Wat is 'n geëlektrifiseerde spoorlyn

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 10:16

Die toename in die volume vervoerde goedere en die intensiteit van treinverkeer op die hoofvervoerroetes het gelei tot die ontstaan van geëlektrifiseerde spoorweë. Sulke voorwerpe is redelik moeilik om tegnies te implementeer. Anders as die eerste geëlektrifiseerde spoorweë, is moderne hoofweë komplekse infrastruktuurfasiliteite vanuit 'n ingenieursoogpunt en verrig 'n aantal belangrike take vir die bevolking en die ekonomie van die staat. Hierdie artikel beskryf die geskiedenis van die ontstaan en ontwikkeling van elektriese spoorwegvervoer, gee die belangrikste tegniese kenmerke en 'n idee van die substasiestelsel en lokomotiefvloot.

Vroeë geskiedenis van die geëlektrifiseerde spoorweg

Die eerste elektriese lokomotief in die geskiedenis het sy voorkoms te danke aan die wêreldberoemde Duitse uitvinder en sakemanWerner Siemens. Hierdie voorbeeld is aan die hele wêreld voorgehou by die uitstalling van prestasies van die industrie en wetenskap in Berlyn op 31 Mei 1879. 'n Geëlektrifiseerde spoorlyn met 'n kontaknetwerk is spesiaal gebou om die vermoëns van 'n elektriese lokomotief te demonstreer. Die lengte van hierdie eksperimentele pad was 'n bietjie meer as 300 meter. Die toestel, wat aan die publiek gedemonstreer is, kan kwalik volgens moderne standaarde aan lokomotiewe toegeskryf word. Dit was eerder sy model. Die voertuig het slegs 250 kilogram geweeg,’n krag van drie perdekrag gehad en kon’n spoed van nie meer as 7 kilometer per uur haal nie. 'n Bykomende spoor is gebruik om spanning te voorsien. Die rollende materieel het uit drie waens bestaan. In totaal kon hulle nie meer as 18 mense akkommodeer nie.

Hierdie nuwigheid het groot belangstelling van sakeverteenwoordigers gewek. Reeds in dieselfde 1879 is 'n pad van 2 kilometer gebou om werkers en grondstowwe aan die gebied van een van die Franse klerefabrieke te lewer.

Elektriese spoorvervoer is dus aanvanklik gebruik in industriële ondernemings en vir die vervoer van passasiers binne die stad (tramlyne). Na slegs 'n paar jaar maak die verkeer op die roete Likterfelzh - Berlyn egter oop. Die rooi lint sny seremonie het op 16 Mei 1881 plaasgevind.

Elektrifisering van spoorweë in Sowjet-Rusland en die USSR

In tsaristiese Rusland is daar nie behoorlik aandag aan die ontwikkeling van elektriese spoorweg gegee nievervoer. Tremlyne is in groot stede gebou. Die hoofspoorlyne wat die grootste stede van die ryk verbind, was nie geëlektrifiseer nie. In 1880 het 'n wetenskaplike genaamd Pirotsky daarin geslaag om 'n swaar spoorwa van sy plek af te skuif met behulp van elektrisiteit. Maar hierdie eksperiment het niemand geïnteresseer nie. Eers met die koms van die Sowjet-mag het 'n bespreking van die vooruitsigte vir die ontwikkeling van hierdie industrie begin. In daardie tyd is elektriese lokomotiewe aktief in die meeste lande van die wêreld bekendgestel. Geëlektrifiseerde spoorweë was eenvoudig noodsaaklik om te ontwikkel. Reeds in 1921 is 'n strategiese plan vir die elektrifisering van alle gebiede van die land goedgekeur. In ooreenstemming met die aangekondigde plan sou die kontaknetwerk van geëlektrifiseerde spoorweë oor die belangrikste hoofweë strek wat groot nywerheidsstreke en stede verbind.

Reeds in 1926 is 'n twintig kilometer lange deel van die pad met 'n kontak elektriese netwerk in werking gestel. Dit het die hoofstad van die Azerbeidjan SSR met die olievelde van Surakhani verbind. In hierdie afdeling is 'n gelykstroom van 1200 volt gebruik. 1929 is gekenmerk deur die plegtige bekendstelling van die eerste elektriese trein van Moskou na Mytishchi. Hierdie gebeure het, sonder oordrywing, die begin van 'n nuwe era in die geskiedenis van die ontwikkeling en industrialisering van ons land gemerk.

Na 'n paar dekades vervang wisselstroom die konstante. Op 19 Desember 1955 is die Mikhailov-Ozherelye-gedeelte van die spoorlyn in werking gestel. Sy lengte is 85 kilometer. Lokomotiewe in hierdie afdeling is deur wisselstroom aangedryfindustriële frekwensie (50 Hertz) met 'n spanning van 22 000 volt. 'n Jaar later is kontakkraglyne verleng na Pavelets 1-stasie. Die totale lengte van hierdie roete was dus ongeveer 140 kilometer.

Algemene inligting oor die Russiese spoorlyn

Die spoorlyn van die Russiese Federasie is 'n groot organisme. Dit is in 17 afsonderlike afdelings verdeel. Volgens die jongste data bereik die totale lengte van paaie wat bestuur word 86 duisend kilometer. Terselfdertyd is die lengte van geëlektrifiseerde spoorweë effens meer as die helfte van hierdie waarde (51%). Nie elke land kan met so 'n aanwyser spog nie. Daar moet kennis geneem word dat die aandeel van geëlektrifiseerde spoorweë in Rusland meer as tagtig persent van die totale vrag- en passasiersverkeer uitmaak. Dit is redelik verstaanbaar. In die eerste plek word hoogbelaaide vervoersnelweë immers geëlektrifiseer. Boonop is elektrifisering van paaie met min verkeer nie ekonomies lewensvatbaar nie en sal verliese lei. Sulke aanwysers kan slegs bereik word deur die verenigde werk van die hele volk. Terselfdertyd is dit nodig om 'n baie ontwikkelde meganiese ingenieurswese en instrumentvervaardiging, 'n ontwikkelde elektriese industrie en wetenskaplike potensiaal te hê.

Die totale lengte van die geëlektrifiseerde dele van die spoorlyn in ons land is ongeveer 43 duisend kilometer. Terselfdertyd word 18 duisend kilometer deur gelykstroom aangedryf. Gevolglik loop die oorblywende 25 duisend kilometer op wisselstroom.

Elektrifiseringsvoordele

Teen die agtergrond van 'n groot aantal voordele en nadele van geëlektrifiseerde spoorweë, is al die nadele eenvoudig verlore. Eerstens is die hoeveelheid skadelike emissies baie minder as van diesellokomotiewe. Dit het 'n positiewe uitwerking op die omgewing. Tweedens is die doeltreffendheid van 'n elektriese lokomotief baie hoër. Dus word die koste om goedere te vervoer verminder.

Geëlektrifiseerde spoorweë los onder meer die probleem op om elektrisiteit te verskaf aan nywerheidsondernemings en nedersettings wat langs die spoorlyn geleë is en nie ver daarvandaan nie. Volgens statistieke vir 1975 is meer as die helfte van die totale elektrisiteit van die kontaknetwerk van die spoorweë van die USSR bestee aan die kragtoevoer van hierdie fasiliteite wat nie by die vervoerinfrastruktuur ingesluit is nie.

En dit is nie 'n volledige lys van voordele nie. Dit moet ook gesê word dat die geëlektrifiseerde spoorlyn 'n baie groter kapasiteit, betroubaarheid het en jou toelaat om gemaklike toestande vir die vervoer van passasiers te skep.

Traksie-substasies: algemene konsepte

As ons tot 'n minimum vereenvoudig, kan die traksiesubstasie die volgende definisie gegee word: 'n installasie wat ontwerp is vir die verspreiding en omskakeling van elektrisiteit. Met ander woorde, die traksiesubstasie is 'n aftraptransformator. As die lokomotief op gelykstroom loop, dien die substasie as 'n gelykrigter. Vir netwerkegeëlektrifiseerde paaie op wisselstroom, is dit nodig om traksie substasies toe te rus op 'n afstand van 50 tot 80 kilometer deur die hele gedeelte van die baan. Die oorgang na gelykstroom vereis die bou van substasies elke 15-20 kilometer. In sommige uitsonderlike gevalle kan hierdie afstand tot 5 kilometer verminder word (op veral besige hoofweë).

Die metro gebruik 'n spesiale tipe traksie substasies. Toestelle van hierdie tipe skakel nie AC na DC om nie, maar verlaag net die DC-spanning.

Ontwerp van blokke van traksie substasies

Traksie-substasie-eenhede is 'n kompleks van selle, panele en kaste. Hierdie elemente is op rame gemonteer en verbind deur 'n netwerk van drade (beide krag- en beheerdrade).

Daar is twee soorte blokke. In sommige blokke is alle elemente op 'n raam gemonteer, in ander word elke element in 'n verseëlde houer geplaas. Blokke van die eerste tipe is bedoel vir installasie in geboue. Blokke van die tweede tipe word langs die opelug-spoorlyn geïnstalleer.

Kontaknetwerk

Die kontaknetwerk is 'n baie komplekse ingenieurstruktuur. Dit sluit baie elemente in: die draad self, die kabel (draer), kragoordragpale, stewige en buigsame dwarsstawe … Baie streng vereistes word aan die skorsing gestel. As dit nie ooreenstem met hulle nie, sal die stroom met tussenposes geneem word, wat nie die lokomotief in normale modus sal toelaat om te werk nie en kan lei tot 'n noodgeval. Streng gereguleerde hoogte en spanningskragdrade, maksimum toelaatbare kromming, spanwydtes en so meer. In ons land werk lokomotiewe beide op gelykstroom en op wisselstroom. Dit bemoeilik natuurlik die kragtoevoer van geëlektrifiseerde spoorweë ietwat. Elkeen van hierdie stelsels het sy eie voordele en nadele.

Konstruksie van 'n eenvoudige kettinglyn

Om die waarheid te sê, 'n eenvoudige kontakvering is 'n draad wat aan stutte geheg is. Die afstand tussen hierdie stutte is gewoonlik 30-40 meter. So 'n ontwerp is slegs aanvaarbaar op dele van paaie waar hoëspoedverkeer nie toegelaat word nie (brûe, tonnels), asook in trolliebus- en tremkraglyne.

Voordele van gelykstroomkontaknetwerk

Vergeleke met die kontaknetwerk op wisselstroom het die kontaknetwerk op gelykstroom 'n aantal voordele. Onder hulle is dit veral nodig om die moontlikheid om dit te gebruik vir lokomotiewe met 'n relatief eenvoudige ontwerp en lae gewig te kanselleer. Daarbenewens is daar in sulke stelsels geen invloed van die spanning wat op die kontaknetwerk toegepas word nie. Die belangrikste voordeel is die hoër vlak van bedryfsveiligheid in vergelyking met AC-stelsels.

Nadele van DC-kontaknetwerk

Die grootste nadeel van sulke kragtoevoerstelsels vir geëlektrifiseerde spoorweë is hul hoë koste. Die konstruksie daarvan verg immers 'n meer komplekse en duur skorsing. Koper trekdraadhet 'n baie groter deursnit, wat ook die koste van die projek aansienlik verhoog.’n Belangrike nadeel is die taamlik onbeduidende afstand tussen traksiesubstasies op geëlektrifiseerde spoorweë in vergelyking met kontaknetwerke op wisselstroom. Gemiddeld wissel dit van 15 (in gebiede met maksimum treinverkeer) tot 20 kilometer. Gelykstrome veroorsaak onder meer die ontstaan van sogenaamde verdwaalde strome, wat lei tot die opkoms en vinnige korrosievernietiging van staalstrukture en -stutte.

Opleidingsvereistes vir personeel wat kragtoevoerstelsels diens

Voordat 'n werker toegelaat word om transmissielyne van 'n geëlektrifiseerde spoorlyn te herstel en in stand te hou, moet hy spesiale opleiding ondergaan. En dit geld nie net vir mense wat direk met die elektriese deel werk nie, maar ook vir slotmakers en installeerders wat die hele struktuur van transmissielyne en hul steune diens. Alle personeel moet 'n kennistoets slaag en hul kwalifikasievlak bevestig.

Gevolgtrekking

Die koms van geëlektrifiseerde spoorweë het die vinnige groei van die industrie gekenmerk as gevolg van die intensiewe verkeer en 'n toename in vragomset. Dit het moontlik geword om die massa goedere wat deur een lokomotief vervoer word aansienlik te verhoog.

Boonop het dit 'n aantal probleme opgelos. Dus, konvensionele diesellokomotiewe faal dikwels by lae temperature. Die elektriese lokomotief werk betroubaar in alle weerstoestande. Dit het op sy beurt die voorvereistes geskep vir die aktiewe ontwikkeling van die noordelike en Verre Oostelike streke van ons land.