Применение электрической тяги позволяет осуществлять рекуперацию электроэнергии, т.е. возврат ее в электрическую сеть при движении поезда под уклон, когда тяговые двигатели работают как электрогенераторы. Экономия электроэнергии при этом достигает при тяжелом профиле 20-30%, а при профиле средней трудности 10-15%. При рекуперации одновременно обеспечивается плавное торможение, уменьшается износ тормозных колодок и повышается безопасность движения поездов. Оборудование электровозов устройствами рекуперативного торможения несколько увеличивает их первоначальную стоимость, рекуперация оказывает также влияние на состояние ходовых частей вагонов и верхнего строения пути. Дополнительные затраты, связанные с этим влиянием, требуют дальнейшего изучения.
Прогрессивные виды тяги, особенно электрическая, характеризуются весьма высокой устойчивостью топливно-энергетического режима при температурных колебаниях по временам года.
Особенно эффективно применение электрической (мотор-вагонной) тяги в пригородном пассажирском сообщении и в метро. Раздельные пункты размещены часто, много остановок, разгонов и торможений. Экономится значительное время при быстром наборе и снижении скорости при работе электродвигателей мотор-вагонных секций. Участковая скорость движения пригородных электропоездов на 15-20% выше, чем пригородных дизель-поездов.
Электрическая тяга позволяет использовать низкосортное дешевое топливо (уголь, сланцы) при сжигании его на ТЭС и дешевую электроэнергию ГЭС. При тепловозной же тяге используется в основном дорогостоящее топливо.
Большой экономический эффект дает применение прогрессивных видов тяги при маневровой работе. Здесь существенны преимущества тепловозной тяги по сравнению с электрической. Применение тепловозов на маневрах по сравнении с обычными питающимися от контактной сети не аккумуляторными электровозами не требует дорогостоящего оборудования этой сети над всеми станционными путями в местах производства маневров. Особенно эффективно применение на маневровой работе тепловозов с гидромеханической и электрической передачами.
Электрификация магистральных железных дорог, давая существенную экономию эксплуатационных расходов по сравнению с тепловозной тягой и сокращая время продвижения грузов и пассажиров, требует, однако, крупных капитальных вложений в строительство тяговых подстанций и контактной сети.
Кроме того, в сметную стоимость электрификации включается большое количество сопутствующих работ, которые технологически с внедрением электротяги не связаны, но нужны для повышения эффективности ее применения или для улучшения качества обслуживания пассажиров. К таким работам относят удлинение путей на станциях и раздельных пунктах, усиление верхнего строения пути, устройство автоблокировки и диспетчерской централизации, сооружение тоннелей, пешеходных мостов, пассажирских платформ и павильонов на станциях и некоторые другие работы. Такого рода работы при тепловозной тяге выполняются обычно по планам капитальных вложений других хозяйств железнодорожного транспорта и финансируются по отдельным сметам. Поэтому при сравнении эффективности вариантов тяги по капитальным вложениям затраты на сопутствующие работы должны либо исключаться из капитальных вложениях в электрификацию, либо добавляться в том же объеме к капитальным затратам в тепловозную тягу. Доля сопутствующих капитальных затрат, не вызываемыми специфическими особенностями электротяги, составляет в среднем 20-25% общей сметной стоимости. Доля этих затрат повышается на 35-40% и более, если в сметную стоимость включают крупные работы по удлинению приемоотправочных путей, внедрению автоблокировки и диспетчерской централизации.
Суммарные капитальные вложения в постоянные устройства и подвижной состав при электрической тяге обычно в несколько раз выше, чем при тепловозной тяге. Поэтому применение электротяги становится эффективным лишь при тепловозной тяге. Поэтому применение электротяги становится эффективным лишь при определенных условиях, в первую очередь при более высокой грузонапряженности.
На первых этапах электрификация железных дорог проводилась на постоянном токе напряжением 3000. В для магистральных междугородных линий и 1500 В для пригородных линий. Это создавало определенные трудности в бесперебойном движении грузовых поездов на пригородных участках. В настоящее время все линии с постоянным током переведены на стандартное напряжение 3000 В.
Электрификация железных дорог на переменном токе имеет ряд дополнительных экономических преимуществ по сравнению с электрификацией на постоянном токе. Повышается к.п.д. электрифицированной линии (в среднем на 3-5%), так как уменьшается потери энергии на тяговых подстанциях и в контактной сети. Вдвое сокращается расход цветных металлов, так как высокое напряжение переменного тока дает возможность подвешивать контактный провод меньшего сечения.
Расчет экономической эффективности замены тепловозной тяги электрической на действующих железнодорожных участках или введение электрической тяги на участках нового строительства производится на основе общепринятой методики определения экономической эффективности технических решений. При этом для сравниваемых прогрессивных видов тяги определяются капитальные вложения, стоимость массы грузов, единовременно находящиеся в процессе перемещения, эксплуатационные расходы, приведенные затраты по видам тяги или срок окупаемости дополнительных капитальных вложений в электрическую тягу по сравнению с тепловозной.
Общую сумму эксплуатационных расходов при сравниваемых видах тяги Эобщэт
можно определить методами непосредственного расчёта или расходных ставок:
Эобщэт = Эв_ч + Эл„ч
+ Эл_ш + ЭБР_Ч + Ээн + Этс
+ Экс + Эде, тыс.тенге (2.4)
где Эв-Чэт, Эл.чэт- годовые эксплуатационные расходы на амортизацию соответственно вагонов и локомотивов, связанные с затратами вагоно-часов и локомотиво-часов на участке при каждом виде тяги;
Эл-кмЭТ, Эбр.чэт- годовые эксплуатационные расходы соответственно на текущее содержание локомотивов и оплату труда локомотивных бригад, связанные с затратами локомотиво-километров и бригадо-часов на участке при каждом виде тяги;
Ээнэт- годовые эксплуатационные расходы на электроэнергию и топливо (затраты энергоресурсов) связанные с выполнением работы в тонно-километрах брутто при каждом виде тяги на участке;
ЭтпСэ, Эксэ, Эдаэ-
годовые эксплуатационные расходы, связанные с амортизацией и содержанием
соответственно тяговых подстанций, контактной сети на перегонах и станциях
участка и оборудования дистанций электроснабжения при электрической тяге.
.2 Усиление путевого развития станции
Усиление путевого развития станции осуществляется путем строительства новых станционных путей, удлинения приемоотправочных путей, рационального размещения путей и подходов к станциям. Уровень общего путевого развития станций определяется отношением протяженности станционных путей к эксплуатационной длине железных дорог и средней длине приемоотправочных путей. Чем выше коэффициент, характеризующий отношение станционных путей к эксплуатационной длине, тем выше маневренность и пропускная способность станций.
Специализация путей на станции устанавливается в зависимости от
конкретных условий ее работы, на основе технико-экономического сравнения
перечисленных вариантов.
.3 Удлинение приемоотправочных путей
Удлинение приемоотправочных путей позволяет значительно повысить массу груженых поездов и число вагонов в порожних составах, а следовательно, и провозную способность.
Проводятся большие работы по развитию обходов узлов, путепроводных развязок, по переустройству и развитию горловин станций, ликвидации пересекающихся маршрутов, укладке съездов и улавливающих тупиков.
На ряде станций путевое развитие усиливается в результате строительства примыкающих к ним новых железнодорожных линий и подъездных путей, создание возможности для безостановочного скрещения поездов, движение их при пакетном графике.
Развитие станционных путей способствует сокращению простоя составов,
локомотивов, вагонов под погрузкой и выгрузкой грузов, ускорению маневровой
работы и росту производительности труда. Капитальные вложения в строительство
новых путей на станциях с учетом текущих расходов на их содержание окупаются за
3-4 года.
2.4 Уменьшение длины перегонов
Открытие дополнительных разъездов сокращает период графика за счет уменьшения времени хода по укороченному перегону.
При устройстве путевого поста межстанционный двухпутный перегон делится на два межпостовых перегона, что позволяет применить пакетный график движения. Уменьшение перегона производят делением перегона на два идентичных и одинаковых по времени хода участка.
Уменьшение перегона осуществляется путем строительства двухпутных
вставок.
.5 Улучшение диспетчерского регулирования - резерв снижения себестоимости
перевозок
Сегодня, в условиях реформирования железнодорожной отрасли, эффективное управление приобретает особую актуальность во всех сферах деятельности. Имеется большой потенциал ресурсосбережения в правильной, научно-обоснованной организации движения поездов. Анализ экономической деятельности пассажирских перевозок показывает, что порядка 56% всех эксплуатационных расходов приходится на затраты по предоставлению тяги. Пассажирские перевозки требуют значительного дотирования в силу социального аспекта их деятельности.
Как показывает практика организации перевозочного процесса, дополнительную экономию топливно-энергетических ресурсов на однопутных линиях даёт диспетчерское регулирование движения поездов по критерию энергетических затрат. При организаций движения на участке строго по графику, поезда пропускаются при минимальном оперативном вмешательстве поездного диспетчера. Его роль сводится в основном к контролю за проследованием поездов и ведение графика исполненного движения.
Оперативное вмешательство диспетчера требуется при отклонениях движения поездов от графика. В этих случаях на него возлагается обязанности вводить поезда в график, пропускать их по участку с минимальными потерями времени. При невозможности полного ввода в график цель регулирования обеспечить наивыгоднейший пропуск их по участку, т.е. не допустить возможные последующие нарушения графика и ликвидировать затруднения, если они уже возникли.
Рациональная организация подвода поездов к пунктам скрещения и обгонов позволяет экономить не только время, но и топливо, электроэнергию.
Таким образом, планируя обгоны и скрещение поездов, диспетчер должен стремиться организовать их с меньшими потерями топливно-энергетических ресурсов.
Предлагаемый метод регулирования движения поездов на однопутных линиях прост в использовании. Применение его повысит эффективность перевозок, позволит снизить эксплуатационные расходы и снизить себестоимость пассажирских перевозок.
Тем самым появляются предпосылки к снижению тарифа, увеличению
пассажирооборота и дохода от пассажирских перевозок. Всё это, в свою очередь,
делает данную сферу железнодорожного транспорта привлекательной для частного
капитала и привлечения инвестиций, так необходимых сегодня обновления и ремонта
парка пассажирских вагонов, капитального ремонта и реконструкции вокзального
хозяйства и развития производственно-технической базы пассажирского хозяйства.
3. Технико -эксплуатационная характеристика станции Тобол
Станция Тобол расположена на 140 - 147 км участка Карталы - Астана и граничит с Южно - Уральской дорогой.
По характеру работы - участковая, межгосударственный стык передачи вагонов, по объему работы относится к 1 классу.
Станция работает на пять направлений: в нечетном - Карталы, Джетыгара, в четном - Астана, Костанай, Майлина.
Электрифицирована, с электрической централизацией стрелок и сигналов.
Прилегающие к станции участки:
- Тобол - Карталы - двухпутный, оборудован односторонней автоблокировкой по каждому пути, электрифицирован;
- Тобол - Джетыгара - однопутный, оборудован полуавтоматической блокировкой, тепловозная тяга;
- Тобол - Костанай - однопутный, оборудован двухсторонней автоблокировкой, электрифицирован до станции Железорудная;
- Тобол - Кушмурун - двухпутный, оборудован односторонней автоблокировкой по каждому пути, электрифицирован;
- Тобол - Арыстансор - однопутный, оборудован двухсторонней автоблокировкой, электрифицирован до станции Майлина.
Комбинированное расположение парков:
- четный приемоотправочный парк имеет 14 путей для пропуска пассажирских поездов из Карталов, Джетыгары, приема грузовых поездов из Карталов, Джетыгары, Астаны, Майлина, а также отправления поездов на Астану, Майлина, Джетыгару;
- нечетный приемоотправочный парк имеет 14 путей для приема, отправления пассажирских и грузовых поездов на все направления;
- сортировочный парк - 8 путей для формирования, расформирования поездов и накопления вагонов и групп на все направления, а также по категориям поездов, роду и принадлежности вагонов. Девятый сортировочный путь выделен для текущего отцепочного ремонта вагонов, 10, 9 пути сортировочного парка оборудованы эстакадой для проверки, пломбирования верхних загрузочных люков цистерн, зерновозов, крытых вагонов.
К нечетному приемоотправочному парку примыкают подъездные пути: ОАО ЦТС "Грузовой двор, СМП-153, ОАО "Тобольский элеватор", ОАО "Тобольская нефтебаза", ОАО "Казвторчермет", ТОО "Стрелец", ЧП Зайцев, пункт подготовки крытых вагонов под погрузку зерна, муки и других грузов, путь текущего отцепочного ремонта вагонов, путь пожарного и восстановительного поездов, ЭЧК, топливный склад локомотивного депо ТОО "ТЭК-Астана".
К четному приемоотправочному парку примыкают подъездные пути: котельной ГКП "Тобол", РЭБ ПЧ-34, повышенный и выставочный пути для выгрузки угля ТОО "Грань К".
На станции имеются служебно-технические здания и помещения: пассажирское здание, багажное отделение, пост ЭЦ, два поста для списывания поездов с четной и нечетной стороны, пост ЭЦ маневровой вышки, горочный пост, два поста филиалы СТЦ совмещены с дежурными по парку и приемщиками поездов, помещение станционного технологического центра, помещение объединенной товарной конторы для обработки поездных документов, помещения приемщиков поездов, актового стола, товарной конторы, учетного бюро. Кроме этого на станции имеются: пункт технического обслуживания вагонов, дистанция пути с ремонтно-эксплуатационной базой, локомотивное депо, пункты текущего ремонта вагонов, восстановительный и пожарный поезда, телефонно-телеграфная станция, дистанция контактной сети и тяговая подстанция, район электроснабжения, компрессорные для обдувки стрелок и опробования тормозов на пути текущего ремонта, таможенный и пограничный посты [1, 2].
На станции цех Костанайского локомотивного депо для тепловозов и электровозов. В локомотивном депо имеются: поворотная петля и тракционные пути, склад дизельного топлива, угля, песка, цеха для ремонта тепловозов и технического обслуживания электровозов, дом отдыха локомотивных бригад.
На станции расположены: грузовой двор с пакгаузом, крытая и открытая площадки для навалочных грузов, вагонные 150-ти тонные весы, пункт подготовки крытых вагонов, зерновозов и рефрижераторных секций под погрузку с холодной промывкой в летнее время, три высокие площадки для погрузки, выгрузки техники. Для посадки и высадки пассажиров у 1 пути и в междупутье 1 и 2 путей расположены низкие пассажирские платформы.
Станция имеет устройства для формирования, расформирования поездов и подачи вагонов под погрузку, выгрузку:
- в четной горловине нечетного парка - немеханизированную горку малой мощности с ручным торможением вагонов и отцепов, для этих целей в подгорочном парке уложено 8 и на спускной части горки 1 башмакосбрасыватель;