[07-2019] Сравнение энергоэффективности электровозов серий ЭП1М и ЭП20

[Admin]

Сравнение энергоэффективности электровозов серий ЭП1М и ЭП20

С.А. МАРИНИН, канд. техн, наук, доцент Нижегородского филиала СамГУПС

В настоящее время на сети железных дорог в пассажирском движении эксплуатируются электровозы разных серий, обладающие различными тяговыми характеристиками. Очевидно, что и расход электроэнергии на тягу у них также отличается.

Специалистами Нижегородского филиала Самарского государственного университета путей сообщения (СамГУПС) было выполнено сравнение энергетической эффективности для электровозов серий ЭП1М и ЭП20. Электровоз ЭП1М имеет коллекторные тяговые электродвигатели и создавался для массовой замены электровозов серий ВЛ60, ЧС4 и ЧС4Т. Электровоз ЭП20 имеет асинхронные тяговые электродвигатели и создавался для вождения пассажирских поездов составностью до 24 вагонов, в том числе двухэтажных, со скоростями до 160 км/ч или поездов из 17 вагонов со скоростями до 200 км/ч. Иногда электровозы ЭП20 вынужденно эксплуатируются в несвойственных им режимах с пассажирскими поездами малой составное™ со скоростями до 120 км/ч.

Для сравнения был выбран участок Нижний Новгород — Киров Горьковской дороги. Такой выбор обусловлен тем, что на данном участке в 2016 — 2017 гг. с поездом № 31/32 обращались электровозы обеих указанных серий. Так как в период с декабря 2016 г. по ноябрь 2017 г. поезд следовал постоянным расписанием, то именно за этот период были собраны данные обо всех выполненных поездках.

Интервал в один год также позволил минимизировать влияние состояния инфраструктуры на расход электроэнергии. Важен и тот факт, что поездки были выполнены локомотивными бригадами одного эксплуатационного депо. Это позволило исключить влияние на расход электроэнергии разного уровня подготовки локомотивных бригад в различных депо.

В общий массив данных не были включены поездки, выполненные с электровозами ЧС4Т, а также поездки, в которых имели место случаи следования поезда двойной тягой, со вторым локомотивом без участия в тяге или с опозданием, что исключило влияние на итоговый расход электроэнергии за поездку энергозатрат на ввод поезда в расписание.

В результате проведённого отбора на участке Нижний Новгород — Киров остались 54 поездки, выполненные с электровозами ЭП1М, и 190 поездок с электровозами ЭП20, а на участке Киров — Нижний Новгород — 48 и 195 поездок соответственно. По результатам этих поездок построены зависимости удельного расхода электроэнергии от количества вагонов в составе поезда с использованием аппроксимирующих кривых (рис. 1 и 2).

Как видно из полученных данных, у электровозов ЭП20 удельный расход электроэнергии зависит от количества вагонов в большей степени, чем у электровозов ЭП1М. Кроме того, при малом количестве вагонов в составе поезда удельный расход электроэнергии у ЭП1М ниже, чем у электровозов ЭП20, а при большом — наоборот.

Таким образом, для участков железных дорог, на которых эксплуатируются электровозы разных серий, возможно получать зависимости, аналогичные приведённым на рис. 1 и 2, и выдавать электровозы под поезда в зависимости от количества вагонов в составе, что позволит снижать расход электроэнергии на тяговые нужды.