Некоторые особенности проектирования железных дорог под электрическую и тепловую тягу

Электрическая тяга. Необходимо различать два случая: проектирование новой железной дороги сразу под электрическую тягу и переустройство существующей железной дороги под электротягу.

В первом случае основной особенностью является то, что размещение раздельных пунктов при проектировании трассы должно производиться по иным нормам, чем это делается для паровой тяги, и вопрос о выборе руководящего уклона решается с учётом особенностей, свойственных электротяге.

Другой особенностью является то, что благодаря значительно меньшему диапазону скоростей, свойственному электровозам, разница в длине перегонов на участках вольного хода и на участках напряжённого хода сглаживается, и перегоны получаются достаточно близкими по длине.

В настоящее время не существует официальных нормативов для размещения раздельных пунктов на линиях, проектируемых сразу под электротягу.

В некоторых источниках в этих случаях рекомендуется размещать раздельные пункты, исходя из чистого времени хода пары поездов в 30 мин., принимая скорости: на руководящем подъёме—30—35 км/час, на площадке — 40 км/час при руководящих уклонах до 11 %„ и 50 км/час при больших значениях руководящих уклонов, на руководящих спусках—60—65 км/час. Для промежуточных уклонов скорость предлагается при этом определять по интерполяции.

При этих условиях расстояния между раздельными пунктами получаются порядка 10—12 км. Так как при электротяге отпадают операции по набору воды на станциях, то расчётное время хода на перегонах, примыкающих к промежуточным станциям с водоснабжением, не должно уменьшаться, как это рекомендуется при паровой тяге.

Руководящий уклон на электрифицируемых участках эксплоатируемых линий, как правило, сохраняется существующий, но следует проверить элементы профиля круче руководящего на возможность преодоления их полногрузным поездом при расчётном электровозе за счёт сил инерции.

На новых линиях, проектируемых сразу под электротягу, выбор руководящего уклона в основном производится по тем же принципам, как и при паровой тяге. Особенности электротяги, которые могут повлиять на окончательные выводы, заключаются в том, что с применением более крутых уклонов не получается столь резкого увеличения перевозочных расходов, как это имеет место при паровой тяге. Кроме того, применение более крутых уклонов повышает эффективность рекуперации энергии.

Влияние более крутых руководящих уклонов на строительную стоимость линии остаётся таким же, как и при паровой тяге: она уменьшается с увеличением значения руководящего уклона; вместе с тем с увеличением крутизны уклона уменьшается и общая стоимость устройств электроснабжения.

В силу этих и ряда других условий при электротяге практически удаётся всегда легче вписывать линию в рельеф местности уклонами, близкими к средним её уклонам в натуре.

Условия применения кратной тяги на электрических железных дорогах также более благоприятны, чем при паровой тяге, что допускает эффективное использование кратной тяги как основного способа преодоления высотных препятствий на отдельных участках.

Величина уклонов кратной тяги при движении двумя электровозами получается несколько больше, чем для паровозов, благодаря меньшему отношению веса локомотива к весу состава поезда.

Наибольшая допускаемая величина уклона при кратной тяге с двумя электровозами принимается согласно табл. 106.

Таб. 106. Наибольшие допускаемые уклоны при тяге двумя электровозами

Кроме указанных предпосылок, влияющих на уменьшение строительной стоимости, при проектировании новых железных дорог с электрической тягой строительная стоимость, при прочих равных условиях, снижается по тем статьям расходов, которые зависят от скоростей движения и веса поезда.

К числу их прежде всего относится более редкое расположение деповских пунктов, уменьшение штата, зависящего от движения, а следовательно, и уменьшение гражданского строительства. Кроме того, отпадает необходимость в устройстве пунктов поездного водоснабжения и громоздких складов топлива.

Выбор основных элементов проекта (выбор системы тока и напряжения, вопросы электроснабжения проектируемой линии, размещение тяговых подстанций, линии электропередачи, контактная сеть, выбор типа электровоза) производится на основе технико-экономического анализа овладения перевозками.

Конкретные указания по всем этим вопросам приводятся в 8-м томе «Технического справочника железнодорожника».

Тепловозная тяга. При проектировании железных дорог с тепловозной тягой наиболее значительные особенности присущи устройствам тягового хозяйства (см. ТСЖ, том 6).

В отношении же основных элементов проектирования железных дорог с тепловозной тягой остаются в силе общие принципы технико-экономического обоснования, как и при паровой тяге.

Так, условия допущения наибольших значений руководящего уклона остаются в основном те же, что и при паровой тяге, но при тепловозной тяге расчёт веса состава производится из условия установившегося движения на руководящем подъёме при использовании не максимальной силы тяги, ограниченной по сцеплению, а длительной силы тяги по двигателю; благодаря этому создаются значительные запасы силы тяги по сцеплению и практически отпадает ограничение руководящего уклона условиями трогания с места.

Величины уклонов кратной тяги принимаются те же, что и при паровой тяге.

Специальных нормативов для размещения раздельных пунктов при тепловозной тяге в настоящее время не существует, вследствие чего можно пользоваться теми же нормами размещения раздельных пунктов, что и для паровой тяги.