СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ТЯГУ ПОЕЗДОВ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 621.331

М. М. Никифоров

Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС), г. Омск, Российская Федерация

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ТЯГУ ПОЕЗДОВ

Аннотация. В настоящей статье представлено обоснование необходимости изменения методики определения абсолютного и относительного значений потерь электроэнергии на тягу поездов. Показано, что при определении относительного значения потерь необходимо учитывать объем энергии рекуперации, возвращаемой в контактную сеть по счетчикам электроподвижного состава. Для повышения точности определения абсолютного значения потерь необходимо учитывать расход электроэнергии на нужды системы тягового электроснабжения для профилактического подогрева и плавки гололеда на проводах контактной сети, а также для обеспечения сохранного напряжения на малодеятельных электрифицированных участках железных дорог. Предложена формула для оценки составляющей потерь электроэнергии в контактной сети от протекания энергии рекуперации с учетом изменений в методологии определения потерь электроэнергии на тягу поездов.

Ключевые слова: расход электроэнергии, тяга поездов, рекуперация, потери электроэнергии, небаланс, технологический расход.

Mikhail M. Nikiforov

Omsk State Transport University (OSTU), Omsk, the Russian Federation

IMPROVEMENT OF METHODOLOGY FOR DETERMINATION OF ELECTRIC POWER LOSES ON TRAIN TRACTION

Abstract. This article presents the rationale for the need to change the methodology for determining the absolute and relative values of energy losses to train traction. It is shown that when determining the relative value of the losses, it is necessary to take into account the amount of recovery energy returned to the contact network by electric rolling stock meters. To increase the accuracy of determining the absolute value of losses, it is necessary to take into account the energy consumption for the needs of the traction power supply system for prophylactic heating and smelting of ice on the wires of the contact network, as well as to ensure uninterrupted voltage on inactive electrified sections of railways. A formula is proposed for estimating the component of electric power losses in the contact network from the flow of energy recovery taking into account changes in the methodology for determining the loses of electric power for train traction.

Keywords: power consumption, traction of trains, recovery, electric energy losses, imbalance, technological power consumption.

Обеспечение контроля эффективности использования электроэнергии на тягу поездов является одной из основных задач, решение которых позволяет организовывать работу по энергосбережению в ОАО «Российские железные дороги». В качестве одного из главных критериев оценки энергоэффективности электротяги поездов принят небаланс электроэнергии на тягу поездов, представляющий собой совокупность всех составляющих потерь электроэнергии на тягу поездов.

Таким образом, потери электроэнергии на тягу поездов (небаланс) представляют собой разницу между объемом поступления (поставки) электроэнергии в контактную сеть (КС) через тяговые подстанции (ЭЧЭ) и объемом ее расхода всеми потребителями от КС, точками поставки для которых являются эти ЭЧЭ, по показаниям соответствующих приборов учета потребителей, в том числе для электроподвижного состава (ЭПС) за вычетом объема электроэнергии, возвращенной ЭПС в контактную сеть при применении рекуперативного торможения (далее - энергия рекуперации), и (или) объемом электроэнергии, определенным расчетным путем по данным о мощности электроустановок потребителей и продолжительности

использования этой мощности. На полигонах постоянного тока туда же относят потери в выпрямительных агрегатах ЭЧЭ.

Следует отметить, что потери электроэнергии на тягу поездов могут выражаться как в абсолютных, так и в относительных значениях.

До последнего времени во всех инструктивно-методических документах ОАО «РЖД» значения потери электроэнергии на тягу поездов (небаланс) определялись по следующим формулам.

Абсолютное значение потерь электроэнергии на тягу поездов:

А ж = (жЭЧЭ - ЖЭЧЭ )-(ж ЭПС - ЖЭПС )-ж •

" У " возв ) У " рек / " нетяг '

(1)

относительное значение потерь электроэнергии на тягу поездов:

5Ж

ЭЧЭ - жЭзЧЭ )-(жЭПС - ЖрТ)

Жэчэ - ж

ЭЧЭ

100 %

(2)

где ЖЭЧЭ - количество электроэнергии, отпущенной на тягу поездов по счетчикам ЭЧЭ;

- количество электроэнергии, возвращенной из контактной сети по вводам 27,5 кВ

ЭЧЭ переменного тока или по вводам 10 (6) кВ выпрямительно-инверторных преобразователей ЭЧЭ постоянного тока;

ЖЭПС - количество электроэнергии, потребленной по счетчикам ЭПС;

ЖЭпС - количество рекуперированной электроэнергии, возвращенной в контактную сеть по счетчикам ЭПС;

Жнегяг - количество электроэнергии, отпущенной из контактной сети нетяговым потребителям (обогрев помещений постов секционирования, обогрев пассажирских вагонов на путях отстоя, питание испытательных станций ремонтных локомотивных депо).

Динамика относительных значений потерь электроэнергии на тягу поездов по сети железных дорог представлена на рисунке 1.

15

0

МММ

^ с^ ^ с!3 ^ ^ ^ ч4 О О ^ чЬ ^

Рисунок 1 - Динамика потерь электроэнергии на тягу поездов по сети железных дорог

9

5

Учитывая, что в разные годы по сети железных дорог объем перевозочной работы может существенно изменяться, что оказывает основное влияние на объем потребления электроэнергии на тягу поездов, для оценки эффективности ее использования обычно применяют относительное значение потерь электроэнергии на тягу поездов.

Анализ данных, представленных на рисунке 1, показывает, что на сети железных дорог ведется планомерная работа по снижению уровня потерь электроэнергии. Так, если на момент образования ОАО «РЖД» в 2003 г. среднесетевой уровень потерь составлял 14,1 %, то в 2010 г. - 10,6 %, а в 2015 г. было достигнуто наименьшее значение - 6,4 %. В последующем наблюдается некоторый рост к 2019 г. до уровня 8,8 % (о возможных причинах этого далее).

Необходимо помнить о том, что на полигонах постоянного и переменного тока суммарные значения потерь существенно различаются в силу специфики систем тягового электроснабжения.

Так, на постоянном токе фактические значения потерь в 2019 г. на разных дорогах находились в диапазоне от 5,8 до 23,3 % при среднем значении по сети дорог 14,4 %, тогда как расчетный диапазон технологических потерь электроэнергии на полигоне постоянного тока составляет 5,4 - 10,4 % [1].

Аналогично для полигона переменного тока фактические значения потерь в 2019 г. на разных дорогах находились в диапазоне от 2,1 до 14,2 % при среднем значении по полигону переменного тока 5,3 %. При этом расчетный диапазон технологических потерь электроэнергии на полигоне переменного тока составляет 3,4 - 6,7 % [2].

Следует отметить, что формулы (1) и (2) применялись не только для определения потерь в границах полигонов постоянного и переменного тока железных дорог, но и при оценке потерь в границах участков железных дорог и при расчете влияния на уровень потерь (небаланса) электроэнергии на тягу поездов взаимозаездов локомотивных бригад смежных железных дорог [3].

В конце 2016 г. началось регулярное движение на Московском центральном кольце (МЦК), которое характеризуется тем, что оно является обособленным участком железной дороги, на котором фактически отсутствуют заезды пассажирского и грузового электроподвижного состава, а обращаются только электропоезда ЭС-2Г, двигающиеся в резко переменных режимах с большим количеством остановок по достаточно сложному профилю пути [4, 5].

Отчетные данные за первые несколько месяцев эксплуатации МЦК показали, что уровень фактических потерь на данном участке существенно выше как расчетных значений технологических потерь электроэнергии в тяговой сети постоянного тока, так и среднесетевых и даже максимальных значений потерь электроэнергии на тягу поездов на полигоне постоянного тока. В то же время объем энергии рекуперации, возвращенной в контактную сеть по счетчикам ЭПС, составил в разные месяцы от 30 до 40 % от потребления электроэнергии ЭПС на тягу. В то же время количество электроэнергии, отпущенной с шин тяговых подстанций на тягу поездов, было меньше, чем потребление электроэнергии по счетчикам ЭПС. Это объясняется тем, что на подстанциях, питающих МЦК, отсутствуют выпрямительно-инверторные преобразователи, вследствие чего вся энергия рекуперации, возвращаемая в контактную сеть, потребляется смежным ЭПС [6].

Рассмотрим сложившуюся на МЦК ситуацию на простом примере. Пусть потребление электроэнергии на тягу поездов по счетчикам ЭЧЭ на некотором условном участке составляет 100 единиц, а по счетчикам ЭПС - 90 единиц и рекуперативное торможение не применяется, а выпрямительно-инверторные преобразователи на подстанциях отсутствуют. В этом случае уровень потерь электроэнергии на тягу поездов на условном участке составит 10 %. Допустим, что при сохранившемся на том же уровне потреблении электроэнергии по счетчикам ЭПС на участке стало применяться рекуперативное торможение в размере 10 единиц энергии. Тогда отпуск энергии с шин тяговых подстанций снизится на те же 10 единиц. В этом случае согласно формуле (2) относительные потери электроэнергии на тягу поездов

составят уже 11,1 %. Расчет уровня потерь при увеличении объема рекуперации при неизменном объеме работы и потреблении электроэнергии по счетчикам ЭПС приведен в таблице 1.

На основании выполненных расчетов и предствленных в таблице 1 данных видно, что с увеличением объема возврата энергии рекуперации в контактную сеть при неизменном объеме расхода электроэнергии на тягу поездов по счетчикам ЭПС относительное значение потерь электроэнергии на тягу поездов, определенное по формуле (2), увеличивается, что противоречит физическому смыслу, так как суммарный объем используемой энергии по участку не изменяется.

Таблица 1 - Изменение относительных потерь электроэнергии на тягу поездов при увеличении доли энергии рекуперации для условного участка при неизменном расходе электроэнергии на тягу поездов по счетчикам ЭПС

Расход электроэнергии, усл. ед. Объем энергии рекуперации, усл. ед. Относительное значение потерь электроэнергии на тягу поездов, %

по ЭЧЭ по ЭПС

100 90 0 10,0

90 90 10 11,1

80 90 20 12,5

70 90 30 14,3

60 90 40 16,7

50 90 50 20,0

Рассмотрим мгновенные схемы распределения токов, а следовательно, и энергии, представленные на рисунке 2.

ЭЧЭ 1

'■ЭЧЭ!

-

'-ЭЧЭЗ

п

ЭПС 1

т т

1ЭПС1

с

ЭПС 2

т (X)

1ЭПС2

ЭЧЭ 2

ЭЧЭ 1

'■ЭЧЭ!

1эчэ! +1.ЭПС1рск. -►

1эчэ2

и

ЭПС 1

и

т (X)

ЭПС!рек.

ЭПС 2

и

(X) (X)

1ЭПС2

ЭЧЭ 2

б

Рисунок 2 - Мгновенные схемы распределения токов на тягу поездов в границах межподстанционной зоны: а - при отсутствии рекуперации; б - при наличии рекуперации

а

Для схемы, представленной на рисунке 2, а, определение относительного значения потерь электроэнергии на тягу поездов осуществляется по формуле:

(ш ЭЧЭ1 + Ш ЭЧЭ2 ) - (Ш ЭПС1 + Ш ЭПС2)

^рис,,а = ^-Жэчэ' + ЖЭЧЭ2-1' 100% (3)

где ШЭЧЭ1, ШЭЧЭ2 - количество электроэнергии, отпущенной с шин тяговых подстанций соответственно ЭЧЭ1 и ЭЧЭ2;

ШЭПС1, ШЭПС2 - количество электроэнергии, потребленной электровозами ЭПС1 и ЭПС2. То есть относительные потери электроэнергии на тягу поездов есть отношение разности энергии всех источников и всех потребителей к энергии всех источников, но тогда согласно этой логике для схемы, представленной на рисунке 2,б, потери определяются так:

(ш эчэ1+ш эчэ2+щ^1 ) - ш эпс2

^Жрис.2,б = жЭЧЭ1 + ЖЭЧЭ2 + ЖЭПС1 100%, (4)

где Шр^1 - количество электроэнергии, рекуперированной электровозом ЭПС 1.

Результаты расчета уровня потерь электроэнергии на тягу поездов по формуле (4) при изменении объема энергии рекуперации и сравнение их с результатами расчета потерь по формуле (2) приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Изменение относительных потерь электроэнергии на тягу поездов при увеличении доли энергии рекуперации для условного участка при неизменном расходе электроэнергии на тягу поездов по счетчикам ЭПС

Расход электроэнергии, усл. ед. Объем энергии рекуперации, усл. ед. Относительное значение потерь электроэнергии на тягу поездов, % Погрешность определения потерь, %

по ЭЧЭ по ЭПС по формуле (2) по формуле (4)

100 90 0 10,0 10,0 0,0

90 90 10 11,1 10,0 10,0

80 90 20 12,5 10,0 20,0

70 90 30 14,3 10,0 30,0

60 90 40 16,7 10,0 40,0

50 90 50 20,0 10,0 50,0

Таким образом, из данных таблицы 2 видно, что при расчете по формуле (4) для условного участка, на котором выполняется один и тот же объем перевозочной работы и расход электроэнергии по счетчикам ЭПС не изменяется, с увеличением доли энергии рекуперации уровень потерь остается неизменным. Тогда в общем виде расчет относительного значения

потерь электроэнергии на тягу поездов должен выполняться по новой формуле:

(шЭЧЭ - шЭЧЭ )-(Ш ЭПС - шЭПС )

тп™ = ±-возв ;ЭЧЭ—ЭПС рек ' • 100%. (5)

ш - ш ЭЧЭ + ш ЭПС

гг ЭЧЭ гг возв ^ гг рек

Оценим влияние объема энергии рекуперации на уровень относительных потерь (небаланса) электроэнергии на тягу поездов по сети железных дорог. Согласно статистическим данным ОАО «Российские железные дороги» объем энергии рекуперации, учтенной по счетчикам ЭПС, увеличился с 906 млн кВтч в год в 2003 г. до 2621 млн кВт-ч в год в 2019 г.

При этом необходимо помнить о том, что в статистических данных о расходе электроэнергии на тягу поездов по счетчикам тяговых подстанций уже учтен возврат электроэнергии по выпрямительно-инверторным агрегатам и вводам 27,5 кВ, так как на всей сети железных дорог в настоящее время применяется сальдированный учет электроэнергии [7].

Результаты пересчета уровня потерь электроэнергии на тягу поездов за 2003 - 2019 гг. на сети железных дорог ОАО «Российские железные дороги» представлены в таблице 3. Как видно из данных таблицы 3, учет энергии рекуперации при расчете относительных потерь по формуле (5) приводит к снижению их значений (рисунок 3) и чем больше объем энергии рекуперации на сети железных дорог, тем выше погрешность определения относительных потерь по формуле (2).

Таблица 3 - Оценка относительных потерь электроэнергии на тягу поездов с учетом энергии рекуперации

Год Расход электроэнергии, млн кВтч Объем энергии рекуперации, млн кВтч Уровень относительных потерь, % Погрешность определения потерь, %

по ЭЧЭ по ЭПС по формуле (2) по формуле (5)

2003 34 128,30 30 222,21 906 14,1 13,7 2,6

2004 36 195,80 31 830,21 919 14,6 14,2 2,5

2005 36 790,20 32 255,04 873 14,7 14,4 2,3

2006 38 326,00 33 881,01 844 13,8 13,5 2,2

2007 40 406,00 35 900,60 909 13,4 13,1 2,2

2008 40 693,90 36 472,77 947 12,7 12,4 2,3

2009 36 665,20 33 449,03 927 11,3 11,0 2,5

2010 38 588,50 35 576,12 1078 10,6 10,3 2,7

2011 40 201,50 37 660,36 1278 9,5 9,2 3,1

2012 41 038,30 39 154,08 1563 8,4 8,1 3,7

2013 40 102,50 38 616,40 1682 7,9 7,6 4,0

2014 41 075,80 40 186,57 1945 6,9 6,6 4,5

2015 40 192,90 39 706,55 2086 6,4 6,1 4,9

2016 40 875,40 40 083,37 2151 7,2 6,8 5,0

2017 42 965,50 42 027,16 2370 7,7 7,3 5,2

2018 44 405,90 43 239,62 2475 8,2 7,8 5,3

2019 44 553,80 43 254,07 2621 8,8 8,3 5,6

15,0

10,0

7,5

5,0

^ ^ ^ ^ ^ ^ # ^ <> Л ^ Л Ф Л А «Д ^ # # # # ^ # # # # # # # # # #

Рисунок 3 - Значения относительных потерь электроэнергии на тягу поездов, определенные без учета и с учетом энергии рекуперации

5

Помимо корректировки формулы для определения относительных потерь (небаланса) электроэнергии на тягу поездов в настоящее время назрела необходимость и корректировки формулы для определения абсолютного значения потерь. В настоящее время значение потерь электроэнергии на тягу поездов в ОАО «Российские железные дороги» планируется использовать как один из ключевых показателей эффективности (КР1) деятельности Дирекции тяги и Трансэнерго. При этом необходимо будет выделить составляющие потерь, за которые они будут отвечать. Проведенный анализ структуры потерь показал, что в настоящее время из потерь электроэнергии на тягу поездов не выделяется расход электроэнергии по счетчикам тяговых подстанций, используемый для профилактического подогрева и плавки гололеда на проводах контактной сети, а также для обеспечения сохранного напряжения на малодеятельных электрифицированных участках железных дорог. Тогда абсолютное значение потерь (небаланса) электроэнергии на тягу поездов с учетом указанного потребления электроэнергии на нужды системы тягового электроснабжения Ж^3 должно определяться по формуле:

А ш"™ = (Ш343 - Ш 343 )-(Ш 3ПС - Ш 3ПС Ш - Ш СТ3 (6)

у возв / у рек / нетяг техн ' V '

Проведенные ранее исследования показали, что существует взаимное влияние параметров и режимов работы оборудования системы тягового электроснабжения на объем рекуперируемой энергии в границах участков железных дорог [8] и влияние объема энергии рекуперации, который во многом зависит от графика движения поездов [9], на уровень технологических потерь электроэнергии в системе тягового электроснабжения [10].

Таким образом, при оценке составляющих потерь электроэнергии на тягу поездов необходимо выделять потери электроэнергии в контактной сети от протекания энергии рекуперации от рекуперирующего 3ПС к 3ПС, движущемуся в режиме тяги, или к тяговой подстанции, которые могут быть определены по формуле [11]:

(ш 343 - ш 343 )-(ш 3ПС - ш 3ПС )-ш - ш СТ3

у возв / у рек / нетяг техн

д ттг _ \ возв / \ рек / пе1я1 техн тут 3ПС (Н\

рек' " ш - Ш 343 + Ш 3ПС рек . ( )

гг 3Ч3 гг возв ^ гг рек

На основании изложенного можно сделать выводы.

1. Проведенный анализ статистических данных на тягу поездов по сети железных дорог в целом и в границах Московского центрального кольца показал, что требуется корректировка методологии определения уровня относительного значения потерь (небаланса) электроэнергии на тягу поездов. Для этого необходимо в знаменателе расчетной формулы учитывать сумму расхода электроэнергии на тягу поездов по счетчикам тяговых подстанций и объема энергии рекуперации, возвращенной в контактную сеть по счетчикам электроподвижного состава. В этом случае снижение отчетных значений относительных потерь электроэнергии на тягу поездов по сети железных дорог составляет от 0,28 до 0,49 % от расхода электроэнергии на тягу поездов.

2. Так как уровень потерь электроэнергии на тягу поездов планируется использовать как один из ключевых показателей эффективности (КР1) деятельности Дирекции тяги и Транс-энерго при определении абсолютного значения потерь, необходимо учитывать расход электроэнергии на нужды системы тягового электроснабжения для профилактического подогрева и плавки гололеда на проводах контактной сети, а также для обеспечения сохранного напряжения на малодеятельных электрифицированных участках железных дорог.

3. С учетом изменения методики определения потерь (небаланса) электроэнергии на тягу поездов предложена новая формула для расчета составляющей потерь электроэнергии в контактной сети, обусловленной протеканием энергии рекуперации.

Список литературы

1. Никифоров, М. М. Оценка технологических потерь электроэнергии в системе тягового электроснабжения постоянного тока [Текст] / М. М. Никифоров, А. С. Вильгельм, А. В. Язов // Инновационные проекты и новые технологии в образовании, промышленности и на транспорте: Материалы науч.-практ. конф. / Омский гос. ун-т путей сообщения. -Омск, 2012. - С. 40 - 45.

2. Зверев, А. Г. Алгоритм выявления и анализа причин роста «небаланса» электроэнергии на тягу поездов в границах участков железной дороги [Текст] / А. Г. Зверев, М. М. Никифоров // Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте: Материалы всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием: В 2 т. - Красноярск: Гротеск, 2005. - Т. 1. -С. 209 - 212.

3. Зверев, А. Г. Методика расчета электропотребления и небаланса электроэнергии на тягу поездов в границах железных дорог и участков работы локомотивных бригад [Текст] /

A. Г. Зверев, М. М. Никифоров, В. Т. Черемисин // Ресурсосберегающие технологии в структурных подразделениях Западно-Сибирской железной дороги: Материалы науч.-практ. конф. / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2005. - С. 133 - 137.

4. Вильгельм, А. С. Пути повышения энергоэффективности на малом кольце Московской железной дороги с использованием инверторов [Текст] / А. С. Вильгельм, В. Л. Незевак,

B. Т. Черемисин // Транспорт Урала / Уральский гос. ун-т путей сообщения. - Екатеринбург. -2014. - № 3 (42). - С. 90 - 94.

5. Никифоров, М. М. Повышение энергетической эффективности Московского центрального кольца в условиях применения рекуперативного торможения и накопителей электрической энергии [Текст] / М. М. Никифоров, А. С. Вильгельм, О. А. Комякова // Инновационные проекты и технологии в образовании, промышленности и на транспорте: Материалы науч. конф. / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2018. - С. 286 - 293.

6. Черемисин, В. Т. Оценка потенциала повышения энергоэффективности Московского центрального кольца за счет применения выпрямительно-инверторных преобразователей [Текст] / В. Т. Черемисин, М. М. Никифоров, А. С. Вильгельм // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск. - 2019. - № 3 (39). - С. 57 - 67.

7. Анализ возможности применения сальдированного учета электроэнергии на тягу поездов [Текст] / В. Т. Черемисин, Ю. В. Кондратьев и др. // Известия Петербургского ун-та путей сообщения / Петербургский гос. ун-т путей сообщения. - СПб. - 2008. - № 1 (14). -

C. 90 - 101.

8. Никифоров, М. М. Влияние параметров и режимов работы системы тягового электроснабжения на эффективность использования энергии рекуперации [Текст] / М. М. Никифоров, А. С. Вильгельм, В. И. Гутников // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск. - 2017. - № 1 (29). - С. 74 - 90.

9. Незевак, В. Л. Основные подходы к оценке влияния графика движения поездов на расход электроэнергии [Текст] / В. Л. Незевак, М. М. Никифоров, С. Ю. Ушаков // Инновационные проекты и технологии в образовании, промышленности и на транспорте: Материалы науч. конф. / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2015. - С. 122 - 128.

10. Вильгельм, А. С. Влияние энергии рекуперации на уровень потерь в системе тягового электроснабжения [Текст] / А. С. Вильгельм, М. М. Никифоров // Транспорт Урала / Уральский гос. ун-т путей сообщения. - Екатеринбург. - 2017. - № 2 (53). - С. 55 - 60.

11. Никифоров, М. М. Организация учета электроэнергии на фидерах контактной сети как элемент цифровизации тяговых подстанций постоянного тока [Текст] / М. М. Никифоров // Современные гуманитарные, медицинские и технические науки в мировом контексте: Сб. науч. трудов междунар. науч.-практ. конф. - М.: Научная библиотека, 2020. - С. 218 - 222.

References

1. Nikiforov M. M., Vilgelm A. S., Yazov A. V. Estimation of technological losses of electric power in the DC traction power supply system [Ocenka tekhnologicheskih poter' ehlek-troehnergii v sisteme tyagovogo ehlektrosnabzheniya postoyannogo toka]. Materialy nauchno-prakticheskoj konferencii, posvyashchennoj Dnyu Rossijskoj nauki: «Innovacionnye proekty i novye tekhnologii v obrazovanii, promyshlennosti i na transporte» (Materials of the scientific-practical conference dedicated to the Day of Russian Science: «Innovative projects and new technologies in education, industry and transport»). - Omsk, 2012, pp. 40 - 45.

2. Zverev A. G., Nikiforov M. M. Algorithm for identifying and analyzing the reasons for the growth of "unbalance" of electric power for train traction within the railway sections [Algo-ritm vyyavleniya i analiza prichin rosta «nebalansa» elektroenergii na tyagu poyezdov v granitsakh uchastkov zheleznoy dorogi]. Materialy Vserossiy-skoy nauchno-tekhnicheskoy kon-ferentsii s mezhdunarodnym uchastiyem: "Resursosberegayushchiye tekhnologii na zheleznodorozhnom transporte", v 2 t. T. 1 (Materials of the All-Russian scientific and technical conference with international participation: «Resource-saving technologies in railway transport». In 2 vol. Vol. 1). - Krasnoyarsk, 2005, pp. 209 - 212.

3. Zverev A. G., Nikiforov M. M., Cheremisin V. T. Methodology for calculating power consumption and unbalance of electric power for traction of trains within the boundaries of railways and sections of locomotive crews [Metodika rascheta elektropotrebleniya i nebalansa elektroenergii na tyagu poyezdov v granitsakh zheleznykh dorog i uchastkov raboty lokomo-tivnykh brigad]. Materialy nauchno-prakticheskoy konferentsii: "Resursosberegayushchiye tekhnologii v strukturnykh podrazdeleniyakh Zapadno-Sibirskoy zheleznoy dorogi" (Materials of the scientific-practical conference: «Resource-saving technologies in structural units of the West Siberian Railway»). - Omsk, 2005, pp. 133 - 137.

4. Vilgelm A. S., Nezevak V. L., Cheremisin V. T. Ways to improve energy efficiency on the Small Ring of Moscow Railway with the help of inverters [Puti povysheniya energoeffek-tivnosti na Malom kol'tse Moskovskoy zheleznoy dorogi s ispol'zovaniem invertorov]. Transport Urala - Transport of the Urals, 2014, no. 3 (42), pp. 90 - 94.

5. Nikiforov M. M., Vilgelm A. S. Komyakova O. O. Increase of energy efficiency of the Moscow Central Ring in conditions of application of regenerative braking and energy storages [Povyshenie energeticheskoy effektivnosti Moskovskogo tsentral'nogo kol'tsa v usloviyakh primeneniya rekuperativnogo tormozheniya i nakopiteley elektricheskoy energii]. Inno-vatsionnyye proyekty i tekhnologii v obrazovanii, promyshlennosti i na transporte: Materialy nauchnoy konferentsii (Innovative projects and technologies in education, industry and transport: Proceedings of the scientific conference). - Omsk, 2018, pp. 286 - 293.

6. Cheremisin V. T., Nikiforov M. M., Vilgelm A. S. Assessment of the Moscow Central Ring energy efficie1ncy potential through the use of rectifier-inverter converters [Otsenka po-tentsiala povysheniya energoeffektivnosti Moskovskogo tsentral'nogo kol'tsa za schet primeneniya vypryamitel'no-invertornykh preobrazovateley]. Izvestiia Transsiba - The journal of Transsib Railway Studies, 2019, no. 3 (39), pp. 57 - 67.

7. Cheremisin V. T., Kondratiev Yu. V., Komyakova O. O., Privalov S. Ya. Analysis of the possibility o application of balancing electric power account to train traction [Analiz vozmozhnosti primeneniya sal'dirovannogo uchota elektroenergii na tyagu poyezdov]. Izvestiya Peterburgskogo universiteta putej soobshcheniya - Proceedings of Petersburg Transport University, 2008, no. 1 (14), pp. 90 - 101.

8. Nikiforov M. M., Vilgelm A. S. Gutnikov V. I. Influence of parameters and operating modes traction power supply system on efficiency of energy recovery use. [Vliyaniye par-ametrov i rezhimov raboty sistemy tyagovogo elektrosnabzheniya na effektivnost' ispol'zovani-ya energii rekuperatsii]. Izvestija Transsiba - The Journal of Transsib Railway Studies, 2017, no. 1 (29), pp. 74 - 90.

Железнодорожный путь, изыскание и проектирование железных дорог

9. Nezevak V. L., Nikiforov M. M., Ushakov S. Yu. The main approaches to the assessment of the effect of the train schedule on electricity consumption [Osnovnyye podkhody k otsenke vliyaniya grafika dvizheniya poyezdov na raskhod elektroenergii]. Innovatsionnyye proyekty i tekhnologii v obrazovanii, promyshlennosti i na transporte: Materialy nauchnoy konferentsii (Innovative projects and technologies in education, industry and transport: Proceedings of the scientific conference). - Omsk, 2015, pp. 122 - 128.

10. Vilgelm A. S., Nikiforov M. M. Energy recovery influence on the level of losses in traction power supply system [Vliyaniye energii rekuperatsii na uroven' poter' v sisteme tyago-vogo elektrosnabzheniya]. Transport Urala - Transport of Urals, 2017, no. 2 (53), pp. 55 - 60.

11. Nikiforov M. M. Organization of electricity accounting on feeders of the contact network as an element for digitalization of DC traction substations [Organizatsiya ucheta elektroenergii na fiderakh kontaktnoy seti kak element tsifrovizatsii tyagovykh podstantsiy postoyan-nogo toka]. Sovremennye gumanitarnye, medicinskie i tekhnicheskie nauki v mirovom kontek-ste: Sb. nauch. trudov mezhdunar. nauch. -prakt. konf. (Modern humanitarian, medical and technical Sciences in the world context: Collection of scientific papers of the international scientific and practical conference). - Moscow, 2020, pp. 218 - 222.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРЕ

Никифоров Михаил Михайлович

Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).

Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.

Кандидат технических наук, заместитель директора Научно-исследовательского института энергосбережения на железнодорожном транспорте Омского государственного университета путей сообщения.

Тел.: (381-2) 44-39-23.

E-mail: [email protected]

БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ

Никифоров, М. М. Совершенствование методики определения потерь электроэнергии на тягу поездов [Текст] / М. М. Никифоров // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск. - 2020. -№ 1 (41). - С. 98 - 107.

INFORMATION ABOUT THE AUTHOR

Nikiforov Mikhail Mikhailovich

Omsk State Transport University (OSTU)

35, Marx av. Omsk, 644046, Russia.

Cand.Tech.Sci, deputy director, Research Institute for Energy Efficiency in Railway Transport, Omsk State Transport University.

Тел.: (381-2) 44-39-23.

E-mail: [email protected]

BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION

Nikiforov M. M. Improvement of methodology for determination of electric power loses on train traction. Journal of Transsib Railway Studies, 2020, no. 1 (41), pp. 98 - 107 (In Russian).

УДК 629.4.027.4:629.46

М. Ф. Капустьян, А. В. Обрывалин, К. В. Аверков, О. П. Супчинский

Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС), г. Омск, Российская Федерация

СПОСОБ ИСКЛЮЧЕНИЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИХ ПОВРЕЖДЕНИЙ ПОВЕРХНОСТИ КАТАНИЯ ВАГОННЫХ КОЛЕС ПРИ РОСПУСКЕ ГРУЗОВЫХ

СОСТАВОВ НА НЕМЕХАНИЗИРОВАННЫХ СОРТИРОВОЧНЫХ ГОРКАХ

Аннотация. Статья посвящена вопросу устранения термомеханических повреждений на поверхности катания колесных пар вагонов, возникающих при использовании для снижения их скорости тормозных башмаков. Предлагается новая конструкция тормозного башмака, оснащенного электромагнитами, обеспечивающая торможение без заклинивания колесной пары. Выполнен расчет тормозного усилия и обеспечиваемого замедления.

Ключевые слова: торможение, башмак, трение, электромагнит, колесо, рельс, вагон.