CC BY
28
1. Ленточный электрический подогреватель моторного масла МЭН-02 мощностью 500Вт обеспечил прогрев масла в масляном картере двигателя ЗМЗ-4062.10. Через 6 минут работы подогревателя была достигнута плюсовая температура масла на уровне маслоприем-ника, а через 21 минуту температура масла достигла +59°С.
2. Испытания подогревателя МЭН-02 мощностью ЗООиоВт в масляном картере двигателя ЗМЗ-4062.10 показали, что уже через 4 мин. температура масла у маслоприемника повышается от -21,3°С до -4,6°С , а к 40-й минуте температура масла в контролируемых точках находится в пределах +30-33°С.
3. При работе подогревателя МЭН-02 лако-нага-рообразования на его ленте-спирали не происходит, т.к. ее температура значительно ниже температуры начала лакообразования, что свидетельствует о беспригар-ности данного типа подогревателей.
Подогреватели топлива ЭН-740 мощностью 100-200 Вт обеспечивают подогрев топлива в фильтрах при расходах до 60 л/час. При расходах топлива до 20 л/час достаточна мощность ЭН-740 Р=100Вт., при О до 40 л/час Р=150Вт., а при О <= 60 л/час Р=200 Вт. Установка подогревателей ЭН-740 в фильтрах автобусов «Икарус-280» полностью исключила сход автобусов с линии из-за отказа топливной системы при температурах ниже -20°С[5].
Таким образом, реализация новой технологии повышения пусковых эксплуатационных характеристик ДВС на основе ленточных электрических подогревателей приводит к заметным желательным результатам.
ЛИТЕРАТУРА
1. В.А.Резниченко. Какой автомобиль нужен России. «Автомобильная промышленность», №1,1997.
2. Н.В.Семенов. Эксплуатация автомобилей в условиях низких температур. М. Транспорт, 1993.
3. Г.И. Суриков. Уменьшение износа автотракторных двигателей при пуске. М, «Колос», 1982.
4. ОСТ 37.001.052-87. Требования к пусковым качествам автомобильных двигателей.
5. Новые подогреватели моторного масла и дизельного топлива. Инф. листок №43-97. Омский ЦНТИ, г. Омск, 1997.
РОБУСТОВ Валентин Валентинович - кандидат технических наук, доцент, научный руководитель отдела топливных и масляных систем.
ПЕВНЕВ Николай Гаврилович - кандидат технических наук, профессор, заведующий кафедрой эксплуатации и ремонта автомобилей.
ЖИГАДЛО Александр Петрович - аспирант кафедры эксплуатации и ремонта автомобилей.
В. П. МИХЕЕВ,
B. В. ЛУКИН, В. Н. ЛИСУНОВ,
C. А. ЛУНЕВ
Омский государственный университет путей сообщения
ПОДВИЖНОМ СОСТАВ, ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ И СЦБ ПРИ ВНЕДРЕНИИ НА ТРАНССИБЕ СКОРОСТНЫХ ПЕРЕВОЗОК
УДК656.224.022.846
РАССМАТРИВАЕТСЯ ВОЗМОЖНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ СКОРОСТНЫХ ПЕРЕВОЗОК. ПРЕДЛАГАЮТСЯ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИХ НАЛАЖИВАНИЮ С УЧЕТОМ ЭКОНОМИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ.
Основной железнодорожной магистралью Сибирского региона является Транссибирская с двумя выходами на Урал (на Челябинск и Свердловск) на западе и ответвлением на БАМ на востоке. Меньшую интенсивность перевозок имеет сеть меридиональных ответвлений. Громадная протяженность Транссиба, соединяющего обширные территории, удаленные друг от друга, от центра России и зарубежья априорно предопределяет желание ускорить до 140-300 км/ч перевозку пассажиров и до 100-160 км/ч - грузов (контейнеровозы, рефрижераторные поезда и пр.).
Равнинные участки (в основном западные) с большими радиусами кривых позволяют легко реализовать увеличение скоростей движения, участки с перевалис-тым профилем и обилием кривых могут потребовать применения специального подвижного состава с автоматическим наклоном кузовов, имеющего увеличенную стоимость. Обеспечение скоростного движения в климатических условиях Сибири, более суровых, чем в Европе (резко континентальных с продолжительными низкими температурами, даже вечной мерзлотой), меняющихся вдоль магистрали, создает дополнительные трудности по надежности перевозок. Обеспеченность региона электроэнергией не везде достаточна.
Экономическая эффективность пассажирских перевозок обычно имеет место при скоростях выше 200 км/ч, когда они осуществляются в густонаселенных районах, при наличии концентрированных пассажиропотоков, с использованием двухэтажных вагонов с сидячими местами. Это не характерно для Сибири, в которой есть лишь интенсивное пригородное движение, межоб-
ластные пассажиропотоки невелики, значительна доля транзитных поездов дальнего следования.
Грузовые перевозки по Транссибу не только транзитные- имеются места зарождения потоков, расположенные вдоль магистрали, особенно потоков сырьевых ресурсов. Имеют место кольцевые маршруты, транзитные грузопотоки, в которые входят и контейнерные международные поезда.
Ускорение перевозок возможно за счет внедрения более скоростных технических средств и совершенствования организации движения. Последнее предусматривалось за счет внедрения в Сибири программы МПС "Скорость". Планировалось поэтапное увеличение скорости движения на участках направления Называевс-кая- Омск- Новосибирск- Красноярск. Представляется, что при анализе целесообразности скоростных перевозок по Транссибу в большей степени руководствуются не экономическими, а технико-политическими соображениями.
Внедрение скоростного пассажирского движения в Сибири связано также с необходимостью предварительного освоения новых технических средств, использующихся в мировой практике и на головных скоростных участках железных дорог европейской России. При этом следует учитывать отсутствие на Транссибе третьих и четвертых путей или линий, свободных от грузового движения (скоростной поезд задерживает, ставя под обгон, группу обычных), состояние лимитирующих скорость железнодорожных подсистем. Уровень скоростей пассажирских поездов и сроки реконструкции определяются положением внутри страны и международ-
S« о о
0 р
£ а
1 g
§ §
о
I
I
§
s:
!
1 s
I
«3
e
о
<o
<53 О
ными отношениями. Названные проблемы рассматриваются ниже.
Целесообразность повышения на Транссибе скоростей пассажирских поездов будет иметь место, если они позволят удовлетворить имеющйся пассажиропоток и привлечь дополнительный с других видов транспорта (автомобильного, авиационного), а также высвободить подвижной состав, обслуживающий персонал и т. д. [1] . Поэтому при назначении уровней скоростей для реконструкции нужно учитывать социальный аспект проводимых мероприятий. Необходимо рассчитать и обеспечить приемлемую длительность поездки, удобное время отправления и прибытия на основные и промежуточные станции и комфортабельность поездки, учитывать соотношение количества и величины рейтингов для поездов участков с местными пассажиропотоками и транзитными дальними с различным сообщением [2]. Задача определения экономической эффективности и сроков окупаемости повышения скоростей для Транссиба может усложниться с учетом увеличения эксплуатационных расходов.
Международный опыт эксплуатации высокоскоростных железных дорог показал, что они ознаменовали собой новую ступень в истории транспорта благодаря высокой скорости передвижения и более высокому уровню безопасности, комфорта, экономичности. Разработаны планы создания общеевропейской высокоскоростной железнодорожной сети ( девять "критских" коридоров), в которых предусмотрено сообщение с Россией. К 2000 году будет построено свыше 10 ООО км высокоскоростных железных дорог. Сегодня они эксплуатируются в Японии, Италии, Швеции, Франции, Германии, Испании. В стадии разработки проекты для Южной Кореи, Дании, Тайваня, США.
Подвижной состав и коммуникации железных дорог России технически существенно отстали от мирового уровня- почти отсутствуют собственное оборудование для реализации скоростей 300-350 км/ч и приобретенное за рубежом. Поправить положение может новая специализированная высокоскоростная магистраль Санкт-Петербург- Москва, рассчитанная на движение поездов со скоростями до 350 км/ч. Она ликвидирует техническое отставание и решит проблему пассажирского сообщения между двумя крупнейшими городами России, существенно улучшит общую транспортную ситуацию в Северо-Западном регионе страны [3,4]. Представляется целесообразным, чтобы новые технические средства, создаваемые для всех лимитирующих подсистем этой магистрали переменного тока, а также для реконструируемой магистрали постоянного тока были апробированы на Транссибе с целью их адаптации к более суровым условиям и широкого внедрения.
Анализ задач по ЭПС, связанных с увеличением скоростей пассажирских поездов до 140-160 км/ч, должен дать решения для двух родов тока, так как главный ход Транссиба электрифицирован и на постоянном (Челябинск, Мариинск), и на переменном (Мариинск, Зима, Иркутск, Слюдянка, Петровский Завод, Чита, Хабаровск, Владивосток) токе. Последние участки электрификации- Могоча-Чернышевск (321 км), Хабаровск-Бикин (233 км), Сибирцево-Уссурийск (68 км). Соответственно все это обслуживает ЭПС постоянного и переменного тока Южно-Уральской, Западно-Сибирской, Красноярской, Восточно-Сибирской, Забайкальской и Дальневосточной железных дорог.
На участках переменного тока (с перевалистым профилем) в пассажирском движении используются в основном грузовые электровозы ВЛ 60К приписки депо Красноярск и Нижнеудинск, ВЛ 80С приписки депо Иркутск, Чита, Хабаровск, Смоляниново. Имеются также электровозы ВЛ65. Срок службы парка ( кроме ВЛ65) велик. Конструкционная скорость грузовых локомотивов составляет 100 км/ч, повысить ее невозможно. Необходимо приобретать новые электровозы ВЛ65, ЭП200.
На участках постоянного тока в пассажирском движении используются электровозы ЧС7 (депо Челябинск) с конструкционной скоростью 160 км/ч и ВЛ10 (депо Курган) на скорости 100 км/ч. Основным локомотивом для обслуживания пассажирских поездов на главном ходу Западно-Сибирской железной дороги в настоящее время является электровоз ЧС2 приписки депо Бара-бинск. Конструкционная скорость этих электровозов 160 км/ч. Однако из-за большой изношенности (реальный срок службы большинства этих электровозов 30 и более лет) - конструкционная скорость не может быть реализована. Большинство узлов электрического и механического (прежде всего ходовой части) оборудования прошло неоднократное восстановление из материалов, не соответствующих конструкционным требованиям. В материалах механического и электрического оборудования за истекший срок накопились усталостные деформации, которые могут стать причиной неконтролируемых разрушений с возможностью непредсказуемых последствий.
Зная, с какими трудностями депо Барабинск поддерживает работоспособность электровозов ЧС2 для обычного, существующего ритма работы Западно-Сибирской железной дороги, можно считать, что надежды на их эксплуатацию со скоростями 140-160 км/ч сомнительны. Специализированных скоростных электровозов для пассажирского движения на железных дорогах Сибири в настоящее время практически нет. На ряде участков используются грузовые электровозы ВЛ 10 (постоянный ток) и ВЛ80Т.С (переменный ток). Конструктивные скорости указанных электровозов - 110 км/ч, поэтому говорить о скоростном движении с такими электровозами не приходится.
В типаже перспективных пассажирских электровозов переменного и постоянного тока (НПО НЭВЗ) значатся электровозы с опорно-рамным подвешиванием бесколлекторными тяговыми двигателями ЭПЗ, ЭП5, ЭП7 (переменный ток) и ЭП4, ЭП6, ЭП8 (постоянный ток), начало выпуска которых планировалось в 19982000 гг. с конструктивными скоростями 120-200 км/ч. Однако выпуск указанных электровозов смещается в сторону более дальних сроков. Их приобретение связано с большими капиталовложениями, так же, как и электровозов совместного с зарубежными фирмами производства ЭП10. Условия эксплуатации указанных электровозов на сибирских железных дорог предстоит оценить особо.
Сила тяги, необходимая для движения пассажирского поезда, определяется, прежде всего, основным сопротивлением движению и дополнительным сопротивлением от подвагонных генераторов, а также профилем и планом пути. При увеличении скорости движения на участке возрастает доля основного сопротивления движению в силе тяги локомотива и снижается доля, обусловленная профилем и планом пути. При этом сила тяги локомотива и механическая работа увеличиваются пропорционально скорости движения во второй степени, а мощность и расход электроэнергии -пропорционально скорости движения в третьей степени [5,6].
Существующее положение с вагонным парком и дополнительные задачи при увеличении скоростей пассажирских поездов до 140-160 км/ч можно выявить, анализируя конструкции существующих вагонов и разрабатываемых моделей [7]. Пассажирские вагоны российских железных дорог, как отечественные, так и изготовленные в ГДР, имеют конструкционную скорость 160 км/ч. Работникам вагонных депо, расположенных вдоль Транссибирской магистрали, обычно имеющим дело со скоростями до 120 км/ч, следует обратить особое внимание на показатели надежности и безопасности ходовых частей, элементов автосцепного устройства и тормозного оборудования. При анализе плавности хода определяющим критерием является обеспе-
чение безопасности по возможности схода колес с рельсов.
В решении этой проблемы требуется установить соответствие параметров рессорного подвешивания тележек техническому состоянию железнодорожного пути. В частности, необходимо определить соответствие параметров гасителей колебаний и упругих связей колесных пар с рамой тележек по заданным критериям качества хода вагона, рекомендуемым нормами для расчета и проектирования новых и модернизируемых вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных) [12].
Особое внимание следует уделить вагонам эксплуатационного парка, распределив их по возрастным группам и конструктивным особенностям. Этот анализ позволит выявить пригодные для скоростного движения вагоны, а также наметить возможную модернизацию ходовых частей, автосцепного устройства и тормозного оборудования, если это потребуется. Нужно установить опорные пункты, для производства работ по модернизации, подготовке в рейс и техническому обслуживанию вагонов в пути их следования.
Необходимо разработать мероприятия по снижению капиталовложений, связанных с повышением скоростей, провести комплексные испытания.
Существующее состояние контактной сети и дополнительные расходы, на нее и токоприемники при увеличении скоростей движения пассажирских поездов до 140-160 км/ч, следует оценивать [8], анализируя требования, связанные с ужесточением условий токосъема. Условия работы узлов контактной сети и токоприемников приблизительно зависят от квадрата скорости движения (вертикальные перемещения).
На главном ходу Транссиба смонтирована полукомпенсированная рессорная контактная подвеска постоянного тока с двумя контактными проводами или переменного тока с одним проводом. Для скорости выше 120 км/ч ее следует заменить полностью компенсированной подвеской. Тем более что опыт работы при амплитуде температур воздуха 90°С и движении со скоростью выше 120 км/ч для полукомпенсированной подвески нам не известен. Не исключено, что придется делать переразбивку пролетов под длины, принятые для скоростных подвесок.
Контактная сеть главного хода Транссиба на большинстве участков давно находится в эксплуатации, и надежность ее при повышении скорости движения сомнительна. Возможно, придется в связи с этим перейти на опоры СС или металлические оцинкованные, а также консоли и фиксаторы КС-200 или целиком на подвеску Ке-200. При увеличении скорости до 160-200 км/ч должны целиком реализовываться требования, составленные для скорости 200 км/ч.
При скорости свыше 200 км/ч вспомогательный трос рессорной струны должен быть увеличен до 16-18 м с натяжением до 350 даН. Стрела провеса должна быть 0,001 расстояния между первыми нерессорными струнами. Точность- 20 мм. Уклоны провода не должны превышать 0,002. Зигзаг в кривых не должен быть более 450 мм, а на прямых -300.
Должны реализовываться более жесткие требования к спецчастям контактной сети: сопряжениям, возДушным стрелкам, секционным изоляторам. Так, воздушные стрелки должны снабжаться дефлекторами. Фиксаторы должны обеспечивать подъем на 300-350 мм с расстоянием до основного фиксатора или до нижнего фиксирующего троса 500 мм. Возможно, придется выполнять для обеспечения увеличения скоростей движения и другие, кроме указанных выше, работы. Для принятия решений необходимы комплексные испытания.
С повышением скоростей движения резко возрастает расход электроэнергии на преодоление аэродинамического сопротивления движению поезда, которое
пропорционально квадрату скорости. Как показали результаты экспериментальных исследований, проведенных французскими железными дорогами, форма носовой части поезда мало влияет на общее аэродинамическое сопротивление поезда (составляет не более 510% и сказывается в основном в тоннелях). Наибольшее аэродинамическое сопротивление движению поезда оказывают тележки (30-40%), межвагонные сочленения (20-30%) и токоприемники - около (20%). Следует разработать методику расчетов связанных с этим расходов.
Существующее положение с оборудованием тяговых подстанций и пути их реконструкция при увеличении скоростей движения поездов определятся, если систему электроснабжения проверить [9,10] на:
уровень напряжения на токоприемниках, мощность тяговых подстанций, коммутационного оборудования;
соответствие установок защит фидеров контактной сети;
опасные и мешающие влияния на линии связи и смежные коммуникации.
Уровень напряжения на токоприемниках при скорости 141-160 км/ч должен быть: на постоянном токе не менее 2,7 и не более 4,0 кВ. На скорости более 160 км/ч - не менее 2,9 и не более 4,0 кВ.
Можно предположить, что при пониженных размерах движения, имеющих место в настоящее время, дополнительного оборудования понадобится мало. При этом могут снизиться относительные амортизационные отчисления за счет более полного использования трансформаторов. Однако при внедрении скоростного ЭПС с мощностью 10000-15000 кВт могут иметь место пиковые нагрузки, требующие более мощного оборудования. Это следует выяснить во время комплексных испытаний.
Анализ существующего положения и дополнительные работы по СЦБ, связанные с увеличением скоростей движения пассажирских поездов до 140160 км/ч, следует провести с учетом известных требований. В соответствии с требованиями перегоны и станции, расположенные на Транссибирской магистрали на участках, где будут обращаться пассажирские поезда со скоростью более 140-160 км/ч, должны быть оборудованы следующими системами железнодорожной автоматики:
автоматической блокировкой; автоматической локомотивной сигнализацией с автостопом АЛСН;
электрической централизацией стрелок и сигналов; микропроцессорными устройствами диспетчерской централизации или диспетчерского контроля;
устройствами автоматического выявления неисправных вагонов;
охраняемыми переездами. Кроме того, названные системы должны обладать целым рядом особенностей, основными из которых являются следующие:
в устройствах электрической централизации стрелок и сигналов замыкание маршрутов должно осуществляться за два или три блок-участка приближения;
ответвления стрелочных участков главных путей должны быть оборудованы дополнительными путевыми реле и дублирующими стыковыми соединителями;
электрические рельсовые цепи на перегонах и станциях по маршрутам движения поездов со скоростью более 140 км/ч должны быть оборудованы дублирующими стыковыми соединителями.
Существующее положение по устройствам СЦБ следует анализировать на основе данных о наличии и местах установки систем железнодорожной автоматики, перечисленных ранее. Данная информация имеется в технических отделах служб сигнализации и связи железных дорог Сибирского региона. Для ее обработки
£ I
I
§
8
I
I 8
I
5:
I I
I !
1
5 3
0
1 сч
I
I
1
со
2 I
ьс
0
8
P3
£ §
¡
£ §
1
O
s s
I
¡
i
¡
s: ¡
I í
8 o tj
O
Й I
и анализа требуются значительные затраты времени и средств. Так, например, выполнение требования об установке дополнительного путевого реле может привести к необходимости организации дополнительной стрелочной рельсовой цепи и, как следствие, пересмотру схемы канализации обратного тягового тока, новой «разгонке полярности» сигнального тока, монтажным работам по установке дополнительного путевого реле на стативах ЭЦ и т. п. Решение о необходимости выполнения этих работ, а значит, и о затратах, связанных с ними, можно принять только на основе анализа одно- и двухниточного планов станций участков, переводимых на скоростное движение пассажирских поездов.
Аналогично выполнение требования по замыканию стрелок за два-три блок-участка приближения вызывает необходимость анализа тормозных путей для всех станций участка и, как следствие, принятия решения о внесении изменений в схемы ЭЦ, а значит, и о перемонтаже устройств. То же относится и к участкам извещения к переездам. Такие же проблемы возникают и при учете других требований. Дополнительные затраты на организацию скоростного движения пассажирских поездов на железных дорогах Сибирского региона по хозяйству сигнализации и связи могут быть определены только после выполнения указанных работ и комплексных испытаний.
Развитие на Транссибе скоростных контейнерных перевозок связано с возможностью получения валютных средств в международных сообщениях. Для этого необходимо обеспечить повышение конкурентоспособности Транссибирской магистрали как важнейшего звена маршрута трансконтинентальных грузовых сообщений между портами Тихого океана и Европой. В последние годы страны-конкуренты создают альтернативные маршруты, например, проходящие по территории Китая и Казахстана, которые короче, дают возможность более быстрой, дешевой доставки грузов и поэтому могут отвлечь на себя значительную долю перевозок. Чтобы сохранить и увеличить грузопотоки по Транссибу, необходимо обеспечить быструю, надежную, безопасную, недорогую транспортировку контейнеров.
МПС проводит следующие мероприятия технического и экономического плана. Ведется постоянное усиление инфраструктуры магистрали, электрифицируются последние из оставшихся не электрифицированными участки, реконструируются мосты и тоннели, модернизируется тяга, совершенствуются системы сигнализации и связи. Ведется создание сети волоконно-оптической связи на всем протяжении магистрали, обеспечивается постоянное слежение за продвижением грузов и их сохранностью на всем пути следования с предоставлением грузовладельцам соответствующей информации в реальном масштабе времени.
В настоящее время имеются все возможности для регулярной доставки контейнеров от порта Восточный до западных границ Украины и Беларуси немногим более чем за 12 сут. Общий срок доставки контейнеров по железной дороге на 15-17 сут. меньше, чем морем. При этом ставки на железнодорожные перевозки не выше, чем на морские. По экспертным оценкам, только за счет ускорения перевозок владелец одного 6-метрового контейнера с грузом стоимостью 50 тыс. долл. США экономит до 300 долл., не считая уменьшения на 100-150 долл. платы за аренду контейнера.
Экспериментальные вагоны- контейнеровозы были установлены на пассажирские тележки, благодаря чему максимальная скорость движения поезда определена равной 120 км/ч. Остановки предусматривались только в пунктах смены локомотивов и бригад, там же проводился технический осмотр подвижного состава. Расчетное время в пути 222 ч (9 сут. 6 ч), что соответствует маршрутной скорости 1140 км/сут, или 47,4 км/ч. Задача работников всех служб дорог Сибир-
ского региона и вузов обеспечить надежную работу всех подсистем железных дорог при пропуске международных контейнерных поездов и получить валютные средства.
Анализ работ по ЭПС, связанных с движением контейнерных поездов со скоростью до 120 км/ч ,
показывает, что скоростные международные перевозки предъявляют требования повышенной надежности к работе электровозов. Задержки поездов, межпоездные ремонты могут вместо получения валюты за перевозку контейнеров привести к уплате российскими железными дорогами компенсаций, штрафов.
Учитывая изложенное выше, реализовать скорости 120 км/ч имеющимся ЭПС будет практически невозможно. Обеспечение надежной работы ЭПС потребует внедрения средств автоматической диагностики, снижения межремонтных пробегов, увеличения эксплуатационных расходов.
Перевозка контейнеров по Транссибирской магистрали с повышенной скоростью дает существенный выигрыш во времени, однако это сопряжено с увеличением затрат электроэнергии на тягу [11]. Расчеты для контейнерного поезда массой 2500 т с электровозом ВЛ10 на равнинном профиле показывают, что при увеличении скорости движения с 80 до 120 км/ч, т. е. в 1,5 раза, расход электроэнергии возрастает в 1,6 раза.
Для экономии электроэнергии на тягу контейнерных поездов целесообразно максимально использовать все известные способы: рациональные режимы вождения поездов и работы электровозов, рекуперативное торможение, отключение части тяговых двигателей электровозов на легких элементах профиля пути и т.п.
Анализ работ по вагонам, связанных с обеспечением надежного движения контейнерных поездов со скоростями до 120 км/ч, показал что эксплуатация специальных платформ для перевозки контейнеров зарубежных грузоотправителей налагает необходимость соблюдения особых требований по их надежности. Задержки поездов по вине вагонников могут привести к тому, что вместо получения валюты за перевозку контейнеров российские железные дороги будут вынуждены платить штрафы и даже могут потерять клиентов.
Эффективной может оказаться модернизация рефрижераторных вагонов для обеспечения скоростных контейнерных перевозок [13].
Безаварийная работа контейнерных платформ, находящихся в эксплуатации, во многом зависит от методов и средств диагностирования их деталей, агрегатов и сборочных единиц. С этой целью необходимо применение тщательно обоснованных методов и проверенных в эксплуатации средств технической диагностики как при подготовке вагонов, так и на протяжении всего пути следования поездов. В опорных пунктах Транссибирской магистрали следует оборудовать станции диагностирования вагонов с расширенными возможностями, используя опыт эксплуатации подобных станций, созданных в ОмГУПСе совместно с работниками вагонных депо станций Омск - пассажирский ЗападноСибирской и Челябинск Южно-Уральской железных дорог. Кроме того, необходимо применение надежных приборов обнаружения неисправностей подвижного состава в пути следования поездов. При выполнении этих мероприятий контейнерные платформы будут соответствовать предъявляемым к ним техническим требованиям.
Токосъем при пропуске контейнерных поездов со скоростями до 120 км/ч должен осуществляться в настоящее время по существующим на Транссибе контактным подвескам существующими токоприемниками. Специфика пропуска международных контейнерных поездов заключается в повышенных требованиях по надежности. Задержка подобного поезда из-за повреж-
дения на контактной сети может привести к тому, что вместо валюты за перевозки российские железные дороги заплатят штраф.
Для избежания этого необходимо внедрение более надежных узлов и деталей контактной сети, а также средств автоматической диагностики ее состояния: встроенных и внешних. К последним относятся вагоны и дрезины для испытания контактной сети. Для выявления и устранения случайных повреждений необходимо внедрять патрулирование контактной сети, вплоть до ежедневного. Обеспечению надежности служит внедрение устройств автоматической диагностики токоприемников.
Влияние на расход электроэнергии ЭПС увеличения скоростей движения грузовых поездов необходимо учитывать, так как они потребляют наибольшее количество электроэнергии, доля которой составляет 8085% от общего энергопотребления на тягу. Высокая энергоемкость грузовых поездов обусловлена их большой массой и значительным сопротивлением движению.
Скорость движения также существенно влияет на энергозатраты грузовых поездов. Так, влияние скорости движения на расход энергии порожними поездами больше, чем гружеными. При увеличении средней технической скорости удельный расход электроэнергии, как правило, возрастает, причем особенно четко эта тенденция просматривается у порожних поездов. Однако даже эта информация позволяет рекомендовать с целью снижения расхода электроэнергии на тягу предусмотреть в графике движения для порожних поездов минимальную по технологическим соображениям среднюю скорость движения, т.е. максимально возможное время хода. Порожние поезда на равнинном профиле пути имеют почти такую же большую энергоемкость, как и груженые поезда.
Таким образом, расчетные и опытные данные свидетельствуют о гораздо большем влиянии скорости движения на расход энергии порожними поездами, чем гружеными, это связано в основном с большим аэродинамическим сопротивлением порожних полувагонов. С целью значительного снижения энергозатрат на тягу порожних поездов целесообразно закрывать сверху кузова полувагонов специальными крышками, это позволит также повысить сохранность сыпучих грузов (уменьшить выветривание) и улучшить экологию. Кроме того, необходимо использовать все известные способы экономии электроэнергии на тягу, перечисленные выше. Окончательные решения могут быть приняты на основании комплексных испытаний.
ВЫВОДЫ
1. Увеличение на Транссибе скоростей движения пассажирских поездов до 140-160-200 км/ч и выше целесообразно на участках со значительными пассажиропотоками и связано с большими капиталовложениями в большинство лимитирующих скорость подсистем железной дороги (ЭПС, контактную сеть, СЦБ, путь и т. п.).
2. Ликвидировать отставание по техническому уровню железных дорог Сибирского региона от мирового (в семи странах мира скорость на равнинных участках 300 км/ч, а на горных - 200 км/ч с применением наклоняемых кузовов) и от европейской России (Москва-Санкт-Петербург) можно после внедрения для апробации современного оборудования в суровых условиях на отдельных скоростных участках.
3. При увеличении скоростей движения следует принимать во внимание квадратичный рост эксплуатационных расходов по электроэнергии на тягу (по расчетам ОмГУПСа), связанных с аэродинамическим сопротивлением движению кузовов, токоприемников и пр.
4. Ускоренный пропуск по Транссибу международных контейнерных поездов с целью получения валюты необходимо осуществлять за счет организации движения при минимальных дополнительных капиталовложе-
ниях и существенном повышении надежности (отсутствии повреждений с задержками поездов).
5. Повышенная надежность подсистем железной дороги должна достигаться за счет внедрения ЭВМ, систем автоматической диагностики (встроенной и внешней), увеличения числа диагностических параметров, внедрения патрулирования (по предложениям ОмГУПСа).
6. Увеличение на Транссибе скоростей движения любых грузовых поездов до 100-110 км/ч целесообразно в связи с высвобождением бригад, подвижного состава и т.д., но требует затрат на нормализацию состояния пути и учета дополнительных расходов по электроэнергии на тягу.
7. Скорость кольцевых маршрутов из полувагонов со сплошными торцевыми стенками при следовании порожняком следует снижать для уменьшения расхода электроэнергии на тягу, связанного с аэродинамическим сопротивлением движению (по предложению ОмГУПСа).
ЛИТЕРАТУРА
1. Высокоскоростное пассажирское движение (на ж.д.) Под ред. Н.В. Колодяжного. М.: Транспорт, 1976.416 с.
2. Р ы ж и к Е.А. Социальный аспект повышения скоростей движения пассажирских поездов. Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта: Тезисы докл. третьей межвуз. науч.-техн. конф. РГО-ТУПС/.Ч.2. М„ 1998. С. 80-82.
3. Развитие перевозок контейнеров по Транссибирской магистрали //Железные дороги мира. 1998, № 5. С. 27, 28.
4. 3 и м т и н г В. Н. Высокоскоростная или скоростная магистраль Санкт-Петербург- Москва. Какая железная дорога нужна России?//Железные дороги мира. 1998. №5. С. 3-6.
5. Бакланов A.A. Тяга и энергетика скоростного пассажирского движения //Железнодорожный транспорт Сибири: проблемы и перспективы: Материалы межвуз. науч.-пракг. конф. Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск. 1998. С. 22-23.
6. П а в л о в В.М., Михеев В.П., П е те р сД.Н. Определение потерь электроэнергии, связанных с повышением скоростей движения. //Энергосбережение на предприятиях Зап.-Сиб. ж. д. Тезисы науч.-практ. конф. Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск. 1997. С. 2728.
7. Вагоны. /Под ред. В.В. Лукина. М. Транспорт, 1988. 280 с.
8. М и х е е в В.П. Токосъемные устройства для высокоскоростных поездов// Железнодорожный транспорт, 1997, № 6. С. 46-48.
9. Б о ч е в А.С.,4 и р к о в В.К. Влияние организации движения поездов по высокоскоростным магистралям на необходимую мощность тяговых подстанций. // Железнодорожный транспорт Сибири: проблемы и перспективы." Материалы межвуз. науч.-практ. конф. Омский гос. ун-т. путей сообщения.Омск. 1998. С. 15,16.
10. Котельников А. В., Марский В. Е., Белоглазова Н.С. Характерные особенности режимов энергопотребления системами тягового электроснабжения высокоскоростных железнодорожных магистралей // Вестник ВНИИЖТа.М., 1997. № 2. С. 7-10.
11. М асл о в Г.П., М ихеев В.П., Гриш и на H.H. Определение эксплуатационных расходов, связанных с аэродинамическим лобовым сопротивлением токоприемников при высоких скоростях движения //Экономическая эффективность транспортного производства: Науч. тр. / Омский ин-т инж. ж.-д. трансп. Т.124. Вып.1,-Омск, 1971. С. 79-82.
12. Нормы для расчета и проектирования вагонов ж.д. МПС колеи 1520 мм (несамоходных)- ГосНИИВ-ВНИИЖТ, М.,1996,- 319 с.
13. Л у к и н В.В., Михеев В.П. Рациональное
1
I I
I
I £
3
1
0
1
0 Ед
Ё
1
й
01 о
§
I
I
I
¿5
0
1
03
I
6* I
обеспечение скоростных контейнерных перевозок на Транссибе за счет использования рефрижераторных вагонов / Исследование процессов взаимодействия объектов ж.-д. трансп. с окружающей средой: Сб. науч. статей / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 1998. С. 22-29.
МИХЕЕВ Виктор Петрович - доктор технических наук, профессор, член-корреспондент АН ВШ.
ЛУКИН Виктор Васильевич - доктор технических наук, профессор кафедры вагонов.
ЛИСУНОВ Владимир Николаевич - доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой электроподвижного состава.
ЛУНЕВ Сергей Александрович - кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой автоматизации железных дорог.
А.И. ВОЛОДИН, В.М.ЛЕБЕДЕВ
Омский государственный университет путей сообщения
УДК 621.311.182:697.34
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ КАК ВОЗМОЖНАЯ АЛЬТЕРНАТИВА НАРАЩИВАНИЮ НОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ МОЩНОСТЕЙ
В настоящее время имеются основные положения «Энергетической стратегии Сибири до 2010 г.», которые разработаны в соответствии с Соглашением между Минтопэнерго России, Межрегиональной ассоциацией «Сибирское соглашение» и Сибирским отделением РАН, а также в соответствии и в развитие Указа Президента России от 07.05.95 № 472 «Об основных направлениях энергетической политики и структурной перестройки топливно-энергетического комплекса Российской Федерации на период до 2010 года», постановления Правительства РФ от 13.10.95 № 1006.
В подготовке материалов и экспертизы основных положений «Энергетической стратегии Сибири до 2010 г.» принимали участие отдельные организации и ведомства, а также научно-исследовательские институты, предприятия и компании энергетического, электроэнергетического, нефтегазового и угольного комплексов.
В указанных основных положениях развития энергетики Сибири, в основном, обращается внимание на состояние и развитие топливно-энергетического комплекса (ТЭК) как в Западно-Сибирском, так и в Восточно-Сибирском регионах. При этом отмечается, что угрожающее накопление негативных явлений в отраслях ТЭК Сибири оказывает отрицательное влияние на энергетическую безопасность всей страны.
К настоящему времени более 25 % оборудования электростанций отработало свой энергоресурс, требуют реконструкции или замены около 50 % производственных фондов нефтяной отрасли, около 40 % - в добыче газа, почти 60 % - в угольной промышленности и около 80 % - в нефтепереработке. В то же время годовой объем капитальных вложений в целом по ТЭК Сибири сократился почти в 4 раза и не обеспечивает даже простого воспроизводства производственных мощностей.
Поспешная практика расгосударствления в период акционирования отраслей ТЭК (без учета интересов территорий) привела к пагубным результатам, в частности, к распаду ТЭК страны (в основном, Сибири), как единой консолидирующей системы, его вертикальных и горизонтальных структур, ослаблению рычагов государственного регулирования их деятельности.
Рассматривая приоритеты энергетической стратегии Сибири, можно констатировать, что из всех областей Сибири ( от Тюменской до Иркутской) только Омская область практически не имеет собственных первич-
ных топливно-энергетических ресурсов ни федерального, ни регионального, ни даже местного значения. Поэтому стратегия развития теплоэнергетики данного региона имеет свои особенности, в сильной степени зависящие от наличия и реализации программ по ре-сурсоэнергосбережению, цель которых ■• создание организационных, правовых, экономических, научно-технических и технологических условий, обеспечивающих снижение потребления энергетических ресурсов, вовлечение неиспользуемых источников энергии, согласование интересов территории, производителей, потребителей энергии по эффективному использованию энергетических ресурсов.
В организационном плане это:
1) наличие закона по энергосбережению в области (регионе);
2) создание внебюджетного фонда по инвестированию предприятий, внедряющих энергосберегающие технологии.
Наличие утвержденных структурами власти города, области, Законодательным Собранием нормативных документов по энергосбережению должно регламентировать:
качество потребления энергоресурсов; ответственность хозяйствующих объектов за нерациональное использование энергоресурсов;
льготы, представляемые предприятиям при внедрении мероприятий энергосбережения;
порядок образования тарифов и их расчетов; положение об энергетических обследованиях предприятий и их энергетических паспортах;
программы по энергосбережению на территории региона;
организацию информационного обеспечения и формирования общественного мнения по энергосбережению;
привлечение научно-технического потенциала вузов, научно-исследовательских и проектных организаций;
организацию учета и контроля потребления энергоресурсов;
обеспечение подготовки и переподготовки кадров. В доперестроечный период концепция развития энергетики базировалась главным образом на создании гигантских энергетических комплексов с использованием атомной энергетики и дешевых углей, создании «суперэлектростанций» и «электрических мостов»
