Электрлендірілген темір жол дегеніміз не

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Тасымалданатын жүк көлемінің ұлғаюы және негізгі көлік бағыттарында пойыздар қозғалысының қарқындылығы электрлендірілген темір жолдардың пайда болуына әкелді. Мұндай объектілерді техникалық іске асыру өте қиын. Алғашқы электрлендірілген темір жолдардан айырмашылығы, қазіргі заманғы автомобиль жолдары инженерлік тұрғыдан алғанда күрделі инфрақұрылымдық нысандар болып табылады және халық пен мемлекет экономикасы үшін бірқатар маңызды міндеттерді орындайды. Бұл мақалада электр теміржол көлігінің пайда болу және даму тарихы сипатталған, қосалқы станциялар жүйесі мен локомотивтер паркі туралы негізгі техникалық сипаттамалар мен түсініктер берілген.

Электрлендірілген темір жолдың ерте тарихы

Тарихтағы алғашқы электровоз өзінің пайда болуы әлемге әйгілі неміс өнертапқышы және кәсіпкеріне қарыздарВернер Сименс. Бұл үлгі 1879 жылы 31 мамырда Берлинде өткен өнеркәсіп пен ғылым жетістіктерінің көрмесінде бүкіл әлемге ұсынылды. Электровоздың мүмкіндіктерін көрсету үшін арнайы байланыс желісі бар электрленген темір жол салынды. Бұл эксперименталды жолдың ұзындығы 300 метрден сәл астам болды. Көпшілікке көрсетілген құрылғыны заманауи стандарттар бойынша локомотивтерге жатқызуға болмайды. Керісінше, бұл оның үлгісі болды. Көліктің салмағы небәрі 250 келі, қуаты үш ат күші және сағатына 7 шақырымнан аспайтын жылдамдыққа жететін. Кернеуді беру үшін қосымша рельс пайдаланылды. Жылжымалы құрам үш вагоннан тұрды. Барлығы 18 адамнан аспайтын.

Бұл жаңалық бизнес өкілдерінің үлкен қызығушылығын тудырды. Дәл сол 1879 жылы француз тігін фабрикаларының бірінің аумағына жұмысшылар мен шикізатты жеткізу үшін 2 шақырымдық жол салынды.

Осылайша, бастапқыда өнеркәсіптік кәсіпорындарда және қала ішінде жолаушыларды тасымалдау үшін (трамвай желілері) электрлік рельс көлігі пайдаланылды. Алайда бірнеше жылдан кейін Ликтерфельж - Берлин бағыты бойынша қозғалыс ашылады. Қызыл лента қию рәсімі 1881 жылы 16 мамырда өтті.

Кеңестік Ресей мен КСРО-дағы темір жолдарды электрлендіру

Патшалық Ресейде электр темір жолын дамытуға тиісті көңіл бөлінбеді.тасымалдау. Ірі қалаларда трамвай желілері салынды. Империяның ірі қалаларын байланыстыратын негізгі теміржол желілері электрлендірілмеген. 1880 жылы Пироцкий деген ғалым электр қуатының көмегімен ауыр теміржол вагонын орнынан жылжытып үлгерді. Бірақ бұл эксперимент ешкімді қызықтырмады. Кеңес өкіметі орнаған кезде ғана бұл саланың даму болашағын талқылау басталды. Ол кезде әлемнің көптеген елдерінде электровоздар белсенді түрде енгізілді. Электрлендірілген темір жолдар дамуы үшін өте маңызды болды. 1921 жылдың өзінде еліміздің барлық аумақтарын электрлендірудің стратегиялық жоспары бекітілді. Жарияланған жоспарға сәйкес электрлендірілген темір жолдардың түйіспелі желісі ірі өнеркәсіптік аудандар мен қалаларды байланыстыратын ең маңызды магистральдардың үстінен созылуы тиіс болатын.

1926 жылдың өзінде түйіспелі электр желісі бар жолдың жиырма шақырымдық бөлігі пайдалануға берілді. Ол Әзірбайжан КСР астанасын Сурахани мұнай кәсіпшіліктерімен байланыстырды. Бұл бөлімде 1200 вольт тұрақты ток пайдаланылды. 1929 жыл Мәскеуден Мытищиге дейінгі алғашқы электр пойызының салтанатты түрде іске қосылуымен ерекшеленді. Бұл оқиғалар, артық айтсақ, еліміздің дамуы мен индустрияландыру тарихындағы жаңа дәуірдің басталуы болды.

Бірнеше онжылдықтардан кейін тұрақтының орнына айнымалы ток келеді. 1955 жылы 19 желтоқсанда темір жолдың Михайлов-Ожерелие учаскесі пайдалануға берілді. Оның ұзындығы 85 шақырым. Бұл бөлімдегі локомотивтер айнымалы токпен жұмыс істейтінөнеркәсіптік жиілік (50 Герц) кернеуі 22 000 вольт. Бір жылдан кейін байланыс электр желілері Павелец 1 станциясына дейін ұзартылды. Осылайша, бұл бағыттың жалпы ұзындығы шамамен 140 шақырымды құрады.

Ресей темір жолы туралы жалпы ақпарат

Ресей Федерациясының темір жолы – үлкен организм. Ол 17 бөлек бөлімге бөлінген. Соңғы мәліметтер бойынша, пайдаланатын жолдардың жалпы ұзындығы 86 мың шақырымға жетеді. Бұл ретте электрлендірілген темір жолдардың ұзындығы осы көрсеткіштің жартысынан сәл астамын (51%) құрайды. Мұндай көрсеткішпен кез келген ел мақтана алмайды. Айта кету керек, Ресейдегі электрлендірілген темір жолдардың үлесі жалпы жүк және жолаушылар тасымалының сексен пайызынан астамын құрайды. Бұл әбден түсінікті. Өйткені, ең алдымен жүкі жоғары көлік магистральдары электрлендірілген. Оның үстіне көлік аз жүретін жолдарды электрлендіру экономикалық тұрғыдан тиімсіз және шығынға ұшыратады. Мұндай көрсеткіштерге бүкіл халықтың біртұтас еңбегінің арқасында ғана қол жеткізуге болады. Бұл ретте өте дамыған машина жасау және прибор жасау, дамыған электр өнеркәсібі және ғылыми әлеует болуы қажет.

Біздің еліміздегі темір жолдың электрлендірілген учаскелерінің жалпы ұзындығы шамамен 43 мың шақырымды құрайды. Бұл ретте 18 мың шақырым тұрақты токпен қоректенеді. Тиісінше, қалған 25 мың шақырым айнымалы токпен жүреді.

Электрлендіру артықшылықтары

Электрлендірілген темір жолдардың көптеген артықшылықтары мен кемшіліктері фонында барлық кемшіліктер жойылады. Біріншіден, зиянды шығарындылардың мөлшері тепловоздардан әлдеқайда аз. Бұл қоршаған ортаға оң әсер етеді. Екіншіден, электровоздың тиімділігі әлдеқайда жоғары. Осылайша, жүк тасымалдау құны төмендейді.

Сонымен қатар, электрлендірілген темір жолдар теміржол желісінің бойында және одан алыс емес жерде орналасқан өнеркәсіптік кәсіпорындар мен елді мекендерді электр энергиясымен қамтамасыз ету мәселесін шешеді. 1975 жылғы статистикалық мәліметтерге сәйкес, КСРО темір жолдарының байланыс желісінің жалпы электр энергиясының жартысынан астамы көлік инфрақұрылымына кірмейтін осы объектілерді электрмен жабдықтауға жұмсалды.

Ал бұл артықшылықтардың толық тізімі емес. Сондай-ақ, электрлендірілген темір жолдың өткізу қабілеті әлдеқайда жоғары, сенімділігі бар және жолаушыларды тасымалдау үшін қолайлы жағдай жасауға мүмкіндік беретінін айту керек.

Тартымды қосалқы станциялар: жалпы түсініктер

Егер минимумға дейін жеңілдететін болсақ, онда тартқыш қосалқы станцияға келесі анықтама беруге болады: электр энергиясын таратуға және түрлендіруге арналған қондырғы. Басқаша айтқанда, тартқыш қосалқы станция төмендететін трансформатор болып табылады. Егер локомотив тұрақты токпен жүрсе, онда қосалқы станция түзеткіш қызметін атқарады. Желілер үшінайнымалы токтағы электрлендірілген жолдар үшін жолдың барлық учаскесінде 50-ден 80 километрге дейінгі қашықтықта тартқыш қосалқы станцияларды жабдықтау қажет. Тұрақты токқа көшу әрбір 15-20 шақырым сайын қосалқы станцияларды салуды талап етеді. Кейбір ерекше жағдайларда бұл қашықтықты 5 километрге дейін қысқартуға болады (әсіресе бос емес тас жолдарда).

Метрода тартқыш қосалқы станциялардың арнайы түрі қолданылады. Бұл түрдегі құрылғылар айнымалы токты тұрақты токқа түрлендірмейді, тек тұрақты кернеуді төмендетеді.

Тарту қосалқы станцияларының блоктарын жобалау

Тартқыш подстанция қондырғылары ұяшықтар, панельдер және шкафтар кешені болып табылады. Бұл элементтер рамаларға орнатылып, сымдар желісімен (қуат және басқару сымдары) қосылған.

Блоктардың екі түрі бар. Кейбір блоктарда барлық элементтер рамаға орнатылады, басқаларында әрбір элемент мөрленген контейнерге орналастырылады. Бірінші типтегі блоктар ғимараттарда орнатуға арналған. Екінші типтегі блоктар ашық аспан астындағы теміржол желісінің бойында орнатылған.

Байланыс желісі

Байланыс желісі - өте күрделі инженерлік құрылым. Ол көптеген элементтерді қамтиды: сымның өзі, кабель (тасымалдаушы), электр беріліс тіректері, қатты және икемді көлденең жолақтар … Суспензияға өте қатаң талаптар қойылады. Егер ол оларға сәйкес келмесе, онда ток үзіліспен қабылданады, бұл локомотивтің қалыпты режимде жұмыс істеуіне мүмкіндік бермейді және апаттық жағдайға әкелуі мүмкін. Қатаң реттелген биіктік пен кернеу күшісымдар, максималды рұқсат етілген қисықтық, аралықтар және т.б. Біздің елде локомотивтер тұрақты токпен де, айнымалы токпен де жұмыс істейді. Бұл, әрине, электрлендірілген темір жолдарды электрмен жабдықтауды біршама қиындатады. Бұл жүйелердің әрқайсысының өз артықшылықтары мен кемшіліктері бар.

Қарапайым катенарияның құрылысы

Шын мәнінде, қарапайым контактілі суспензия тіректерге бекітілген сым болып табылады. Бұл тіректердің арасындағы қашықтық әдетте 30-40 метрді құрайды. Мұндай дизайн жолдардың жоғары жылдамдықты қозғалысқа рұқсат етілмеген учаскелерінде (көпірлер, тоннельдер), сондай-ақ троллейбустар мен трамвайлар электр желілерінде ғана рұқсат етіледі.

Тұрақты ток байланыс желісінің артықшылықтары

Айнымалы токтағы контактілі желімен салыстырғанда, тұрақты токтағы байланыс желісінің бірқатар артықшылықтары бар. Олардың ішінде, әсіресе, салыстырмалы түрде қарапайым конструкциясы және салмағы аз локомотивтер үшін оны пайдалану мүмкіндігін жою қажет. Сонымен қатар, мұндай жүйелерде байланыс желісіне қолданылатын кернеудің әсері болмайды. Ең маңызды артықшылығы - айнымалы ток жүйелерімен салыстырғанда жұмыс қауіпсіздігінің жоғары деңгейі.

Тұрақты ток байланыс желісінің кемшіліктері

Электрлендірілген темір жолдарды электрмен жабдықтаудың мұндай жүйелерінің негізгі кемшілігі олардың жоғары құны болып табылады. Өйткені, олардың құрылысы күрделірек және қымбат суспензияны қажет етеді. Мыс тарту сымыәлдеқайда үлкен көлденең қимасы бар, бұл да жобаның құнын айтарлықтай арттырады. Маңызды кемшілігі айнымалы токтағы түйіспелі желілермен салыстырғанда электрлендірілген темір жолдардағы тартқыш қосалқы станциялар арасындағы айтарлықтай елеусіз қашықтық болып табылады. Орташа алғанда, ол 15-тен (поездар қозғалысы ең көп аймақтарда) 20 километрге дейін жетеді. Басқа нәрселермен қатар, тұрақты токтар болат конструкциялар мен тіректердің пайда болуына және тез коррозияға ұшырауына әкелетін адасқан токтар деп аталатындардың пайда болуын тудырады.

Электрмен жабдықтау жүйесіне қызмет көрсететін персоналды оқытуға қойылатын талаптар

Жұмысшы электрлендірілген темір жолдың электр беру желілерін жөндеуге және ұстауға рұқсат бермес бұрын ол арнайы дайындықтан өтуі керек. Және бұл тек электрлік бөлікпен тікелей жұмыс істейтін адамдарға ғана емес, сонымен қатар электр беру желілерінің және олардың тіректерінің барлық құрылымына қызмет көрсететін слесарлар мен монтажшыларға да қатысты. Барлық қызметкерлер білім сынағынан өтіп, біліктілік деңгейін растауы керек.

Қорытынды

Электрлендірілген темір жолдардың пайда болуы көлік қозғалысының интенсификациясы мен жүк айналымының артуы есебінен өнеркәсіптің қарқынды өсуін көрсетті. Бір локомотивпен тасымалданатын жүк массасын айтарлықтай арттыру мүмкін болды.

Сонымен қатар, ол бірқатар мәселелерді шешті. Сонымен, әдеттегі тепловоздар төмен температурада жиі істен шығады. Электровоз кез келген ауа райы жағдайында сенімді жұмыс істейді. Бұл өз кезегінде еліміздің солтүстік және Қиыр Шығыс аймақтарының белсенді дамуына алғышарттар жасады.