ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Формы и методы обучения локомотивных бригад рациональным

12 3

Факторы, влияющие на расход электрической энергии

Электроподвижной состав при движении поезда совершает механическую работу, используя электрическую энергию, получаемую от систем электроснабжения электрифицированной дороги.

Механическая работа локомотива А_м затрачивается на преодоление сил основного сопротивления движению, сил сопротивления движению в кривых участках пути, а также на увеличение кинетической и потенциальной энергии поезда. Работа сопровождается неизбежными потерями энергии в тяговых электродвигателях, тяговых передачах, преобразовательных установках и пускорегулирующих устройствах. Сила основного сопротивления движению W_oвозрастает с увеличением скорости. Поэтому при следовании поезда с повышенными скоростями электровоз должен совершать большую механическую работу. Сопротивление движению от кривых W_rмало изменяется в зависимости от скорости, поэтому в расчетах его принимают зависящим только от радиуса кривой.

Кинетическая энергия А_кравна произведению массы поезда на половину квадрата скорости. Следовательно, перед отправлением поезда и после остановки на станции прибытия (при v = 0) она равна нулю, и при энергетических расчетах по участку ее можно не учитывать. При ускоренном движении, когда увеличивается кинетическая энергия поезда, электровоз должен совершать большую работу, чем при движении с равномерной скоростью. Запас кинетической энергии можно использовать для последующего движения поезда без затраты энергии.

Основными методами которые позволяют экономить электрическую энергию являются максимальное использование кинетической энергии поезда, рациональный выбор позиции контроллера машиниста умелое управление автотормозами и ряд других методов вождения поездов.

Скорость движения поезда влияет на расход электрической энергии.

Скорость движения оказывает наибольшее влияние на уменьшение удельного сопротивления движению поезда и электровоза.

На перевалистом профиле пути у машиниста появляются возможности использования кинетической энергии поезда для преодоления подъемов. В таких случаях оказывается выгодным повышение скорости поезда перед входом на подъем а вызванное этим увеличение расхода электрической энергии с избытком компенсируется экономией электрической энергии, получаемой на подъеме за счет использования накопленной кинетической энергии поезда и КПД электровоза.

При вождении поездов машинистам приходится производить регулировочные торможения, остановки и другие которые ведут к непроизвольным расходам электрической энергии. Всякое торможения поезда представляет собой потерю накопленной кинетической энергии, на приобретение которой затрачивается электрическая энергия.

Поэтому умелое и рациональное управление автотормозами является немало важным фактором влияющим на расход электрической энергии.

Одним из возможных путей экономии электрической энергии на двухсекционных электровозах, является вождение поездов одной секцией, когда вес поезда меньше установленной весовой нормы и на участке имеются

площадки, продолжительные спуски или отключением половины двигателей. На участках с большими подъемами при большом весе поезда целесообразно применять вместо двойной тяги трехсекционные электровозы, например ВЛ80с работающий по системе многих единиц. если при двойной тяге не рационально используется сила тяги электровоза. Способ секционной езды широко используется в ряде депо.

Пути и методы экономии электрической энергии при ведении

Поездов

Основными методами по экономии электроэнергии являются возможно минимальная затрата времени на разгон поезда, стремление работать на наиболее экономных позициях контроллера машиниста , ведение поезда на спусках при скоростях, близких к допустимым, умелое и расчетливое управление автотормозами, точное соблюдение перегонного времени хода, работа без ненужных нагонов времени, использование КПД тяговых электродвигателей с применением режима ослабленного поля, ликвидация внеплановых остановок,

заблаговременное снижение скорости перед остановками, своевременный уход за электровозом и содержание его в исправном состоянии, знание профиля пути и ограничение скоростей по всему участку, знание конструкции локомотива и его тягово-энергетические возможности.

Формы и методы обучения локомотивных бригад рациональным

Режимам вождения поездов

Уменьшение энергоресурсов на тягу поездов в большей части зависит от локомотивных бригад. Большую роль играет мастерство машинистов, их умение найти и реализовать наиболее выгодный экономический режим ведения поезда.

Высокого мастерства в экономии энергоресурсов добиваются те машинисты, которые не только хорошо знают конструкцию локомотива, профиль участка и его особенности, но и изучили тягово-анергетические возможности локомотива.

Следовательно, обучению локомотивных бригад методам вождения поездов, изучению профиля пути, конструкции локомотива и его эксплуатации в пути следования должно уделяться особое внимание.

Основными формами и методами обучения локомотивных бригад рациональным режимам вождения поездов являются:

— организация школ передового опыта по вождению поездов лучшими мастерами по экономии электроэнергии,

— разработка и внедрение местных инструкций и режимных карт, усиление контроля за работоспособным состоянием электровоза.

Одной из широко распространенных и практически проверенных форм обучения локомотивных бригад рациональному и экономному по расходу электро энергии является режимная карта. Она представляет собой графическое или цифровое представление на бумаге совокупности всех условий характеризующих рациональный режим ведения поезда по заданному участку пути.

Силы основного сопротивления движению обусловлены трением в подшипниках подвижного состава, взаимодействием колесных пар с рельсами и сопротивлением от воздействия воздушной среды при отсутствии ветра. Силы дополнительного сопротивления движению возникают от уклонов и кривизны пути, при трогании с места, от подвагонного генератора, при низких температурах наружного воздуха и действии встречного и бокового ветра .

Температура наружного воздуха определяет степень вязкости смазки. С понижением температуры возрастает воздушное сопротивление, а зимой возникают силы дополнительного сопротивления: это сопротивление гребней бандажей колесных пар при движении по снежному покрову, сопротивление самого снежного покрова, лежащего на рельсах, и т. д.

Ветер может оказывать прямое тормозящее сопротивление или попутное воздействие. При встречном ветре возрастают силы сопротивления движению воздушной среды, в то время как попутный ветер уменьшает эти силы. Большое влияние оказывает боковой ветер, так как под его воздействием подвижной состав смещается в сторону и возникает трение гребней колесных пар о боковую поверхность рельса.

Факторы влияющие на расход электрической энергии представлены в рис.1

Рис. 1Факторы влияющие на расход электрической энергии

На сопротивление движению оказывает влияние участок пути, по которому проходит подвижной состав и который характеризуется своим профилем и планом. Существуют равнинные участки, участки, имеющие холмистый профиль, гористые участки. При движении поезда по уклонам и кривым расход электрической энергии будет зависеть от их крутизны и протяженности, длины и радиуса кривой. С увеличением крутизны подъема возрастает и расход энергии. Также он возрастает на кривой участка при уменьшении радиуса кривой [4].

Конструкция и состояние верхнего строения пути также влияют на сопротивление движению поезда. Большое влияние на расход электрической энергии оказывает неудовлетворительное состояние пути, повышенный износ которого приводит к ухудшению движения подвижного состава, а, следовательно, к увеличению расхода энергоресурсов.

Электрическая энергия, расходуемая подвижным составом, идет на запас кинетической и потенциальной энергии, которые в последующем используются для движения поезда без энергетических затрат. Запасенная потенциальная энергия может быть использована для совершения механической работы при дальнейшем движении поезда по спуску. Кинетическая энергия расходуется на преодоление сил сопротивления движению в том случае, когда поезд движется замедленно. При торможении большая часть ее теряется в тормозах, превращаясь в тепловую энергию, нагревающую тормозные колодки, колеса и окружающий воздух. Некоторая часть кинетической энергии движущегося поезда теряется в связи с ударами колес о концы рельсов при набегании на них в стыках и расходуется на упругие колебания верхнего строения пути, вызванные взаимодействием движущегося поезда с рельсами, шпалами и балластом.

Значительное влияние на расход энергии оказывает тип и техническое состояние локомотива . Локомотивы подразделяют по типам энергетических установок, по виду выполняемой работы, по назначению. Тип локомотива характеризуется такими параметрами, как номинальная мощность, сила тяги, коэффициент полезного действия, сцепная масса, часовой расход энергии и др.

Важной характеристикой подвижного состава является его масса и степень использования грузоподъемности вагонов. Перевозка грузов в неполновесных составах или в не полностью загруженных вагонах приводит к увеличению удельного сопротивления движению, а значит и к перерасходу энергоресурсов на тягу поездов. С увеличением массы состава и загрузки вагонов уменьшается расход энергии на единицу выполненной работы.

Влияет на общий расход энергии и характер груза. Сыпучие и жидкие грузы раскачивают вагон во время движения, создавая тем самым дополнительное сопротивление.

Для снижения расхода электрической энергии большое значение имеет исправное техническое состояние локомотива и вагонов. Износ деталей приводят к ухудшению динамики, плавности движения поезда и повышенному расходу электроэнергии.

На расход энергии влияет род тока и напряжение в контактной сети. Недостатком системы электроснабжения постоянного тока является то, что такой ток очень трудно трансформировать, т. е. повышать или понижать напряжение без значительных потерь. Чем выше мощность электровоза, тем больше потери . Значительные потери электроэнергии создаются большими величинами потребляемых токов. На переменном токе также существуют недостатки: чем больше объемы движения на участке, тем больше убытки от использования переменного тока в части размера затрат электроэнергии на перемещение единицы груза .

Кроме того, в контактной сети имеют место определенные потери части электрической энергии, затрачиваемой на преодоление сопротивления цепей электроснабжения. При анализе электропотребления следует учитывать сечение контактных проводов, форму и тип контактной подвески, критическую скорость, балльную оценку состояния контактной сети и коэффициент трения скольжения токоприемника по контактному проводу.

Расход электрической энергии на собственные нужды локомотива складывается из энергии, необходимой для работы вспомогательных машин, питания цепей управления, освещения электроподвижного состава.

Необходимо также учитывать расход электрической энергии на отопление пассажирских и почтово-багажных вагонов и кондиционирование воздуха в вагонах повышенной комфортности.

На расход энергии за поездку также влияют все факторы, связанные с отклонением скорости от расчетной при движении состава по пути следования. Непредусмотренные графиком движения торможения и разгоны, простой на остановках приводят к потерям электрической энергии.

При использовании локомотивной бригадой рациональных режимов управления электровозом можно добиться значительного снижения энергопотребления.

Объективная, технически обоснованная норма позволяет планировать расход электрической энергии, улучшить организацию эксплуатации, побудить работников железнодорожного транспорта за счет определенных стимулов снизить расход электроэнергии.

Расход электрической энергии зависит от множества факторов различной природы, каждый из которых влияет на расход энергии по-разному. Все эти факторы необходимо учитывать при анализе и нормировании энергопотребления на тягу поездов.
Потенциальная энергия поезда А_попределяется его весом и высотой расположения Н над уровнем моря. При движении поезда по подъему его потенциальная энергия возрастает, поэтому локомотив должен совершать большую механическую работу, эквивалентную дополнительной силе сопротивления движению от подъема. Запасенная в поезде потенциальная энергия может быть использована для совершения механической работы при дальнейшем движении по спуску без затрат энергии, а при ускоренном движении она, кроме того, частично переходит в кинетическую энергию.

Если для поддержания постоянной скорости движения на спуске или для замедления движения поезда применяется механический или реостатный тормоз, то часть запасенной потенциальной или кинетической энергии теряется в тормозах, несмотря на то, что в этот момент локомотив не потребляет энергию. Это объясняется тем, что для создания запаса и потенциальной, и кинетической энергии ранее была выполнена дополнительная механическая работа электроподвижного состава, которая вызвала более высокий расход электрической энергии.

Расход энергии на совершение механической работы при движении поезда по участку определяют как отношение этой работы к среднему КПД локомотива (так называемому эксплуатационному КПД).

В период пуска энергия, потребляемая локомотивом, затрачивается на преодоление сил сопротивления движению и создание запаса кинетической энергии. Часть потребляемой электроэнергии при пуске электроподвижного состава постоянного тока теряется в пусковом реостате, а также в тяговых электродвигателях и передаче, а на участках переменного тока — в тяговых электродвигателях, передаче и преобразовательной установке.

Основными направлениями энергосбережения на железнодорожном транспорте являются: дальнейшая электрификация железных дорог; ввод в эксплуатацию новых, более совершенных локомотивов, характеризующихся по сравнению с выпускаемыми в настоящее время повышенным КПД двигателей и передач, более совершенной системой охлаждения, меньшими расходами энергии на собственные нужды; снижение сопротивления движению за счет увеличения доли грузовых вагонов на роликовых подшипниках и увеличения доли бесстыкового пути; внедрение рекуперативного торможения на электрифицированных участках железных дорог; увеличение массы поезда за счет повышения степени загрузки вагонов, применения вагонов повышенной грузоподъемности; совершенствование планирования перевозок; осуществление комплекса мероприятий по снижению потерь электроэнергии на тяговых подстанциях, реактивной мощности в системе электротяги н стационарных потребителей.

Известен способ энергосбережения на железнодорожном транспорте за счет снижения потерь на преодоление трения в системе «колесо-рельс», обеспечиваемого подачей смазочно-охлаждающего средства в зону контакта с рельсом каждой колесной пары в составе поезда, путем нагнетания его в виде тумана, представляющего собой мелкодисперсную газожидкостную смесь, в пространство, ограниченное железнодорожным полотном, дисками колес и днищами вагонов. Очевидно при этом, что производительность устройства, вырабатывающего туман, должна превышать расход воздуха из пространства, ограниченного железнодорожным полотном, дисками колес и днищами вагонов, при относительном движении этого количества воздуха и состава поезда. Выполнением этого условия обеспечивается расход тумана в направлении, не совпадающем с продольной осью движущегося состава, и попадание его на поверхности взаимодействия колеса и рельса, при этом ужесточаются требования, предъявляемые к конструкции и эксплуатационным характеристикам устройства, вырабатывающего туман, и усложняется процесс реализации способа .

Для локомотивов и локомотивного хозяйства, в основном, это заключается в максимальном соответствии весовых норм поездов номинальным мощностям локомотивов, в оптимальном соответствии эксплуатируемого локомотивного парка объемам перевозочного процесса, в применении энергооптимальных технологий вождения поездов, микропроцессорных систем автоведения, в активном расширении возможности рекуперации энергии, компенсации реактивной мощности, в снижении пусковых потерь, в изменении составности электропоездов по пассажиропотокам, в применении на тепловозах электронных систем управления впрыском топлива, конденсаторного пуска, стационарных и бортовых систем прогрева дизелей.

12 3