ПЗ ВКР (1234832), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Зачастую элементы профиля пути с трудными подъемами чередуются с элементами профиля меньшей крутизны. Такие места следует использовать для повышения скорости движения поезда и накопления кинетической энергии. Для этого целесообразно переходить на более глубокое ослабление возбуждения или высокие позиции регулирования.
Подобные условия движения в конце подъема могут оказаться рациональными с точки зрения экономии электрической энергии и топлива в том случаи, если после подъема расположена станция, на которой предусмотрена остановка поезда, или вредный спуск. Тогда снижение потерь энергии в тормозах при последующем торможении позволит получить некоторую экономию топливно-энергетических ресурсов. Изложенные рекомендации наиболее эффективны при разработке рациональных режимов вождения поездов по преодолению подъемов сравнительно небольшой протяженности. На участках, имеющих тяжелые подъемы значительной длины, по которым локомотив с поездом следует с большими нагрузками продолжительное время, как правило, проявляется действие ограничения по нагреванию электрических машин.
5.3 Режимы вождения поездов при ограничении их масс по нагреванию электрических машин
При работе электрической машины в ней возникают электрические, механические, магнитные и добавочные потери мощности, вызывающие нагрев ее частей. Температура нагрева зависит от этих потерь, продолжительности нагревания и интенсивности охлаждения. Потери возрастают с увеличением мощности, а при неизменном напряжении с увеличением тока нагрузки. Интенсивность охлаждения зависит от количества, проходящего через машину охлаждающего воздуха и от температуры окружающей среды.
Максимально допустимые температуры в электрических машинах ограничены нагревостойкостью изоляционных материалов.
Эксплуатация электрических машин с температурами выше допустимых вызывает преждевременное старение изоляции и влечет за собой выход машины из строя. Номинальными мощностями электрических машин локомотивов установлены мощности часового и продолжительного режимов.
Подъемы значительной крутизны, но небольшой протяженности преодолеваются поездом за сравнительно небольшое время, и электрические машины не успевают нагреться до максимально допустимой температуры, хотя токи при этом могут превышать номинальные. Если же подъем затяжной, то продолжительное движение с большими нагрузками вполне может вызвать нагрев обмоток электрических машин сверх допустимых норм. В таких случаях переходят на более низкие ступени ослабления возбуждения или даже используют режим полного возбуждения.
Как и в случаях ограничения по сцеплению, весьма эффективным является использование кинетической энергии поезда, поскольку это позволяет уменьшить токовые нагрузки и тем самым снизить нагрев электрических машин в процессе движения по подъему. Особенно важно иметь возможно большую скорость перед подъемом, начинающимся после вредного спуска, что позволяет проследовать часть подъема на выбеге.
На нагревание обмоток электрических машин, а следовательно, мощности локомотивов большое влияние оказывает режим ведения поезда. Из практики известны случаи, когда применение оптимальных режимов вождения поездов, разработанных и уточненных во время тягово-эксплуатационных испытаний, позволило организовать устойчивое вождение поездов массой, превышающей расчетные значения. В ходе этих испытаний следует разрабатывать и корректировать лучшие режимы вождения поездов.
5.4 Влияние режимов вождения поездов на расход электроэнергии
Связь режима ведения поезда и расхода электроэнергии обусловлена зависимостью полезной механической работы от режима ведения поезда и зависимостью к.п.д. электровоза от режима его работы, задаваемого контроллером управления, и скорости движения поезда.
Экономичность режима ведения поезда на участке оценивается фактическим, в кВт·ч, или удельным расходом электроэнергии. Удельный расход электроэнергии принято относить к длине участка пути и массе состава поезда. В эксплуатации при планировании и учете расхода электроэнергии обычно пользуются удельным расходом, отнесенным к 10000 ткм выполненной перевозочной работы (брутто).
Для сравнения экономичности различных режимов ведения поезда по одному и тому же участку пути используют удельный расход электроэнергии, определяемый как отношение расхода электроэнергии на тягу поезда к полезной механической работе электровоза. При разработке рационального режима ведения поезда с заданным временем хода по участку необходимо анализировать соотношения, связывающие фактические или удельные значения расхода электроэнергии и основные составляющие механической работы электровоза.
Коэффициент полезного действия электровоза 
э определяется как произведение коэффициента полезного действия основных звеньев тягового электрического привода: тяговых двигателей, устройств регулирования напряжения, тяговых механических передач. Значение коэффициента полезного действия звеньев тягового электрического привода непостоянны и изменяются в зависимости от подводимой к ним мощности, режимов работы, задаваемых контроллером управления, и скорости движения поезда. Влияние режимов ведения поезда на реализуемый коэффициент полезного действия электровоза существенно.
Пуск как один из элементов режима ведения поезда, характеризуется значительными потерями электроэнергии в пусковом реостате на электровозах постоянного тока и работой при пониженном коэффициенте полезного действия электровозов переменного тока. Поэтому потери энергии, возникающие при пуске, принято рассматривать и учитывать как отдельную составляющую расхода электроэнергии. Следует помнить, что при одинаковом токе тяговых двигателей сила, а, следовательно, и ускорение поезда при ослабленном возбуждении меньше, чем при полном, поэтому пуск при этом необходимо проводить при токе, близком к максимально допустимому по действующему ограничению, иначе увеличение времени пуска из-за уменьшения ускорения поезда может существенно ограничить время движения на выбеге с целью снижения скорости перед торможениями, а, следовательно, и экономию электроэнергии.
Расход электроэнергии, связанный с изменением потенциальной энергии поезда на участке и преодолением сопротивления движению от кривых, определяется профилем и планом участка пути, а также реализованным средним значением коэффициента полезного действия электровоза. Зависимость расхода электроэнергии на изменение потенциальной энергии поезда и преодоление сопротивления от кривых от режима его ведения обусловлена только фактически реализованным на участке пути средним значением коэффициента полезного действия, так как соответствующие составляющие механической работы от режима ведения поезда не зависят.
Влияние режима ведения поезда на расход электроэнергии рассматривается путём его распределения по основным составляющим общей полезной механической работы по перемещению поезда на участке пути. При этом составляющие расхода электроэнергии оказываются зависящими как от значений соответствующих составляющих механической работы, так и от реализованного среднего значения к.п.д. электровоза. Составляющие расхода электроэнергии являются функциями двух переменных– механической работы и коэффициент полезного действия, которые зависят от скорости движения, то есть от режима ведения поезда. Таким образом, при сравнении вариантов режима ведения поезда, характеризующихся изменением составляющей механической работы, следует оценивать и изменение реализуемого коэффициента полезного действия электровоза, и его влияние на расход электроэнергии.
Расход электроэнергии ЕТВ, кВт·ч, связанный с потерями в тормозах при регулировочных торможениях на участке пути, зависит от погашенной в тормозах механической энергии поезда на вредных спусках. Значит на участках с вредными спусками значительной крутизны и протяженности снижение потерь энергии в тормозах– эффективный путь экономии электроэнергии.
Таким образом, влияние режима ведения поезда на общий расход электроэнергии электровозом проявляется через отдельные составляющие расхода, соответствующие основным слагаемым общей полезной механической работы тягового электрического привода, затрачиваемой на передвижение поезда по участку пути при среднем реализованном значении коэффициента полезного действия. При сравнении различных режимов ведения поезда с целью выбора рационального следует, помимо выполняемой механической работы, учитывать и возможные вариации среднего значения коэффициента полезного действия электровоза.
Расчетное среднее значение коэффициента полезного действия электровоза, реализованного на участке пути, можно определить как отношение полезной механической работы тягового электрического привода к механическому эквиваленту затраченной электрической энергии при рассматриваемом режиме ведения поезда.
6 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЛОКОМОТИВНЫХ БРИГАД
6.1 Анализ вредных и опасных факторов, сопутствующих производственному процессу работы локомотивных бригад
Человек подвергается воздействию опасностей в своей трудовой деятельности. Эта деятельность осуществляется в пространстве, называемом производственной средой. В условиях производства на человека в основном действуют техногенные, т.е. связанные с техникой, опасности, которые принято называть опасными и вредными производственными факторами.
Опасным производственным фактором называется такой производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме или к другому внезапному резкому ухудшению здоровья. Травма – это повреждение тканей организма и нарушение его функций внешним воздействием. Травма является результатом несчастного случая на производстве, под которым понимают случай воздействия опасного производственного фактора на работающего при выполнении им трудовых обязанностей или заданий руководителя работ.
Вредным производственным фактором называется такой производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к заболеванию илиснижению трудоспособности. Заболевания, возникающие под действием вредных производственных факторов, называются профессиональными.
К опасным производственным факторам следует отнести, например:
- раскаленные тела;
- возможность падения деталей и предметов;
- оборудование, работающее под давлением выше атмосферного, и т.д.
б) повышенный уровень статического электричества;
в) отсутствие или недостаток естественного света;
г) недостаточная освещённость рабочей зоны;
д) физические перегрузки;
е) повышенная запылённость рабочей зоны;
ж) повышенный уровень шума и вибрации;
з) пониженная или повышенная температура оборудования, а также влажность воздуха.
Особенностью труда машинистов является отсутствие определенного ритма в работе: начало и окончание смены в разные часы, отсутствие во время роботы регламентируемого перерыва для отдыха и приема пищи.
Трудовая деятельность не сопровождается значительными физическими усилиями, однако требует значительного нервно-эмоционального напряжения, иммобилизации двигательного аппарата и напряжения зрительного, слухового, анализаторов.
Деятельность машиниста осуществляется в условиях замкнутого пространства кабины электровоза. В таких условиях он подвергается действию шума, вибрации, лучевой энергии, электромагнитного поля, неблагоприятных метеорологических факторов.
Также кабина электровоза можетзагрязняться пылью.
Основным источником шума является генератор, тяговые двигатели, вентиляторы, ходовые части. В кабине электровоза во время движения со скоростью 20-100 км/час при закрытых окнах уровень эквивалентного звукового давления составляет 47-72 дБА, во время стоянки с работающим двигателем 52-63 дБА, при одновременном разговоре машиниста с диспетчером 61-78 дБА, в машинном отделении во время движения до 78 дБА.
Вертикальное и горизонтальное покачивание кузова локомотива являются источниками низкочастотной и высокочастотной вибрации. Низкочастотные компоненты соответствуют собственным покачиваниям кузова, высокочастотные обусловлены проведением вибрации колесных пар через рессорную систему и систему опоры кузова на ходовую часть, а также влиянием вибрации силовых установок.Вибрация, которая регистрируется на креслах машиниста и его помощника на электровозе, при определенных условиях может быть выше допустимого уровня. Частота основных колебаний не превышает 5 Гц. Вследствие комплексного воздействия шума и вибрации, у машинистов значительно снижается внимание, замедляется реакция, снижается чувствительность зрения и светоощущения. Существующие в кабине уровни электромагнитных полей радиочастотного диапазона и магнитные поля не являются неблагоприятными факторами условий труда, однако, их следует принимать во внимание в комплексе с другими факторами.
6.2 Воздействие электрического тока на локомотивную бригаду
Воздействие электрического тока на локомотивную бригаду представляет собой особую опасность в локомотивном хозяйстве.
При обслуживании электропоезда машинист и его помощник могут оказаться под воздействием такого опасного производственного фактора, как электрический ток. Использование для электропоездов ходовых рельсов в качестве электрической тяговой сети приводит к тому, что обслуживающий персонал находится в постоянном контакте с одним полюсом (фазой) тяговой сети. Высокую степень опасности представляет обслуживание подвагонного оборудования и высоковольтных шкафов.
В целях избежания несчастных случаев средством защиты обслуживающего персонала на электропоездах уделяют особое внимание.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
