Использование мощности локомотивов по условиям сцепления колес с рельсами и нагреванию электрических машин. Влияние режимов вождения поездов на использование электроэнергии или топлива, страница 26

13. Опытные данные о влиянии ограничения скорости движения на расход топлива или электроэнергии

Эксплуатационные опытные поездки с локомотивами и динамо­метрическим вагоном позволяют в конкретных условиях эксплуата­ции количественно оценить использование энергетических характе­ристик локомотива при ограничениях скоростей движения на участ­ках с различным профилем пути. Результаты опытных поездок на участках Северной дороги при температурах наружного воздуха от — 1 до —18° С выявили определенные закономерности изменения расхода дизельного топлива, которые могут быть использованы и для других депо сети.

На заранее выбранных перегонах было проведено 75 опытов по определению дополнительного расхода дизельного топлива при ог­раничении скоростей движения с максимально реализуемых до 40, 25 и 15 км/ч. Такие изменения скоростей движения соответствуют режимам вождения поездов при наличии предупреждений.

На ленте динамометрического стола при всех опытах регистри­ровали режим ведения и скорость движения поезда, силу тяги на сцепке локомотива, время следования по исследуемому перегону.

72

Электрические параметры дизель-генераторных установок были за­писаны на осциллограмму. Расход дизельного топлива на перегонах определяли по показаниям топливомеров ШЖ.У-25-6.

Для исключения влияния изменения массы опытных поездов на результаты опытов испытания были проведены только с составами, груженными углем одинаковой массы 4000 т. Расчеты, выполненные по результатам испытаний, показали, что при ограничении скорос­тей движения расход дизельного топлива на измеритель выполняе­мой работы при снижении допускаемой скорости возрастает. Так, снижение скорости движения с 68 до 40, 25 и 15 км/ч вызывает уве­личение удельного расхода дизельного топлива на исследуемых перегонах с 26 кг/(10⁴ т-км) соответственно до 37, 40 и 47 кг/(10⁴ т-км), или в 1,4—1,8 раза.

При ограничении на участках Северной дороги скоростей дви­жения показатели экономичности работы тепловоза 2ТЭ10Л по ре­зультатам проведенных испытаний могут быть оценены данными, приведенными в табл. 9.

При ограничениях скорости источником экономии топлива явля­ется умелое и своевременное пользование тормозами, т. е. примене­ние их в той мере, в какой это требует обстановка. Расчетливое тор­можение исключает подтягивание поездов к месту предупреждения и создает условия для сокращения расхода дизельного топлива.

Для оценки влияния снижения скорости движения из-за ее огра­ничений на расход электроэнергии при электрической тяге использо­ваны обобщенные результаты эксплуатационных испытаний элек­тровозов ВЛ8, проведенных на одном из перегонов участка Север­ной дороги с составами массой 4200 т при температурах наружного воздуха от —1 до —10° С. Максимальные отклонения токов тяго­вых двигателей электровозов от средних значений не превышали 5—6%. Приведенный подъем составил 8,61%₀ при протяженности 3,6 км.

Методикой испытания было предусмотрено провести сравнитель­ную оценку режимов вождения при разгоне поездов перед подъе­мом до 80, 40 и 25 км/ч (в случаях ограничения скорости).

Сравнение результатов выполнено по расходу электроэнергии, а также по потерям мощности АР, представляющим собой разность значений мощности, потребляемой из контактной сети и реализуе­мой Рреал на ободе колеса электровоза. Выявлено, что с уменьше­нием скорости движения перед подъемами потери мощности элек-тровоза возрастают. Так, при уменьшении скорости движения с 80 до 40 км/ч указанные потери увеличиваются на 7,2%, а до 25 км/ч потери увеличиваются на 14,6%, т. е. в 2 раза.

Одной из причин увеличения потерь мощности электровоза яв­ляется интенсивное боксование колесных пар при движении его со скоростями ниже расчетной, при которых сила тяги на подъемах ограничена условиями сцепления. В таких случаях срабатывание реле боксования происходит через 1—4 с. При этом провалы тока двигателей достигают 15—20% средних значений, предшествующих срывам сцепления. Скорость движения электровоза по подъему оказалась на 10—20% ниже расчетного значения.

По материалам испытаний выявлено, что ограничение скорости движения вызывает и изменение эксплуатационного к. п. д. элек­тровоза. Так, ограничение скорости движения перед руководящим подъемом с 80 до 40 км/ч уменьшает к. п. д. электровоза на перегоне на 3,5%, с 80 до 25 км/ч — на 9,8%. Удельный расход электроэнер­гии для рассматриваемых случаев ограничения скорости движения увеличивается на перегоне соответственно на 43 и 73%, а техниче­ская скорость на перегоне протяженностью 10,6 км снижается соот­ветственно на 15 и 25%. Обобщенные данные изменения основных показателей использования электровоза ВЛ8 при ограничении ско­ростей движения перед расчетным подъемом приведены в табл. 10.

Вместе с тем установлено, что даже в сопоставимых условиях удель­ный расход электроэнергии на одном и том же перегоне изменяется до 20%. Это обусловлено не только различным сопротивлением со­ставов, уровнем напряжения в контактной сети, изменением запаса кинетической энергии поезда, но и режимами вождения поездов, при которых имеется возможность более эффективно использовать энергетические характеристики электровозов. Анализ эксплуатаци­онных режимов вождения поездов показывает, что благодаря приме­нению рациональных режимов вождения поездов при ограничении скорости движения перед лимитирующим подъемом возможно при существующих размерах движения сократить на перегоне расход электроэнергии за поездку на 100—150 кВт-ч, что эквивалентно сбе­режению ежегодно около 200 тыс. кВт-ч электроэнергии.

14. Режимы движения поездов и надежность локомотивов