Использование мощности локомотивов по условиям сцепления колес с рельсами и нагреванию электрических машин. Влияние режимов вождения поездов на использование электроэнергии или топлива, страница 25

При составлении графика движения и при оперативном руко­водстве движением поездов следует учитывать конкретные возмож­ности сокращения расхода электроэнергии или топлива. Непроиз­водительный расход их может быть и при торможениях по пред­упреждениям. Улучшая содержание верхнего строения пути и быстро выполняя ремонтные работы, путейцы могут внести свой вклад в экономию энергии.

Для экономии электроэнергии и топлива в условиях повышения использования мощности локомотивов особенно важно увеличе­ние допустимых скоростей движения по главным путям станций до значения, равного или близкого к допустимому на примыкающих перегонах, обеспечение высоких допустимых скоростей в конце вредных спусков и на участках, примыкающих к ним, а также на подходах к наиболее трудным подъемам участка. Это способству­ет снижению потерь энергии в тормозах и повышению использова­ния кинетической энергии.

12. Теоретический расчет потерь энергии при торможении и последующем восстановлении скорости движения

Движение поездов в условиях высокого использования пропуск-яой и провозной способности участка резко отличается от движе­ния на участке, имеющем резервы. Неизбежные отклонения в ско­ростях движения поездов, влияние скоростей впереди идущих поез­дов на движение последующих из-за большой густоты следования поездов приводят к более частому применению тормозов для сни­жения скоростей перед желтыми и красными сигналами и соответ­ственно к перерасходу энергии или топлива на тягу поездов.

По данным ВНИИЖТа, при суточных размерах движения 100 грузовых и 20 пассажирских поездов с интервалом следования 8 мин остановка из-за неисправности одного поезда с временем восстановления работоспособного состояния 90 мин уменьшает пропускную способность на 20 поездов в сутки, так как за ним ос­танавливается не менее 20 поездов. Это вызывает и значительный дополнительный расход электроэнергии или топлива.

. Накопление поездов перед лимитирующим участком пути при­водит к движению их по наиболее тяжелым элементам профиля с меньшими интервалами пути, чем средние по участку, и вероят­ность увеличения числа остановившихся поездов возрастает.

Торможение поездов при подходе к местам ограничения скоро­сти'и последующий их разгон также вызывают повышенный расход электроэнергии или топлива. Потери энергии электровозом можно рассчитать теоретически.

Если из-за движения на желтый или красный сигнал машинист включает тормоза для снижения скорости до необходимых преде­лов, а затем после появления разрешающего сигнала разгоняет поезд до первоначальной скорости, возникают потери энергии или топлива. Их можно определить, рассчитав расход энергии или топ-

70


лива на разгон до первоначальной скорости и вычесть из него то количество энергии или топлива, которое затрачивалось бы на движение с неизменной первоначальной скоростью на расстоянии торможения и разгона.

Такие расчеты были проведены для электровозов при скоростях от 0 до 100 км/ч- через 10 км/ч. При разгоне в каждом интервале Аи = 10 км/ч на разных уклонах были определены проходимый поездом путь As, время движения At и средние значения тока /ЭСр электровоза постоянного тока или активной составляющей потреб­ляемого тока Id а ср электровоза переменного тока. По значениям At и /эср или /dacp рассчитан расход энергии для каждого интер­вала. Расход энергии при движении с постоянной скоростью, так­же кратной 10 км/ч, определен исходя из среднего расхода энергии на 1 км пути. На рис. 39 показаны зависимости от скорости допол­нительного расхода энергии при движении поездов разной массы составов с электровозами ВЛ80Т или ВЛ80К, а на рис. 40 —при работе с электровозами ВЛ10. На этих рисунках сплошными ли­ниями показан дополнительный расход энергии на спуске i = —-3%o, штриховыми — на горизонтальном прямолинейном пути (i = 0), штрих-пунктирными — на приведенном подъеме i = 3%o, пунктир­ными линиями —на приведенном подъеме i = 6%0. Массы составов указаны около каждой кривой.

Как видно из рис. 39 и 40, потери энергии мало зависят от про­филя пути. Это объясняется тем, что совершаемая работа по прео­долению сил дополнительного сопротивления от подъемов и кри­вых остается одинаковой при различных скоростях движения. Раз­ница потерь энергии определяется в основном изменением запаса кинетической энергии при торможении и затратами на восстанов­ление первоначального ее запаса при разгоне после торможения и в меньшей степени влиянием сопротивления движению и к. п. д. электровоза при движении с постоянной и изменяющейся скоро­стями.

Воспользуемся рис. 39, чтобы определить, например, сколько будет дополнительно израсходовано энергии, если электровоз ВЛ80Т двигался с составом массой 4000 т со скоростью 80 км/ч по горизонтальному прямолинейному пути, а затем машинист был вы­нужден включить тормоза и снизить скорость до 40 км/ч (из-за желтого сигнала). После открытия сигнала поезд снова разогнался до первоначальной скорости 80 км/ч.

На рис. 39 находим штриховую линию (i = 0) при массе состава 4000 т и на ней берем точку А, соответствующую скорости движе­ния 80 км/ч. При снижении скорости до нуля было бы потеряно 304 кВт-ч энергии. Но в нашем случае скорость снижается до 40 км/ч (точка В), которой соответствует 94 кВт-ч. Эта энергия была бы потеряна в случае торможения от 40 км/ч до нуля с по­следующим разгоном до 40 км/ч. Следовательно, потери энергии при изменении скорости от 80 до 40 км/ч с последующим разгоном до 80 км/ч будут равны 304—94 = 210 кВт-ч.

Из сравнения расходов энергии по рис. 39 и 40 при одинаковых начальных скоростях видно, что электровоз ВЛ10 теряет электри­ческой энергии больше, чем электровоз ВЛ80Т, в связи с потерями энергии в реостате при / разгоне. При работе на безреостатных ха­рактеристиках электровоза ВЛ 10 разница в потерях энергии воз­никает за счет разницы в к. п. д. электровоза.