CC BY
11
УДК 629.4
А. В. Плаксин
Западно-Сибирская железная дорога - филиал ОАО «РЖД», г. Новосибирск, Российская Федерация
ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ СПЕЦИАЛЬНОГО И МАНЕВРОВОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
ПРИ СНЕГОУБОРКЕ
Аннотация. Внедренная на сети российских железных дорог система контроля загрузки снегоуборочных поездов позволила выявить случаи вывоза объема снежной массы значительно меньше возможной при очистке железнодорожных путей от снега, что приводит к недоиспользованию мощности снегоуборочных поездов и маневровых тепловозов и нерациональному использованию топливно-энергетических ресурсов на работу подвижного состава.
Цель работы - рассмотреть топливно-энергетическую эффективность снегоуборочных поездов и осуществляющих их перемещение маневровых тепловозов и определить пути снижения расхода топливно-энергетических ресурсов на выполнение работ по очистке путей от снега (в хозяйственном движении).
Для достижения указанной цели в одном из структурных подразделений ОАО «РЖД» был оценен объем вывоза снега снегоуборочными поездами, рассчитаны значения механической работы, выполняемой тепловозами на перемещение снегоуборочной техники и расход топлива снегоуборочными поездами и тепловозами на выполнение работ по очистке путей от снега. На основании проведенного сравнительного анализа сделан вывод об имеющихся резервах повышения топливно-энергетических показателей подвижного состава при очистке путей от снега и предложены методика, позволяющая оценить суммарный расход топлива на уборку снега снегоуборочными поездами и тяговыми единицами (локомотивами), и способы повышения топливно-энергетической эффективности снегоуборочных поездов и работающих с ними тяговых средств, такие как использование подвижного состава с рациональным значением массы и мощности в зависимости от погодных условий.
Ключевые слова: расход топлива, механическая работа, локомотив, снегоуборочный поезд, скорость движения, масса вагонов, тяговые единицы, объем убранного снега.
Alexey V. Plaksin
The West Siberian railway - branch of JSC «Russian Railways», Novosibirsk, the Russian Federation
WAYS TO MPROVE THE FUEL AND ENERGY EFFICIENCY OF SPECIAL AND SHUNTING ROLLING STOCK DURING SNOW REMOVAL
Abstract. Introduced on the Russian Railways network monitoring system download the snow train has allowed to identify cases of export volume of the snow mass is much less possible when cleaning railway tracks from snow, which leads to the underutilization of capacity of the snow trains and shunting locomotives and irrational use offuel and energy resources for operation of rolling stock.
The purpose of the work is to consider the fuel and energy efficiency of snow-removal trains and shunting locomotives carrying out their movement and to determine ways to reduce the consumption of fuel and energy resources for the performance ofworks on cleaning the tracks from snow (in economic traffic).
To achieve this goal, one of the structural divisions of JSC "Russian Railways" estimated the volume of snow removal by snow-removal trains, calculated the values of mechanical work performed by locomotives to move snow-removal equipment and fuel consumption by snow-removal trains and locomotives to perform work on clearing snow from the tracks. On the basis of the comparative analysis the conclusion is made on the available reserves of increase of fuel and energy performance of the rolling stock while clearing paths of snow and the technique allowing to estimate the total fuel consumption for snow removal snow plow trains and traction units (locomotives), and ways to improve the power efficiency of snow-removing trains and working with them traction means, such as the use of rolling stock with a rational value of mass and power depending on weather conditions.
Keywords: fuel consumption, mechanical work, locomotive, snow train, speed, mass of cars, traction units, volume of snow removed.
Снижение расхода топлива на железнодорожном транспорте является важной задачей, и данному вопросу уделяется повышенное внимание со стороны специалистов железнодорожного транспорта и многих ученых отраслевых вузов.
В настоящее время железнодорожный транспорт потребляет около 10 % от общего расхода дизельного топлива в стране, из которых 90 % приходится на тягу поездов [1]. Значительное количество топлива расходуется на хозяйственную работу, осуществляемую тепловозным парком, в том числе и на работу со снегоуборочными поездами (СП) в зимний период времени. Так, за февраль 2019 г. согласно данным автоматизированной системы централизованной обработки маршрутов машинистов (АС ЦОММ) расход на хозяйственное движение на Западно-Сибирской железной дороге составил 470,265 т дизельного топлива, из которых 222,871 т, или 47,4 %, израсходовано на работу со снегоуборочной техникой. Кроме этого согласно данным автоматизированной системы управления процессами эксплуатации и обслуживания специального подвижного состава (АСУ СПС) на работу СП было затрачено 156,626 т дизельного топлива.
Специалистами СГУПСа под руководством профессора А. Д. Абрамова разработана и интегрирована в автоматизированную систему контроля за работой специального подвижного состава (АС КРСПС) система контроля загрузки снегоуборочных поездов [2], которая позволила объективно оценить объем убранного СП снега и выявить случаи вывоза количества снежной массы значительно меньше возможной. В таблице 1 приведен анализ работы СП марки СМ-2 в одном из подразделений ОАО «РЖД» за февраль 2019 г., выполненный по данным информационных систем АС КРСПС и АСУ СПС.
Таблица 1 - Анализ работы снегоуборочных поездов марки СМ-2 в структурном подразделении ОАО «РЖД» в феврале 2019 г.
№ п/п Номер единицы техники Число поездок Объем убранного снега по данным АС КРСПС, м3 Средний объем убранного за поездку снега, м3 Расход топлива по данным АСУ СПС, кг Удельный расход топлива, кг/м3
1 СМ-2М № 1561 3 161,31 53,77 243,60 1,51
2 СМ-2 № 1352 7 876,04 125,15 730,80 0,83
3 СМ-2 № 1368 15 830,72 55,38 1315,44 1,58
4 СМ-2 № 1652 13 850,08 65,39 1306,20 1,54
5 СМ-2 № 1481 7 993,29 141,90 688,80 0,69
6 СМ-2 № 1843 4 187,29 46,82 243,60 1,30
7 СМ-2 № 1181 3 928,28 309,43 277,20 0,30
Итого по имеющейся технике 52 4827,01 92,83 4805,64 1,00
Как следует из данных таблицы 1, в феврале 2019 г. семью единицами снегоуборочной техники было совершено 52 поездки, за которые, по данным информационной системы АС КРСПС, было вывезено 4827,01 м3 снега (средней объем убранного одним СП снега за поездку составил 92,83 м3), при этом на работу данной техники было израсходовано 4805,64 кг дизельного топлива.
Помимо расхода топлива СП на уборку снега имеют место затраты топлива на работу тепловозов, которые осуществляют перемещение данной техники.
С целью оценки суммарного расхода топлива на очистку путей от снега, по данным информационных систем АС КРСПС, АСУ СПС и АС ЦОММ, был проведен анализ работы снегоуборочного поезда СМ-2 № 1652 и работающих с ним тепловозов за февраль 2019 г. Результаты этого анализа приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Анализ работы снегоуборочного поезда СМ-2 № 1652 с тепловозами в феврале 2019 г.
№ п/п Дата Объем убранного снега по данным АС КРСПС, 3 м Расход топлива СП по данным АСУ СПС, кг Расход топлива тепловозом по данным АС ЦОММ, кг Суммарный расход топлива, кг Удельный расход топлива СП, кг/м3 Удельный расход топлива тепловозом, кг/м3 Удельный суммарный расход топлива, кг/м3
1 01.02.2019 118,1 117,6 147 264,6 1,00 1,24 2,24
2 03.02.2019 65,23 117,6 127,5 245,1 1,80 1,95 3,76
3 04.02.2019 11,05 84,0 131 215,0 7,60 11,86 19,46
4 04-05.02.2019 111,99 117,6 143 260,6 1,05 1,28 2,33
5 08.02.2019 41,51 100,8 153 253,8 2,43 3,69 6,11
6 11.02.2019 58,09 84,0 118 202,0 1,45 2,03 3,48
7 12.02.2019 121,65 100,8 146 246,8 0,83 1,20 2,03
8 13.02.2019 91,85 96,6 150 246,6 1,05 1,63 2,68
9 14.02.2019 36,39 92,4 85 177,4 2,54 2,34 4,87
10 19.02.2019 55,91 100,8 135 235,8 1,80 2,41 4,22
11 20.02.2019 8,48 96,6 34 223,6 11,39 14,98 26,37
12 22.02.2019 42,12 109,2 152 261,2 2,59 3,61 6,20
13 26.02.2019 87,71 100,8 85 185,8 1,15 0,97 2,12
Итого 850,08 1318,8 1699,5 3018,3 1,55 2,00 3,55
Анализ работы, проведенный по одной единице снегоуборочной техники (см. таблицу 2), показал, что средний объем загруженного за смену снега составил 65,38 м3, в то время как СП из четырех вагонов (один головной, два промежуточных и один концевой) с максимальной наполняемостью вагонов 340 м3 [3] способен вывозить значительно больший объем снега за смену (например, 1000 м3 снежной массы и более).
Малый объем вывезенного за смену снега приводит к нерациональному использованию снегоуборочной техники, тепловозного парка и мощности тепловоза, что приводит к завышенному расходу дизельного топлива на работу СП и тепловозов и дополнительным издержкам ОАО «РЖД».
Рассмотрим возможные пути снижения расхода топлива на работу СП и работающих с ними тепловозов.
Расход топлива на работу СП определяется так [4]:
ВсП = \ * ^р + Ьх.х * Тх.х, (1)
где Ьр и Ьх х - нормы удельного расхода топлива для СП в рабочем режиме и на холостом ходу, зависящие от марки двигателя;
Т р, Т х х - время работы СП в рабочем режиме и на холостом ходу.
Расход топлива на работу тепловоза обычно определяют по формуле [5]
Е = ¿0^ + £х.А.х, (2)
1
где п - количество шагов, пройденных в режиме тяги;
О - расход топлива, соответствующий скорости движения при используемой позиции контроллера машиниста;
& - время работы дизеля, в пределах которого скорость движения поезда принята постоянной;
gх х - расход топлива тяговыми силовыми установками тепловоза или дизель-поезда на холостом ходу;
- время движения поезда по участку на холостом ходу.
Величина G определяется по расходным (топливным) характеристикам тепловозов [5] в зависимости от позиции контроллера машиниста и скорости движения на шаге п, при этом указанные характеристики представлены в работе [5] не для всех тяговых средств. Кроме того, опытные поездки показали, что маневровые тепловозы ТЭМ18ДМ при работе с СП эксплуатируются, как правило, в режимах на 1-2 позициях контроллера машиниста с переходом на выбег и для определения расхода топлива тепловозами при работе с СП необходимо знать точное время движения на каждой позиции. Если же проводить сравнительный анализ с другими тяговыми единицами (например, которые не упоминаются в работе [5]), то сложно спрогнозировать, на каких характеристиках и с какой продолжительностью по времени они будут эксплуатироваться при выполнении заданного объема работ. Поэтому использование выражения (2) при сравнительном анализе эксплуатации СП с разными тяговыми средствами может привести к существенным погрешностям при расчете расхода топлива.
В то же время имеются рекомендации по определению потребления топлива через механическую работу локомотива. В работе [6] говорится о целесообразности определения расхода топлива маневровыми тепловозами на основе величины выполненной механической работы, а в статье [7] делается вывод о том, что расчеты потребления топлива маневровыми тепловозами от величины механической работы можно выполнять даже при отсутствии тяговых или топливных характеристик с достаточной точностью.
В связи с этим для определения расхода топлива маневровыми тепловозами при работе с СП и сравнительной оценки с другими тяговыми средствами представляется целесообразным воспользоваться приведенными в работах [6, 7] рекомендациями.
Расход топлива тепловозом через величину механической работы можно представить так [6, 7]:
Е =% ■ ^ , (3)
1
где Ям1 - механическая работа локомотива;
к г - коэффициент перехода от механической работы локомотива к расходу топлива, который можно найти так [6, 7]:
к = 0,00002-V2 -0,003 •V + 0,92, (4)
где V - скорость движения тепловоза.
Механическую работу тепловоза по перемещению СП можно определить по формуле [6, 7]
^ = £Р-ЛТ = а^к= -V-ДТ, (5)
1 1 1
а формулу (3) привести к виду:
Ет =1 кг ^ = а±к, ^ - М = а±кг Fк - V - ДТ, (6)
1 1 1
где а - переводной коэффициент; ЛS - интервал пути; ДТ - интервал времени движения.
Расчетные значения силы тяги на ободе колес локомотива можно найти по формуле [8]
Fк = 9,81 - (тл - (^0 + w.) + Шв- (< + w.)), (7)
где тл и тв - массы локомотива и вагонов;
w0 и w I - основные удельные сопротивления движению тепловоза и вагонов;
wi - дополнительное удельное сопротивление движению от уклона.
Тогда согласно формулам (2) - (7) механическую работу тепловоза можно представить в
виде:
n n
../
^ = ТР • ДТ = 9,81!К • (Ч + wi)+шв - (Ч + wi))-V-АТ, (8)
1 1
а расход топлива тепловозом на выполнение данной работы так:
ET =£k - Rui = 9,81-Xk - (тл • (Ч + ^) + mB - (4 + ^))• V-AT. (9)
i i
На основании экспериментальных поездок было установлено, что примерно около 2 часов за смену (12 часов) тепловоз затрачивает на маневровую работу и около 10 часов на остальные виды работ, в том числе и на очистку путей от снега. Поэтому по формулам (8), (9) был произведен расчет расхода топлива тепловозом при работе с СП для максимальных скоростей движения при очистке путей от снега (10 км/ч [3]) в течение 10 часов и при транспортировке СП к местам работ и выгрузки (50 км/ч [3]) в течение 2 часов.
Основное удельное сопротивление движению вагонов СП рассчитывалось по данным, приведенным для грузовых четырехосных вагонов в работе [5], а дополнительное удельное сопротивление движению от уклона было принято равным нулю. При расчете механической работы масса СП была определена как сумма массы вагонов (195 т) [3] и половины максимально возможной их грузоподъемности (58 т) [3] и принята равной 253 т. Масса тепловоза принималась согласно данным, приведенным в источниках [5, 9]. Результаты расчетов представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Расчет расхода топлива тепловозом ТЭМ18ДМ при выполнении работ по перемещению снегоуборочных поездов
Скорость движения V, км/ч Масса локомотива тл(т), т Число вагонов СП, ед. Масса СП тв(сп), т Механическая работа на 1 км пути R м i, ткм Коэффициент перевода, К Расход топлива тепловозом Ет, кг
на 1 км за 1 час за 10 / 2 часа за смену (12 часов)
10 126 4 253 0,527 0,892 0,47 5,273 52,733 149,698
50 0,9697 0,82 0,795 48,483 96,965
Анализ данных таблицы 3 показывает, что потребление топлива тепловозом за смену (10 часов эксплуатации в режиме очистки путей от снега со скоростью 10 км/ч и 2 часа в режиме маневров к местам работы и выгрузки снега со скоростью движения 50 км/ч) составляет около 150 кг дизельного топлива, что сопоставимо с расходом топлива по данным таблицы 2 и подтверждает приемлемость расчета затрат топлива на работу тепловозов при эксплуатации с СП по величине выполняемой механической работы.
Согласно выражениям (1), (8), (9) расход топлива тепловозом и СП определяется массами локомотивов и вагонов, скоростью движения и нормами расхода топлива СП, поэтому основными путями повышения топливно-энергетической эффективности подвижного состава при вывозе СП малого объема снега являются уменьшение общей массы вагонов СП за счет изменения их числа и использование для перевозки СП локомотивов меньших массы и мощности.
Рассмотрим возможную эксплуатацию СП с неполным количеством вагонов (без одного промежуточного) с использованием для его перемещения локомотивов меньших массы и мощности, в качестве которых можно рассмотреть такие тяговые единицы, как тепловозы ТГМ, тягово-энергетические секции (ТЭС), автомотрисы АДМ-4 или мотовозы МПТ-4 и
МПТ-6. Так, например, согласно техническим характеристикам [10] мотовоз МПТ-4 может перемещать составы массой 300 т, а масса СП без одного промежуточного вагона с двумя полностью груженными снегом вагонами составляет 229 т [3].
Оценим возможное снижение расхода топлива от реализации данных мероприятий. Суммарный расход топлива на очистку железнодорожных путей от снега СП и тяговой единицей (тепловозом) можно представить так:
Е = Всп + Ет, (10)
тогда разницу расходов топлива сравниваемых вариантов (например, при работе СП с различным числом вагонов и разными тяговыми единицами) можно определить так:
ЛЯ(0/0) = ^^ -100 % = Ет1 + Всп1 -(Ет2 + Всш)-100 % = (1 - Ет2 + Всп2)-100 %. (11)
Е Е + В Е + В
т1 СП1 т1 СП1
Формулу определения расхода топлива на работу СП (1) можно привести к виду:
ВрСП = ¿р.ср -ДТ, (12)
где Ь ср - средняя норма удельного расхода топлива для СП.
С учетом формул (6), (12) выражение (11) можно преобразовать к виду:
К -Рк2 -ДТ + Ър ср2 -ДТ кг -Рк2 - V + Ър ср2 ДТ ЛЕ(%) = (1 —-—--^-)-100 % = (1 - (-—---)-100 %. (13)
к ' Рк1 -ДТ + Ър. сР1 -ДГ ^ Чг^к1 -V + Ър. сР/ ДГ ^ ;
Если по аналогии со статьей [11] представить разницу масс тяговых единиц как Дтт = тт1 — тт2 и разницу масс вагонов СП как Дтв = тв1 — тв2, то силы тяги тяговых единиц можно выразить уравнениями Рк1 = ж01 -(тт1 + тв1) и Рк2 = ж02 -(тт1 — Дтт + тв1 — Дтв), тогда значение Fк2 можно преобразовать как
Рк2 = Р к1 — Д Рл — Д Рв = Рк1 — (™ 0 -Д т т) — (Ж 0 -Д т в),
а уравнение (13) привести к виду
К -(Рк1 — К + ж.)-Дтт — К + )-Дтв)-V + Ър ср2 ДЕ(%) = (1 —г 4 к1 40---^^-----^) -100 % (14)
кг-Рс1 -V + Ър. ср1
и представить его так:
К-(Рк1 —Дрт е —ДРв) -V+Ър ср2
ДЕ(%) = (1 — (^-™-^-^ -100 %, (15)
кГРк1 - V + Ър. ср1
где Др е и Др - разница сил тяги за счет изменения масс тяговых единиц и вагонов;
Ър ср1 и Ъ ср2 - средние нормы удельных расходов топлива сравниваемых вариантов.
По формулам (8), (9), (15) был произведен расчет выполняемой тяговыми единицами механической работы и расхода топлива на очистку путей от снега при разном количестве вагонов СП с разной массой тяговых единиц для сравнения с исходным режимом (эксплуатация СП из чтырех вагонов с тепловозом ТЭМ18ДМ) для следующих вариантов работы:
I
¡■И ■ ИЗВЕСТИЯ Транссиба
СП с тремя вагонами и тепловозом ТЭМ18ДМ (массой 126 т) [9]; СП с тремя вагонами при ведении его тепловозом ТГМ (массой 80 т) [9]; СП с тремя вагонами при его перемещении мотовозом МПТ-4 (массой 31 т) [10]. Согласно данным таблицы 2 средний расход дизельного топлива СП за смену составляет 100 кг, в связи с этим при расчете средняя удельная норма расхода топлива СП за час (Ь ср1)
была принята равной 8,33 кг/ч, а при работе СП из трех вагонов (без одного промежуточного) средняя удельная норма расхода топлива (Ьр ср2) была определена пропорционально
мощностям СП с четырьмя вагонами (127 кВт) [3] и тремя вагонами (111 кВт) [3] и принята равной 7,28 кг/ч.
В таблице 4 приведены значения суммарного расхода топлива и величины его снижения при эксплуатации СП с разными тяговыми средствами и числом вагонов.
Таблица 4 - Анализ расхода топлива на выполнение работ по очистке путей от снега при эксплуатации снегоуборочных поездов с разными тяговыми средствами и числом вагонов за смену
Тяговое средство Масса тяговой единицы тт(л), т Число вагонов СП, ед. Время работы Т, ч Скорость движения V, км/ч Масса СП тв(сп), т Механическая работа на 1 км Я м и ткм Расход топлива тяговой единицей за смену, Ет, кг Снижение расхода топлива на перемещение СП ЛЕт, % Расход топлива СП за 12 часов Всп, кг Суммарный расход топлива Е, кг Суммарное снижение расхода топлива ЛЕ, %
ТЭМ18ДМ 126 4 10 10 253 0,5273 149,698 100 249,698
2 50 0,9697 14,3 13,6
ТЭМ18ДМ 126 3 10 10 193 0,4609 128,258 87,4 215,658
2 50 0,8217
ТЭМ18ДМ 126 4 10 10 253 0,5273 149,698 100 249,698
2 50 0,9697 29,6 22,7
ТГМ 80 3 10 10 193 0,3687 105,58 87,4 168,825
2 50 0,6871
ТЭМ18ДМ 126 4 10 10 253 0,5273 149,698 100 249,698
2 50 0,9697 45,6 32,4
МПТ-4 31 3 10 10 193 0,2705 81,423 87,4 168,825
2 50 0,5438
Как следует из данных таблицы 4, уменьшением числа вагонов СП и масс тяговых единиц можно существенно снизить расход топлива на очистку железнодорожных путей от снега. Так, при уменьшении составности СП на один вагон общий расход топлива может быть снижен на 13 %, а при использовании для вождения неполновесных СП тяговых единиц меньшей массы (например, тепловозов ТГМ или мотовозов МПТ-4) расход топлива можно снизить на еще большую величину - до 30 % от суммарного расхода топлива, затрачиваемого в настоящее время, при этом затраты топлива на перемещение тяговыми единицами СП можно уменьшить на 45 % от имеющегося расхода. Еще больших значений экономии топлива на выполнение работ по очистке путей от снега можно достичь за счет уменьшения числа поездок тепловозов с СП, путем большей (полной) загрузки СП снегом, так как в рассмотренном случае (см. таблицы 1 и 2) средняя загрузка СП составляет менее 10 % от максимально возможной в смену.
В настоящее время необходимость отправления СП на снегоуборку определяют на основании проводимого специалистами предприятий службы пути анализа с учетом данных метеорологического обследования и климатических норм, а также при фактическом превышении снега над головками рельсов. В течение всего рассматриваемого периода работы снегоуборочной техники (февраль 2019 г.) средняя высота снежного покрова на узле по данным снегомерных съемок составила 43,4 см, что соответствует 198 % от климатической нормы (21,9 см). Как показали проведенные исследования, даже при двойном превышении высоты
снежного покрова над климатическими нормами имеется возможность эксплуатации неполновесных СП.
Согласно проведенному анализу можно заключить, что малый объем вывезенного СП снега при очистке железнодорожных путей приводит к нерациональному использованию снегоуборочной техники, тепловозного парка и, соответственно, топлива, что влечет за собой серьезные финансовые издержки для железных дорог и ОАО «РЖД» в целом.
В связи с этим можно сделать вывод о том, что на российских железных дорогах имеются резервы по повышению топливно-энергетической эффективности подвижного состава в хозяйственном движении в зимний период.
Следует отметить также, что полученные аналитические выражения по определению расхода топлива на работу СП и тяговых единиц, осуществляющих их перемещение, хотя и не учитывают возможные колебания объема выпавших осадков, протяженности очищенных участков и соответствующего изменения удельных норм расхода по СП и тепловозу, могут быть полезны инженерно-техническим работникам ОАО «РЖД» при формировании требуемого количества и составности СП и соответствующих им локомотивов, осуществляющих их перевозку, в зависимости от погодных условий и планируемого объема работ.
Список литературы
1. Энергетическая стратегия холдинга «Российские железные дороги» на период до 2020 года и на перспективу до 2030 года [Текст] / ОАО «РЖД». - М., 2016. - 76 с.
2. Повышение эффективности функционирования и организации работы путевых машинных комплексов на основе системы контроля качества выполняемых работ [Текст] / А. Л. Манаков, А. Д. Абрамов и др. // Вестник Сибирского гос. ун-та путей сообщения / Сибирский гос. ун-т путей сообщения. - Новосибирск. - 2018. - № 2 (45). - С. 5 - 10.
3. Поезд снегоуборочный СМ-2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 0154.00.000 ТО [Текст]. - М.: Транспорт, 1985. - 144 с.
4. Методика планирования расхода топлива для специального подвижного состава в ОАО «РЖД» [Текст]: Распоряжение ОАО «РЖД» от 28.12.2007 № 2464р / ОАО «РЖД». -М., 2007. - 28 с.
5. Правила тяговых расчетов для поездной работы [Текст] / П. Т. Гребенюк,
A. Н. Долганов и др. - М.: Транспорт, 1985. - 287 с.
6. Корженевич, И. П. Оценка расхода топлива или электроэнергии через механическую работу локомотива [Текст] / И. П. Корженевич // Наука та прогрес транспорту: Вюник Дншропетровського нац. ун-ту замзничного трансп. ж. академжа В. Лазаряна / Дншропет-ровський нац. ун-т заизничного трансп. ж. академжа В. Лазаряна. - Дншропетровськ. -2009. - № 29. - С. 88 - 90.
7. Демченко, Е. Б. Оценка расхода топлива маневровыми тепловозами при расформировании составов на сортировочных горках [Текст] / Е. Б. Демченко // Транспорты системи та технологи перевезень: Збiрник наукових праць Дншропетровського нац. ун-ту замзничного трансп. iм. академжа В. Лазаряна / Дншропетровський нац. ун-т зашзничного трансп. iм. ака-демка В. Лазаряна. - Дншропетровськ. - 2013. - № 6. - С. 39 - 46.
8. Кузьмич, В. Д. Теория локомотивной тяги: Учебник [Текст] / В. Д. Кузьмич,
B. С. Руднев, С. Я. Френкель. - М.: Маршрут, 2005. - 448 с.
9. Маневровые тепловозы [Текст] / Под ред. Л. С. Назарова. - М.: Транспорт, 1977. - 408 с.
10. Мотовоз погрузочно-транспортный МПТ-4. Руководство по эксплуатации 77.020.1 -00.00.000 - 04 РЭ [Текст] / ОАО «Тихорецкий машиностроительный завод им. В. В. Воровского». - М., 2003. - 100 с.
11. Плаксин, А. В. Пути снижения расхода электроэнергии при эксплуатации пассажирских электровозов на равнинных участках пути [Текст] / А. В. Плаксин, С. В. Швецов // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск. - 2017. - № 3 (31). -
C. 43 - 54.
References
1. Energeticheskaya strategiya kholdinga «Rossiyskiye zheleznyye dorogi» na period do 2020 goda i na perspektivu do 2030 goda (The energy strategy of the Russian Railways holding company for the period up to 2020 and for the future until 2030), Moscow, JSC «Russian Railways», 2016, 76 p.
2. Manakov A. L., Abramov A. D., S. A. Bekher S. A, Kolarzh S. A. Increase of efficiency of functioning and organization of work of track machine complexes on the basis of quality control system of the performed works [Povyshenie effektivnosti funkcionirovaniya i organizacii raboty putevyh mashinnyh kompleksov na osnove sistemy kontrolya kachestva vypolnyaemyh rabot]. Vestnik Sibirskogo gosudarstvennogo universiteta putej soobshcheniya - The Siberian transport university bulletin, 2018, no. 2 (45), pp. 5 - 10.
3. Poezd snegouborochnyj SM-2. Tekhnicheskoe opisanie i instrukciya po ekspluatacii 0154.00.000 TO (Train snowplow SM-2. Technical description and operating instructions 0154.00.000 TO), Moscow, Transport, 1985, 144 p.
4. Metodika planirovaniya raskhoda topliva dlya special'nogo podvizhnogo sostava v OAO «RZHD» (Methods of planning fuel consumption for special rolling stock in JSC «Russian Railways»). Moscow, Discharge of Russian Railways, 2007, 28 p.
5. Pravila tyagovykh raschetov dlya poezdnoy raboty (Rules of traction calculations for train operation). Moscow: Transport, 1985, 287 p.
6. Korzhenevich I. P. Assessment of fuel consumption or electricity through the mechanical work of the locomotive [Ocenka raskhoda topliva ili elektroenergii cherez mekhanicheskuyu rabotu lokomotiva]. Nauka i progress transporta: Vestnik Dnepropetrovskogo nacional'nogo universiteta zheleznodorozhnogo transporta imeni akademika V. Lazaryana - Science and Transport Progress: Science and progress of transport: Bulletin of the Dnepropetrovsk national University of railway transport named after academician V. Lazaryan, 2009, no. 29, pp. 88 - 90.
7. Demchenko E. B. Estimation of fuel consumption by shunting locomotives during the dis-bandment of trains on sorting slides [Ocenka raskhoda topliva manevrovymi teplovozami pri ras-formirovanii sostavov na sortirovochnyh gorkah]. Transportnye sistemy i tekhnologii perevozok: Sbornik nauchnyh trudov Dnepropetrovskogo nacional'nogo universiteta zheleznodorozhnogo transporta imeni akademika V. Lazaryana - Transport systems and transport technologies: Collection of scientific papers of the Dnepropetrovsk national University of railway transport named after academician V. Lazaryan, 2013, no. 6, pp. 39 - 46.
8. Kuz'mich V. D. Teoriia lokomotivnoi tiagi (Locomotive traction theory). Moscow: Marshrut, 2005, 448 p.
9. Nazarov L. S. Manevrovye teplovozy (Shunting locomotives), Moscow, Transport, 1977, 408 p.
10. Motovozpogruzochno-transportnyj MPT-4. Rukovodstvopo ekspluatacii 77.020.1 - 00.00.000 - 04 RE (The vehicle loading and transport MPT-4. Operating manual of77.020.1 - 00.00.000 - 04 RE), Moscow, JSC «V. V. Vorovsky Tikhoretsk Machine-Building Plant», 2003, 100 p.
11. Plaksin A. V., Shvecov S. V. Ways to improve energy efficiency in the operation of passenger electric locomotives on flat sections of Railways [Puti povysheniya energeticheskoj effektivnosti pri ekspluatacii passazhirskix elektrovozov na ravninnyx uchastkax zheleznyx dorog]. Izvestiia Transsiba - The journal of Transsib Railway Studies, 2017, no. 3 (31), pp. 43 - 54.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРE
Плаксин Алексей Владимирович
Западно-Сибирская железная дорога - филиал ОАО «РЖД».
Вокзальная магистраль, д. 12, г. Новосибирск, 630004, Российская Федерация.
Ведущий инженер дорожного топливно-энергетического центра.
Тел.: +7 (913) 746-38-71. E-mail: Plaksin.av@mail.ru
INFORMATION ABOUT THE AUTHOR
Plaksin Alexey Vladimirovich
The West Siberian railway - branch of JSC «RZD».
12, Vokzalnaya Magistral, Novosibirsk, 630004, the Russion Federation.
Leading engineer of road fuel and energy centre.
Phone: +7-913-746-38-71. E-mail: Plaksin.av@mail.ru
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
Плаксин, А. В. Пути повышения топливно-энергетической эффективности специального и маневрового подвижного состава при снегоуборке [Текст] / А. В. Плаксин // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск. - 2020. -№ 1 (41). - С. 2 - 11.
BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION
Plaksin A. V. Ways to improve the fuel and energy efficiency of special and shunting rolling stock during snow removal. Journal of Transsib Railway Studies, 2020, no. 1 (41), pp. 2 - 11 (In Russian).
УДК 621.331:621.311.4:621.314
Е. Ю. Салита, Т. В. Ковалева, Т. В. Комякова
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС), г. Омск, Российская Федерация
ОБОСНОВАНИЕ ВНЕДРЕНИЯ ДВЕНАДЦАТИПУЛЬСОВЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ТИПА В СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
МЕТРОПОЛИТЕНА
Аннотация. Применение двенадцатипульсовыи выпрямителей взамен шестипульсовыи приводит к повышению эффективности работы и экономичности тяговых подстанций метрополитена. На основе экспериментальных исследований и анализа схемных решений сделан вывод о преимуществе схемы двенадцатипулъсо-вого выпрямителя последователъного типа перед схемами параллелъного типа. Применение выпрямителей со схемой параллельного типа возможно только при наличии уравнительного реактора, без которого снижаются технико-экономические показатели. Внедрение наиболее рациональных двенадцатипульсовых мостовых схем выпрямления последовательного типа может быть осуществлено путем модернизации установленного оборудования либо путем промышленного освоения предприятиями-изготовителями сухих трансформаторов типа ТРСЗП с различной типовой мощностью и выпрямителей с таблеточными лавинными вентилями с охладителями на базе тепловых труб.
Ключевые слова: метрополитен, тяговая подстанция, двенадцатипульсовые выпрямители, последовательное соединение мостов, энергетическая эффективность, улучшение технико-экономических показателей.
Evgeny J. Salita, Tatiana V. Kovaleva, Tatiana V. Komyakova
Omsk State Transport University (OSTU), Omsk, the Russian Federation
JUSTIFICATION FOR THE INTRODUCTION OF THE SEQUENTIAL TYPE
TWELVE-PULSE RECTIFIERS IN THE UNDERGROUND POWER SUPPLY
SYSTEM
Abstract. The use of twelve-pulse rectifiers instead of six-pulse rectifiers leads to increased efficiency and efficiency of traction substations of the underground. On the basis of experimental research and analysis of circuit solutions, the conclusion is made about the advantage of a twelve-pulse rectifier circuit of a serial type over parallel-type circuits. The use of rectifiers with a parallel type circuit is possible only if there is an equalization reactor, without which technical and economic indicators are reduced. The introduction of the most rational twelve-pulse bridge rectifier schemes of the sequential type can be carried out by upgrading the installed equipment, or by industrial development by manufacturers of dry transformers with different typical power and rectifiers with tablet avalanche valves with coolers based on heat pipes.
Keywords: underground, traction substation, twelve-pulse rectifiers, serial connection of bridges, energy efficiency, improvement of technical and economic indicators.
На тяговых подстанциях метрополитенов страны эксплуатируются выпрямители, собранные в основном по трехфазным шестипульсовым мостовым схемам [1]. Шестипульсовые мостовые схемы стали использовать вместо шестипульсовых нулевых параллельного типа при замене ртутных выпрямителей на полупроводниковые [2]. Все шестипульсовые выпрямители по своим
■шиит
¡¡■И ■ ИЗВЕСТИЯ Транссиба
