Abstract: En los sistemas modernos de tráfico ferroviario, la electrificación de corriente continua (CC) es una opción frecuente, con numerosas redes de tracción que adoptan una variedad de niveles de voltaje para adaptarse a diferentes dinámicas de corriente de carga. Estas dinámicas están influenciadas por la densidad de pasajeros, la demanda agregada de energía eléctrica, los avances y la frecuencia de las operaciones de las locomotoras. Las corrientes de carga son propensas a sobrecargas durante períodos de tráfico denso y fases transitorias como la aceleración, la desaceleración y las secuencias de arranque y parada de los trenes. Tales sobretensiones tienen el potencial de precipitar corrientes de falla dentro del sistema de tracción, que son similares a las generadas por anomalías externas. Es posible que los sistemas de protección convencionales, como el Détection Défaut Ligne (en francés, 'Detección de fallos de línea'), no siempre identifiquen de manera efectiva los fallos remotos o las situaciones de sobrecorriente prolongada. Estos escenarios requieren un avance más allá de las metodologías tradicionales de detección de fallas, que dependen principalmente de umbrales fijos y pueden no tener en cuenta la naturaleza dinámica de la carga eléctrica del sistema ferroviario. Este documento aborda las limitaciones inherentes a los mecanismos de protección DDL existentes centrándose en los atributos de alimentación específicos del sistema de tracción DC. En pos de este objetivo, introducimos un algoritmo DDL actual adaptativo innovador para refinar el paradigma de umbral rígido inherente al enfoque convencional. Para facilitar una evaluación pragmática, la red Rapid Rail de Malasia sirve como referencia para emular el sistema eléctrico del ferrocarril. Este análisis exhaustivo proporciona información que es potencialmente útil para los protocolos de seguridad en los sistemas de tráfico ferroviario electrificado de CC.
Dans les systèmes modernes de trafic ferroviaire, l'électrification en courant continu (CC) est un choix répandu, avec de nombreux réseaux de traction adoptant une variété de niveaux de tension pour s'adapter à la dynamique variable du courant de charge. Ces dynamiques sont influencées par la densité des passagers, la demande globale d'énergie électrique, les voies de circulation et la fréquence des opérations des locomotives. Les courants de charge sont sujets à des surtensions pendant les périodes de trafic dense et les phases transitoires telles que l'accélération, la décélération et les séquences de démarrage-arrêt des trains. De telles surtensions ont le potentiel de précipiter des courants de défaut dans le système de traction, qui sont similaires à ceux engendrés par des anomalies externes. Les systèmes de protection conventionnels, tels que le Détection Défaut Ligne), peuvent ne pas toujours identifier efficacement les pannes à distance ou les situations de surintensité prolongée. Ces scénarios nécessitent une avancée au-delà des méthodologies traditionnelles de détection des pannes, qui reposent principalement sur des seuils fixes et peuvent ne pas tenir compte de la nature dynamique de la charge électrique du système ferroviaire. Ce document aborde les limitations inhérentes aux mécanismes de protection DDL existants en se concentrant sur les attributs du chargeur spécifiques au système de traction CC. Dans la poursuite de cet objectif, nous introduisons un algorithme DDL de courant adaptatif innovant pour affiner le paradigme de seuil rigide inhérent à l'approche conventionnelle. Pour faciliter une évaluation pragmatique, le réseau Rapid Rail de Malaisie sert de référence pour émuler le système électrique du chemin de fer. Cette analyse complète fournit des informations potentiellement utiles pour les protocoles de sécurité dans les systèmes de trafic ferroviaire électrifiés à courant continu.
In modern railway traffic systems, direct current (DC) electrification is a prevalent choice, with numerous traction networks adopting a variety of voltage levels to accommodate varying load current dynamics. These dynamics are influenced by passenger density, aggregate demand for electrical power, headways, and frequency of locomotive operations. Load currents are prone to surges during periods of dense traffic and transient phases such as acceleration, deceleration, and the start–stop sequences of trains. Such surges hold the potential to precipitate fault currents within the traction system, which are similar to those engendered by external anomalies. Conventional protection systems, such as the Détection Défaut Ligne'—French for 'Line Fault Detection), may not always effectively identify remote faults or prolonged overcurrent situations. These scenarios necessitate an advancement beyond the traditional fault detection methodologies, which are primarily reliant on fixed thresholds and may not account for the dynamic nature of the railway system's electrical load. This paper addresses the limitations inherent in the existing DDL protection mechanisms by focusing on the feeder attributes specific to the DC Traction System. In pursuit of this objective, we introduce an innovative adaptive current DDL algorithm to refine the rigid threshold paradigm inherent in the conventional approach. To facilitate a pragmatic assessment, the Rapid Rail network of Malaysia serves as a reference for emulating the railway's electrical system. This comprehensive analysis yields insights that are potentially useful for safety protocols in DC electrified railroad traffic systems.
في أنظمة حركة السكك الحديدية الحديثة، تعد كهربة التيار المستمر (DC) خيارًا سائدًا، حيث تتبنى العديد من شبكات الجر مجموعة متنوعة من مستويات الجهد لاستيعاب ديناميكيات تيار الحمل المختلفة. تتأثر هذه الديناميكيات بكثافة الركاب، والطلب الكلي على الطاقة الكهربائية، والمسارات الأمامية، وتواتر عمليات القاطرة. تكون تيارات الحمل عرضة للطفرات خلال فترات حركة المرور الكثيفة والمراحل العابرة مثل التسارع والتباطؤ وتسلسلات بدء التشغيل والإيقاف للقطارات. تحمل هذه الطفرات القدرة على ترسيب تيارات الصدع داخل نظام الجر، والتي تشبه تلك الناتجة عن الحالات الشاذة الخارجية. قد لا تحدد أنظمة الحماية التقليدية، مثل Détection Défaut Ligne"- الفرنسية لـ "اكتشاف عطل الخط"، دائمًا بشكل فعال الأعطال البعيدة أو حالات التيار الزائد المطولة. تتطلب هذه السيناريوهات تقدمًا يتجاوز المنهجيات التقليدية للكشف عن الأعطال، والتي تعتمد في المقام الأول على عتبات ثابتة وقد لا تأخذ في الاعتبار الطبيعة الديناميكية للحمل الكهربائي لنظام السكك الحديدية. تتناول هذه الورقة القيود الكامنة في آليات حماية DDL الحالية من خلال التركيز على سمات وحدة التغذية الخاصة بنظام جر التيار المستمر. سعياً لتحقيق هذا الهدف، نقدم خوارزمية DDL الحالية التكيفية المبتكرة لتحسين نموذج العتبة الصارم المتأصل في النهج التقليدي. لتسهيل التقييم العملي، تعمل شبكة السكك الحديدية السريعة في ماليزيا كمرجع لمحاكاة النظام الكهربائي للسكك الحديدية. ينتج عن هذا التحليل الشامل رؤى يمكن أن تكون مفيدة لبروتوكولات السلامة في أنظمة مرور السكك الحديدية المكهربة في العاصمة.
Processing Request
No Comments.