Вопросы электробезопасности при применении электропроводящего железобетона в фундаментах опор контактной сети переменного тока
DOI:
https://doi.org/10.24160/1993-6982-2026-2-22-29Ключевые слова:
электропроводящий бетон, опоры, контактная сеть, заземляющие устройства, электроэнергетика, электробезопасностьАннотация
Существующие системы заземления опор контактной сети требуют постоянного контроля и обслуживания. Проблемная зона — искровые промежутки, газоразрядные приборы защиты, узлы крепления эксплуатационного заземляющего спуска к рельсу и пр. Для решения проблемы разработан специальный электропроводящий бетон для фундамента металлических опор, применение которого исключает необходимость наличия проблемных узлов. Рассмотрены вопросы электробезопасности при применении электропроводящего железобетона в фундаментах опор контактной сети в зависимости от расстояния до тяговой подстанции, сопротивления верхнего слоя земли, варианта прикосновения человека к опоре и влажности окружающей среды.
Исследование проведено на основе теоретических и практических данных об электропроводящем бетоне с помощью специального программного комплекса имитационного моделирования по прикосновению человека к опоре, находящейся под потенциалом контактной сети переменного тока.
Спроектирована схема замещения, смоделирован процесс контакта человека с металлической опорой, находящейся под потенциалом 27,5 кВ, а также получены результаты условий электробезопасности предлагаемого решения и построены зависимости протекающего тока через тело человека и напряжения прикосновения от расстояния до тяговой подстанции, сопротивления верхнего слоя земли, варианта прикосновения человека к опоре и от влажности окружающей среды.
Результаты работы могут быть использованы для создания фундаментов металлических опор из электропроводящего железобетона, используемых в области железнодорожного электроснабжения, что даёт возможность применения их в качестве естественных заземлителей, повысит надёжность за счёт уменьшения эксплуатационных издержек, а также безопасность работ на путях.
Результаты исследования показали соответствие условиям электробезопасности при применении электропроводящего железобетона в фундаментах опор контактной сети.
Библиографические ссылки
1. Распоряжение Правительства Российской Федерации № 877-р от 17 июня 2008 г. «Стратегия развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года».
2. ЦЭ-191. Инструкция по заземлению устройств электроснабжения на электрифицированных железных дорогах. М.: МПС РФ, 1993.
3. Титова Т.С., Сацук Т.П., Терёхин И.А., Тарабин И.В. Оценка условий электробезопасности при применении опор контактной сети в качестве естественных заземлителей // Электротехника. 2021. № 2. С. 7—11.
4. ГОСТ Р 12.1.038—2024. ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов.
5. Пат. № 213503 РФ. Железобетонная опора контактной сети, эксплуатируемая без заземления на рельс / Агунов А.В. и др. // Бюл. изобрет. 2022. № 26.
6. Пат. № 2810991 РФ. Электропроводящий бетон / Баранов И.А., Терёхин И.А., Абишов Е.Г., Агунов А.В. // Бюл. изобрет. 2024. № 1.
7. Карякин Р.Н. Заземляющие устройства электроустановок. М.: ЗАО «Энергосервис», 2002.
8. Платонов А.В., Филонин Е.Н. Безопасность жизнедеятельности. Нижний Новгород: НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2012.
9. Фурса Т.В., Суржиков А.П., Хорсов Н.Н., Данн Д.Д. Исследование влияния влажности на параметры механоэлектрических преобразований в бетонах // Журнал технической физики. 2010. Т. 80. Вып. 9. С. 63—67.
10. Бондаренко И.Б., Гатчин Ю.А., Иванова Н.Ю., Шилкин Д.А. Соединители и коммутационные устройства. СПб.: СПбГУ ИТМО, 2007.
---
Для цитирования: Баранов И.А., Сулимин А.Ю., Терёхин И.А. Вопросы электробезопасности при применении электропроводящего железобетона в фундаментах опор контактной сети переменного тока // Вестник МЭИ. 2026. № 2. С. 22—29. DOI: 10.24160/1993-6982-2026-2-22-29
---
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
#
1. Rasporyazhenie Pravitel'stva Rossiyskoy Federatsii № 877-r ot 17 Iyunya 2008 g. «Strategiya Razvitiya Zheleznodorozhnogo Transporta v Rossiyskoy Federatsii do 2030 Goda».(in Russian).
2. TSE-191. Instruktsiya po Zazemleniyu Ustroystv Elektrosnabzheniya na Elektrifitsirovannyh Zheleznyh Dorogah. M.: MPS RF, 1993. (in Russian).
3. Titova T.S., Satsuk T.P., Terekhin I.A., Tarabin I.V. Otsenka Usloviy Elektrobezopasnosti pri Primenenii Opor Kontaktnoy Seti v Kachestve Estestvennyh Zazemliteley. Elektrotekhnika. 2021;2:7—11. (in Russian).
4. GOST R 12.1.038—2024. SSBT. Elektrobezopasnost'. Predel'no Dopustimye Urovni Napryazheniy Prikosnoveniya i Tokov. (in Russian).
5. Pat. № 213503 RF. Zhelezobetonnaya Opora Kontaktnoy Seti, Ekspluatiruemaya bez Zazemleniya na Rel's. Agunov A.V. i dr. Byul. Izobret. 2022;26. (in Russian).
6. Pat. № 2810991 RF. Elektroprovodyashchiy Beton. Baranov I.A., Terekhin I.A., Abishov E.G., Agunov A.V. Byul. Izobret. 2024;1. (in Russian).
7. Karyakin R.N. Zazemlyayushchie Ustroystva Elektroustanovok. M.: ZAO «Energoservis», 2002. (in Russian).
8. Platonov A.V., Filonin E.N. Bezopasnost' Zhiznedeyatel'nosti. Nizhniy Novgorod: NGTU im. R.E. Alekseeva, 2012. (in Russian).
9. Fursa T.V., Surzhikov A.P., Horsov N.N., Dann D.D. Issledovanie Vliyaniya Vlazhnosti na Parametry Mekhanoelektricheskih Preobrazovaniy v Betonah. Zhurnal Tekhnicheskoy Fiziki. 2010;80;9:63—67. (in Russian).
10. Bondarenko I.B., Gatchin Yu.A., Ivanova N.Yu., Shilkin D.A. Soediniteli i Kommutatsionnye Ustroystva. SPb.: SPbGU ITMO, 2007. (in Russian)
---
For citation: Baranov I.A., Sulimin A.Yu., Terekhin I.A. Electrical Safety Issues when Using Electrically Conducting Reinforced Concrete in the Foundations of AC Contact System Supports. Bulletin of MPEI. 2026;2:22—29. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2026-2-22-29
---
Conflict of interests: the authors declare no conflict of interest
