Комплексное усиление пропускной и провозной способности железных дорог. Основные принципы организации и управления пассажирскими перевозками. Пригородные пассажирские перевозки, страница 6

Для количественной оценки влияния мощности устройств электроснабжения на пропускную способность участков изучены характеристики поездопотока с учетом вероятностной природы суммарной массы поездов, попадающих на фидерную зону. Распределение суммарной массы одновременно находящихся на фидерной зоне двух и более поездов подчинено нормальному закону (рисунок 34.3), что характеризует работу системы электроснабжения при случайной очередности проследования поездов. Значение критической массы делит это распределение на две части. Все, что лежит левее нее, принадлежит области суммарной массы поездов, при которой они могут быть пропущены по участку без каких-либо ограничений. Если эта суммарная масса превысит значение критической, на которую рассчитана система электроснабжения (заштрихованная часть гистограммы), режим пропуска поездов надо изменить: либо увеличить интервал между ними, либо снизить скорость их движения. Во всех случаях заштрихованная часть гистограммы-события, связанные с ограничением пропускной способности участка. Вероятность таких событий - площадь гистограммы, ограниченная , :

, где - плотность вероятностей суммарной массы поездов на фидерной зоне.

Рисунок 34.3 – Гистограмма распределения суммарной массы поездов

При регулировании движения поездов в оперативных условиях для снижения влияния устройств электроснабжения на пропускную способность непрерывно проверяется условие:

, где Q_i – масса поездов, последовательно поступающих на фидерную зону, т; к – общее число поездов, которые могут находиться в зоне питания.

Если суммарная масса группы к поездов превышает критическую, меняется очередность их пропуска по участку. Возможность такого изменения есть практически на всех направлениях и особенно там, где данный участок лимитирует пропуск поездов на направлении.

В технико-экономических расчетах способов усиления мощности электроснабжающих устройств число задерживаемых поездов в связи с перегрузкой зон питания и время задержки определяются по формулам теории массового обслуживания. К возможным способам усиления мощности электроснабжающих устройств постоянного тока относятся:

·  увеличение суммарного сечения проводов контактной сети;

·  увеличение мощности существующих тяговых подстанций;

·  стабилизация напряжения на тяговых подстанциях;

·  сооружение дополнительных тяговых подстанций;

·  увеличение мощности тяговых подстанций и применение фидера повышенного напряжения;

·  переход на систему переменного тока.

Выбор способа усиления электроснабжения, а в общем случае - системы мероприятий поэтапного наращивания результирующей мощности осуществляется в комплексе с этапным развитием пропускной способности линии. При этом руководствуются следующими соображениями.

Увеличение суммарного сечения проводов контактной сети снижает потери энергии в тяговой сети и позволяет обеспечить нормированный уровень напряжения на токоприемнике электровоза. Однако контактная подвеска требует значительных затрат дефицитных цветных металлов. Кроме того, эффективность этого мероприятия ограничена сопротивлением рельсовой цепи и прочностью опор контактной сети.

Установка преобразователей, соединенных последовательно, позволяет довести мощность существующих тяговых подстанций до 10 – 12 тыс. кВт и обеспечить их безаварийную работу. Однако это требует усиления контактной сети и также ограничено в электрическом и механическом отношении.

Стабилизация напряжения на тяговых подстанциях устраняет колебания напряжения в питающей системе электроснабжения. Устройства стабилизации компенсируют внутреннее падение напряжения в тяговых агрегатах и с их помощью напряжение в контактной сети можно повысить по сравнению с номинальным примерно на 7-8%.

Строительство дополнительных тяговых подстанций позволяет резко улучшить электроснабжение участков, однако требует значительных капитальных вложений. Наиболее эффективны одноагрегатные подстанции с одноступенчатой трансформацией, имеющие меньшие габариты и низкую стоимость.