Analiza drgań przewodu jezdnego sieci trakcyjnej w aspekcie oceny jej stanu technicznego

Górna sieć trakcyjna jest nadal najefektywniejszym sposobem zasilania kolejowych pojazdów elektrycznych. Sieć jezdna nie ma możliwości technicznych redundacji, co wymaga okresowej oceny stanu technicznego w celu zapewnienia prawidłowej współpracy z odbierakami prądu pojazdów. W artykule przedstawiono aspekty oceny stanu technicznego górnej sieci trakcyjnej na podstawie modelowania matematycznego i wybranych badań laboratoryjnych. Zaprezentowano dwumasowy model sieci i odbieraka prądu wskazując na jego użyteczność do oceny siły stykowej i uniesienia przewodów jezdnych. Wykonano szereg symulacji stanów dynamicznych interakcji górnej sieci trakcyjnej i odbieraka dla różnych parametrów, w szczególności zwrócono uwagę na wpływ tarcia suchego i lepkiego na przebieg drgań sieci. Dokonano laboratoryjnych pomiarów dynamiki przewodu jezdnego poddanego różnorodnym wymuszeniom dla określonych parametrów mechanicznych. Na podstawie analizy częstotliwościowej drgań przewodu wskazano na możliwości oceny stanu technicznego sieci jezdnej. Porównano wyniki symulacji z wybranymi badaniami laboratoryjnymi w celu dalszej weryfikacji założonej koncepcji modelu.

---

The overhead contact line (OCL) is still the most effective way for supplying railway electric vehicles. The redundancy of the OCL is technically impossible, and therefore requires a periodic assessment of the technical state in order to ensure proper cooperation with the vehicle current collectors. The paper presents aspects of the evaluation of technical state of the OCL based on mathematical modeling and selected laboratory tests. The two-mass pantograph-catenary model was presented and it was pointed to its usefulness for the evaluation of contact force and up lift wires. A series of simulation of the dynamic interaction states of catenary and current collector for various parameters were performed, in particular the influence of dry and viscous friction on waveform of vibration was described. The laboratory measurements were made for the dynamics of the trolley wire subjected to various extortions for specific mechanical parameters. On the basis of the wire vibration frequency analysis the possibility of a technical state assessment of the OCL was indicated. Simulation results were compared with selected laboratory tests in order to further verification of the established concept model.