Как повысить участковую скорость в грузовом движении

В работах профессора МИИТа А.С. Курбасова "Социальная значимость железных дорог России: потребности и возможности" высказаны соображения о возможности улучшения базовых показателей деятельности холдинга ОАО «РЖД». В них рассматриваются преимущественно грузовые перевозки, как определяющие основную физическую нагрузку на сеть дорог и финансовое состояние Компании.

Стратегическая цель высказываемых инновационных предложений — существенное повышение участковых скоростей движения поездов и увеличение скоростей доставки грузов. По утверждению А.С. Курбасова, сделать это можно, в том числе путем внедрения в эксплуатацию грузовых электровозов с асинхронным тяговым приводом. Как известно, для железных дорог России, в основном Восточного полигона, двумя российскозарубежными компаниями велись разработки электровозов пятого поколения с асинхронным тяговым приводом. Это электровоз 2ЭС7 производства ООО «Уральские локомотивы» (совместное предприятие группы «Синара» и концерна «Siemens AG») и электровоз 2ЭС5 «Скиф» производства ООО «ПК “НЭВЗ”» (входит в состав компании ЗАО «Трансмашхолдинг») при участии французской фирмы «Alstom Transport». Сравнительный анализ этих двух электровозов и привел в своей работе профессор А.С. Курбасов, в которой указано на преимущество электровозов 2ЭС7 перед электровозами 2ЭС5. Данное преимущество заключается в возможности реализации более высоких скоростей движения поезда расчетного веса на расчетном подъеме, что подтверждается при сравнении тяговых характеристик грузовых электровозов переменного тока (см. рисунок). Как следует из этого рисунка, электровозы с асинхронным тяговым приводом значительно превосходят электровозы с коллекторным тяговым приводом по тяговым и скоростным показателям.

Тяговые характеристики электровозов с асинхронным тяго­вым приводом одинаковы в зоне ограничений, однако они от­личаются в рабочей зоне. Например, при движении по подъему крутизной 5,9 %о с поездом массой 6300 т длительная скорость движения поезда с электровозом 2ЭС5 будет примерно состав­лять 57 км/ч, а с электровозом 2ЭС7 — 63 км/ч, что значительно выше. При этом у электровоза 2ЭС7 расчетный коэффициент сцепления составляет порядка 0,265, что приемлемо по усло­виям сцепления колеса и рельса, а у электровоза 2ЭС5 — 0,345, при котором становится сомнительной возможность устойчи­вой реализации расчетной силы тяги.

Именно условия движения поездов на подъеме обуславли­вают значительное число отказов оборудования, повышенный износ бандажей и рельсов, а также приводят к сбоям движения из-за растяжек поездов. Важно и то, что пониженные скорости на подъеме ограничивают пропускную способность, и там, где она на пределе, необходимо будет снижать массу поезда, чтобы повысить скорость движения по подъему.

 

Сравнение тяговых характеристик электровозов переменного тока
Рис. Сравнение тяговых характеристик электровозов переменного тока

В конце 2014 г. на Восточно-Сибирской дороге были прове­дены испытания нового электровоза 2ЭС5 с асинхронным тяговым приводом. По результатам 22-х опытных поездок был составлен отчет. В заключительной части отчета испытателями было рекомендовано организовать на полигоне Тайшет — Таксимо — Тайшет опытную эксплуатацию локомотивов 2ЭС5 продолжительностью до трех месяцев в целях наработки рекомендованного пробега и достижения требуемого проката бандажей колесных пар, настройки алгоритма системы управления специалистами ООО «ПК “НЭВЗ”» и «ТРТранс». По неизвестным нам причинам, повторные испытания электровозов 2ЭС5 пока не проведены, а данных по испытанию электровозов 2ЭС7 найти не удалось. Поэтому у некоторых специалистов-«тяговиков» бытует мнение, что электровозам с коллекторным тяговым приводом нет альтернативы.

Однако в этом же отчете приведены результаты анализа расшифровки скоростемерных лент грузовых электровозов 2ЭС5К с коллекторными тяговыми электродвигателями за 2013 г. и 10 мес. 2014 г. на участке Тайшет — Таксимо —Тайшет. Ниже приведем некоторые выдержки из этого анализа. Так, за 10 мес. 2014 г. в журнале формы ТУ-133 № 4 по эксплуатационным локомотивным депо северного хода Восточно-Cибирской дороги зарегистрировано 5282 случая проследования лимитирующих подъемов со скоростями ниже расчетных, что на 56,8 % больше, чем за весь 2013 г. (на 82,9 % больше, чем за 10 мес. 2013 г.) Наибольшее количество невыполненных расчетных скоро­стей движения по северному ходу приходится на участки Новый Уоян — Новая Чара и Тайшет — Вихоревка, соответственно, 3,8 % и 8,7 % к общему количеству случаев за 10 мес. 2014 г. Вводом в эксплуатацию на этих участках грузовых электровозов с асинхронным тяговым приводом можно кардинально изме­нить картину по повышению участковой скорости и значительно снизить случаи движения со скоростью ниже расчетной.

Канд. техн. наук В.В. МАКАРОВ, проректор, доцент Иркутского государственного университета путей сообщения, д-р техн. наук А.М. ХУДОНОГОВ, профессор кафедры «Электроподвижной состав» ИРГУПС