Перевод Иркутского узла на переменный ток (1995)

Feb 28, 2015 07:05

Собственно, книга: Перевод электротяги с постоянного на переменный ток, 1997 г.и. об истории масштабной смены системы энергоснабжения на протяжённой железнодорожной линии Зима - Иркутск - Слюдянка в ноябре 1995 г.

В книге имеется масса интересных сведений о процессе подготовки всего хозяйства ВСЖД к такой масштабной операции, которая, как пишется уже на первых страницах книги, была проведена впервые в мировой практике. Это такая особенность инфраструктуры: она появляется, мы (система) к ней привыкаем и чем более сложной и масштабной она становится, тем труднее и сложнее её менять и обновлять - сил хватает в лучшем случае на её поддержание в работоспособном состоянии. Главный желдорконтинент мира - Европа - имеет массу различных систем электрификации, причём часто по две-три разных системы в одной стране и сколь-либо масштабных переходов с одной системы энергоснабжения на другую не было, зато было интенсивное развитие парка мультисистемных локомотивов (двойного, тройного и даже четвертного питания) для парирования проблем стыкования разных систем.

В СССР с 1960-х гг. было несколько случаев перевода сравнительно коротких полигонов постоянного тока с движением только электропоездов на переменный ток для всех видов движения. Это сравнительно простые операции, которые сильно жизнь не осложняли. Но Иркутский участок длиной 434 км в 1995-м и Мурманский участок длиной 450 км в 2001-м - это действительно очень масштабные операции.

Перевод линии на переменный ток планировался очень давно, первые идеи появились в 1961 г. (ТЭО Томгипротранса), а серьёзные расчёты пошли с 1974 г:

Чуть ли не сразу после электрификации участка Зима - Слюдянка (1956-1959 гг.) устройства электроснабжения постоянного тока стали ограничивать провозную и пропускную способность направления. Пришлось строить промежуточные тяговые подстанции, усиливать контактную сеть.
...
Усиление началось уже в 1960 г. Строительство промежуточных тяговых подстанций, подвеска усиливающих проводов. К 1978 г. число тяговых подстанций увеличилось более чем в 1.5 раза, к концу 1980-х - более чем в 2 раза. В 1995 г. среднее расстояние между подстанциями составляло около 11 км, а на отдельных участках доходило до 6 км; площадь сечения контактной подвески достигала 600 мм² в медном эквиваленте, из-за чего потребовалось в ряде мест установить отдельные опоры для подвески усиливающих проводов. Возможности дальнейшего эффективного усиления устройств электроснабжения были исчерпаны.

На этой схеме хорошо видны профиль линии и плотности тяговых подстанций постоянного и переменного тока:



Сравнительные характеристики тяговых подстанций постоянного и переменного тока на линии:



Однако, усиление электроснабжения на постоянном токе упиралось в проблемы с локомотивами:

Несмотря на проведённое усиление, устройства электроснабжения не позволяли ввести единую норму массы поездов на всём направлении, повысить её. Чтобы повысить массу поезда, необходимо было переходить на трёхсекционные электровозы BЛ11 или на двойную тягу восьмиосными электровозами. Однако возможность использования таких локомотивов ограничивалась контактной сетью на главных путях, кроме того, требовалось увеличить межпоездные интервалы, а также площадь сечения проводов на боковых путях, перегрев которых возможен при пуске таких электровозов.
...
Вопрос о переводе участка Зима - Слюдянка с постоянного на переменный ток ставили неоднократно с тех пор, как были принципиально решены проблемы применения рекуперативного торможения на электровозах переменного тока.

Кроме проблем с электроснабжением и локомотивами роль узкой горловины также выполняли станции стыкования Зима и Слюдянка, а также необходимость изменения на разных участках норм массы поездов. Поэтому в 1974 г. серьёзно встал вопрос о переводе его с постоянного на переменный ток, но по экономическим соображениям решение этого вопроса постоянно откладывалось:

Проектным институтом Трансэлектропроект в 1975 г. и в 1984 г. были выполнены технико-экономические обоснования перевода участка. ВНИИЖТ направлял докладные записки по вопросу перевода наиболее грузонапряженных линий с постоянного на переменный ток министрам путей сообщения Б.П.Бещеву (в 1973 г.). И.Г.Павловскому (в 1978 г.), Н.С.Конарёву (в 1983 г.). Вопросы перевода рассматривались на Коллегии МПС в 1974 г., на совещаниях в Научно-техническом совете МПС в 1978 и 1979 гг., на заседании Секции железнодорожного транспорта Научного совета по проблеме "Комплексное развитие транспорта" ГКНТ СССР в 1983 г. Следует отметить, что целесообразность перевода подвергалась сомнению рядом научных сотрудников и работников МПС. Основной довод - большие капитальные затраты на переоборудование устройств электроснабжения, связи и СЦБ и трудности перевода без перерыва движения поездов.

Решение о скором переводе принято в 1981 г., когда всё новое строительство и модернизация существующей инфраструктуры выполнялись в расчёте на переменный ток. Окончательное решение о переводе принято после решения вопросов финансирования проекта со стороны ВСЖД.

Непосредственная подготовка к переходу началась в 1990 г., таблица этапов:



В 1990 г. институт Трансэлектропроект при активном участии работников дороги разработал технико-экономическое обоснование, а затем и проект перевода участка Зима - Слюдянка с постоянного на переменный ток. Начались интенсивные работы по подготовке участка к переводу. В этих работах условно можно выделить три стадии:

а) подготовительную (по 1989 г. включительно) - усиление изоляции и некоторые другие работы выполнялись эксплуатационным персоналом за счёт средств капитального ремонта и эксплуатации, а также по титулу сооружения третьего пути на участке Черемхово-Рассоха;
б) начальную (1990-1992 гг.) - работы по замене опор и переводу на них подвески на отдельных перегонах велись с привлечением строительно-монтажных организаций по локальным сметам. Освоение средств в этот период составило (в ценах 1991 г.): 405 тыс. руб. в 1990 г., 779 тыс. руб. в 1991 г. и 442 тыс. руб. в 1992 г.;
в) решающую (1993-1995 гг.) - от момента открытия титула перевода участка на переменный ток до фактического переключения устройств. Освоение средств на строительно-монтажные работы по годам этого периода (в ценах 1991 г.) составило 1806 тыс. руб. в 1993 г., 4237 тыс. руб. в 1994 г. и 8578 тыс. руб. в 1995 г.

Стоимость оборудования, необходимого для перевода участка на переменный ток, в реальных ценах первой половины 1990-х была равна 35 183 млн руб.

Особенностью организации работ явился отказ от единого генподрядчика и выполнение этой роли по разным видам работ организациями разных ведомств и разного профиля, заключавшими прямые договоры с отделом капитального строительства дороги. Значительная доля работ была поручена эксплуатационным железнодорожным предприятиям, в которых наиболее активное участие приняли службы дороги - электроснабжения, сигнализации и связи, пути, локомотивного хозяйства.

Днём Х - днём переключения тока - было назначено 14 ноября 1995 года. За неделю до него было издано распоряжение начальника ВСЖД и ряд других распорядительных актов:

Распоряжение О ПОРЯДКЕ ПЕРЕХОДА ИРКУТСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ ДОРОГИ С ПОСТОЯННОГО НА ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК
г. Иркутск, № 8-11/255
8 ноября 1995 г.

В связи с окончанием строительно-монтажных работ по переводу Иркутского отделения дороги с постоянного на переменный ток приказываю:

1. Предоставить с 4:00 московского времени 14 ноября 1995 г. 12-часовое "окно" по переключению контактной сети с постоянного на переменный ток и 24-часовое "окно" для переключения устройств СЦБ на станциях Слюдянка-I, Кая, Иркутск-Сорт., Суховская, Половина, Зима.

2. В период переключения контактной сети движение поездов на участке Зима - Слюдянка прекращается, кроме пассажирских и пригородных поездов на автономной тяге, движение которых должно осуществляться по вариантным графикам, разработанным Иркутским отделением дороги и утвержденным Управлением дороги.

3. Для уменьшения размеров грузового движения на Иркутском отделении:

3.1. С 12:00 московского времени 13 ноября по станции Тайшет отклонить на БАМ 20 поездов назначением на Дальневосточную дорогу.
3.2. Начальникам отделений дороги:
3.2.1 Тайшетского Кариху организовать погрузку на себя, Братское отделение дороги и на выход за пределы Тайшета;
3.2.2 Улан-Удинского Кореневу организовать погрузку на себя и на выход на Забайкальскую и Дальневосточную дороги.

4. Для создания нормальной обстановки по переключению контактной сети на переменный ток прекратить отправление грузовых поездов на Иркутское отделение дороги со станции Слюдянка с 1:00 московского времени 14 ноября, а со станции Зима с 23:00 московского времени 13 ноября. Отправление задержанных поездов осуществлять после подачи в контактную сеть напряжения переменного тока и получения приказа энергодиспетчера.

5. Начальникам отделений дороги: Тайшетского Кариху, Улан-Удинского Кореневу подготовить станции отделения для отстоя задержанных поездов

6. Грузовые поезда на Иркутском отделении, не дошедшие к моменту начала "окна" до станции назначения, по приказу поездного диспетчера останавливаются на промежуточной станции, закрепляются тормозными башмаками в соответствии с ТРА станции. Машинисты электровозов опускают токоприёмники, докладывают дежурным по станции, которые делают отметку в настольном журнале и докладывают поездному диспетчеру. За время "окна" маневровым локомотивом производится постановка локомотивов переменного тока в голову поездов, и после получения приказа энергодиспетчера о подаче напряжения в контактную сеть от компрессора маневрового локомотива машинист элоктровоза поднимает токоприемник, заряжает тормозную систему поезда. По готовности поезда отправляются в пункты назначения.

Аналогично подаются локомотивы переменного тока под грузовые поезда, образовавшиеся за время "окна" на станциях отделения дороги.

7. Категорически запрещается занимать поездами или отдельными вагонами все пути на всех станциях, кроме следующих путей на станциях:

Тыреть - 7-й, 9-й,
Залари - 3-, 5-, 4-, 6-, 8-й,
Головинская - 6-й,
Забитуй - 8-й,
Жаргон - 3-, 5-, 8-й,
Черемхово - 5-, 7-, 9-, 11-, 15-й,
Гришево - 5-й,
Касьяновка - 7-, 9-, 11-, 8 -, 14-й,
Белая - 5-, 7-, 8-, 10-й,
Мальта - 5-, 7-, 6-, 8-, 10-, 16-й,
Усолье-Сибирское - 6-й, 10-й,
Тельма - 20-, 21-й,
Китой - 5-, 12-й,
Ангарск - 14-, 16-й,
Суховская - 5-, 7-, 9-, 11-, 16-, 18-, 20-, 24-й,
Мегет - 6-й, 11-й,
Батарейная - 6-, 8-, 10-, 12-, 14-й,
Военный Городок - 4-й, пути МВД,
Иркутск-Пассажирский - 1-, 4-, 8-, 9-й.

8. Начальникам отделений: Тайшетского Кариху, Иркутского Гришину, Улан-Удинского Кореневу совместно со службами локомотивной и перевозок к началу "окна" сосредоточить следующее количество электровозов переменного тока на станциях:

Слюдянка - 15 единиц серии ВЛ80Т,
Иркутск-Сорт. - 15 единиц серии ВЛ85 и 7 единиц серии ВЛ80Т,
Суховская - 5 единиц серии ВЛ85,
Черемхово - 3 единицы серии ВЛ80Т,
Зима - 10 единиц серии ВЛ85 и 7 единиц серии ВЛ80Т.

9. В период "окна" выполнять работы по переключению рельсовых цепей на станциях Половина, Суховская, Иркутск-Сорт., ЭЦ2, Кая. Выполнение работ, обеспечение безопасности движения поездов производить по инструкциям, утвержденным начальником Иркутского отделения дороги.

10. Начальнику службы рабочего снабжения Ворожнину по заявке начальника Иркутского отделения дороги обеспечить продуктовыми пайками работников, принимающих участие в переключении, а также экипировку продуктами питания пассажирских вагонов, выставляемых на линейные станции для обслуживания работ на период переключения.

11. Начальнику Иркутского отделения дороги Гришину обеспечить демонтаж воздушных линий связи до начала переключения участка на переменный ток.

Начальник дороги Г.П.КОМАРОВ

Работа по переключению была выполнена точно в соответствии с установленным графиком работ, хотя не обошлось без мелких сложностей. Главным в тот день было пересобрать схемы непосредственного питания рельсов и контактной сети, а сразу после - настроить СЦБ:

Начало "окна" назначено на 4:00 московского (9:00 местного) времени, что соответствует началу светового дня в эту пору года. До начала "окна" была доставлена основная масса пригородных пассажиров к местам работы. Продолжительность "окна" для энергетиков составляла 12 ч. Персоналу хозяйства СЦБ, выполнявшему параллельно переключение РЦ и АЛСН на нескольких оставшихся непереключёнными станциях, было разрешено работать в течение 24 ч, но без задержки открытия движения поездов по участку.

На период "окна" прекращалось движение поездов по участку, кроме минимального количества пассажирских и пригородных на автономной тяге по вариантным графикам и, естественно, рабочих мотовозов дистанций электроснабжения. Следует отметить, что уже в период "окна" выявилась необходимость полностью прекращать движение пассажирских и пригородных поездов по обоим путям отдельных перегонов на 2-3 ч, поскольку для отсоединения от контактной сети шлейфов (перекидок) постов секционирования и пунктов параллельного соединения потребовалось разворачивать рабочие площадки мотовозов и они оказывались в габарите соседнего пути.
...
В соответствии с планом действий немедленно по окончании всех работ в границах каждой межподстанционной зоны в контактную сеть по заранее составленному перечню подавалось напряжение 25 кВ. Если при подаче напряжения возникали повреждения, обычным порядком организовывали их поиск и устранение. Если первая подача напряжения оказывалась успешной, собирали нормальную схему питания контактной сети зоны вне зависимости от времени, остающегося до окончания общего "окна" по участку, и объявлялась готовность данной зоны к движению поездов на электротяге переменного тока.
...
Всего от момента начала переключения до подачи в контактную сеть напряжения переменного тока по всему участку энергодиспетчерами было отдано 558 приказов.
...
На западной части участка (от Зимы до Черемхово) контактную сеть удалось поставить под напряжение уже к 9:00 московского времени (через 5 ч после начала "окна"). Первый чётный поезд с электровозом переменного тока отправился со станции Зима в 9:40, после чего поезда этого направления пошли регулярно.

На восточной, горно-перевальной части участка (Иркутск - Слюдянка) работы по отсоединению от контактной сети большого количества шлейфов постов секционирования, пунктов параллельного соединения и т.д. длились несколько дольше. Первая подача напряжения на отдельных зонах производилась между 11:00 и 13:00 московского времени, после чего потребовалось устранить выявившиеся повреждения и недоделки.

Однако к 15:00 московского времени (за 1 ч до предписанного момента окончания "окна") движение поездов на электротяге переменного тока открылось на всем участке в обоих направлениях.

Для чего всё это было нужно? Краткая табличка с комплексом решённых проблем:



история, железная дорога, электрификация

Previous post Next post
Up