L’articolo presenta una procedura matriciale per l’analisi dei sistemi multiconduttore quali sono quelli della trazione elettrica ad alta velocità con le relative alimentazioni. Si mostra dettagliatamente come si possano modellizzare sia i singoli componenti sia l’intero sistema integrato comprendente anche il modello della rete trifase AT. La procedura consente di calcolare il regime particolareggiato di ciascuna tratta, di evidenziare le interazioni fra le tratte componenti e di valutare le ripercussioni sulla rete da cui vengono derivate le alimentazioni. Si riportano, infine, alcune grandezze elettriche di principale interesse in condizioni di normale funzionamento e di guasto. Il sistema elettrico di potenza per la trazione alta velocità coinvolge nel suo funzionamento anche il terreno ed è costituito lungo tutto il suo sviluppo (che include l’inserimento di autotrasformatori) da 14 conduttori (due linee di contatto con relative funi portanti, due feeder, due trefoli ceraunici, due dispersori lineari e le quattro rotaie). Il sistema multiconduttore risultante è alimentato, per tratte successive, tramite trasformatori a tre avvolgimenti che trasferiscono sulla rete trifase AT assorbimenti squilibrati. Per l’analisi del regime elettrico del complesso sistema risultante il ricorso a criteri di sovrapposizione per gli effetti prodotti da ciascuna tratta e al metodo delle componenti simmetriche nell’ambito della rete trifase comporta un frazionamento dei calcoli non molto agevole. Appaiono più opportune, pertanto, metodologie in grado di considerare in forma integrata i diversi fenomeni e le loro interazioni che interessano l’intero sistema. L’analisi matriciale appare idonea a perseguire questo obiettivo dimostrando caratteristiche di generalità e flessibilità; inoltre può essere facilmente implementata al calcolatore, consentendo l’uso di procedure automatizzate di studio e quindi l’esame agevole anche di sistemi di grandi dimensioni . Lo studio, che deriva da una estensione e un approfondimento di un lavoro precedente, si presta ad essere svolto, con l’uso di programmi commerciali di calcolo matematico, su normali PC.
Algoritmo matriciale per l'analisi di linea ferroviaria ad alta velocità e rispettiva rete di alimentazione
BENATO, ROBERTO;CALDON, ROBERTO;
1998
Abstract
L’articolo presenta una procedura matriciale per l’analisi dei sistemi multiconduttore quali sono quelli della trazione elettrica ad alta velocità con le relative alimentazioni. Si mostra dettagliatamente come si possano modellizzare sia i singoli componenti sia l’intero sistema integrato comprendente anche il modello della rete trifase AT. La procedura consente di calcolare il regime particolareggiato di ciascuna tratta, di evidenziare le interazioni fra le tratte componenti e di valutare le ripercussioni sulla rete da cui vengono derivate le alimentazioni. Si riportano, infine, alcune grandezze elettriche di principale interesse in condizioni di normale funzionamento e di guasto. Il sistema elettrico di potenza per la trazione alta velocità coinvolge nel suo funzionamento anche il terreno ed è costituito lungo tutto il suo sviluppo (che include l’inserimento di autotrasformatori) da 14 conduttori (due linee di contatto con relative funi portanti, due feeder, due trefoli ceraunici, due dispersori lineari e le quattro rotaie). Il sistema multiconduttore risultante è alimentato, per tratte successive, tramite trasformatori a tre avvolgimenti che trasferiscono sulla rete trifase AT assorbimenti squilibrati. Per l’analisi del regime elettrico del complesso sistema risultante il ricorso a criteri di sovrapposizione per gli effetti prodotti da ciascuna tratta e al metodo delle componenti simmetriche nell’ambito della rete trifase comporta un frazionamento dei calcoli non molto agevole. Appaiono più opportune, pertanto, metodologie in grado di considerare in forma integrata i diversi fenomeni e le loro interazioni che interessano l’intero sistema. L’analisi matriciale appare idonea a perseguire questo obiettivo dimostrando caratteristiche di generalità e flessibilità; inoltre può essere facilmente implementata al calcolatore, consentendo l’uso di procedure automatizzate di studio e quindi l’esame agevole anche di sistemi di grandi dimensioni . Lo studio, che deriva da una estensione e un approfondimento di un lavoro precedente, si presta ad essere svolto, con l’uso di programmi commerciali di calcolo matematico, su normali PC.
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