ПЗ ВКР (1221491), страница 4
Текст из файла (страница 4)
– эквивалентный уклон, ‰;
– длина участка, км;
Кнт – коэффициент влияния, учитывающий низкую температуру наружного воздуха.
Влияние температуры на расход электрической энергии тяговыми двигателями на преодоление сил сопротивления движения поезда определим при температуре наружного воздуха
= -350 и скорости движения V=60 км/ч. Основное удельное сопротивление движения поезда определяем
кВт/ч
Для температуры наружного воздуха : -300С; -350С; -400С; -450С и скорости движения V, км/ч: 20, 40, 60км/ч определяем расход электрической энергии тяговыми двигателями на преодоление сил сопротивления движения поезда и заносим в таблицу 4.5.
Таблица 4.5 – Влияние коэффициента влияния Кнт на расход электрической энергии тяговыми двигателями на преодоление сил сопротивления движения поезда Адв, кВт/ч
V, км/ч | Величина расхода электрической энергии Адв , кВт/ч при изменении tнвºС | |||
-30 | -35 | -40 | -45 | |
20 | 205899695 | 205899695 | 205899695 | 205899695 |
40 | 209976916 | 212015527 | 212015527 | 212015527 |
60 | 214054138 | 216092779 | 218131360 | 218131360 |
При низких температурах повышается вязкость смазки в буксовых узлах вагонов, моторно-осевых подшипниках и трансмиссиях локомотивов, что приводит к росту основного удельного сопротивления. Наряду с тем, увеличивается так же и сопротивление воздушной среды, вызываемое повышением плотности воздуха, которое происходит с понижением температуры.
Опытными поездками было установлено, что величина этого сопротивления с понижением температуры и ростом скорости увеличивается и следовательно увеличивается расход электрической энергии тяговыми двигателями.
Дополнительное сопротивление движению от низких температур учитывается на железных дорогах с суровыми климатическими условиями в целях корректировки норм массы и скорость движения грузовых поездов в зимнее время на период снижения температуры воздуха менее -30ºС.
4.3 Влияние режима торможения.
Неудовлетворенный пропуск поездов по участкам – одна из самых главных причин, препятствующих эффективному использованию рациональных режимов вождения поездов. Ухудшение условия пропуска поездов по участкам в отсутствие информации машиниста об изменении этих условии вызывают значительное повышения расхода электрической энергии, главным образом за счёт потерь энергии в тормозах.
Передовые коллективы эксплуатационников и лучшие диспетчеры обеспечивают чёткий пропуск поездов по участкам и создают условие для получения высокой экономии электроэнергии. В тех случаях, когда изменения условии пропусков поездов по участкам или перегоном оказывается вынужденным, они используют радиосвязь своевременной информации машинистов об этих изменениях. Такая информация помогает избежать значительного повышения расхода электрической энергии даже при весьма неблагоприятных условиях пропуска поезда. Например, если машинисту заблаговременно известно, что входной сигнал очередной станции закрыт и будет открыт через определенное время, то он может изменить режим ведения так, чтобы поезд приблизился к сигналу в момент его открытия или остановился у этого сигнала при малой скорости начала торможения и небольших потерях энергии в тормозах.
Обеспечивать выполнения графика при экономичном движении поездов по участку передовым диспетчером помогают глубокие знания энергетики движения поездов и работы локомотивов, а так же безупречно действующая радиосвязь с машинистами. Опыт работы ряда отделении железных дорог показывает, что производительные совмещения машинистов с участием диспетчеров и руководителей отделении позволяет находить наиболее эффективные способы экономии электрической энергии в конкретных эксплуатационных условиях.
Расход электрической энергии, связанный с потерями энергии в тормозах, в значительной мере зависит от условий прохода в промежуточных станциях, на которых предусмотрены такие остановки поездов. Если подход к станциям является крутым спуском значительной протяженности, на которой поезд достигает максимально допустимой или близко к ней скорости движения, то увеличение расхода электрической энергии будет наибольшим. Если же подход к станции представляет собой подъём, в конце которого скорость поезда оказывается небольшой, то потери энергии в тормозах, а следовательно, и увеличение его расхода будет наименьшим.
Потери электрической энергии при остановке поезда определяем по уравнению
(4.6)
где ат – постоянное (среднее) замедление при торможении;
По формуле (4.6) производим расчеты для скорости начала торможения Vнт= 40 км/ч. Основное удельное сопротивления движения поезда определяем по энергетическому паспорту электровоза 3ЭС5К
кВт/ч.
Для основных значений скорости начала торможения производим расчет по уравнению (4.6). Результаты расчетов заносим в таблицу (4.6).
Таблица 4.6 – Величины потерь электрической энергии при остановке поезда
Vнт, км/ч | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
Ат, кВт/ч. | 117,1 | 182,1 | 262,2 | 356,9 | 466,2 | 590,0 |
Величину удельных тормозных потерь рассчитываем по формуле
(4.7)
По формуле (4.7) производим расчеты для скорости начала торможения
Vнт= 40 км/ч.
кВтч/ткм.
Для остальных значении скорости начала торможения производим расчет по формуле (4.7). Результат расчетов заносим в таблицу 4.7.
Таблица 4.7- Величины удельных тормозных потерь
| 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
| 18,5 | 29 | 41,7 | 56,8 | 74,3 | 94 |
По данным таблицы 4.6 построим график зависимости величины потери электрической энергии при остановке поезда Ат, кВт/ч от скорости начала торможения Vн.т, км/ч, представленный на рисунка 4.2.
Ат, кВт/ч
Vнт, км/ч
Рисунок 4.2 – Потери электрической энергии при остановке поезда.
По данным таблицы 4.7 построим график зависимости величины удельных тормозных потерь l0, Втч/ткм от скорости начала торможения Vн.т, км/ч, представленный на рисунке 4.3.
lт, Втч/ткм
Vнт, км/ч
Рисунок 4.3 – Потери электрической энергии при торможении
Приведенный на рисунке 4.3 график можно использовать для определения потерь электрической энергии на торможение при снижении скорости до величины, определяемой предупреждениями (Vт0).
С этой целью необходимо определить расход электрической энергии, соответствующей скорости начала торможения (например, 70 км/ч и вычесть из него расход электрической энергии при скорости окончания торможения (Vот)).
кВтч/ткм.
При составлении графика движения и при оперативном движении поездов следует учитывать конкретные возможности сокращения расхода электрической энергии. Непроизводительный расход их может быть при торможениях по предупреждениям. Улучшая содержания верхнего строения пути и быстро выполняя ремонтные работы, работники путевого хозяйства могут внести свой вклад в экономию энергии.
Для экономии электроэнергии в условии повышения использования локомотивов особенно важно увеличения допустимых скоростей движения по главным станции до значения, равного и близкого к допустимому на примыкающих перегонах, обеспечение высоких допустимых скоростей в конце вредных спусков и на участках, примыкающих к ним, а так же на подходах к наиболее трудным подъема участка. Это способствует снижению потерь в тормозах и повышению использования критической энергии.
4.4 Влияние массы поезда на расход электрической энергии
Масса, длинна и скорость движения грузовых поездов взаимозависимы и являются главными параметрами, характеризующие поездопотоки на железнодорожных участках. Они часто используются при решении разнообразных транспортных задач. Зависимости от характера задач толкования понятий массы поезда могут быть различными.
Масса конкретного сформированного поезда измеряется в тоннах и рассчитывается как сумма массы брутто всех вагонов, включённых в поезд. Масса каждого вагона складывается из массы тары и груза и определяется по грузовым перевозочным документам. Масса поезда подсчитывается в технической конторе или в станционном технологическом центре и указывается в натурном листе поезда.
Расчетная масса поезда определяется по правилам тяговых расчетов для поездной работы с учетом полного использования силы тяги локомотива. В зависимости от характера профиля пути определение расчетной массы состава грузового поезда производят в условиях безостановочного движения:
- по расчетному подъему с равномерной скоростью при полном использовании силы тяги локомотива;
- по труднейшим скоростным подъемам с учетом использования кинетической энергии.
Полученные значения расчетной массы проверяется по условиям трогания с места и разгона на трудном подъеме после его остановки. Для обеспечения устойчивой работы локомотивов на тех участках, где климатические условия значительно изменяются в зависимости от времени года, расчетную массу определяют для летних и зимних периодов.
Различают дифференцированные, участковые, унифицированные и параллельные нормы массы.
Дифференцированные по перегонам нормы массы устанавливаются для каждого перегона участка по силе тяги локомотива величине расчетного подъема на перегоне. Они позволяют улучшить организацию местной работы на участках за счет повышения эффективности использования мощности локомотивов, обслуживающих сборные, вывозные и другие местные поезда.
Участковая норма массы устанавливается по силе тяги локомотива и максимальной величине расчетного подъема на конкретном участке работы локомотивных бригад. Эта норма позволяет улучшить использование локомотивов, обслуживающих участковые поезда.
Унифицированная (единая) норма массы устанавливается ОАО «РЖД» для железнодорожных направлении в зависимости от погонной нагрузки поездопотоков, стандарта длины станционных путей, тяговых качеств и расставки локомотивов. Унифицированные нормы массы позволяют избежать задержек поездов и вагонов на станциях. Изменения норм массы являются нормативной базой для расчетов перегонных времен ходы поездов, которые закладываются в разработанный график движения поездов.