Тяга поездов

1.6 Влияние электрификации железных дорог Украины и частичного увеличение перевозок электротягой на экономию топлива

Электрическая тяга, по сравнению с тепловозной, кроме значительной эксплуатационной эффективности, имеет высокую энергетическую эффективность. В дальнейшем преимущество электрической тяги будет усиливаться за счет значительных резервов КПД электровозов – в связи с повышенной дефицитностью дизельного топлива и цены на него, которая уже сейчас несопоставима с ценой электроэнергии. Следует брать в учет также отсутствие краж электроэнергии, как это имеет место с дизельным топливом [2,10].

Анализ данных за 2001 год показывает, что ощутимые потери энергоносителей (в килограммах условного топлива на единицу работы) у электротяги значительно ниже, чем в случае использования тепловозной тяги (таблица 1.5).

Таблица 1.5 – Удельные расходы энергоресурсов различными видами тяги

                                                      В килограммах усл. топлива на единицу работы

1.7 Влияние мер по улучшению использования ТПС, непосредственно влияющих на расход энергоресурсов

В целом на данный момент в Украине локомотивный парк используется лучше, чем в 1997 году (таблица 1.6).

При увеличении объемов перевозок электротягой на 2,8% парк магистральных электровозов вырос на 3,2%, прежде всего за счет увеличения резервного пробега (+15,5%) и простоев (+3,6%).

Имеет место уменьшение эксплуатационного парка магистральных тепловозов, влияющие на адекватное уменьшение перевозочной работы (соответственно –5,9% и –10,5%). При этом резервный пробег вырос на 11%, а простои уменьшились всего лишь на 3,6%. Это привело к увеличению непродуктивных потерь топливно-энергетических ресурсов на 27,87 тыс. тонн условного топлива (ТУТ), или на 9,7% (таблица 1.7) [2,11].

В свою очередь, увеличение непродуктивных потерь увеличило общий объем их затрат на тягу поездов на 1,2% и энергоемкость железнодорожных перевозок в целом на 0,8%.

В 2001 году уменьшились затраты за счет улучшения использования ТПС и по этому показателю вышли на уровень 1997 года, что дало возможность уменьшить непродуктивные потери топливно-энергетических ресурсов на 37,38 тыс. тонн условного топлива и, соответственно, энергоемкость перевозок на 1,1%.

1.8 Экономия энергии при сушке изоляции тяговых двигателей локомотивов

Значительное количество электроэнергии расходуется в локомотивном депо в зимний период на сушку изоляции тяговых электродвигателей. При подготовке к работе и техническому об­служиванию электровозов в зимних условиях техническими указаниями при постановке  электровозов  в  отапливаемые цеха депо необходимо производить сушку увлажненной изоляции тяговых двигателей. Сушку осуществляют горячим воздухом от калориферной установки с паровым или электрическим подогре­вом либо путем пропускания постоянного тока от источников низкого напряжения через обмотки двигателей. Изоляцию тяговых двигателей электровозов переменного тока допускается сушить от на­пряжения контактной сети.

С технико-экономической точки зрения более эффективной и, поэтому, чаще всего используемой в локомотивных депо является калориферная сушка тяговых двигателей горячим воздухом. Температура воздуха при этом должна составлять 90-100°С; в каждый электродвигатель локомотива необходимо подавать не менее 15-20 м3 /мин возду­ха, а в каждый двигатель электропоезда по 10-12м3/мин воздуха.

В результате исследования выявлена воз­можность значительного снижения расхода элек­троэнергии. При сушке изоляции тяговых двигате­лей одного электровоза расход электроэнергии может быть снижен до 30 % при уменьшении времени сушки более чем в 2 раза без ухудшения качества изоляции. Температура горячего воздуха при этом значительно ниже, чем 900С, Полученные результаты достигаются на основании решения уравнения массопроводности:

                            ,                                                                                     (1.1)

где  - соответственно суммарная плотность потока влаги, перемещающаяся внутри тела, плотности потоков влаги, обусловленные градиентом влагосодержания и термодиффузией [12].

При решении уравнения для каждого конкрет­ного типа двигателя определяется соответствую­щий температурный режим сушки, позволяющий добиться максимального значения .

Таблица 1.6 – Показатели использования локомотивов

Таблица 1.7 – Показатели простоя и расхода энергоресурсов локомотивов