Особенности разработки графика на электрифицированных линиях и линиях с двухпутными вставками

Некоторые особенности прокладки поездов на графике при электрической тяге связаны с зависимостью реализуемой мощности локомотива от числа и взаимного расположения поездов на графике, степени равномерности их прокладки и чередования по массе и скорости. Влияние этих факторов сказывается на общей нагрузке тяговой сети, уровне напряжения на токоприемнике локомотива и, следовательно, на скорости движения поездов.

Поэтому для электрифицированных линий равномерное расположение поездов на графике имеет особенно важное значение. Целесообразно чередовать на графике линии хода грузовых поездов с пассажирскими и ускоренными, особенно в периоды сгущенного движения. При большом сгущении поездов в отдельные часы или периоды суток необходимо проверять время хода поездов по перегону в зависимости от потери напряжения в контактной сети.

Основой для установления зави­симостей, позволяющих корректировать времена хода и межпоездные интервалы с учетом, действительного падения напряжения на участке, должны быть тяговые расчеты.

Время хода поезда при фактическом напряжении на токоприемнике электровоза, мин, определяется

где время хода поезда в пределах рассматриваемого участка при расчетном напряжении соответственно общее и при движении под током по автоматической характеристике; номи­нальное напряжение на выводных шинах тяговой подстанции, В; расчетное напряжение на токоприемнике электровоза, В; средняя потеря напряжения в контактной сети, В.

Составленный на заданные размеры движения поездов график должен обеспечивать равномерную нагрузку на тяговые подстанции и наименьшее падение напряжения на токоприемнике каждого пропускаемого по участку поезда.

При обра­щении однотипных поездов это тре­бование сводится к обеспечению равномерной их прокладки с рав­ными интервалами. Кроме того, при прокладке линий хода поездов на графике следует учитывать также профиль пути, стремясь располагать эти линии так, чтобы при следова­нии одного поезда на подъем одно­временно другой поезд следовал под уклон. Такое расположение поездов особенно эффективно на участках, где применяется рекуперативное торможение. В этом случае повы­шенное потребление энергии по­ездом, следующим на подъем, в известной мере компенсируется энергией, возвращаемой поездом, следующим под уклон с тормо­жением.

При одновременном обращении поездов разных весовых категорий (тяжеловесные и соединенные, по­рожние) следует избегать концент­рации на графике «ниток» для тяже­ловесных и соединенных.

Перед составлением графика для электрифицированных линий на перегонах и блок участках с наи­большим расходом электроэнергии должен быть проанализирован про­дольный профиль и в зависимости от него с учетом схемы питания участка осуществлена прокладка поездов. Наиболее характерные типы профилей приведены на рис. 30.1. При профилях первого типа расположение на графике поездов одного направления, сле­дующих на подъем, как правило, не зависит от расположения поездов обратного направления, следующих по спуску в большинстве случаев без тока.

Рисунок 30.1 – Характерные типы профиля пути на фидерных зонах:

1 – в одном направлении сплошной подъем, в обратном – спуск;

2 – равнинный; 3 – c горбом; 4 – с ямой; 5 – пилообразный.

При втором типе профиля поезда, как правило, потребляется значительное количество энергии и при прокладке их на графике следует стремиться к тому, чтобы поезда противоположных направлений располагались относительно друг друга по схеме, приведенной на рис. 30.2. Наибольшее потребление тока происходит в сравнительно непродолжительные интервалы времени t ₁ и t ₂, а поезда при этом располагаются вблизи тяговых подстанций, что создает условия для меньшей потери напряжения в тяговой сети.

При профилях третьего и четвертого типов поезда одну часть участка проходят без тока, другую – под током. Составляя график, следует стремиться к такому расположению поездов, при котором максимально бы сокращалось одновременное следование их под током. На этих типах профиля большое значение для поддержания нормального уровня напряжения в контактной сети имеет рекуперация электроэнергии электровозами поездов, следующих под уклон.

Рисунок 30.2 – Расположение поездов в фидерной зоне при равнинном профиле

При профилях пятого типа наиболее выгодное расположение поездов на графике (особенно при значительных размерах движения) установить трудно. Целесообразно намечаемое расположение поездов на графике сравнивать с другими вариантами по значению среднего падения напряжения и выбирать наилучший. В ряде случаев в период сгущенного следования поездов од­ного направления целесообразно ослаблять встречный поток.

На линиях с безостановочными скрещениями длину двухпутных вставок устанавливают с учетом некоторого резерва для компенсации возможной неодновременности прибытия поездов противоположных направлений на вставку. Кроме того, по условиям профиля и плана пути, а также расположения существующих раздельных пунктов фактическая длина вставок в ряде случаев оказывается длиннее расчетной. В связи с этим ось безостановочного скрещения на вставке может изменять свое положение (рис. 30.3). Крайние положения I и III оси безостановочного скрещения определяются минимальными интервалами по соответствующим рас четным осям, при которых еще возможно безостановочное скрещение. Если время подхода поездов противоположного направления к вставке таково, что интервал нарушается (в меньшую сторону), то безостановочное скрещение не состоится. Положение II-промежуточное, при нем т.е. в фактических интервалах скрещения есть определенный запас против мини­мально допустимых. Чем длиннее двухпутная вставка, тем больше возможностей изменять положение оси безостановочного скрещения. Используя это обстоятельство при построении графика, следует стремиться предусматривать определенный запас времени сверхминимальных интервалов с тем, чтобы обеспечить более устойчивое осу­ществление безостановочных скре­щений при возможных отклонениях поездов от графика.

Рисунок 30.3 – Схема изменения положения осей безостановочного скрещения на двухпутной вставке

30.3. Выделение в графике движения постоянного «ядра» поездов

Для линий с колебаниями перевозок более 20% от их максимального уровня с преобладанием размеров движения меньших, чем среднегодовые, целесообразно составлять основной график на тот уровень перевозок, который по реализации их является наиболее продолжительным, а вариантный – на уровень размеров движения месяца максимальных перевозок.

Исследования ВНИИЖТа и в частности к.т.н. А. Д. Чернюгова показывают, что составлять вариантные графики для разных размеров движения с перекладкой каждый раз «ниток» расписаний и изменением в связи с этим графиков оборота локомотивов является нецелесообразным. Это нарушает установившуюся технологию работы станций, депо, вагонных участков. В связи с этим для обеспечения наибольшей стабильности в пропуске поездов по графику «нитки» их хода разделяются на три категории.

Первую категорию составляют расписания постоянного, ежедневного обращения – так называемое «ядро» поездов. Вторая категория – факультативные расписания, которые используются при увеличении размеров движения. Третью категорию составляют дополнительные расписания, которые используются только в отдельные дни при резком увеличении размеров движения. Расписания каждой категории по возможности не должны оказывать влияния друг на друга.

Независимость расписаний разных категорий достигается разработкой графика сначала на «ядро» поездов. Затем, не трогая «ниток», составляющих «ядро» графика, прокладывают факультативные расписания и в последнюю очередь – расписания для дополнительных поездов. Разработанный таким образом график объединяет все возможные его варианты, учитывающие изменения размеров движения.