Elektrifikacija geležinkeliai

Geležinkelio elektrifikavimas- geležinkelio ruože vykdomas priemonių rinkinys, kad būtų galima jame naudoti elektrinius riedmenis: elektrinius lokomotyvus, elektrines ruožus ar elektrinius traukinius.

Elektriniai lokomotyvai naudojami traukinių traukimui elektrifikuotose geležinkelio atkarpose. Elektriniai ruožai arba elektriniai traukiniai naudojami kaip priemiestinis transportas.

elektrifikavimo sistemos

Elektrifikavimo sistemas galima suskirstyti į:

• laidininkų tipai:
  • su kontaktine pakaba
  • su kontaktiniu bėgeliu
• pagal įtampą
• pagal srovės tipą:
  • kintamoji srovė
    • srovės dažnis
    • fazių skaičius

Paprastai naudokite nuolatinę (=) arba vienfazę kintamąją (~) srovę. Šiuo atveju bėgių kelias veikia kaip vienas iš laidininkų.

Norint naudoti trifazę srovę, reikia pakabinti bent du kontaktinius laidus, kurie jokiomis aplinkybėmis neturėtų liestis (kaip troleibusas), todėl ši sistema neprigijo, visų pirma dėl to, kad buvo sunku surinkti srovę aukštoje temperatūroje. greičius.

Naudojant nuolatinę srovę, įtampa tinkle yra pakankamai žema, kad būtų galima tiesiogiai įjungti elektros variklius. Naudojant kintamąją srovę, pasirenkama daug didesnė įtampa, nes elektriniame lokomotyve įtampą galima lengvai sumažinti naudojant transformatorių.

DC sistema

Šioje sistemoje nuolatinės srovės traukos varikliai maitinami tiesiai iš kontaktinio tinklo. Reguliavimas atliekamas sujungiant rezistorius, pertvarkant variklius ir susilpninant sužadinimą. Pastaraisiais dešimtmečiais plačiai paplito impulsų reguliavimas, leidžiantis išvengti energijos nuostolių rezistoriuose.

Pagalbiniai elektros varikliai (kompresoriaus pavara, ventiliatoriai ir kt.) dažniausiai taip pat maitinami tiesiogiai iš kontaktinio tinklo, todėl pasirodo labai dideli ir sunkūs. Kai kuriais atvejais jiems maitinti naudojami sukamieji arba statiniai keitikliai (pavyzdžiui, elektriniuose traukiniuose ER2T, ED4M, ET2M naudojamas variklio generatorius, kuris konvertuoja D.C. 3000V iki trifazių 220V 50Hz).

Ant Rusijos geležinkeliai ir pirmosios šalys Sovietų Sąjunga sekcijos elektrifikuotos DC sistema, dabar jie daugiausia naudoja įtampą = 3000 V (senose sekcijose - = 1500 V). 70-ųjų pradžioje SSRS buvo atlikti praktiniai Užkaukazės geležinkelio tyrimai su galimybe elektrifikuoti nuolatine srove, kurios įtampa = 6000 V, tačiau vėliau visos naujos sekcijos buvo elektrifikuotos aukštesnės įtampos kintama srove.

Dėl lokomotyvo elektros įrangos paprastumo, mažo savitojo svorio ir didelio efektyvumo ši sistema buvo plačiai naudojama ankstyvas laikotarpis elektrifikavimas.

Šios sistemos trūkumas – santykinai žema kontaktinio tinklo įtampa, todėl norint perduoti tokią pat galią, reikia daugiau srovės, lyginant su aukštesnės įtampos sistemomis. Tai verčia:

• naudoti didesnį bendrą kontaktinių laidų ir maitinimo kabelių skerspjūvį;
• padidinti sąlyčio plotą su elektrinio lokomotyvo pantografu, padidinant laidų skaičių kontaktinio tinklo pakaboje iki 2 ar net 3 (pavyzdžiui, ant liftų);
• sumažinti atstumus tarp traukos pastočių, kad būtų kuo mažesni srovės nuostoliai laiduose, dėl to papildomai brangsta pats elektrifikavimas ir sistemos priežiūra (nors pastotės automatizuotos, tačiau reikalauja priežiūros). Atstumas tarp pastočių judriose vietovėse, ypač sunkiomis kalnuotomis sąlygomis, gali būti vos keli kilometrai.

Tramvajuose, troleibusuose naudojama nuolatinė įtampa = 550 (600) V, metro = 750 (825) V.

Sumažinto dažnio kintamosios srovės sistema

Skaičiuje Europos šalys(Vokietija, Šveicarija ir kt.) naudojama vienfazė kintamosios srovės sistema 15 kV 16⅔ Hz, o JAV senose linijose 11 kV 25 Hz. Sumažintas dažnis leidžia naudoti kintamosios srovės kolektorių variklius. Varikliai maitinami iš antrinės transformatoriaus apvijos be jokių keitiklių. Pagalbiniai elektros varikliai (kompresoriui, ventiliatoriams ir kt.) taip pat dažniausiai yra kolektoriniai, maitinami atskira transformatoriaus apvija.

Sistemos trūkumas yra būtinybė konvertuoti srovės dažnį pastotėse arba atskirų elektrinių statyba geležinkeliams.

Maitinimo dažnio kintamosios srovės sistema

Pramoninio dažnio srovės naudojimas yra ekonomiškiausias, tačiau jo įgyvendinimas susidūrė su daugybe sunkumų. Iš pradžių buvo naudojami kolektoriniai kintamosios srovės varikliai, konvertuojantys variklių generatorius (vienfazis sinchroninis variklis plius nuolatinės srovės traukos generatorius, iš kurio dirbo nuolatinės srovės traukos varikliai), sukamieji dažnio keitikliai (suteikiantys srovę asinchroniniams traukos varikliams). Pramoninio dažnio srovės kolektoriniai elektros varikliai neveikė gerai, o rotaciniai keitikliai buvo per sunkūs ir neekonomiški.

Pramoninio dažnio (25 kV 50 Hz) vienfazės srovės sistema pradėta plačiai naudoti tik šeštajame dešimtmetyje Prancūzijoje sukūrus elektrinius lokomotyvus su statiniais gyvsidabrio lygintuvais (ignitronais; vėliau juos pakeitė modernesni silicio lygintuvai). dėl aplinkosaugos ir ekonominių priežasčių); tada ši sistema paplito daugelyje kitų šalių (taip pat ir SSRS).

Ištaisant vienfazę srovę, ji pasirodo ne nuolatinė, o pulsuojanti, todėl naudojami specialūs pulsuojančių srovių varikliai, o grandinėje yra išlyginimo reaktoriai (droselis), kurie mažina srovės raibuliavimą, ir pastovaus sužadinimo slopinimo rezistoriai. sujungtas lygiagrečiai su variklių sužadinimo apvijomis ir praleidžiant kintamą pulsuojančios srovės komponentą, o tai tik sukelia nereikalingą apvijos kaitinimą.

Pagalbinėms mašinoms valdyti naudojami arba pulsuojančios srovės varikliai, maitinami atskira transformatoriaus apvija (pagalbine apvija) per lygintuvą, arba pramoniniai asinchroniniai elektros varikliai, maitinami fazių skirstytuvu (ši schema buvo įprasta prancūzų ir amerikiečių elektriniuose lokomotyvuose, o nuo jie buvo perkelti į sovietinius ) arba fazių keitimo kondensatorius (ypač naudojami Rusijos elektriniuose lokomotyvuose VL65, EP1, 2ES5K).

Sistemos trūkumai yra dideli elektromagnetiniai trukdžiai ryšio linijoms, taip pat netolygus išorinės maitinimo sistemos fazių apkrovimas. Siekiant padidinti fazių apkrovos vienodumą kontaktiniame tinkle, pakaitomis keičiamos sekcijos su skirtingomis fazėmis; Tarp jų yra išdėstyti neutralūs įdėklai - trumpos, kelių šimtų metrų ilgio kontaktinio tinklo atkarpos, kurias riedmenys važiuoja išjungtais varikliais, pagal inerciją. Jie pagaminti taip, kad pantografas neuždengtų tarpo tarp sekcijų, kuriose veikia aukšta tiesinė (tarpfazinė) įtampa perėjimo nuo laido prie laido momentu. Sustojus ties neutraliu įdėklu, į jį galima tiekti įtampą iš priekinės kontaktinio tinklo dalies palei trasą.

Rusijos geležinkeliai ir buvusios Sovietų Sąjungos šalys, elektrifikuotos AC sistema naudoti įtampa ~25 kV(t.y. ~25000 V) dažnį 50 Hz.

Maitinimo sistemų prijungimas

Skirtingų srovės sistemų elektriniai lokomotyvai doko stotyje

Dviejų sistemų elektrinis lokomotyvas VL82M

Įvairios maitinimo sistemos lėmė prijungimo taškų atsiradimą (srovės, įtampos, srovės dažnio sistemos). Tuo pačiu metu atsirado keletas variantų, kaip išspręsti eismo organizavimo per tokius taškus klausimą. Išskirtos trys pagrindinės sritys.

Viena iš geležinkelių transporto ypatybių Rusijoje yra didelė elektrifikuotų kelių dalis. Pagal elektrifikuotų greitkelių ilgį 2014 m. pabaigoje Rusija užima pirmąją vietą pasaulyje – 43,4 tūkst. km (2-oji Kinija – 38,5 tūkst. km) – maždaug pusė kelių. bendras naudojimas. Na, o tai, kad daugelis greitkelių yra elektrifikuoti, apskritai niekam ne paslaptis, tačiau tai, kad kontaktiniuose tinkluose naudojamos įvairios srovės, daugelį stebina. Nepaisant to, kontaktiniai tinklai naudoja arba konstantą elektros kurių vardinė įtampa 3 kV arba kintamoji vienfazė pramoninio dažnio 50 Hz srovė su 25 kV vardine įtampa. Aš pats apie tai kalbu ilgam laikui Aš apie tai negalvojau - sužinojau, kai gavau trečiąją elektros saugos grupę (darbas biure, susijusiame su Rusijos geležinkeliais, kažkaip įpareigojo mane įsigilinti ir suprasti). Na, apskritai, ilgą laiką šį faktą („yra pastovi 3 kV, yra pokytis 25 kV / 50 Hz“) laikiau savaime suprantamu dalyku – „nes istoriškai priimta“. Ir kurį laiką vis dar norėjau įsigilinti į klausimą ir kažkaip išsiaiškinti – kodėl iš tikrųjų taip yra.

Noriu iš karto padaryti išlygą - labai nesigilinsiu į maitinimo fiziką, apsiribodamas kai kuriomis bendromis frazėmis ir tyčia kažkur perdėdamas. Man kartais sako, kad aš supaprastinu – bet ekspertai perskaito ir supranta, kad ten „viskas ne taip“. Aš tai žinau, bet ekspertai jau žino, apie ką rašau – ir vargu ar jie sužinos ką nors naujo.

Taigi, tiesą sakant, reikėtų pradėti nuo to, kad 1879 metais Berlyne vykusioje pramonės parodoje pirmą kartą buvo pademonstruotas elektros energijos kaip energijos šaltinio panaudojimas traukinių traukimui, kur buvo pristatytas elektrinio geležinkelio modelis. Traukinys, sudarytas iš 2,2 kW galios lokomotyvo ir trijų vagonų, kuriuose tilpo iki 6 keleivių, važiavo trumpesniu nei 300 m ruožu 7 km/h greičiu. Naujo tipo traukos kūrėjai buvo garsus vokiečių mokslininkas, išradėjas ir pramonininkas Ernstas Verneris fon Siemensas (Werner von Siemens, 1816-1892) ir inžinierius Halske. Iki XX amžiaus pradžios nebuvo jokių abejonių dėl elektrinės traukos efektyvumo. Per trumpą laiką į įvairios šalysįgyvendinti keli geležinkelių elektrifikavimo projektai. Pirmuoju etapu elektrifikacija buvo naudojama kalnuotose vietovėse sunkaus profilio linijose, turinčiose daug tunelių, taip pat priemiesčių zonose, t.y. tose srityse, kuriose elektrinės traukos privalumai buvo akivaizdūs.

Pirmasis elektrifikuotas geležinkelis SSRS buvo atidarytas 1926 m. liepos 6 d. atkarpoje Baku-Sabunchi-Surakhani.

Atitinkamai, yra dvi pagrindinės elektrifikacijos taikymo sritys: priemiesčių susisiekimas ir kalnų greitkeliai. Atskirai norėčiau pakalbėti apie priemiestinį susisiekimą (elektrinių traukinių esmę), bet kol kas reikia tik pažymėti, kad tiesiog priemiestinis geležinkelių susisiekimas elektrifikavimo požiūriu buvo SSRS prioritetas (m. Rusijos imperija jie neturėjo laiko priminti šio projekto - pirmasis trukdė Pasaulinis karas ir revoliucija), tačiau SSRS jie tai ėmėsi didžiuliu mastu (žinoma, GOELRO planas čia labai padėjo) - elektriniai traukiniai pradėjo pakeisti garu varomus priemiestinius traukinius.

Energijos tiekimo sistema buvo pritaikyta nuolatinės srovės sistema, kurios vardinė įtampa yra 1500 V. Nuolatinės srovės sistema pasirinkta todėl, kad esant vienfazei kintamajai srovei, reikėtų sunkesnių ir brangesnių automobilių, nes juose reikia montuoti transformatorius. Be to, nuolatinės srovės traukos varikliai turi ir kitų vienodos sąlygos didesnis sukimo momentas ir tinkamesnis užvedimui lyginant su vienfaziais srovės varikliais. Tai ypač svarbu automobiliams, važiuojantiems priemiesčiuose didelis skaičius sustojimo taškai, kuriuose reikia didelio pagreičio pradedant. 1500 V įtampa pasirinkta dėl to, kad kontaktiniam tinklui vario reikia daug mažiau, palyginti su 600-800 V sistema (naudojama tramvajų ir troleibusų elektrifikavimui). Tuo pačiu metu atsirado galimybė sukurti patikimą automobilio elektros įrangą, kurios tuo metu nebuvo galima tikėtis esant 3000 V įtampai (pirmosios priemiesčio linijos, elektrifikuotos 3000 V nuolatine srove, atsirado tik 1937 m. bet vėliau visos jau nutiestos linijos buvo perkeltos į tokią įtampą) .

Elektriniai traukiniai C – pirmoji sovietinių traukinių šeima, gaminama nuo 1929 m

Lygiagrečiai plėtojant priemiesčių susisiekimą 1932–1933 m. elektrinė trauka buvo įvesta pagrindiniame Khashuri-Zestaponi geležinkelyje (63 km) prie sunkiosios Suramo perėjos. Čia, skirtingai nei Maskvoje ir Baku, kroviniams ir keleiviams vežti buvo naudojama elektrinė trauka. Pirmą kartą SSRS geležinkelio linijose pradėjo veikti elektriniai lokomotyvai (iš tikrųjų naudojimo vietoje jie buvo pradėti vadinti „Surami elektriniais lokomotyvais“ arba „arba Surami tipo elektriniais lokomotyvais“):

elektrinis lokomotyvas C (Surami) - „Suram“ elektrinių lokomotyvų grupės protėvis, kurį amerikiečiai „General Electric“ pastatė SSRS

Pagrindinis visų Surami tipo elektrinių lokomotyvų bruožas buvo perėjimo platformų buvimas kėbulo galuose, kurios pagal tuo metu galiojusius standartus buvo privalomos visiems elektriniams lokomotyvams su elektros įranga, skirtais eksploatuoti CME. Lokomotyvo įgulos dalis susideda iš dviejų šarnyrinių trijų ašių vežimėlių (ašinė formulė 0-3 0-0 + 0-3 0-0). Vagono tipo kėbulas su laikančiuoju pagrindiniu rėmu. Spyruoklinė pakaba daugiausia gaminama ant lakštinių spyruoklių. Traukos variklio pakaba - atraminė ašinė.

elektrinis lokomotyvas С С (sovietinis Suramskis) - pirmasis nuolatinės srovės elektrinis lokomotyvas, pastatytas SSRS pagal GE licenciją

Ir čia turime padaryti svarbią pastabą. Priešingai nei garvežiai, kurių variklis yra garo mašina, kitų kartų geležinkelių transportas pradėtas varyti elektros varikliais: vadinamieji TED (traukos varikliai) - daugeliui, beje, tai nėra akivaizdu. kad TED naudojami tiek elektriniuose lokomotyvuose/elektriniuose traukiniuose, tiek dyzeliniuose lokomotyvuose (pastarieji tiesiog maitina TED lokomotyve įtaisytu dyzeliniu generatoriumi). Taigi geležinkelių elektrifikavimo aušroje buvo naudojami tik nuolatinės srovės TED. Taip yra dėl jų dizaino elementai, galimybės pakanka paprastos priemonės reguliuoti greitį ir sukimo momentą plačiame diapazone, galimybę dirbti su perkrova ir kt. kalbantis technine kalba, nuolatinės srovės variklių elektromechaninės charakteristikos idealiai tinka traukos tikslams. Kintamosios srovės varikliai (asinchroniniai, sinchroniniai) turi tokias charakteristikas, kad be specialiomis priemonėmis reguliavimas, jų naudojimas elektrinei traukai tampa neįmanomas. Pradiniame elektrifikavimo etape tokių reguliavimo priemonių nebuvo, todėl natūraliai traukos maitinimo sistemose buvo naudojama nuolatinė srovė. Buvo pastatytos traukos pastotės, kurių tikslas – sumažinti maitinimo tinklo kintamąją įtampą iki reikiamos vertės ir ją ištaisyti, t.y. konvertavimas į konstantą.

VL19 - pirmasis masinės gamybos elektrinis lokomotyvas, kurio dizainas buvo sukurtas Sovietų Sąjungoje

Tačiau nuolatinės srovės kontaktinio tinklo naudojimas sukėlė kitą problemą - didelį vario suvartojimą kontaktiniame tinkle (palyginti su kintamąja srove), nes perdavimui Aukšta įtampa(galia lygi srovės ir įtampos sandaugai) esant pastoviai įtampai, įtampa turi būti tiekiama didelė jėga srovė, na, tai yra, reikia daugiau laido ir didesnio skerspjūvio (įtampa nekinta - reikia sumažinti varžą).

VL22M - pirmasis sovietinis didelio masto elektrinis lokomotyvas ir paskutinis Surami lokomotyvų atstovas

Praėjusio amžiaus 20-ųjų pabaigoje, kai jie tik pradėjo elektrifikuoti Suramskio perėją, daugelis ekspertų gerai žinojo, kad ateityje elektros trauka nuolatine srove, kurios vardinė įtampa yra 3 kV, racionaliai neišspręs keliamosios galios didinimo klausimo. linijos didinant traukinių svorį ir jų greitį.judėjimas. Paprasčiausi skaičiavimai parodė, kad važiuojant 10 000 tonų sveriančiam traukiniui 10 ‰ pakilimu 50 km/h greičiu, elektrinių lokomotyvų traukos srovė būtų didesnė nei 6000 A. Tam reikėtų padidinti traukinio skerspjūvį. kontaktiniai laidai, taip pat dažnesnė traukos pastočių vieta. Palyginus apie du šimtus srovės tipo ir įtampos dydžių derinių variantų, buvo nuspręsta, kad geriausias variantas yra elektrifikavimas nuolatine arba kintama (50 Hz) srove, kurios įtampa yra 20 kV. Pirmoji sistema tuo metu niekur pasaulyje nebuvo išbandyta, o antroji, nors ir labai mažai, buvo ištirta. Todėl pirmojoje sąjunginėje geležinkelių elektrifikavimo konferencijoje buvo nuspręsta statyti eksperimentinę sekciją, elektrifikuotą kintamąja srove (50 Hz), kurios įtampa yra 20 kV. Buvo reikalaujama bandymams sukurti elektrinį lokomotyvą, kuris atskleistų kintamosios srovės elektrinių lokomotyvų privalumus ir trūkumus normaliai eksploatuojant.

OR22 elektrinis lokomotyvas – pirmasis kintamosios srovės elektrinis lokomotyvas SSRS

1938 metais buvo sukurtas elektrinis lokomotyvas OR22 (vienfazis su gyvsidabrio lygintuvu, 22 - apkrova iš aširačių ant bėgių, tonomis). Elektrinio lokomotyvo (transformatoriaus-lygintuvo-TED, ty su įtampos reguliavimu žemoje pusėje) schema pasirodė tokia sėkminga, kad ji buvo naudojama kuriant didžiąją dalį sovietinių kintamosios srovės elektrinių lokomotyvų. Šiame modelyje buvo išbandyta daug kitų idėjų, kurios vėliau buvo įkūnytos vėlesniuose projektuose, bet, deja, karas įsikišo toliau. Eksperimentinė mašina buvo išmontuota, jos lygintuvas panaudotas nuolatinės srovės traukos pastotėje. O prie kintamosios srovės elektrinių lokomotyvų idėjų jie grįžo tik 1954 metais su NO (arba VL61) serija jau Novočerkassko elektrinių lokomotyvų gamykloje.

VL61 (iki 1963 m. sausio mėn. - N-O - Novočerkasko vienfazis) - pirmasis sovietinis serijinis kintamosios srovės elektrinis lokomotyvas

Eksperimentinė aikštelė Ožerelija – Michailovas – Pavelets buvo pirmoji, kuri 1955–1956 metais buvo elektrifikuota kintamąja srove (20 kV įtampa). Po bandymų buvo nuspręsta įtampą padidinti iki 25 kV. Maskvos geležinkelio elektrinės traukos eksperimentinės dalies eksploatavimo kintamąja srove Ozherelye - Pavelets rezultatai leido rekomenduoti šią kintamosios srovės sistemą plačiai įdiegti SSRS geležinkeliuose (SSRS Ministrų Tarybos dekretas). 1958 m. spalio 3 d. Nr. 1106). Nuo 1959 m. 25 kV kintamoji įtampa buvo pradėta įvesti ilguose ruožuose, kur reikėjo elektrifikuoti, tačiau šalia nebuvo nuolatinės srovės diapazonų.

Elektrinis lokomotyvas F – kintamosios srovės elektrinis lokomotyvas, pastatytas Prancūzijoje SSRS užsakymu

1950-1955 metais. prasidėjo pirmasis, vis dar atsargus, elektrifikacijos diapazono plėtimas. Visuose priemiesčio mazguose prasidėjo perėjimas nuo 1500 V įtampos į 3000 V, tolimesnis vystymas priemiesčių mazgai, elektrifikuotų linijų išplėtimas į kaimyninius regioniniai centraiįvedant elektrinių lokomotyvų trauką keleiviniams ir prekiniams traukiniams. Rygoje, Kuibyševe, atsirado elektrifikacijos „salos“. Vakarų Sibiras, Kijevas. Nuo 1956 (kuris) prasidėjo naujas etapas masinis SSRS geležinkelių elektrifikavimas, kuris sparčiai padidino elektrinę ir dyzelinę trauką nuo 15% transporto dalies 1955 m. iki 85% 1965 m. Masinis elektrifikavimas daugiausia vyko naudojant jau nusistovėjusią 3000 V įtampos nuolatinę srovę, nors kai kur jau buvo įvesta kintamoji srovė, kurios dažnis 50 Hz ir 25 kV įtampa. Lygiagrečiai su kintamosios srovės linijų tinklo plėtra buvo vykdoma kintamosios srovės riedmenų plėtra. Taigi pirmieji kintamosios srovės elektriniai traukiniai ER7 ir ER9 pradėjo eksploatuoti 1962 m., o Krasnojarsko geležinkeliui 1959 m. buvo įsigyti prancūziški F tipo elektriniai lokomotyvai, nes sovietinių kintamosios srovės elektrinių lokomotyvų (VL60 ir VL80) gamyba vėlavo.

VL60 (iki 1963 m. sausio mėn. - N6O, - Novočerkaskas 6 ašių vienfazis) - pirmasis sovietinis pagrindinis kintamosios srovės elektrinis lokomotyvas, pradėtas gaminti didelėmis apimtimis.

Apskritai anksčiau pradėtos eksploatuoti linijos buvo elektrifikuojamos nuolatine srove – vėliau linijos jau buvo elektrifikuotos kintamąja srove. Taip pat 90-aisiais ir 2000-aisiais įvyko didelio masto daugelio linijų perkėlimas iš nuolatinės srovės į kintamąją. Diskusijos apie sistemų naudą nenutrūko iki šiol. Kintamosios srovės įvedimo pradžioje buvo manoma, kad ši maitinimo sistema yra ekonomiškesnė, tačiau dabar nėra vienareikšmio sprendimo:
– Nuolatinės srovės riedmenys pusantro karto pigesni
- EPS savitoji sąnauda kalvotame profilyje, būdinga didžiajai mūsų šalies daliai, yra 30% mažesnė.
Vienaip ar kitaip, naujos elektrifikavimo linijos dabar tiesiamos tik kintamąja srove, o taip pat kai kurios senos perjungiamos iš nuolatinės į kintamąją. Vienintelis atvejis sovietų ir Rusijos geležinkelių elektrifikavimo istorijoje, kai atkarpa iš kintamosios srovės buvo perjungta į nuolatinę srovę, įvyko 1989 m. Maskvos geležinkelio Paveletsky kryptimi. Po nuolatinės srovės elektrifikavimo Rybnoye - Uzunovo ruože, Ožerelija - Uzunovo ruožas (tas pats istoriškai pirmasis kintamosios srovės magistralė) buvo perjungtas iš kintamosios srovės į nuolatinę srovę:

broliai dvyniai: lokomotyvas VL10 (DC) ir VL80 (AC)

Beje, dabar pastebima tendencija diegti patikimesnius ir ekonomiškesnius asinchroninius TED (jie montuojami naujos kartos lokomotyvuose EP20, ES10, 2TE25A). Taigi labai tolimoje ateityje dėl perėjimo prie tokių TED nuolatinės srovės gali būti visiškai atsisakyta. Iki šiol puikiai naudojamos abiejų tipų srovės:

4ES5K „Ermak“ (kintamoji srovė) ir 3ES4K „Donchak“ (nuolatinė srovė)

Belieka išsiaiškinti paskutinį klausimą. Įvairios maitinimo sistemos lėmė prijungimo taškų atsiradimą (srovės, įtampos, srovės dažnio sistemos). Tuo pačiu metu atsirado keletas variantų, kaip išspręsti eismo organizavimo per tokius taškus klausimą. Išryškėjo trys pagrindinės sritys:
1) Dokų stoties įranga su jungikliais, leidžiančiais tiekti vienokią ar kitokią srovę į tam tikras kontaktinio tinklo dalis. Pavyzdžiui, atvažiuoja traukinys su nuolatinės srovės elektriniu lokomotyvu, tada šis elektrinis lokomotyvas atkabinamas ir išvyksta į perdirbimo sandėlį arba aklavietę, kurioje lokomotyvai galėtų įsikurti. Šiame kelyje kontaktinis tinklas perjungtas į kintamąją srovę, čia važiuoja kintamosios srovės elektrinis lokomotyvas ir varo traukinį toliau. Šio metodo trūkumas – brangstantis elektrifikavimas ir elektros energijos tiekimo įrenginių priežiūra, taip pat reikia pakeisti lokomotyvą ir su tuo susijusias papildomas materialines, organizacines ir laiko sąnaudas. Tuo pačiu daug laiko atima ne tiek elektrinio lokomotyvo keitimas, kiek stabdžių išbandymas.

EP2K (DC) ir už EP1M (AC) Uzunovo doko stotyje

2) 2. Kelių sistemų riedmenų naudojimas (in Ši byla– dviejų sistemų – nors, pavyzdžiui, Europoje yra ir keturių sistemų lokomotyvai). Tokiu atveju prijungimas per kontaktinį tinklą gali būti atliekamas už stoties ribų. Šis metodas leidžia be sustojimo praleisti prieplaukos taškus (nors, kaip taisyklė, pakrantėje). Naudojant dviejų sistemų keleivinius elektrinius lokomotyvus, sutrumpėja keleivinių traukinių laikas ir nereikia keisti lokomotyvo. Tačiau tokių elektrinių lokomotyvų kaina yra didesnė. Tokie elektriniai lokomotyvai eksploatuojami taip pat yra brangesni. Be to, daugiasistemiai elektriniai lokomotyvai turi daugiau svorio(tačiau tai mažai aktualu geležinkelyje, kur neretai lokomotyvai papildomai balastuojami, siekiant padidinti sukibimo svorį).

AC (EP1M) ir DC (ChS7) lokomotyvai Uzunovo stoties perdirbimo sandėlyje

3) Dyzelinio įdėklo naudojimas – palikimas tarp sekcijų su skirtingos sistemos dyzelinių lokomotyvų aptarnaujamos mažos traukos svirties maitinimo šaltinis. Praktiškai jis naudojamas 126 km ilgio Kostromos – Galičo atkarpoje: Kostromoje nuolatinė srovė (= 3 kV), Galiche – kintamoji srovė (~ 25 kV). Traukiniai Maskva-Chabarovskas ir Maskva-Šaria, taip pat Samara-Kinelis-Orenburgas važiuoja tranzitu (dyzelinis lokomotyvas yra pritvirtintas prie keleivinių traukinių Samaroje, o prie prekinių - Kinelyje). Samaroje ir Kinelyje nuolatinė srovė (= 3 kV), Orenburge - kintamoji (~ 25 kV), tranzitu važiuoja traukiniai į Orską, Alma-Atą, Biškeką. Taikant šį „prijungimo“ būdą, ženkliai pablogėja linijos eksploatavimo sąlygos: dvigubai pailgėja traukinių stovėjimo laikas, sumažėja elektrifikavimo efektyvumas dėl dyzelinių lokomotyvų priežiūros ir sumažinto greičio.

Sovietinis dviejų sistemų krovininis elektrinis lokomotyvas VL82 M

Praktikoje mes daugiausia sutinkame pirmąjį metodą - su stoties, skirtomis prijungti prie traukos tipų. Tarkime, jei važiuosiu iš Saratovo į Maskvą, tokia stotis bus Uzunovo, jei į Sankt Peterburgą - Riazan-2, jei į Samarą - Syzran-1, bet jei Sočyje ar Adleryje - Goryachiy Klyuch Sočis vis dar naudojasi. nuolatinė srovė, nors visi Šiaurės Kaukazo geležinkeliai yra pertraukoje - bet ten sako, kad reikia kur nors plėsti tunelius pertraukai, apskritai yra problemų).

Naujausias rusiškas dviejų sistemų keleivinis elektrinis lokomotyvas EP20

P.S. Mažas patikslinimas. Įraše, be mano paties nuotraukų (spalvotų), buvo panaudota ir medžiaga iš Vikipedijos!

Geležinkelio tinklas Rusijos Federacija gana platus. Jį sudaro kelios greitkelių atkarpos, priklausančios UAB „Rusijos geležinkeliai“. Tuo pačiu metu visi regioniniai keliai formaliai yra Rusijos geležinkelių filialai, o pati įmonė Rusijoje veikia kaip monopolistas:

Kelias driekiasi per Irkutsko ir Čitos sritis bei Buriatijos ir Sacha-Jakutijos respublikas. Greitkelio ilgis – 3848 km.

Kelias eina dviem lygiagrečiomis platumos kryptimis: Maskva - Nižnij Novgorodas- Kirovas ir Maskva - Kazanė - Jekaterinburgas, kuriuos jungia geležinkeliai. Kelias jungia centrinius, šiaurės vakarų ir šiaurinius Rusijos regionus su Volgos sritimi, Uralu ir Sibiru. Gorkio kelias ribojasi su geležinkeliais: Maskva (šv. Petuškai ir Čerusti), Sverdlovsku (šv. Čeptsa, Družinino), Šiaurės (šv. Novkai, Susolovka, Sveča), Kuibyševskaja (Šv. Krasny Uzel, Tsilna). Bendras nutiestas kelio ilgis yra 12 066 km. Pagrindinių geležinkelio linijų ilgis – 7987 km.

Geležinkelis eina per penkių Rusijos Federaciją sudarančių subjektų teritoriją - Primorsky ir Chabarovsko sritis, Amūras ir žydai autonominiai regionai, Sachos Respublika (Jakutija). Jo aptarnaujama sritis taip pat apima Magadano, Sachalino, Kamčiatkos regionus ir Čiukotką – daugiau nei 40% Rusijos teritorijos. Eksploatacijos ilgis - 5986 km.

Trans-Baikalo geležinkelis eina Rusijos pietryčiuose, per teritoriją Trans-Baikalo teritorija ir Amūro regionas, yra netoli Kinijos sienos ir turi vienintelę tiesioginio sausumos sienos geležinkelio perėją Rusijoje per Zabaikalsko stotį. Eksploatacijos ilgis - 3370 km.

Vakarų Sibiro geležinkelis eina per Omsko, Novosibirsko, Kemerovo, Tomsko sritis, Altajaus kraštas ir iš dalies Kazachstano Respublika. Pagrindinių magistralės linijų ilgis yra 8986 km, eksploatacinis ilgis - 5602 km.

Kelias veikia ypatingomis geopolitinėmis sąlygomis. Praeina per Kaliningradą trumpiausias kelias nuo Rusijos centro iki šalių Vakarų Europa. Kelias neturi bendrų sienų su Rusijos geležinkeliais. Nutiestas greitkelio ilgis yra 1100 km, magistralinių linijų ilgis viršija 900 kilometrų.

Greitkelis eina per keturis pagrindinius regionus - Kemerovo sritis, Chakasija, Irkutsko sritis ir Krasnojarsko sritis, jungiantis Transsibiro ir Pietų Sibiro geležinkelius. Vaizdžiai tariant, tai yra tiltas tarp Europos dalis Rusija, ji Tolimieji Rytai ir Azija. Eksploatacinis Krasnojarsko kelio ilgis yra 3160 km. Bendras ilgis – 4544 kilometrai.

Geležinkelis driekiasi nuo Maskvos srities iki Uralo papėdės, jungiantis Rusijos Federacijos centrą ir vakarus su dideliais socialiniais ir ekonominiais Uralo, Sibiro, Kazachstano ir Centrine Azija. Kelią sudaro dvi beveik lygiagrečios linijos, einančios iš vakarų į rytus: Kustarevka - Inza - Uljanovskas ir Riazhsk - Samara, kurios yra sujungtos Chishma stotyje, sudarydamos dvikelio liniją, besibaigiančią prie atšakos. Uralo kalnai. Dvi kitos kelio Ruzaevka – Penza – Rtiščiovas ir Uljanovskas – Syzran – Saratovas linijos eina iš šiaurės į pietus.

Dabartinėse sienose Maskvos geležinkelis buvo organizuotas 1959 m., visiškai ir iš dalies sujungus šešis kelius: Maskva-Riazanė, Maskva-Kurskas-Donbasas, Maskva-Okružnaja, Maskva-Kijevas, Kalininas ir Šiaurės. Dislokuotas ilgis yra 13000 km, eksploatacinis ilgis - 8800 km.

Oktyabrskaya greitkelis eina per vienuolikos Rusijos Federaciją sudarančių vienetų teritoriją - Leningradą, Pskovą, Novgorodą, Vologdą, Murmanską, Tverę, Maskvą, Jaroslavlio sritis, Maskvos ir Sankt Peterburgo miestai bei Karelijos Respublika. Eksploatacijos ilgis - 10143 km.

Volgos (Riazanės-Uralo) geležinkelis yra Rusijos europinės dalies pietryčiuose, Žemutinės Volgos regione ir Dono vidurupyje ir apima Saratovo, Volgogrado ir Volgogrado teritorijas. Astrachanės regionai, taip pat kelios stotys, esančios Rostove, Samaros regionai ir Kazachstanas. Kelio ilgis 4191 km.

Greitkelis jungia Europos ir Azijos Rusijos dalis, driekiasi iš vakarų į rytus pusantro tūkstančio kilometrų ir kerta poliarinį ratą šiaurės kryptimi. Praeina per Nižnij Tagilą, Permę, Jekaterinburgą, Surgutą, Tiumenę. Taip pat aptarnauja Chanty-Mansiysk ir Yamalo-Nenets autonominiai regionai. Eksploatacijos ilgis - 7154 km. Išskleisto ilgis yra 13 853 km.

Greitkelis prasideda Rusijos centre ir tęsiasi toli į šalies šiaurę. Didžioji dalis Šiaurės geležinkelių eksploatuojama atšiauriomis Tolimosios Šiaurės ir Arkties sąlygomis. Išskleisto ilgis yra 8500 kilometrų.

Kelio aptarnavimo zonoje yra 11 Rusijos Federacijos Pietų federalinės apygardos subjektų, jis tiesiogiai ribojasi su Ukraina, Gruzija ir Azerbaidžanu. Greitkelio eksploatacinis ilgis – 6358 km.

Pietryčių geležinkelis užima centrinę vietą geležinkelių tinkle ir jungia rytinius regionus ir Uralą su centru, taip pat Šiaurės, Šiaurės Vakarų ir Centro regionus. Šiaurės Kaukazas, Ukraina ir Užkaukazės valstybės. Pietryčių kelias ribojasi su Maskvos, Kuibyševo, Šiaurės Kaukazo, Pietų Ukrainos geležinkeliais. Eksploatacijos ilgis - 4189 km.

Pietų Uralo geležinkelis yra dviejose pasaulio dalyse – Europos ir Azijos sandūroje. Tai apima Čeliabinsko, Kurgano, Orenburgo ir Kartalinsko filialus. Kelios pagrindinės linijos geležinkelio linijos eina per Kazachstano teritoriją. Pietryčių kelias ribojasi su Maskvos, Kuibyševo, Šiaurės Kaukazo, Pietų Ukrainos geležinkeliais. Eksploatacijos ilgis - 4189 km. Išskleisto ilgis viršija 8000 km.