WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 41 |
Министерство транспорта Российской федерации Федеральное агентство железнодорожного транспорта Московский государственный университет путей сообщения Самарская государственная академия путей сообщения ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ Под редакцией профессора В.П. Феоктистова профессора Ю.Е. Просвирова Рекомендовано учебно-методическим объединением в качестве учебника для студентов вузов железнодорожного транспорта Москва Самара 2006 1 УДК 629.423 ББК 39.232.

Э 45 Рецензенты:

Профессор, заведующий кафедрой «Подвижной состав и энергоснабжение железных дорог и метрополитена» РАПС Э.Э. Ридель Заместитель начальника Отдела Департамента технической политики ОАО «РЖД» Н.А. Сидоров Генеральный директор ЗАО «Кронид-ЭЛ» В.Н. Ляпустин Авторы:

Профессор В.П. Феоктистов (главы 1 и 2, словарь терминов);

профессор Г.Г. Рябцев (глава 2); профессор Ю.Е. Просвиров (главы 4, 6, 7 и 8, словарь терминов); профессор В.Н. Пупынин (глава 5), профессор Е.К. Рыбников (глава 3, словарь терминов); доцент С.В. Володин (глава 3);

доцент В.В. Иванов (глава 8) Электрические железные дороги [Текст] : учебник / под ред. проф. В.П.

Э 45 Феоктистова, проф. Ю.Е. Просвирова ; Моск. ун-т путей сообщения; Самарская гос. акад. путей сообщения. – Самара : СамГАПС, 2006. – 312 с. – 500 экз. – ISBN 5-98941-032-8; ISBN 5-7876-0020-7.

Приведены основные сведения об электрических железных дорогах, описана конструкция основных узлов и агрегатов электроподвижного состава, рассмотрены вопросы электроснабжения электрических железных дорог, эксплуатационной деятельности железных дорог, локомотивного хозяйства. Учебник рассчитан на студентов специальности 190303 «Электрический транспорт железных дорог». Отдельные разделы могут использоваться студентами других специальностей.

УДК 629.423 ББК 39.232 ISBN 5-7876-0020-7 © МИИТ, 2006 ISBN 5-98941-032-8 © СамГАПС, 2006 2 Игорю Петровичу Исаеву, посвящается 19 (06).08.1916 – 27.11.Эта книга посвящена выдающемуся ученому в области железнодорожного транспорта, заслуженному деятелю науки и техники РСФСР, профессору, академику Российской Академии транспорта ИСАЕВУ Игорю Петровичу.

Нет уголка на просторах нашей страны, где бы специалисты железнодорожного транспорта не знали этого имени. Инженеры, научные работники, руководители многих организаций железнодорожного транспорта, бывшие и теперешние студенты знают его не только как преподавателя, профессора, заведующего кафедрой, но и как ученого, автора и соавтора длинного ряда учебников по многим отраслям знаний железнодорожного транспорта.

Везде, где есть выпускники вузов нашей отрасли, есть частичка Игоря Петровича ИСАЕВА. Он подготовил шестьдесят кандидатов и девять докторов технических наук. Его научная школа, основанная на применении методов теории вероятностей и математической статистики, статистической физики, а также теории случайных процессов открыла новую страницу в исследовании, изучении и решении насущных задач железнодорожного транспорта. Статистические расчеты при определении надежности работы локомотивов, силы тяги, коэффициента сцепления, показателей динамических качеств электрического подвижного состава, виброустойчивости механического, электросилового и электронного оборудования электровозов позволили значительно повысить эффективность использования их работы, что в полной мере было реализовано на сети железных дорог России и стран СНГ.

Его многократно переиздававшийся учебник по основам теории электрической тяги стал настольной книгой не для одного поколения инженеровэлектромехаников путей сообщения.

ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие Глава 1. Система локомотивной тяги на отечественных железных дорогах 1.1. Подвижной состав железных дорог 1.2. Виды тяги – автономные и неавтономные 1.3. Особенности электрической тяги – непрерывное взаимодействие э.п.с. и системы электроснабжения железной дороги 1.4. Механика движения поезда 1.5. Режимы движения поезда 1.6. Природа сил, действующих на поезд 1.7. Определение массы поезда 1.8. Энергетика движения поезда 1.9. Эффективность электрической тяги 1.10. Перспективные виды систем электрической тяги Глава 2. Электрическое оборудование электрического подвижного состава 2.1. Основные элементы силовой цепи э.п.с. постоянного тока 2.2. Основные элементы силовой цепи э.п.с. переменного тока 2.3. Электрическое оборудование цепей управления э.п.с.

2.4. Защита электрического оборудования э.п.с.

2.5. Вспомогательное оборудование э.п.с.

2.6. Расположение электрооборудования на э.п.с.

Глава 3. Механическая часть электровозов и электропоездов постоянного и переменного тока 3.1. Общие сведения 3.2. Назначение основных узлов и классификация механической части 3.3. Устройство тележек электроподвижного состава 3.4. Устройство колёсных пар, букс и рам тележек 3.5. Кузова электровозов и электропоездов 3.6. Взаимодействие колесных пар и рельсового пути 3.7. Рессорное подвешивание, его характеристика Глава 4. Железнодорожный путь 4.1. Основы устройства железнодорожного пути, план и профиль. Габариты 4.2. Земляное полотно, верхнее строение пути 4.3. Рельсы, скрепления, шпалы, стрелочные переводы 4.4. Понятие об устройстве рельсовой колеи 4.5 Искусственные сооружения, их виды и назначение Глава 5. Электроснабжение электрических железных дорог 5.1. Системы тяги и тягового электроснабжения 5.2. Классификация и структурные схемы тяговых подстанций 5.3. Защита систем тягового электроснабжения от перегрузок и коротких замыканий 5.4. Контактные сети и железнодорожные высоковольтные линии электропередачи Глава 6. Автоматика, СЦБ и связь 6.1. Автоблокировка, принципы ее работы 6.2. Полуавтоматическая блокировка 6.3. Диспетчерская централизация 6.4. Устройства автоматики и телемеханики на станциях 6.5. Автоматическая локомотивная сигнализация. Автостоп 6.6 Связь на железнодорожном транспорте Глава 7. Организация эксплуатационной работы 7.1. Грузовая работа. Пассажирские перевозки 7.2. План и порядок формирования поездов. Порядок приема, отправления и движения поездов 7.3. Пропускная и провозная способности. График движения поездов.

Основные показатели эксплуатационной работы.

7.4. Оперативное планирование и руководство поездной работой.

Функции поездного диспетчера. Роль дежурного по отделению дороги Глава 8. Организация эксплуатации и ремонта локомотивов 8.1 Структура локомотивного хозяйства. Классификация и распределение локомотивного парка 8.2 Показатели использования локомотивов. Способы обслуживания поездов локомотивами и локомотивов бригадами 8.3 Локомотивные бригады 8.4 Экипировка локомотивов 8.5 Основы технического обслуживания и ремонтов локомотивов Словарь железнодорожных терминов Библиографический список ПРЕДИСЛОВИЕ Электрические железные дороги являются основой нашей транспортной системы, они реализуют около 75% всего грузооборота железнодорожного транспорта. Ещё на рубеже 50 - 60-х годов СССР вышел на первое место в мире по протяжённости железных дорог с электрической тягой и по выполняемому ими грузообороту, а также по количеству и по суммарной мощности выпускаемого нашими заводами электроподвижного состава - электровозов и электропоездов.

Столь значительные количественные показатели сопровождались соответствующим развитием научно-исследовательских и конструкторских разработок по электрической тяге и электровозостроению. Поэтому электрические железные дороги представляют собой самостоятельную транспортную отрасль со своей специфической технической базой, включающей подвижной состав и энергоснабжение, со своей отраслевой наукой, а также с инфраструктурой, опирающейся на те отрасли транспортного машиностроения и электротехнической промышленности, которые обеспечивали производство оборудования для технической базы электрических железных дорог. В эту инфраструктуру входят такие строительные организации, обеспечивающие электрификацию: монтаж контактной сети, подстанций, линий электропередач, реконструкцию локомотивных и мотор-вагонных депо.

Благодаря этому, как у нас, так и за рубежом электрические железные дороги выделились в самостоятельный вид транспорта и ему соответствует самостоятельная инженерная специальность и комплекс учебных дисциплин. Первый в мире учебный курс «Электрические железные дороги» начал читать в 1907 г. в Петербургском технологическом институте академик Графтио Генрих Осипович - один из основоположников электрической тяги в России, несомненная заслуга которого состоит в том, что он развивал теорию электрификации железных дорог как составную часть комплексной электрификации России. Он рассматривал электрификацию как ключевую отрасль научно-технического прогресса на транспорте, в промышленности и сельском хозяйстве.

Данный учебник продолжает отечественную традицию лидирующей роли электрификации, заложенную академиком Графтио Г.О., и представляет собой расширенный вводный курс для студентов при подготовке инженеров в области эксплуатации электрических железных дорог, а также по электровозостроению.

При этом соблюдён принцип построения интегрированного курса, поскольку всё, относящееся к электрическим железным дорогам, рассматривается как единая и самостоятельная научная и учебная дисциплина.

Этот учебник позволяет изучить принципы электрической тяги, режимы работы электроподвижного состава постоянного и переменного токов магистрального и пригородного сообщений.

Авторы учебника надеются, что оно будет полезным не только студентам транспортных вузов и техникумов, но также и локомотивным бригадам, ремонтному персоналу и всем желающим познакомиться с принципами и особенностями работы электрической железной дороги.

Замечания и отзывы просим присылать по адресам:

101475, Москва, ул. Образцова, 15, МИИТ, кафедра «Электрическая тяга»;

443066, Самара, 1-й Безымянный пер., 18, СамГАПС, кафедра «Локомотивы».

1. СИСТЕМА ЛОКОМОТИВНОЙ ТЯГИ НА ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГАХ 1.1. Подвижной состав железных дорог В технике железнодорожного транспорта выделяют подвижной состав, т.е. локомотивы и вагоны, а также инфраструктуру, т.е. неподвижные устройства (путь, искусственные сооружения и т.д.). Классификация подвижного состава приведена на рис. 1.1. подвижной состав разделяют на тяговый подвижной состав и вагоны.

Подвижной состав железных дорог Нетяговый подвижной состав (ваТяговый подвижной состав гоны) мотор-вагонные локомотивы грузовые пассажирские поезда Рис. 1.1. Классификация подвижного состава железных дорог Движение поездов на железнодорожном транспорте осуществляется с помощью тягового подвижного состава. К нему относятся локомотивы и мотор-вагонный подвижной состав; последний состоит из моторных и прицепных вагонов. Мотор-вагонные поезда (электрические и дизельные) эксплуатируются в составах постоянного формирования. На локомотивах и моторных вагонах энергия, полученная от первичного источника, превращается в механическую энергию движения поезда (путем создания касательной силы тяги в точках контакта колес с рельсами).

Первоначально преобразование тепловой энергии, получаемой при сжигании топлива, в механическую производилось установкой с паровым котлом и паровой машиной. Локомотивы с такими установками получили название паровозов – это были первые локомотивы железных дорог.

В дальнейшем на смену паросиловым установкам пришли более совершенные тепловые двигатели: дизели и газовые турбины. Локомотивы с поршневыми двигателями внутреннего сгорания (дизелями) называются тепловозами, а локомотивы с газотурбинными установками- газотурбовозами.

ванные местные грузовые скоростные До 160 км/ч До 200 км/ч маневровые пригородные пассажирские специализироуниверсальные Паровозы, тепловозы и газотурбовозы являются автономными локомотивами, т.е. механическая энергия для движения поездов вырабатывается в результате сгорания топлива на самом локомотиве.

Развитие транспортной техники и развитие энергетики привело к созданию локомотивов и моторных вагонов неавтономной тяги. В отличие от автономного тягового подвижного состава здесь первичная (электрическая) энергия поступает на локомотив или моторный вагон от внешних источников. На самом локомотиве или моторном вагоне осуществляется лишь преобразованием электрической энергии в механическую энергию движения поезда. Неавтономный тяговый подвижной состав получает электропитание от электрической энергосистемы через тяговые подстанции и контактную сеть, расположенную над железнодорожными путями.

При электрической тяге мощность локомотивов не ограничена первичным двигателем; поэтому электровозы имеют большие мощности на каждую ось в сравнении с автономными локомотивами.

Коэффициент полезного действия локомотива, характеризующий степень использования тепла сгорания топлива для получения полезной работы, тем выше, чем совершеннее первичная энергетическая установка.

Энергия, потребляемая неавтономными локомотивами, вырабатывается на электростанциях.

Коэффициент полезного действия электротяги при питании от тепловых электростанций составляет 25–26%. При этом тепловые электростанции работают, как правило, на дешевых видах топлива (бурый уголь, торф). Если учесть долю гидроэлектростанций в электроснабжении электрических железных дорог, то КПД электротяги повышается до 32%.

Автономные локомотивы в зависимости от типа теплового двигателя и степени его использования имеют КПД достигающий у тепловозов 2931%, а паровозов 5-7%. За счет улучшения использования и повышения экономичности дизеля КПД тепловоза может быть несколько повышен.

КПД газотурбовоза пока еще несколько ниже, чем у тепловоза. Однако существенным преимуществом газовой турбины является её небольшой вес – она в 4–6 раз легче дизеля, такой же мощности. Это позволяет создавать газотурбовозы, идентичные по мощности электровоза.

Тяговые электродвигатели у электровозов позволяют при движении на расчетных подъемах работать на режимах с нагрузками, превышающими номинальные, если при этом перегрев обмоток электродвигателей не превышает допустимых пределов. У моторных вагонов электродвигатели обычно работают с токами больше номинальных во время пуска (разгона) поезда, что важно для пригородного сообщения с частыми остановками.

Электровозы могут при торможении возвращать в тяговую сеть часть энергии движения поезда (рекуперативное торможение). Эксплуатационные затраты на техническое обслуживание и текущий ремонт электровозов примерно в 2–3 раза ниже, чем при автономных локомотивах. Провозная способность электрифицированных линий значительно превышает провозную способность неэлектрифицированных железных дорог. Электровозы имеют значительно больший срок службы, ремонт и обслуживание их проще, чем тепловозов.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 41 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.