Потери электроэнергии, вызываемые плохой организацией движения поездов

Пропуск поездов пачками, остановки их перед крытыми сигналами и не предусмотренные расписанием простои на станциях, резервные пробеги локомотивов, подтормаживания при проследовании участков с ограничениями допустимой скорости, а также плохое содержание вагонов вызывают большие дополнительные потери энергии. Пропуск поездов пачками приводит к увеличению потерь энергии в контактной сети, особенно на линиях постоянного тока. Затраты энергии на нагрев проводов и рельсов при этом доходят до 30—40 % общего расхода. Это связано с тем, что потери в проводах пропорциональны квадрату тока. Увеличение тока в сети в 2 раза повышает потери в проводах в 4 раза. Значительное снижение напряжения в сети при пропуске пачки поездов во главе с электровозами вызывает уменьшение скорости движения, что приводит к дополнительным затратам энергии на нагон опоздания.

Дополнительный расход энергии на разгон поезда после не предусмотренной графиком остановки на станции или перегоне у закрытого сигнала также довольно велик, особенно если остановка произошла на подъеме.

Во время стоянки под поездом на работу компрессоров, отопление и действие некоторых аппаратов за 1 ч расходуется 20—40 кВт·ч.

Если при вождении тяжеловесных составов получают значительную экономию энергии, то при пропуске неполновесных поездов допускают большой перерасход.

Вождение тяжеловесных поездов дает экономию за счет уменьшения числа и пробега электровозов, необходимых для перевозки того же груза; кроме того, высокая статическая загрузка вагонов уменьшает число вагонов, необходимых для доставки грузов; помимо экономии электроэнергии, появляется возможность увеличить число поездов, пропускаемых по участкам. По таким же причинам очень нерациональны пробеги «порожняка», плохо загруженных платформ и т. п.

Вождение поездов по методу усредненных скоростей. Поскольку с ростом скорости сопротивление движению довольно резко возрастает, рационально вести поезд с некоторой заранее рассчитанной скоростью. Например, для грузового вагона на роликовых подшипниках при росте скорости с 30 до 60 км/ч сопротивление движению возрастает на

1,73 – 1,17

─────── • 100 ≈ 50%

1,17

при повышении скорости с 60 до 90 км/ч на

2,54 – 1,73

─────── • 100 ≈ 50%

1,73

Если учесть, что при равномерной скорости на площадке локомотив всю полезную энергию тяговых двигателей расходует только на преодоление сил сопротивления движению поезда, то можно подсчитать экономию электроэнергии, которая будет получена при движении с некоторой усредненной скоростью. Применение метода усредненных скоростей на равнинном профиле пути несколько эффективнее, чем на подъемах. Опыт применения метода усредненных скорости на ряде участков электрифицированных железных дорог показывает, что использование его не вызывает особых затруднений у машинистов и помогает подбирать оптимальные режимы ведения поезда; для ориентации в выборе режима могут быть использованы табл. 10 и 11.

Конечно, использовать метод следует продуманно, разбив участок или даже отдельный перегон на зоны, где скорость в отдельных местах из-за сравнительно повышенной крутизны не может быть достигнута выбранной, зато на спуске возможна компенсация потерянного времени; кроме того, при остановках поезда следует учитывать время разгона (замедления разгона — в местах ограничения скорости). Совершенно недопустимо не выдерживать время хода, заложенное в действующем расписании, или задерживать поезда, идущие следом; нерационально нагонять впереди идущие.

Время хода,		Скорость движения, км/ч	, на уч	астке длиной,	км
мин
			%
							—	—	—	—
					• 75				--	—
	—
	—	—
	—	—	—	' 42
	—	—	—	—
	—	—	—	—	—

Метод помогает составлять режимные карты для различных условий. Во всяком случае, рекомендации ряда теоретических работ, ориентирующие машинистов на использование тяговых двигателей электровозов с наивысшим к. п. д., в большинстве случаев трудно применимы, тогда как метод усреднения скоростей легко поддается освоению. Если рассматривать случаи движения поезда по тяжелым подъемам, когда расход энергии наивысший, то метод усреднения скоростей, используемый творчески, предусматривает некоторое завышение скорости на соседних участках с легкими условиями движения, что дает возможность в конце подъемов переходить на низшие позиции контроллера, обеспечивая выдерживание установленного времени хода, некоторую экономию энергии, меньший нагрев изоляции обмоток тяговых двигателей за счет меньшего времени движения с большими токами.

Рекомендуемое некоторыми эксплуатационниками с целью экономии энергии отключение части тяговых двигателей при неполновесных поездах или легком профиле пути хотя и приводит к повышению к. п. д. двигателей, оставшихся включенными, но, во-первых, в этом случае не учитывается потребление механической энергии отключенными двигателями и их передачей, во-вторых, при длительном вращении якорей без тока ухудшается состояние поверхностного контактного слоя коллекторов у отключенных двигателей, а в-третьих, температурный режим этих двигателей сильно отличается от режима остальных двигателей, что приводит к отсыреванию их изоляции с возможным последующим ее повреждением. Кроме того, оставшиеся включенными тяговые двигатели при неправильном их использовании могут быть перегружены током и перегреты, что также приводит к повреждению их изоляции.

Итак, общие рекомендации, применение которых дает возможность экономить электроэнергию:

- трогание поезда с места производить только при полностью отпущенных тормозах поезда (кроме трогания на подъеме);

- разгон поездов повышенной массы производить с наибольшими тяговыми усилиями, допустимыми по условиям сцепления колес с рельсами, при рациональном применении песка;

- разгон поездов средней и малой массы производить со средними или малыми токами тяговых двигателей в зависимости от условий трогания, по возможности не допуская боксования. Если за местом трогания начинается подъем, темп разгона увеличить, если жеспуск, то большие тяговые усилия не нужны;

- на электровозах переменного тока режимы ослабления возбуждения на позициях ЭКГ ниже 21-й по возможности не применять;

- на равнинных участках; подъемах с равномерным уклоном и спусках до 3 ‰ применять метод усредненных скоростей;

- при применении метода усредненных скоростей на участке с редкими сменами подъемов и спусков, на подъемах выдерживатьскорость ниже средней расчетной, а на спусках ее завышать, в конце подъемов силу тяги уменьшать, оберегая тяговые двигатели от перегревов;

- при подходе к началу крутых подъемов скорость поезда доводить до предельно допустимой конструкцией электровозов, вагонов, пути и т. д.;

- не применять режим ослабленного возбуждения кратковременно, так как расход энергии возрастает, а необходимое повышение скорости будет непродолжительным и практически не отразится на общем времени хода;

- ведя поезд по не очень крутому подъему, учитывать, что наивысший к. п. д. тяговых двигателей при полном возбуждении достигается при токах, близких к часовому или длительному для данного типа двигателей, а при ослабленном возбуждении — при токах выше часового;

- переход с подъема на спуск производить с несколько заниженной скоростью, если это допустимо по другим условиям (нет задержки поезда, следующего позади, выдерживается заданное перегонное время, не потребуется высокая скорость на последующем подъеме);

- при вынужденной остановке поезда по возможности учитывать условия последующего его трогания с места (лучше, конечно, чтобы весь состав или часть его оставалась на спуске);

- необходимый нагон опоздания производить, разгоняя поезд на спусках, т. е. по возможности не на подъемах; широко применять электрическое торможение, в особености рекуперативное;

- анализировать поездную обстановку перед выходом на перегон и при его проследовании, замечая, какой поезд ушел перед данным (тяжелый, легкий, когда примерно он выйдет на спуск с применением рекуперативного торможения, подойдет к месту ограничения скорости и т. п.);

- содержать ходовую часть, песочницы электровозов и опоры их кузовов в исправном состоянии;

- требовать от ремонтного персонала депо подбора колесно-моторных блоков по характеристикам, учета, анализа энергетического состояния электровоза и по результатам анализа улучшать его состояние, для чего заносить соответствующие замечания в Журнал технического состояния электровоза.

Дата добавления: 2014-11-16