<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Bulletin of scientific research results</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Bulletin of scientific research results</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Бюллетень результатов научных исследований</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="online">2223-9987</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">104594</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.20295/2223-9987-2025-3-29-36</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Проблематика транспортных систем</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>PROBLEMATIC OF TRANSPORT SYSTEM</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Проблематика транспортных систем</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Computer Simulation of Feeder Protection Systems in Overhead Contact Network for Urban Electric Transport</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Компьютерное моделирование работы защит фидеров контактной сети, применяемых на городском наземном электрическом транспорте</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Агунов</surname>
       <given-names>Александр Викторович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Agunov</surname>
       <given-names>Aleksandr Viktorovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>alexagunov@mail.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>доктор технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>doctor of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Щербань</surname>
       <given-names>Александр Владимирович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Scherban'</surname>
       <given-names>Aleksandr Vladimirovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>en_gi@spbget.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Архипов</surname>
       <given-names>Дмитрий Дмитриевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Arhipov</surname>
       <given-names>Dmitriy Dmitrievich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>digital5563@icloud.com</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-3"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">СПб ГУП «Горэлектротранс»</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">SUE “Gorelectrotrans”</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-3">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">СПб ГУП «Горэлектротранс»</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">SUE “Gorelectrotrans”</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2025-09-28T00:00:00+03:00">
    <day>28</day>
    <month>09</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2025-09-28T00:00:00+03:00">
    <day>28</day>
    <month>09</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <volume>2025</volume>
   <issue>3</issue>
   <fpage>29</fpage>
   <lpage>36</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2025-06-24T00:00:00+03:00">
     <day>24</day>
     <month>06</month>
     <year>2025</year>
    </date>
    <date date-type="accepted" iso-8601-date="2025-07-20T00:00:00+03:00">
     <day>20</day>
     <month>07</month>
     <year>2025</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://izvestiapgups.editorum.ru/en/nauka/article/104594/view">https://izvestiapgups.editorum.ru/en/nauka/article/104594/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Цель: Оценка эффективности существующих видов защиты контактной сети от токов перегрузки и коротких замыканий, а также выявление особенностей поведения защиты в различных аварийных ситуациях, включая процессы рекуперации энергии в системах городского электротранспорта на примере предприятия СПб ГУП «Горэлектротранс». Методы: Использованы теоретический анализ нормативных документов и инструкций, а также проведение численных экспериментов с применением программы MATLAB Simulink для моделирования типичных случаев отказов и аварийных состояний контактной сети, таких как короткие замыкания различного типа и рекуперация энергии при движении подвижного состава. Результаты: Получены количественные оценки токов и напряжений в контактной сети при различных аварийных сценариях, выявлена недостаточная чувствительность существующей защиты к маломощным коротким замыканиям и явлениям, связанным с обратной полярностью тока при процессах рекуперации. Установлено, что традиционные средства защиты недостаточно эффективны при небольших значениях аварийных токов и специфических особенностях транзита энергии в контактах с низким сопротивлением. Практическая значимость: Представленные результаты указывают на необходимость переосмысления подходов к проектированию и внедрению систем защиты контактных сетей с целью повышения их чувствительности к критически важным видам нарушений, таким как малые токи короткого замыкания и особые ситуации, возникающие при обратном направлении потоков энергии (рекуперация). Предложены рекомендации по совершенствованию организационно-технических мероприятий и внедрению автоматизированных систем мониторинга состояния контактной сети и оборудования, позволяющих минимизировать риски аварии и обеспечить стабильную эксплуатацию городского электротранспорта.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>Purpose: To evaluate the efficiency of the available protection measures against overload currents and short circuits, and to identify the specific behaviour of these protections in various emergency situations, including energy recovery processes in urban electric transportation systems using the practices of «Gorelektrotrans» State Unitary Enterprise (SUE) in St. Petersburg. Methods: A theoretical analysis of regulatory documents and instructions has been undertaken, along with numerical experiments using MATLAB Simulink software. The aim of the experiments was to simulate typical failure cases and emergency states of the overhead contact network, such as different types of short-circuits and energy recovery during rolling stock movement. Results: The results provide quantitative estimates of the current and voltage values in the contact network under different failure scenarios. They reveal that the existing protective measures are insufficiently sensitive to low-power short- circuit events and reverse polarity current phenomena during energy recuperation. It has been established that traditional protective devices are ineffective in the event of small-scale fault currents and the unique features associated with energy transfer through low-resistance contacts. Practical significance: The practical significance of the research is to emphasise the need to reconsider the design and implementation of protective systems for contact networks. The aim is to enhance the sensitivity of these systems to critical failures, such as minor short- circuit currents, and to conditions arising from reversed energy flow (recuperation). A series of recommendations have been proposed to improve organisational and technical measures and to implement automated monitoring systems for the condition of the contact network and its associated equipment. These measures will minimise the risk of accidents and ensure the reliable operation of urban electric transport systems.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>Городской электрический транспорт</kwd>
    <kwd>защита контактной сети</kwd>
    <kwd>короткое замыкание</kwd>
    <kwd>рекуперация энергии</kwd>
    <kwd>мониторинг</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>Urban electric transport</kwd>
    <kwd>protection of overhead contact network</kwd>
    <kwd>short circuit</kwd>
    <kwd>energy recuperation</kwd>
    <kwd>monitoring</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Правила технической эксплуатации трамвая (ПТЭ трамвай) / Минтранс России. — М., 2016.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Pravila tehnicheskoy ekspluatacii tramvaya (PTE tramvay) / Mintrans Rossii. — M., 2016.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Правила технической эксплуатации троллейбуса (ПТЭ троллейбус) / Минтранс России. — М., 2016.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Pravila tehnicheskoy ekspluatacii trolleybusa (PTE trolleybus) / Mintrans Rossii. — M., 2016.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Инструкция по устройству и обслуживанию контактной сети трамвая и троллейбуса / Минтранс России. — М., 2005.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Instrukciya po ustroystvu i obsluzhivaniyu kontaktnoy seti tramvaya i trolleybusa / Mintrans Rossii. — M., 2005.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Афанасьев А. С. Контактные сети трамвая и троллейбуса: учебник для СПТУ / А. С. Афанасьев. — М.: Транспорт, 1988. — 264 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Afanas'ev A. S. Kontaktnye seti tramvaya i trolleybusa: uchebnik dlya SPTU / A. S. Afanas'ev. — M.: Transport, 1988. — 264 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Кацай А. В. Преобразование энергии рекуперации в городском электротранспорте / А. В. Кацай, М. В. Шевлюгин // Вестник ПНИПУ. — 2022. — № 43. — С. 5–28.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kacay A. V. Preobrazovanie energii rekuperacii v gorodskom elektrotransporte / A. V. Kacay, M. V. Shevlyugin // Vestnik PNIPU. — 2022. — № 43. — S. 5–28.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Яблоков А. А. Компьютерное моделирование в электроэнергетике и электротехнике. Ч. 1. MATLAB / А. А. Яблоков, Е. Е. Готовкина. — Иваново, 2021. — 179 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Yablokov A. A. Komp'yuternoe modelirovanie v elektroenergetike i elektrotehnike. Ch. 1. MATLAB / A. A. Yablokov, E. E. Gotovkina. — Ivanovo, 2021. — 179 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Трофимов О. А. Исследование влияния повышения напряжения и большого количества рекуперационных токов на безопасность и надежность функционирования городской контакт- ной сети / О. А. Трофимов, Н. В. Глушков // Вестник науки и техники. — 2022. — № 12. — С. 45–56</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Trofimov O. A. Issledovanie vliyaniya povysheniya napryazheniya i bol'shogo kolichestva rekuperacionnyh tokov na bezopasnost' i nadezhnost' funkcionirovaniya gorodskoy kontakt- noy seti / O. A. Trofimov, N. V. Glushkov // Vestnik nauki i tehniki. — 2022. — № 12. — S. 45–56</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
