ВЕДЕНИЕ ПОЕЗДА ПО ПЕРЕГОНУ

При следовании по затяжному подъему необходимо постоянно следить за током тяговых двигателей и принимать все меры к недопущению боксования. К началу подъема следует подходить с максимальной допустимой скоростью, тогда за счет кинетической энергии поезда в течение длительного времени ток не достигнет значения, при котором происходит боксование колесных пар.



Машинист должен стремиться избегать каких-либо резких действий: резкий сброс нагрузки или, наоборот, резкое увеличение силы тяги вызывает продольные динамические силы в поезде. Для снижения их, особенно в длинносоставном поезде, желательно вести поезд в растянутом состоянии. Необходимо добиваться, чтобы все переходы из режима в режим происходили плавно и не менее чем за 30 с.

Рассмотрим режим управления электровозом ВЛ10 при ведении поезда по одному из участков (рис. 29). Данный участок характеризу- ется равнинным профилем пути. На первом перегоне К^В поезд следует на последовательно-параллельном соединении тяговых двигателей при ступени ослабления возбуждения ОПЗ или OII4. По мере приближения к подъему на 85-м километре следует переводить тяговые двигатели на параллельное соединение при ступени возбуждения ОП2. При следовании по 87- 88-му километрам используется последова-тельно-параллельное соединение тяговых двигателей при ступени ослабления ОПЗ и только перед подъемом на 88-89-м километрах до станции В вновь используется параллельное соединение двигателей, так как на 89-м километре возникает опасность боксования колесных пар. Поскольку станцияВ расположена на площадке и далее имеется уклон до 3%„, тяговые двигатели вновь пеоеводят на последовательно-параллельное соединение, на котором следование осуществляется до 97-го километра при использовании различных ступеней ослабления возбуждения. Поскольку на 98-101-м километрах перегона В-П расположен подъем крутизной до 3 %о, на который желательно вступить с максимальной скоростью, тяговые двигатели вновь переводят на параллельное соединение с использованием ступени ослабления возбуждения. В таком режиме поезд следует почти до станции П, расположенной на площадке. При этом необходимо учитывать, что при следовании по 100-му километру возникает опасность боксования.

На 101-м километре тяговые двигатели переводят на последовательно-параллельное соединение при ступени ослабления возбуждения ОП4 и в таком режиме следуют до станции Я и далее по перевалистому профилю перегона ПГ до 114-го километра. Чередование спусков и подъемов делает 114-116-й километры опасными в отношении разрыва поезда, а 114-й километр - в отношении боксования колесных пар.

На 115-м километре расположен подъем крутизной 6,5 %о, для его преодоления используется кратковременно параллельное соединение тяговых двигателей на ступени ОП2, после чего они вновь переводятся на последовательно-параллельное соединение.

Такой режим ведения поезда позволяет проследовать участок при незначительном колебании средней скорости движения, что обеспечивает экономное расходование электрической энергии на тягу поездов. На перегоне К-В средняя скорость движения составляет 56 км/ч, на перегоне В-П - 60 км/ч, П-Г - 61 км/ч.

Вождение грузовых поездов электровозами на участках, где профиль имеет подъем большой крутизны, но малой протяженности, осуществляется с использованием кинетической энергии, накопленной составом перед подъемом. При движении по подъему скорость падает по мере использования кинетической энергии, растут токи тяговых двигателей; когда они приближаются к максимальным, переходят на низшие позиции регулирования. Обычно перед подъемом стараются выбрать как можно более высокие позиции ослабления возбуждения тяговых двигателей при их параллельном соединении для того, чтобы ступеней снижения тока было больше. Однако не всегда можно реали-

зовать высокие ступени регулирования, например из-за низкого напряжения в контактной сети или малой мощности тяговой подстанции, когда на подъеме одновременно находятся два грузовых поезда, масса каждого из которых близка к максимальной.

Для примера рассмотрим режим движения поезда на другом участке, а именно между станциями (рис. 30). На этом перегоне от 160-го до 165-го километра расположен подъем протяженностью 5 км крутизной 10,3 %о. Сопоставим режимы ведения поездов массой 4253 (кривые 1) и 4265 т (кривые 2).

Анализ начинаем с момента трогания на станции. В первой поездке (кривые J) машинист осуществлял разгон поезда на ломаном профиле пути (спуски от 3,3 до 8,5 %» и подъемы от 1,0 до 8,4 %<>); на все переключения вплоть до перехода на параллельное соединение тяговых двигателей потребовалось 5 мин. При этом скорость движения поезда возросла от 0 до 48 км/ч. От 136-го до 141-го километра машинист вел поезд на параллельном соединении тяговых двигателей в течение 5 мин,скорость за это время увеличилась до 77 км/ч. На 141-м километре машинист переключил двигатели на последовательно-параллельное соединение и применил ступень ослабления возбуждения ОП4. На этом соединении он вел состав 1,5 мин до 143-го километра. Скорость снизилась до 65 км/ч. Начиная со 143-го километра, поезд шел по спуску в режиме выбега со скоростью 70-65 км/ч, тормоза не применялись.

Переход в режим тяги машинист начал осуществлять, Применив параллельное соединение, на 149-м километре; при этом скорость составляла 40 км/ч. Затем для поддержания скорости в пределах 70-80 км/ч машинист применял различные ступени ослабления возбуждения. На 158-м километре был осуществлен переход на выбег, так как перед руководящим подъемом на 161-167-м километрах находится спуск 8,0-9,0 %о, и машинист выбрал такой режим, при котором поезд к началу подъема подошел со скоростью 77 км/ч. Набор позиций машинист начал на 160-м километре и выбрал параллельное соединение тяговых двигателей со ступенью ОПЗ на 161-м километре. По мере роста токов тяговых двигателей машинист переходил на ступени ослабления ОП2, ОП1 возбуждения и далее на полное возбуждение. При этом минимальная скорость выхода с подъема составила 43 км/ч на 165-м километре при силе тяги 40 тс. На 168-м километре начинается спуск к станции, и машинист переводит электровоз в режим выбега при скорости 45 км/ч, следуя на желтый сигнал входного светофора. На 170-м километре было применено рекуперативное торможение на последовательно-параллельном соединении тяговых двигателей и 4, 6, 7-й позициях тормозного контроллера. Рекуперация проводилась до 172-го километра. Затем электровоз следовал на выбеге по желтому входному светофору станции, торможение проводилось на 173-м километре, остановка на станции.

Во второй поездке (кривые 2) разгон осуществлялся до 135-го километра с выходом на параллельное соединение тяговых двигателей. При этом скорость достигла 49 км/ч за 6 мин. Со 135-го до 141-го

километра машинист вел поезд на параллельном соединении двигателей в течение 6 мин. На 142-м километре были опробованы тормоза на эффективность со снижением скорости до 47 км/ч. На 143-м километре производился интенсивный набор позиций в течение 0,5 мин до перехода на параллельное соединение. Скорость возросла до 58 км/ч.

В этом режиме поезд проследовал станцию и на 153-м километре развил скорость 80 км/ч. В том же режиме поезд преодолел короткий подъем крутизной 8-10 %о,к 157-му километру скорость снизилась до 51 км/ч; затем поезд разогнался на легком профиле 157-161-го километров до 80 км/ч. На 160-м километре при скорости 80 км/ч машинист перешел на параллельное соединение двигателей при ОПЗ. По мере возрастания токов тяговых двигателей постепенно переходят на полное возбуждение. Скорость выхода с подъема составила 45 км/ч на 165^- 168-м километрах при силе тяги на автосцепке 51 тс.

Со 168-го до 170-го километра электровоз следовал на выбеге, затем был применен режим рекуперации на последовательно-параллельном соединении (4, 6, 11, 12, 15-я позиции) до 173-го километра и далее - последовательное соединение до остановки на станции.

Сравнивая режимы ведения двух этих поездов по подъему на 161-167-м километрах, можно отметить, что в первой поездке поезд подошел к подъему на выбег со скоростью 77 км/ч и машинист применил параллельное соединение (П) тяговых двигателей при ступени ОПЗ ослабления возбуждения на 161-м километре при скорости 70 км/ч. Машинист второго поезда подошел к подъему на параллельном соединении тяговых двигателей со скоростью 80 км/ч и при этой скорости на 161-м километре перешел на режим П, ОПЗ. В этом режиме первый поезд следовал 1,5 мин и достиг скорости 62 км/ч, второй за 1,8 мин развил скорость 58 км/ч. Переход с ОПЗ на ОП2 на первом поезде осуществлен при токе тяговых двигателей 420 А, на втором - 500 А.

В режиме П, ОП2 первый поезд шел 0,7 мин, пока не развил скорость 55 км/ч, ток двигателя достиг 430 А, а второй поезд за 1 мин развил скорость 59 км/ч, и ток двигателя достиг 540 А.

В режиме П, ОП1 поезда шли соответственно 0,7 мин до скорости 49 км/ч и тока двигателя 430 А и 1,7 мин до скорости 45 км/ч и тока 570 А. В режиме полного возбуждения оба поезда осуществляли выход с подъема, однако следует отметить, что у второго поезда кинетическая энергия использовалась лучше. Это определяется большей скоростью подхода к подъему и меньшим временем движения по подъему с полным полем возбуждения двигателей.

Обе поездки являются характерными для преодоления подъемов с использованием кинетической энергии поезда, масса которого ограничена по условию сцепления колес с рельсами. Поэтому машинисты максимально разгоняют состав на спуске, предшествующем подъему. Расчетная по сцеплению масса поезда при движении по подъему 10,3%о с установившейся скоростью меньше, чем удалось реализовать в опытных поездках.

Сравнение показывает, как влияет использование кинетической

энергии на изменение скорости движения при следовании по подъему. В первом случае скорость поезда при подходе к подъему была ниже и переходы с ослабленного возбуждения на полное осуществлялись до достижения максимальных токов, что привело к более раннему выходу локомотива в режим движения с равномерной скоростью.

Аналогично выполняется ведение поезда электровозом переменного тока (рис. 31).

Рассмотрим режим ведения поезда по перегону с руководящим подъемом 8,4 %о (см. рис. 31).

В первой поездке трогание с места поезда массой 5080 т осуществлялось при силе тяги 67 тс. Разгон поезда производится интенсивного 4-й позиции - 0,8 мин, с 4-й до 9-й - 0,4 мин, с 9-й до 13-й - 0,8 мин, с 13-й до 17-й - 0,3 мин, с 17-й до 21-й - 0,4 мин и до 25-й - 0,2 мин. Общее время разгона до 29-й позиции составило 3,5 мин. Интенсивность разгона 14 км/ч за 1 мин. После выхода на ходовую 29-ю позицию машинист начал постепенно применять ослабление возбуждения вплоть до ОПЗ. При этом режиме поезд достиг скорости 78 км/ч за 6 мин с момента начала движения (360-й километр).

Следуя по подъему (360-368-й километры), машинист перешел на режим 29 (позиция контроллера), П, ОП2 при скорости 60 км/ч и силе тяги 37 тс. На 366-м километре он применил ступень ОП1, на 367-м -полное возбуждение и затем 25-ю ходовую позицию. Скорость при выходе с подъема составила 44 км/ч.

Во второй поездке масса поезда была 5070 т. Перед станцией на 356-м километре машинист применил реостатное торможение йри желтом сигнале на входном светофоре. Скорость поезда снизилась до 21 км/ч. После смены сигнала светофора на зеленый машинист начал разгон поезда на 29-й позиции на 358-м километре, затратив 3,3 мин. Далее машинист применил ослабление возбуждения вплоть до ОПЗ, при этом скорость входа на подъем составила 77 км/ч. На 363-м километре осуществлен переход в режим 29, П, ОП2 при скорости движения 72 км/ч, затем на 25, П, ОП1 и 29, П, НП. Выход с подъема осуществлялся со скоростью 41 км/ч при силе тяги 42 тс.

Расход электроэнергии при движении по перегону в первом случае составил 1080 кВт-ч, во втором - 960 кВт-ч.

Накопление и использование кинетической энергии при ведении поезда позволили провести по руководящему подъему состав массой 5080 т при действующей лорме 4500 т.

Для электровозов переменного тока ограничивающим фактором является повышенное напряжение в контактной сети, что не позволяет применять для разгона и поддержания скорости движения высшие позиции регулирования по потенциальным условиям на коллекторе тяговых двигателей.

Рассмотрим преодоление подъема грузовым поездом с тепловозом 2ТЭ10* (рис. 32).

В первой поездке (кривая 1) масса поезда составляла 3938 т. Станцию проследовали со скоростью 46 км/ч, к началу подъема скорость достигла 68 км/ч. На 15-ю позицию контроллера машинист перешел, несколько запоздав, при скорости 64 км/ч. Скорость выхода с подъема 26 км/ч.

Во второй поездке (кривая 2) масса поезда составляла 4030 т, была предусмотрена остановка на станции. Разгон со станции проходил интенсивно, но так как на участке действует ограничение скорости 70 км/ч, то машинист на 94-м километре снизил скорость и при 63 км/ч начал переходить на 15-ю позицию, на которую вышел, уже следуя по подъему со скоростью 44 км/ч и соответственно с меньшим запасом кинетической энергии, чем в первом случае. Это привело к увеличению времени хода по подъему, мало повлияло на скорость выхода с подъема, равную 21 км/ч. Разницу по скорости выхода с подъема 5 км/ч можно объяснить большей массой состава во втором случае.

В отличие от электровоза тепловоз не обладает способнееюы форсирования мощности, поэтому запас кинетической энергии при следовании по крутому подъему большой протяженности не столько влияет на скорость выхода с подъема, сколько на время хода по подъему и расход топлива.

На электровозе при движении по подъему допускается регулировать ток и мощность тяговых двигателей в течение времени, за которое температура нагрева двигателей не превысит установленных норм. Поэтому, если имеется определенный запас кинетической энергии и скорости, машинист может выбрать предельный режим по ограничению сцепления колес с рельсом, что выгодно с энергетической и эксплуатационной точек зрения. На тепловозе такой возможности нет, так как предельный режим ограничен мощностью дизеля даже в том случае, когда имеется запас по сцеплению колеса с рельсом.