Изучение и сравнение различных видов тяги

Цель - анализ преимуществ различных видов тяги.

Оборудование: подвижной состав на полигоне ГПОУ НТТТ.

Краткие теоретические сведения

Одним из решающих технико-экономических преимуществ электрической и тепловозной тяги, обусловивших полную замену ими паровой тяги, является высокий коэффициент использования энергоресурсов, т.е. КПД электровозов и тепловозов.

При прогрессивных видах тяги существенно возрастает пропускная и провозная способность железных дорог. Замена тепловозной тяги электрической на однопутных линиях при профиле средней трудности повышает пропускную способность на 10-20%. На однопутных линиях с легким профилем электрическая тяга может дать прирост пропускной способности по сравнению с тепловозной 30-35% и более.

Рост пропускной и провозной способности электрической тяги, как более надежной по сравнению с тепловозной происходит, во-первых, за счет увеличения массы поезда, что объясняется особенностью тяговых характеристик электровозов, мощность которых при небольших скоростях в условиях трудного профиля повышается, у тепловозов же она постоянная в большом диапазоне скоростей; во-вторых, за счет увеличения ходовой и технической скоростей движения поездов, а также участковой скорости.

В результате повышения массы и скорости движения поездов при электрической тяге увеличивается производительность электровозов по сравнению с тепловозами.

Производительность труда работников локомотивного хозяйства при электрической тяге выше, чем при тепловозной, а расходы ниже. Это обуславливается высокой производительностью электровозов, а также сокращением численности работников, занятых на ремонте и техническом обслуживание электровозов.

В сопоставимых условиях внедрение электрической тяги вместо тепловозной снижает себестоимость перевозок на 10-15%. Это объясняется тем, что полигон сети, обслуживаемый электрической тягой, имеет примерно вдвое большую грузонапряженность и лучшее техническое оснащение.

На маневровой работе существенны преимущества тепловозной тяги по сравнению с электрической. Применение тепловозов на маневрах по сравнению с обычными питающимися от контактной сети электровозами не требует дорогостоящего оборудования этой сети над всеми станционными путями в местах производства маневров. Особенно эффективно применение на маневровой работе тепловозов с гидромеханической и электрическими передачами.

Электрификация магистральных железных дорог, давая экономию эксплуатационных расходов по сравнению с тепловозной тягой и сокращая время продвижения грузов и пассажиров, требует больших капитальных вложений в строительство тяговых подстанций и контактной сети. Поэтому применение электротяги становится эффективным лишь при определенных условиях, в первую очередь, при более высокой грузонапряженности.

Преимущества переменной электротяги

Уменьшение силы тока в КС за счет применения высокого напряжения 25кВ. Следствие - более длинные интервалы между тяговыми подстанциями и уменьшение количества самих подстанций. Любое необходимое напряжение на электровозе и электропоезде можно получить за счет трансформатора, который имеет КПД, близкий к 100% и очень высокую надежность. При постоянном токе для этих целей используются электромашинные преобразователи (мотор-генераторы) или электронные статические преобразователи, которые дороги и ненадежны. На переменном токе на электровоз можно передавать большую мощность, чем на постоянном. КС переменного тока можно использовать, как резервное питание для устройств СЦБ. На постоянном токе кроме основной ВСЛСЦБ на опоры КС еще вешают ВЛПЭ. На переменном токе проще погасить электрическую дугу, которая возникает при проходе секционных изоляторов, при пробое воздушных промежутков, при переключениях мачтовых разъединителей, поскольку дуга может сама погаснуть при переходе фазы через нулевое значение, причем вне зависимости от наличия в цепи реактивных сопротивлений. Проще конструкция тяговых подстанций. Один мощный выпрямитель гораздо ненадежнее, чем выпрямитель на порядок меньшей мощности на каждом электровозе.

Порядок выполнения работы

1. Сделать анализ экономической эффективности использования электрической и тепловозной тяги.

2. Описать преимущества электротяги на переменном токе.

3. Сделать вывод.

Содержание отчета

1. Тема и цель занятия.

2. Оборудование.

3. Анализ экономической эффективности использования электрической и тепловозной тяги.

4. Письменные ответы на контрольные вопросы.

5. Вывод.

Контрольные вопросы

1. Перечислите общее устройство электровозов постоянного и переменного тока. В чем их принципиальное различие?

2. В чем преимущество электротяги на переменном токе?

Практическое занятие № 8