Admin

Развитию тяжеловесов - зеленую улицу

В центральном офисе ОАО «РЖД» в Москве состоялось заседание Научно-технического совета (НТО) Компании по вопросам организации движения тяжеловесных грузовых поездов. Участники совета отметили, что развитие тяжеловесного движения является одним из инструментов, который позволит повысить провозные способности участков и направлений, создаст резерв пропускной способности сети ОАО «РЖД». Кроме того, оно позволит повысить производительность локомотивов, локомотивных бригад, обеспечит сокращение потребления энергоресурсов на тягу поездов.


Стратегия развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 г. предусматривает повышение весовых норм грузовых поездов как одно из приоритетных направлений в освоении возрастающих объемов перевозок грузов и повышении эффективности работы железных дорог. В соответствии с данной Стратегией ОАО «РЖД» приступило к разработке комплексной программы развития движения поездов массой 9000 т на перспективу до 2020 г. на направлениях Кузбасс — Северо-Запад, Кузбасс — Центр и Кузбасс — Юг, а также повышения массы поезда до 7100т на направлении Кузбасс— Дальний Восток.

Начиная с 1979 г., на отечественных железных дорогах наиболее реальным способом устойчивого освоения возрастающих объемов перевозок признано значительное увеличение доли прироста грузооборота на основе повышения массы поездов (рис. 1). В 2002 г. МПС РФ было принято решение о введении на основных направлениях сети железных дорог унифицированных норм массы и длины грузовых поездов, соответственно, 6000 т и 71 условный вагон, вместо 4000 т и 57 условных вагонов.

В начале нового столетия были сделаны оценки возможности повышения на основных направлениях сети массы грузовых поездов до 9000 т с увеличением их длины до 100 условных вагонов. Это позволило определить основные направления совершенствования подвижного состава, режимов вождения поездов повышенной массы и длины, а также требования к развитию инфраструктуры.

В 2010 г. ОАО «РЖД» приняло стандарт организации «Инфраструктура железнодорожных линий для движения грузовых поездов повышенного веса и длины. Технические требования» СТО ОАО «РЖД» 1.07.002—2010, а в 2012 г. «Инструкцию по организации обращения грузовых поездов повышенной массы и длины на железнодорожных путях общего пользования ОАО «РЖД». Эта
нормативная база стала основой для разработки мероприятий по подготовке направлений Кузбасс — Северо-Запад, Центр и Юг к постоянной эксплуатации грузовых поездов массой брутто 9000 т.

Работа по повышению среднего веса поезда в Компании последовательно проводится на протяжении последнего десятилетия. Это позволило увеличить его более чем на 500 т за последние 13 лет (с 3380 т в 2000 г. до 3911 т в 2013 г.).

Генеральной схемой развития железных дорог ОАО «РЖД» на период до 2020 г. определены основные маршруты следования тяжеловесных поездов. Уже сейчас организовано движение поездов массой 8000 и 9000 т на направлениях Кузбасс — порты Северо-Запада, Кузбасс — Центр.

Увеличивается количество грузовых поездов весом более 6000 т в графике движения поездов — так, в текущем графике предусмотрено более 90 расписаний для поездов массой более 8000 т и 45 для поездов массой 12000 т.

Важным технологическим мероприятием по увеличению пропускной способности участков является пропуск сдвоенных поездов, особенно в период «окон». По итогам 2013 г. количество таких поездов достигло 22,2 тыс.

Дальнейшее развитие тяжеловесного движения зависит от ряда проблем, которые необходимо решить в ближайшее время. Так, одним из отличий сети ОАО «РЖД» от железных дорог зарубежных компаний является смешанный характер движения. Основные грузонапряженные направления сети ОАО «РЖД» совпадают с маршрутами следования пассажирских поездов. Для выполнения графика движения пассажирских поездов необходим обгон «тяжеловесов», что требует удлинения путей не только технических станций, где производится смена локомотивов и локомотивных бригад, но и промежуточных, что ведет к дополнительным финансовым затратам.

Следующая задача — формирование унифицированных весовых норм грузовых поездов на всем полигоне следования для исключения дополнительной маневровой работы на сортировочных станциях, загрузки горловин и приемоотправочных путей.

Значительное влияние на возможность пропуска тяжеловесных поездов оказывает состояние инфраструктуры. Так, на участке Екатеринбург-Сортировочный — Чепца при организации движения грузовых поездов массой 9000 т имеются перегоны, на торых отсутствует возможность одновременного движения во встречном направлении. При пропуске поездов массой 8000 т интервал между поездами составляет от 20 до 30 мин. при нормативе 10 мин. Это приводит к дополнительному съему грузовых поездов и снижению пропускных способностей.


Проблема энергообеспечения тяжеловесного движения характерна не только для Свердловской дороги, но и для всего направления Кузбасс — Северо-Запад. На Транссибе лимитирующими для пропуска тяжеловесных поездов являются устройства тягового электроснабжения, ряд участковых и сортировочных станций. Проблемы, возникающие в тяговом электроснабжении и обратной тяговой сети при пропуске «тяжеловесов», заключаются в необходимости модернизации электроснабжения участков дорог под пропуск таких поездов. Для обеспечения готовности инфраструктуры к пропуску тяжеловесных поездов с весовой нормой 7100 т и интервалом следования 8 мин требуется провести работы по исключению лимитирующих зон тягового электроснабжения и усилению обратной тяговой сети.

Для решения проблем, возникающих в тяговом электроснабжении при пропуске тяжеловесных поездов, в хозяйстве электрификации и электроснабжения разработаны следующие технические решения (рис. 2):

использование компактированного несущего троса;

* применение системы тягового электроснабжения с дополнительным проводом напряжением 6 кВ постоянного тока и пунктами преобразования напряжения;

* замена 6-пульсовых выпрямителей тяговых подстанций постоянного тока на 12-пульсовые;

* применение управляемых преобразователей с регулированием постоянного напряжения, в том числе с вольтодобавочной схемой выпрямления;

* применение устройств емкостной компенсации реактивной мощности.

В связи с вводом новых современных локомотивов, для проведения модернизации участков железных дорог требуется переработка нормативной базы для проведения тяговых расчетов с последующей проверкой расстановки светофоров автоблокировки при тяжеловесном движении.


Одним из значимых направлений развития тяжеловесного движения является использование вагонов повышенной грузоподъемности. Организация взаимодействия между ОАО «РЖД», операторскими компаниями, грузополучателями по приобретению и организации курсирования полувагонов, имеющих нагрузку 25 тс/ось, позволит более эффективно использовать существующую инфраструктуру. Вагоны новой постройки имеют увеличенный межремонтный пробег до 250 тыс. км и позволяют увеличить массу поезда до 7100 т при сохранении длины поезда в 71 условный вагон.

Переход вождения поездов массой 6300 т на 7100 т позволит увеличить средний вес поезда на 47 т и сократить эксплуатационные расходы на продвижение поездов на 4,6 млрд. руб. в год. Это особенно актуально для внедрения технологии тяжеловесного движения на Восточном полигоне, где существует ряд технических проблем, не позволяющих увеличивать длину приемоотправочных путей до 100 условных вагонов.

Повышение массы и длины поезда выдвигает особые требования к локомотивной тяге. Основными технологиями, позволяющими организовать вождение тяжеловесных поездов и поездов повышенной массы, являются: объединение локомотивов по системе многих единиц тяги, применение распределенной тяги (в том числе с использованием систем управления локомотивом по радиоканалу), применение систем управления торможением СУТП и РУТП. На определенных участках повышение массы составов достигается с использованием инновационных локомотивов: электровозов 2ЭС10 и тепловозов 2ТЭ25А с асинхронным тяговым приводом, газотурбовоза ГТ1 h и других за счет их повышенных тяговых свойств.

В 2013 г. ОАО «РЖД» приобрело 803 новых локомотива, из них 224 поступили на дороги Востока. За последние 10 лет, с момента создания ОАО «РЖД», локомотивный парк Восточного полигона пополнился 725 новыми локомотивами. В 2014 г. Компания планирует приобретение более чем 600 новых локомотивов, в том числе для дорог Востока — не менее 140 единиц (рис. 3).

Необходимо определить одной из главных задач организацию движения тяжеловесных поездов на всем протяжении маршрута от станции формирования до станции назначения. При этом задачей локомотивного комплекса также является преодоление «барьерных» участков благодаря использованию различных технологий локомотивной тяги.

На заседании НТС отмечалось, что в настоящее время проводится системная работа по обновлению локомотивного парка и оснащению его устройствами, позволяющими водить тяжеловесные поезда, в том числе распределенной тягой (СУТП, ИСАВП-РТ). Программа дооснащения локомотивов такими устройствами должна формироваться на основе тесного взаимодействия Дирекции тяги и Центральной дирекции управления движением ОАО «РЖД».

Для организации вождения поездов с применением СУТП на Западно-Сибирской, Свердловской, Южно-Уральской, Московской и Приволжской дорогах установлены полигоны обращения тяжеловесных поездов.

Техническое состояние эксплуатируемого парка грузовых локомотивов, с учетом проведения модернизации длительно эксплуатирующегося тягового подвижного состава (ТПС), а также постепенной замены его на новые серии, позволяет продолжить использование существующих серий для вождения тяжеловесных поездов. В 2012 — 2013 гг. был полностью модернизирован парк магистральных тепловозов ЗТЭ10, эксплуатирующихся на БАМе, путем замены дизелей 10Д100 на Д49. Унификация парка локомотивов по сериям наиболее масштабно ведется на Восточном полигоне, где выполняется задача полной замены парка электровозов серии В/180 на электровозы «Ермак». Парк локомотивов, эксплуатируемых на Урало-Сибирском полигоне, пополняется электровозами 2ЭС6 производства ООО «Уральские локомотивы».

Кроме локомотивов с коллекторными тяговыми электродвигателями, введен в эксплуатацию инновационный ТПС с асинхронным тяговым приводом — электровозы 2ЭС10 «Гранит», тепловозы 2ТЭ25А «Витязь». Проходят испытания новые грузовые электровозы переменного тока серий 2ЭС5, 2ЭС7. Для вождения поездов 9000 т на участках Октябрьской дороги ведется организация выпуска электровозов ЗЭС4К с проходной бустерной секцией, электровозов ЗЭС10.

Наряду с использованием электро- и теплотяги в ОАО «РЖД» внедряется проект создания принципиально нового локомотива — газотурбовоза ГТ1 h мощностью 8300 кВт. С учетом опыта создания и эксплуатации газотурбовоза rT1h-001 разработана конструкторская документация и изготовлен второй (промышленный) образец магистрального двухсекционного газотурбовоза. При изготовлении газотурбовоза использован ряд инновационных технических решений. Завершение полного комплекса испытаний газотурбовоза — октябрь 2014 г., планируемый срок начала их производства — декабрь 2014 г. В 2012 г. подписано соглашение с ЗАО «Синара» о поставке до 2020 г. 40 единиц магистральных газотурбовозов.

Параллельно с производством и оснащением локомотивов аппаратурой системы управления тормозами поезда (СУТП) ведется подготовка к производству системы распределенного управления тормозами поезда (РУТП), предназначенной преимущественно для эксплуатации с кранами машиниста, устанавливаемыми на новом ТПС (например, на электровозы 2ЭС6, 2ЭС10).

Для обеспечения тяговыми ресурсами грузовых перевозок, оперативного реагирования на изменение масс грузовых поездов в зависимости от потребности ОАО «РЖД», ведется проработка параметров локомотива модульного типа, основной особенностью которого является возможность комбинирования числа мо-
дулей (или секций) под заданную массу поезда. В целом выбор конструкции магистрального локомотива должен производиться с учетом полигонов его эксплуатации, установленных и перспективных весовых норм, развития инфраструктуры.

Безопасное функционирование железнодорожного транспорта как сложной технико-технологической системы требует безусловного соблюдения единой технической политики в области эксплуатации, развития и разработки новых (мобильных и стационарных) систем управления и обеспечения безопасности движения поездов.

Техническая политика в области средств железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ) в ОАО «РЖД» направлена на внедрение современных, надежных и эффективных технических средств ЖАТ, показатели назначения и функциональные возможности которых дифференцированы в зависимости от грузонапряженности линий и интенсивности движения поездов. В ОАО «РЖД» внедряются различные типы релейных, релейно-процессорных и микропроцессорных средств ЖАТ, реализующих эффективные технические и технологические решения. При этом (не в полной мере) решены вопросы унификации технических решений по взаимной увязке систем, что вызывает значительные трудности при внедрении и дальнейшей эксплуатации из-за разнородности принципов их построения, несовместимости программного обеспечения и других причин.

К сожалению, при внедрении устройств ЖАТ и связи отсутствует системный подход к решению всего комплекса задач управления и обеспечения безопасности движения. При переходе на микроэлектронную технику в системах ЖАТ возникают и требуют решения вопросы, связанные с техническими рисками при эксплуатации этих систем, выполнением процедур обеспечения требований информационной и кибербезопасности, электромагнитной совместимости, защищенности от грозовых и коммутационных воздействий.

Требуется разработать механизмы обеспечения принципов рыночной экономики в части перехода от конкуренции различных систем к конкуренции их изготовителей. ОАО «РЖД» должно быть защищено от ценового диктата фирм-изготовителей технических средств инфраструктуры. Необходимо решить вопросы сопровождения сложных технических систем ЖАТ в течение всего жизненного цикла, локализации производства оборудования иностранных и совместных фирм-изготовителей на территории России.

Важными являются вопросы обеспечения быстрого восстановления управления в режиме ограниченной функциональности с применением специальных мобильных комплексов и беспроводных средств связи в случаях пожаров на постах ЭЦ и других чрезвычайных событиях, повлекших полное уничтожение оборудования. В условиях интенсивного движения поездов даже небольшой отказ вызывает не просто перерыв в движении данного состава, а возрастание цепочки отстающих поездов, практически трудно вводимых в график движения.

Системы управления движением должны иметь дублирование каналов АЛС и возможность безопасной передачи дополнительной информации на локомотив посредством цифрового радиоканала. Одним из эффективных средств выполнения данных задач в сетях цифровой радиосвязи является центр радиоблокировки, обеспечивающий безопасную передачу на локомотив управляющих команд по цифровому радиоканалу.

Внедрение данного оборудования позволит обеспечить наращивание пропускной способности благодаря организации интервального регулирования с минимальными безопасными интервалами, передавать на борт ответственную информацию, в том числе локомотивную сигнализацию, изменение режимов движения, резервные режимы движения при выходе из строя устройств автоблокировки, передачу временных ограничений скорости, команды принудительной остановки, разрешения на движение и другие команды.

Для обеспечения работоспособности поездной радиосвязи, систем управления движением соединенных поездов, поездов повышенной массы и длины при вводе в обращение новых видов тягового подвижного состава с асинхронными двигателями, имеющими повышенный уровень радиопомех в диапазоне 2 МГц, специалистами ОАО «РЖД», ОАО «НИИАС», предприятий-изго-товителей телекоммуникационного оборудования разработана цифровая система технологической радиосвязи на базе цифрового стандарта DMR, работающая в радиочастотном диапазоне 160 МГц. Система обеспечивает работу в условиях сильных радио-помех, в режиме поездной и станционной радиосвязи и большую степень защиты по сравнению с существующими системами от несанкционированного доступа.

По хозяйству связи для развития тяжеловесного движения необходимо обеспечить:

* модернизацию поездной и станционной систем технологической радиосвязи с переходом из аналоговых на цифровые системы радиосвязи и организацией беспроводных систем передачи данных для обеспечения работы информационно-управляющих систем;

* внедрение системы передачи данных и речи по радиоканалу диапазона 160 МГц (СПДР-Т) в тоннелях для работы эксплуатируемых на сети железных дорог ОАО «РЖД» систем управления движением соединенных, длинносоставных и тяжеловесных поездов (ИСАВП-РТ, СУЛ-Р и СУТП и др.).

Центр радиоблокировки может строиться на аппаратных средствах управляющего вычислительного комплекса (УВК) систем МПЦ. Поэтому наиболее логичным и экономичным способом для создания отечественного центра радиоблокировки является использование сертифицированного УВК российских изготовителей микропроцессорной техники. Такое решение обеспечит минимальные затраты на разработку и сертификацию российского центра радиоблокировки. Программное обеспечение, выполняющее логику управления, должно быть универсальным и совместимым с УВК различных изготовителей.

В настоящее время на сети дорог организовано тяжеловесное движение на Западно-Сибирской, Южно-Уральской, Свердловской, Московской и Приволжской магистралях. В период 2014 — 2015 гг. планируется организация тяжеловесного движения на Северной и Октябрьской дорогах. Основными направлениями организации тяжеловесного движения поездов являются Кузбасс — Северо-Запад и Кузбасс — Центр.

В настоящее время повысить вес грузовых поездов возможно, в основном, путем увеличения погонной нагрузки и использования габарита Тпр в вагоностроении, так как одним из основных параметров, определяющих максимально возможные массу и длину грузовых поездов, является длина станционных путей. При их длине в 1050 м и при погонной нагрузке грузового полувагона 6 тс/м, характерной для массовых грузов, масса поезда достигает 6000 т и длины в 71 условный вагон. Соответственно, на таких путях могут быть размещены составы длиной 71 условный вагон. Данный состав имеет нагрузку 21 тс/ось. Ее увеличение до 23 тс/ось позволяет поднять массу состава на 10 %, а до 25 тс/ось — на 20 %. Анализ потоков грузовых поездов показывает, что в основной массе составов нагрузка на ось не превышает 22 тс. Это создает возможность реального увеличения максимальной и средней массы поезда.
Принципиально важным для перспективных условий эксплуатации является использование возможностей габарита Тпр при разработке перспективных грузовых вагонов. Межгосударственным стандартом 9238—2013 допускается применять габарит подвижного состава Тпр для строительства полувагонов и эксплуатации их на полигонах сети после устранения ограничений, имевшихся на них к моменту введения ГОСТ 9238—2013. Габарит Тпр шире, чем 1-Т на 150 мм и имеет высоту прямоугольной части 4500 мм, что на 500 мм больше чем 1 -Т.

Сегодня широкое внедрение габарита Тпр на сети железных дорог ограничено использованием грузополучателями вагоно-опрокидывателей, не пригодных для работы с различными очертаниями габарита подвижного состава. Так, в настоящее время в России из 200 вагоноопрокидывателей только 30 (ВРС-134) могут работать с вагонами габарита Тпр.

Сегодня в эксплуатации находятся тележки грузовых вагонов, воспринимающие нагрузку 25 тс/ось. Следует отметить, что производителями подвижного состава разработаны конструкции вагонов с осевой нагрузкой 25 тс, например, модели вагонов: 12-9937, 19-9870 и 12-9853 производства ЗАО «Тихвинский ВСЗ»; 12-196-01, 12-196-02, 19-5167 и 15-5157-04 производства ОАО «НПК «Уралвагонзавод»»; 12-2123 производства ЗАО «Промтрактор-Вагон»; универсальный крытый вагон производства АО «Татравагонка». При заинтересованности собственников подвижного состава в приобретении вагонов с повышенной осевой нагрузкой 25 тс и более и вагонов с габаритом Тпр, возможно организовать тяжеловесное движение без использования системы управления тормозами поезда.

По словам старшего вице-президента ОАО «РЖД» В.А. Гапановича, с момента образования Компании в 2003 г. средняя масса грузового поезда увеличилась на 303 т (+8,4 %), за последние 5 лет количество отправленных тяжеловесных поездов массой более 6000 т увеличилось на 50 % и достигло 151507 единиц. При этом количество поездов массой свыше 8000 т выросло в 11 раз и составило в 2013 г. 2715 единиц. Важным технологическим мероприятием по увеличению пропускной способности участков, особенно в период «окон», является пропуск сдвоенных поездов.

По мнению участников НТС, с учетом нарастающего дефицита пропускной способности инфраструктуры ОАО «РЖД» к 2020 г. необходимо переходить на регулярную эксплуатацию поездов массой не менее 7100 т брутто и вагонов с осевой нагрузкой 25 тс и более (в настоящее время большинство грузовых вагонов имеют расчётную нагрузку на ось 23,5 тс).

Основными технологиями, позволяющими организовать вождение тяжеловесных поездов, являются объединение локомотивов по системе многих единиц тяги, применение распределенной по составу тяги с использованием систем управления локомотивом по радиоканалу и систем управления торможением. На определенных участках повышение массы составов достигается с использованием инновационных локомотивов.

Генеральной схемой развития железных дорог ОАО «РЖД» на период до 2020 г. определены основные маршруты следования тяжеловесных поездов. С учетом внедрения мероприятий по модернизации Восточного полигона сети ОАО «РЖД» организация движения грузовых поездов массой 7100 т позволит высвободить пропускную способность инфраструктуры и сформировать возможность для освоения дополнительного грузопотока до 11,5 млн. т угля в год. При организации движения грузовых поездов массой 7100 т на остальных трех основных направлениях возможно освоение дополнительного объема перевозок грузов, которое может составить на участке Кузбасс — Северо-Запад до 7,3 млн. т в год, Кузбасс — Центр — до 2,1 млн. т в год, Кузбасс — Юг — до 2,4 млн. т в год.

В 2014 г. планируется организовать исследование по выявлению барьерных мест для пропуска тяжеловесных поездов и утверждения программы их устранения. В нынешних непростых условиях программа тяжеловесного движения требует самого пристального внимания и особенно востребована в работе над повышением эффективности организации перевозочного процесса. Она позволяет даже в условиях лимита пропускных и провозных способностей находить наиболее экономически выгодные схемы перевозок.

Ю.А. РОСЛЯКОВ,
спец. корр. журнала

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

Если у вас возникли вопросы по работе сайте - пишите на почту admin@scbist.com

СЦБот

Эта тема была перенесена из раздела Тяговый подвижной состав.

Перенес: Admin

СЦБот

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin