Описана математическая модель теплового состояния контактного провода, исследованы ее параметры. Показана перспективность устройства контроля температуры провода, основанного на решении уравнения теплового баланса, в информационно-управляющей системе электротранспорта.

Рассмотрены вопросы замены медного контактного провода сталеалюминиевым с расчетом планируемого экономического эффекта от данного внедрения.

Описана функциональная схема дилатометрического устройства защиты контактной сети. Получена формула для определения хода термочувствительного элемента защиты.

Рассмотрены электронная токовременная и тепловая защиты контактного провода и проведен их сравнительный анализ. Показана перспективность многопараметрической защиты, состоящей из интегральной защиты со статистическими уставками и дилатометрического термореле.

Вперше розроблено математичну модель динаміки зношування ковзних електричних контактів міського електротранспорту, яка дозволяє визначити величину зносу струмознімальної вставки за відповідного пробігу та експлуатаційних навантажень міського електротранспорту. Одержано аналітичні залежності для визначення складу вставок від експлуатаційних параметрів роботи міського електротранспорту, що дозволяє підвищити надійність роботи ковзних електричних контактів. Обгрунтовано закономірності зміни інтенсивності зносу ковзних контактів міського електротранспорту за висотою та шириною, що дозволило керувати процесом їх зносу, змінюючи технологічні та конструктивні параметри струмознімальних вставок.

До одних з найбільш поширених на міському електротранспорті рухомих сполучень відносяться ковзні електричні контакти. Особлива складність вирішення триботехнічних проблем у ковзних електричних контактах обумовлена дією електричного струму, що призводить до інтенсифікації умов зовнішнього тертя і зношування. Для забезпечення надійності роботи ковзних контактів міського електротранспорту ставлять вимоги щодо їх фізико-механічних та триботехнічних властивостей. На основі аналізу літературних джерел [2-6] установлено, що недоліками всіх відомих струмознімальних елементів є відсутність фізико-хімічної взаємодії складових компонентів матеріалу, яка є наслідком одержання високого питомого електроопору та низької зносостійкості. Запропоновано проведення стендових досліджень нових ковзних контактів міського електротранспорту та порівняння значень із серійними контактами. Дослідження показали, що середній питомий знос запропонованих вставок менше за серійні в 1,7 - 2,1 рази. Під час взаємодії контактного проводу з запропонованими вставками, його питомий знос нижче на 16,7 - 33,3 % у порівнянні з ковзним контактом із серійними вставками. Подача води у ковзний контакт на питомий знос запропонованих вставок N 1 - 2 суттєво не впливає, при цьому, величина зносу серійних вставок більша за запропоновані у 2 - 3 рази, а подача води у контакт призводить до різкого підвищення величини їх зносу. Контактний електроопір ковзних контактів із запропонованими вставками N 1 - 2 у порівнянні із контактом із серійними вставками нижче в 1,3 - 1,9 рази. Подача води у контакт призвела до підвищення контактного електроопору, але, під час застосування запропонованих вставок він нижче в 1,1 - 1,4 рази в порівнянні з серійними.

Запропоновано як додатковвий енергетичний параметр, окрім основних енергетичних показників, під час визначення режиму короткого замикання в тяговій електромережі використовувати втрати потужності. Наведено 3 способи визначення перехідних характеристик електричної мережі, які базуються на методах наближення, дискретної електротехніки та спектрального аналізу. Необхідність у створенні цих методів обумовлена нестаціонарністю та нелінійністю електричних параметрів тягових мереж, які можуть створювати невизначеність моменту виникнення короткого замикання. Вхідними даними для визначення енергетичних характеристик і втрат слугують функції перехідної напруги та перехідного струму, що виміряні на затискачах комутаційного апарату, до яких приєднуються провідники живлення тягової мережі. На підставі експериментальних вимірів і наведених методів проведено обчислення основних енергетичних параметрів мережі та втрат за різних коротких замикань. Результати розрахунків показують, що у випадку коротких замикань у тяговій мережі кількісні значення енергетичних показників і непродуктивних втрат надають можливість однозначно оцінити режим роботи мережі. Отримані результати надають можливість визначити фактичне навантаження на захисні комутаційні апарати у випадку коротких замикань у тяговій мережі. Запропоновані методи можуть бути застосовані під час створення комп'ютерних моделей тягових мереж для їх дослідження та виконання інженерних розрахунків; при проектуванні нових або реконструкції діючих тягових мереж постійного струму та більш точного обгрунтування проектних рішень; при створенні нових або для вдосконалення діючих зразків захисної комутаційної апаратури.

Запропоновано як додатковвий енергетичний параметр, окрім основних енергетичних показників, під час визначення режиму короткого замикання в тяговій електромережі використовувати втрати потужності. Наведено 3 способи визначення перехідних характеристик електричної мережі, які базуються на методах наближення, дискретної електротехніки та спектрального аналізу. Необхідність у створенні цих методів обумовлена нестаціонарністю та нелінійністю електричних параметрів тягових мереж, які можуть створювати невизначеність моменту виникнення короткого замикання. Вхідними даними для визначення енергетичних характеристик і втрат слугують функції перехідної напруги та перехідного струму, що виміряні на затискачах комутаційного апарату, до яких приєднуються провідники живлення тягової мережі. На підставі експериментальних вимірів і наведених методів проведено обчислення основних енергетичних параметрів мережі та втрат за різних коротких замикань. Результати розрахунків показують, що у випадку коротких замикань у тяговій мережі кількісні значення енергетичних показників і непродуктивних втрат надають можливість однозначно оцінити режим роботи мережі. Отримані результати надають можливість визначити фактичне навантаження на захисні комутаційні апарати у випадку коротких замикань у тяговій мережі. Запропоновані методи можуть бути застосовані під час створення комп'ютерних моделей тягових мереж для їх дослідження та виконання інженерних розрахунків; при проектуванні нових або реконструкції діючих тягових мереж постійного струму та більш точного обгрунтування проектних рішень; при створенні нових або для вдосконалення діючих зразків захисної комутаційної апаратури.

Електрорухомий склад залізниць отримує живлення від контактної мережі напругою 25 кВ змінного або 3 кВ постійного струмів, за допомогою сильнострумового ковзного контакту, який передає енергію до локомотива або електропоїзду, при цьому струм може сягати значень 2500 А. Безумовно надійність цього ковзного контакту визначає експлуатаційну надійність рухомої одиниці електротранспорту в цілому. Струмоприймач електровоза або електропоїзда обладнується струмоприймачем - пантографом із вставками, які повинні при ковзані по контактному проводу його мінімально пошкоджувати та зношувати. При впроваджені нових матеріалів для вставок струмоприймачів вони повинні пройти випробування, серед яких є стендові випробування по визначенню зносу контактного проводу. Мета досліджень - визначення можливості використання різних типів вставок на електрорухомому складі залізниць із визначенням значення зносу контактного проводу і порівняння його з нормативним. У роботі представлені результати стендових випробувань шести зразків вставок, які запропоновані до використання на електровозах та електропоїздах. При випробуваннях використовувався стандартизований метод стендових випробувань, у відповідності до ДСТУ ГОСТ 32680:2016. Значення зносу контактного проводу фіксувались кожні 10 тисяч проходів диску випробувального стенду. За отриманими експериментальними значеннями, які були проаналізовані методами статистичної обробки, побудовані залежності між кількістю проходів та зносом контактного проводу для різних типів зразків, що дає змогу визначити ресурс контактного проводу, при впроваджені різних типів вставок струмоприймачів. За результатами випробувань визначено три зразка вставок, використання яких не призведе до зношування контактного проводу понад нормативне значення.