4.1.2. Техніко-економічні порівняння різних видів тяги

Існують три види тяги: електрична, тепловозна і парова.

В даний час на Україні застосовуються тільки два види тяги: елект­рична і тепловозна. З 1980 року залізниці країн колишнього СРСР повністю перейшли на електричну і тепловозну тягу. В 2000 році елект­ричною тягою виконано 86,4% загального обсягу вантажних і пасажирсь­ких перевезень.

Ефективність виду тяги оцінюють передусім за витратами умовного палива, кількість якого для порівняння вимірюється в умовних кілогра­мах (7000 ккал), витрачених на роботу 10* τ χ км брутто. Наприклад, якщо в одних і тих же експлуатаційних умовах на виконання роботи обсягом Wt χ км брутто паровоз витрачує 255 кг, тепловоз — 53,5 кг, а електро­воз — 40 кг умовного палива, то, звичайно, найбільш ефективною в цих умовах є електрична тяга.

Коефіцієнт корисної дії електровозів складає 84-91%, тепловозів — 29-31%, паровозів - 5-7%.

Тягові двигуни електровозів на підйомах працюють ефективніше, ніж в інших локомотивів, дозволяють навіть перевищувати номінальні наван­таження, звичайно, в допустимих межах перегрівання обмоток — і це виз­начає значну перевагу електротяги. Крім того, експлуатаційні витрати на технічне обслуговування і ремонти електровозів менші, ніж в автономних локомотивів. Електровози мають, звичайно, більший термін служби, ре­монт їх простіший, ніж тепловозів.

Висока ефективність електровозів найкраще реалізується на швидкіс­них та вантажо-напружених лініях, на лініях з важким профілем колії, де є можливість рекуперативного гальмування. При рекуперативному галь­муванні на спусках тягові електродвигуни починають працювати як гене­ратори і віддавати електроенергію в контактну мережу, цю енергію можуть використати інші електровози, які рухаються на підйомі. Таким чином, електрична тяга в експлуатації також є більш економною, ніж тепловозна.

Разом з тим електрифікація потребує великих капіталовкладень на тягові підстанції, контактну мережу та значні експлуатаційні витрати на їх утримання. Проте на залізницях з великою інтенсивністю руху поїздів ці витрати швидко окуплюються, на малодіяльних лініях — навпаки, елект­рифікація може бути малоефективною.

Тепловозна тяга потребує менших капітальних витрат і застосо­вується на лініях з невеликими розмірами руху і швидкостями та там, де неможливо або недоцільно використовувати електровози (на під'їзних коліях, на маневровій роботі тощо).

4.2. Електрорухомий склад, принципи його будови і роботи 4.2.1. Загальні поняття про будову електровозів і електропоїздів

До електрорухомого складу належать електровози і електропоїзди, які одержують електроенергію для тяги від зовнішньої контактної системи.

Електрорухомий склад приводиться в дію тяговими електродвигунами.

Вмикають і вимикають тягові двигуни, регулюють силу струму в них спеціальні апарати, що розташовані в кузові або під кузовом і управляють­ся з кабіни локомотива чи головного вагона електропоїзда.

Тягові двигуни через зубчату передачу з'єднуються з тяговими колісними парами, які і приводять їх у дію.

Рис. 4.1. Схематична будова секції електровоза:

1 — струмоприймач; 2 — електричні апарати; З — допоміжні машини;

4 — рама візка; 5 — опора кузова; 6 — тяговий електродвигун;

7 — колісна пара; 8 — кабіна машиніста.

Електровози і моторні вагони складаються з механічної частини, еле­ктричного

4 3

Рис. 4.2. Моторний вагон електропоїзда:

1 — струмоприймач; 2 — кузов вагона; 3 — візок з тяговими електродвигунами; 4 — електричне і пневматичне обладнання.

обладнання і пневматичної системи. До механічної частини на­лежать: кузов, візки, автозчепи і гальмове обладнання. Електричне облад­нання складається з тягових електродвигунів, допоміжних електричних машин, апаратури для управління електровозом або електропоїздом.