездов, происходит сбой в работе дороги. Отказы контактной сети зависят от её конструкции, качества монтажа её элементов, правильности эксплуатации, а также от условий взаимоействия контактной сети и ЭПС. Характерными видами отказов являются: пережог провода; обрывы проводов и тросов; нарушения изоляции; повреждения опор, элементов контактной подвески и др. Велика также доля отказов, вызванных сходом контактного провода с токоприёмника, из-за нарушений вертик. габарита подвески, нарушения регламентир. порядка управления ЭПС и др. внеш. причин (гололёд, ветер и т. п.).
На электрифицир. участках с целью обеспечения бесперебойности движения стре-мятся повысить показатели долговечности и ремонтопригодности элементов контактной сети и конструкций ЭПС, для этого применяют разл. методы контроля, в т. ч. аппаратурой, установл. в вагонах-лабораториях, осуществляют плановые осмотры и ремонты, оснащают районы контактной сети и дистанции электроснабжения совершенным оборудованием, восстановит, средствами (гололёдоочистители, устр-ва для очистки изоляторов, изолирующие вышки и т. п.).
На всех объектах ж.-д. транспорта изучение физики отказов ведётся с применением разл. методов исследования таких свойств, как прочность, усталость, износостойкость, ползучесть, коррозионная стойкость и др. Для конкретных случаев и объектов используют соответствующие средства и способы исследований, напр., при изучении контактных напряжений в рельсах выявляется влияние на их появление разл. включений, термич. обработки, изменения состава металла. Для трансп. объектов важным фактором является применение в разл. системах электронных и микропроцессорных элементов, требующих высокой степени Н. Поэтому при определении Н. объекта в целом выясняется Н. его отд. элементов. Исследования таких изделий основываются на применении матем. моделей, т. н. имитационного метода моделирования и др. В результате исследования определяют зависимость между показателями Н. отд. элементов и Н. объекта в целом, закреплению результатов исследований служит проведение разл. видов испытаний как отд. элементов, так и всего объекта. Испытания на Н. проводят на этапах разработки опытного образца и при его серийном изготовлении.
Для повышения Н. на стадии проектирования изделий для ж.-д. транспорта предусматривают использование улучшенных материалов; разрабатывают принципиально новые конструктивные решения; выбирают оптимальные рабочие режимы; применяют новые технологии, методы контроля и др. В период изготовления необходимым условием обеспечения Н. является соблюдение технологии; использование разл. способов улучшения качества материалов, в т. ч. упрочнения деталей, применение прогрессивных способов их соединения, эффективных методов контроля качества технол. операций и изделий, проведение ресурсных испытаний и т. п. Во время эксплуатации к факторам, позволяющим соблюдать осн. свойства Н., относятся обеспечение заданных условий и режимов работы изделия, проведение своеврем. осмотров с целью назначения ремонта и замены отд. узлов или деталей, осуществление профилактич. контроля, предупреждающего выход объекта из строя, отказ, потерю работоспособности и т. п.
Задачи обеспечения Н. на транспорте становятся сложнее в связи с внедрением систем автоматизир. контроля и вычислит, техники, использованием робототехники и пр. На ж.-д. транспорте вопросы Н. приобретают большое значение в связи с интенсификацией его работы, увеличением статич. нагрузки на ось и повышением скоростей движения, что приводит к ужесточению требовании безопасной и надёжной эксплуатации верхнего строения пути, подвижного состава, контактной сети, устр-в автоматики, телемеханики, вычислит, техники, сигнализации и связи.