TRACŢIUNEA FEROVIARĂ Vol. I. LOCOMOTIVE ȘI TRENURI ELECTRICE

  CUPRINS:
CUPRINS vol.I

Cuvant inainte 1
Consideratii generale 3
Introducere 5
Abrevieri 10

PARTEA I Calcule de tractiune. Metodologie

1. Calcule de tractiune 13
1.1. Relatii de calcul 13
1.2. Calculul tonajului remorcat 15

PARTEA a II-a Tractiunea electrica

2. Caracteristici si performante 19
2.1. Tipuri, coduri, putere, viteza maxima 19
2.2. Locomotive electrice seriile 060 EA, 060 EA-1, 060 EB de 5100 kW cu reglare pe inalta tensiune 19
2.2.1. Caracteristici principale 20
2.2.2. Echipamentele locomotivelor 21
2.2.3. Caracteristici de tractiune si performante de remorcare 22
2.2.4. Diagrame si tabele 27
2.3. Locomotive electrice seriile 040 EC, 040 EC-1 de 3400 kW cu reglarea pe inalta tensiune 81
2.3.1. Caracteristici principale 81
2.3.2. Echipamentele locomotivelor 81
2.3.3. Caracteristici de tractiune si performante de remorcare 82
2.3.4. Diagrame si tabele 83
2.4. Locomotive electrice C0-C0 tiristorizate serile 45-0000 si 46-0000 de 5100 kW cu reglare pe joasa tensiune 87
2.4.1. Caracteristici principale 87
2.4.2. Echipamentele locomotivelor 87
2.4.3. Caracteristici de tractiune si performante de remorcare 88
2.4.4. Diagrame si tabele 89
2.5. Locomotive electrice B0-B0 tiristorizate serile 48-0000 si 49-0000 de 3900 kW cu reglare pe joasa tensiune 91
2.5.1. Caracteristici principale 91
2.5.2. Echipamentele locomotivelor 91
2.5.3. Caracteristici de tractiune si performante de remorcare 92
2.5.4. Diagrame si tabele 93
2.6. Locomotiva electrica de 2900 kW cu reglare pe inalta tensiune 95
2.6.1. Caracteristici principale 95
2.6.2. Echipamentele locomotivei 96
2.6.3. Caracteristici de tractiune si performante de remorcare 96
2.6.4. Diagrame si tabele 97
2.7. Locomotiva electrica de manevra de 1200 kW cu reglare pe joasa tensiune 99
2.7.1. Caracteristici principale 99
2.7.2. Echipamentele locomotivei 100
2.7.3. Caracteristici de tractiune si performante de remorcare 101
2.7.4. Diagrame si tabele 102
2.8. Rama electrica suburbana (R.E.S.) de 1870 kW cu reglare pe joasa tensiune 104
2.8.1. Caracteristici principale 104
2.8.2. Echipamentele ramelor electrice suburbane 106
2.8.3. Caracteristici de tractiune si performante de remorcare 106
2.8.4. Diagrame si tabele 107
2.9. Rama electrica suburbana (R.E.S.) de 2720 kW cu reglare pe joasa tensiune 109
2.9.1. Caracteristici principale 109
2.9.2. Echipamentele ramelor electrice suburbane 110
2.9.3. Caracteristici de tractiune si performante de remorcare 111
2.9.4. Diagrame si tabele 112
2.10. Rama electrica de metrou (R:E:M) de curent continuu 114
2.10.1. Caracteristici principale 114
2.10.2. Echipamentele ramei electrice de metrou 115
2.10.3. Caracteristici de tractiune si performante de remorcare 116
2.10.4. Diagrama si tabele 117

PARTEA a III-a Economia de energie electrica

3. Metoda de calcul pentru consumul de energie electrica 121
3.1. Metoda de calcul 121
3.2. Consumul de energie electrica 122
4. Metoda de calcul pentru determinarea energiei electrice recuperative in regim de franare electrodinamica - recuperativa 123
4.1. Consideratii specifice calculului energiei electrice recuperative in tractiunea feroviara cu motoare electrice de tractiune de curent continuu 125

5. Parametrii care influenteaza consumul de energie 128

PARTEA a IV-a Norme de consum de energie electrica in tractiunea feroviara

6. Norme de consum de energie in tractiunea feroviara 133

Consideratii finale 137

Bibliografie 139
  PREZENTARE:
Tractiunea feroviara. Vol.I. Locomotive si trenuri electrice - Calcule de tractiune. Caracteristici. Performante, economia de energie electrica, norme de consum

Tractiunea feroviara. Vol.II. Locomotive si trenuri diesel - Calcule de tractiune. Caracteristici. Performante, economia de energie electrica, norme de consum
CUVÂNT ÎNAINTE


Subiectul cărţii de faţă este tratarea modului de utilizare în exploatare a parametrilor de tracţiune ai tipurilor de vehicule din parcul de locomotive electrice, de trenuri electrice şi de metrou, în funcţie de caracteristicile fiecărui vehicul în parte. Trebuie specificat că lucrarea are la bază studiile, cercetările şi măsurătorile efectuate pe stand şi în exploatare, pe durata a 28 de ani de cercetare în domeniul feroviar.
Autorii doresc să menţioneze că materialul tratat în carte este destinat cunoaşterii posibilităţilor de exploatare la parametrii optimi ai materialului rulant de tracţiune din dotarea Căilor Ferate Române şi a Metroului din Bucureşti, până în anul 1990. După anul 1990, parcul materialului rulant de tracţiune a fost completat cu locomotive şi trenuri electrice de la diferite firme din Europa, material rulant de tracţiune deja rulat la alte administraţii feroviare şi cumpărat de diferiţi operatori feroviari din România. În carte nu se tratează aceste locomotive și rame electrice.
Autorii consideră că această carte va fi un îndrumător util în materie de tracţiune feroviară necesar tinerilor specialişi care vin din scoli de specialitate și facultăţi de profil, specialiştilor din domeniul construcţiilor de vehicule feroviare de tracțiune - locomotive și trenuri electrice, rame de metrou, care trebuie să ştie să calculeze forţa de tracţiune la obadă, rezistenţa la înaintare a vehiculului şi a trenului în funcţie de tonaj, declivitate, curbe etc., precum și tonajul remorcat în funcţie de tipul şi rangul trenului, de puterea vehicului, de forţa de tracţiune şi de viteza de circulaţie impusă. De asemenea, în carte se tratează ,,Economia de energie electrică în tracțiunea feroviară” și parametrii care influențează consumul de energie electrică, metodele de calcul pentru normele de consum și energia electrică recuperată la locomotivele dotate cu frână electrică recuperativă.
Se prezintă valori ale acestor consumuri, valori obținute experimental prin măsurători pe secții de circulație de pe rețeaua Căilor Ferate Române. Pentru inginerii din exploatarea feroviară este indicat a cunoaşte timpii de mers ai trenului în funcţie de forţa de tracţiune a vehiculului de tracţiune, declivitatea secţiei de remorcare, rezistenţa la înaintare la plecare de pe loc a trenului, în rampă etc., la introducerea unui nou vehicul în exploatare pe secţia de remorcare.
Autorii, fiind specialişti în domeniu și lucrând în exploatarea feroviară, în depou, în cercetare la Institutul de Cercetări şi Proiectări Tehnologice în Transporturi (ICPTT) din Bucureşti, şi făcând încercări şi omologări de vehicule de tracţiune, precum și fiind profesori universitari la facultăţi de profil feroviar, au predat disciplinele ,,Tracţiunea trenurilor“, ,,Locomotive diesel“ şi ,,Locomotive electrice“, au publicat cărţi de locomotive şi cărţi ce tratatează tracţiunea feroviară, cărţi ce se găsesc la bibliografia prezentei cărţi, au putut să realizeze o documentație completă în domeniul tracțiunii feroviare cu adaptare la parcul de material rulant de la Calea Ferată din Româna.

Conf. univ. dr. ing. Neculai CHIMU
București, 29.01.2016
  PREFATA:
CUVÂNTUL AUTORILOR

Odată cu necesitatea dezvoltării transportului feroviar între oraşele mari din Europa şi Asia, datorită numărului mare de călători transportaţi şi a volumului mare de transport de mărfuri, firmele constructoare de material rulant de tracţiune şi material rulant remorcat şi-au infiinţat institute de cercetare. De asemenea, căile ferate s-au dotat cu instalaţii de testare a materialului rulant feroviar şi chiar au construit inele de încercare în vederea testării şi omologării locomotivelor, trenurilor diesel şi electrice şi a vagoanelor de călători şi de marfă, în vederea circulaţiei pe calea ferată în siguranţă a călătorului şi a mărfurilor transportate.
Calea Ferată Română, fiind o reţea feroviară semnificativă într-o zonă geografică legată de fluviul Dunărea şi de ieşire la Marea Neagră şi conectată atât de Nordul şi Vestul Europei, cât şi de Estul Europei, ce transportă un volum mare de mărfuri, de mii de tone pe tren, conducerea Ministerului Transporturilor din România a hotărât dezvoltarea cercetării prin înfiinţarea Institutului de Studii şi Cercetări Transporturi (ISCT) care să dezvolte programe şi teme de cercetare pentru realizarea unui transport feroviar care să ţină pasul cu realizările uzinelor constructoare de material rulant feroviar din Vestul Europei. Astfel, a fost cumpărată licenţa pentru construirea în România de locomotive electrice performante tip 060-EA de 5100 kW, în anul 1964, de la firma ASEA din Suedia. Acest salt tehnologic în industria românească şi în calea ferată din România a impus crearea unui institut de cercetări în transporturi şi a unui inel de încercări material rulant feroviar la Făurei care să verifice performanţele de exploatare ale trans-portului feroviar, atât ca viteză de circulaţie, cât şi ca volum de transport al mărfurilor în România. Considerăm că este important, în numele eforturilor ştiinţifice de cercetari tehnologice şi de exploatare feroviară, a da şi numele unor personalităţi care au realizat acest salt tehnologic în transportul feroviar din România în perioada anilor 1950-1990. Autorii au rezervat un spațiu în lucrare pentru a aduce omagiu acestor personalităţi în partea de început a prezentei lucrări la capitolul Introducere.
Cartea este orientată pe noţiuni tehnice de tracţiune feroviară. Trebuie făcută precizarea că această carte este o dezvoltare amplă a cărţii ,,Tracţiune feroviară. Transmisii moderne în curent alternativ”, autor Vasile Tulbure, editată la Editura Tehnică din Bucureşti, în anul 2004. Extensia constă în faptul că primele capitole ale cărţii publicate în 2004 se referă la noţiuni generale şi de bază şi anume: forţe ce acţionează asupra trenului (cap.1), ecuaţia de mişcare a trenului (cap. 2), forţa de tracțiune (cap. 3), metodologie de determinare a caracteristicilor de tracţiune ale locomotivelor raportate la obada roţii motoare (cap. 4). Celelalte capitole din carte se referă la tipuri de transmisii electrice la locomotive (cap. 5), principii de reglare a forţei de tracţiune (cap. 6), metodologii de experimentare a transmisiei în curent alternativ cu motoare asincrone (cap. 7), modelarea şi simularea numerică a motorului asincron de tracţiune (cap. 8).
Subiectul cărţii de faţă constă în tratarea modului de utilizare în exploatare a parametrilor tehnici de tracţiune ai tipurilor de vehicule din parcul de locomotive şi rame electrice, de trenuri electrice şi de metrou, în funcţie de caracteristicile fiecărui vehicul în parte. Nu se vor relua cele patru capitole din cartea ,,Tracţiune feroviară. Transmisii moderne în curent alternativ”, însă ele completează materialul ce îl tratăm în prezenta carte. Trebuie precizat că lucrarea are la bază studiile, cercetările şi măsurătorile efectuate pe stand şi în exploatare, pe durata a 28 de ani de activitate in cercerarea românească. Autorii doresc să menţioneze că materialul tratat în carte este destinat cunoaşterii posibilităţilor de exploatare la parametrii optimi ai materialului rulant de tracţiune din dotarea Căilor Ferate Române şi a Metroului din Bucureşti până în anul 1990.
Cartea este structurată astfel:
Partea I prezintă Calcule de tracțiune și metodologie de calcul;
Partea II-a tratează Tracțiunea electrică. Caracteristici principale ale agregatelor, echipamentele componente ale vehiculului, caracteristici de tracţiune și performanțe de remorcare.
Partea III- a dezvoltă Economia de enegie electrică. Metode de calcul pentru consumul de de energie electrică, metodă de calcul pentru determinarea energiei electrice recuperative în regim de frânare electrodinamică-recuperativă. Se prezintă parametrii consumului de energie electrică.
Partea IV prezintă Norme de consum de energie electrică. Se indică metodele de stabilire a consumului de energie electrică în tracțiunea electrică feroviară.
Autorii prezentei lucrări consideră că materialul tratat este o bază de documentare în tracțiunea electrică feroviară și contribuie la dezvoltarea pe mai departe a vehiculelor de tracțiune cu transmisii în curent alternativ.

DESPRE AUTORI

Dumitru MIHAILESCU s-a nascut la 14 august 1940 in orasul Ramnicu Valcea. In anul 1959 este student al Facultatii de Transporturi la Institutul Politehnic din Bucuresti. In anul 1960 primeste o bursa la Institutul de Cai Ferate din Moscova, Facultatea Electrificarea Caii Ferate, Sectia Constructii de Locomotive si Trenuri Electrice. Absolva aceasta facultate cu diploma de merit in anul 1966. In acelasi an este angajat ca ing. proiectant la Institutul de Proiectari Cai Ferate. Din anul 1972 pana in anul 1998 a lucrat ca cercetator la Institutul de Cercetari Cai Ferate din Bucuresti, sectia de Material rulant, colectiv Locomotive. Din anul 1974 este asistentul prof. univ. dr. ing. Nicu Condacse, la disciplina Locomotive electrice. In anul 1977 sustine teza de doctor in domeniul Locomotive diesel si tractiunea trenurilor, conducator de doctorat fiind prof. univ. dr. ing. Alexandru Popa. In anul 1998 infiinteaza Modulul Cai Ferate in cadrul Facultatii de Inginerie Manageriala la Universitatea Ecologica din Bucuresti, rector fiind acad. Dolphi Drimer. In anul 1999 este atestat de Ministerul Invatamantului ca profesor universitar, titular la disciplinele Tractiunea trenurilor si Campuri el. mag. poluante. In anul 1998 pune bazele Fundatiei ptr. Promovarea Stiintei si Tehnicii Feroviare PROFER, al carui presedinte este si astazi. In anul 2011 infiinteaza Centrul de Resurse in Transporturi pentru studii superioare - CRTrans. In cadrul Uniunii Internationale ale Cailor Ferate cu sediul la Paris participa intre anii 19911996 la elaborarea de Norme de Compatibilitate Electromagnetica alaturi de cercetatori din Germania, Anglia, Franta si Italia. In anul 1999 i se propune sa fie Membru de Onoare al Academiei deTransport a Federatiei Ruse alaturi de specialisti si prof. univ. din Germania, Anglia, Franta si Italia. A publicat carti la edituri de prestigiu din tara si din strainatate.

Vasile TULBURE s-a nascut la 03.12.1950 la Morlaca jud. Cluj. Este student la Fac. de Mecanica al Institutului Politehnic din Timisoara. In 2003 isi sustine teza de doctorat la Facultatea de Automatica a Universitatii Tehnice din Cluj Napoca. Indeplineste functii de inginer reparatii locomotive la Depoul Dej, apoi ca sef de depou. Ulterior ocupa functia de Director General al Regionalei de Cai Ferate Cluj. Este numit apoi ca Director General al Societatii CFR Marfa. Ulterior acestei functii este numit Director General al Companiei de Infrastructura CFR SA, indeplinind si functia de Presedinte al Cailor Ferate Romane din Ministerul Transporturilor. Are activitate bogata de publicare de carti tehnice de specialitate. Publica carti la Editura Tehnica si Editura ALL. Dintre cartile publicate se numara „Locomotive Diesel”, „Tractiunea Feroviara” „Locomotive cu motoare asincrone” si altele. Este atestat de Ministerul Educatiei Nationale, in baza concursului la Facultatea de Inginerie Manageriala a Universitatii Ecologice din Bucuresti, specializare „Cai Ferate” ca profesor universitar, titular al disciplinelor „Locomotive diesel” si „Locomotive electrice”. A predat studentilor aceste discipline la Fac. Inginerie Manageriala in Bucuresti si la filialele facultatii din tara. A participat la Organismele Internationale de Cai Ferate din Eurapa si Asia, UIC, OCCF, dezvoltand proiecte internationale feroviare de colaborare intre diverse administratii de cale ferata, remarcandu-se ca un specialist- tractionist feroviar cu renume. A publicat la reviste interne si internationale articole in domeniul feroviar.
  CUVINTE CHEIE: