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.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.