Mi az a villamosított vasút

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A szállított áruk mennyiségének növekedése és a fő közlekedési útvonalakon a vonatforgalom intenzitása a villamosított vasutak megjelenéséhez vezetett. Az ilyen objektumokat technikailag meglehetősen nehéz megvalósítani. Az első villamosított vasutaktól eltérően a modern autópályák mérnöki szempontból összetett infrastrukturális létesítmények, és számos fontos feladatot látnak el a lakosság és az állam gazdasága számára. Ez a cikk ismerteti az elektromos vasúti közlekedés kialakulásának és fejlődésének történetét, megadja a főbb műszaki jellemzőket és képet ad az alállomási rendszerről és a mozdonyparkról.

A villamosított vasút korai története

A történelem első elektromos mozdonyának megjelenését a világhírű német feltalálónak és üzletembernek köszönhetiWerner Siemens. Ezt a mintát 1879. május 31-én Berlinben az ipar és a tudomány vívmányait bemutató kiállításon mutatták be az egész világnak. Kifejezetten az elektromos mozdony képességeinek demonstrálására egy érintkezőhálózattal ellátott villamosított vasutat építettek. Ennek a kísérleti útnak a hossza valamivel több mint 300 méter volt. A nagyközönség előtt bemutatott eszköz modern mércével aligha tudható be a mozdonyoknak. Inkább az ő modellje volt. A jármű mindössze 250 kilogrammot nyomott, teljesítménye három lóerő volt, és legfeljebb 7 kilométeres óránkénti sebességet tudott elérni. Egy további sínt használtak a feszültség ellátására. A gördülőállomány három kocsiból állt. Összesen legfeljebb 18 főt tudtak elhelyezni.

Ez az újdonság nagy érdeklődést váltott ki a vállalkozások képviselőiben. Ugyanebben 1879-ben már 2 kilométeres utat építettek a munkások és nyersanyagok szállítására az egyik francia ruhagyár területére.

Így kezdetben az ipari vállalkozásoknál és a városon belüli személyszállításra (villamosvonalak) használták az elektromos vasúti közlekedést. Néhány év elteltével azonban megnyílik a forgalom a Likterfelzh - Berlin útvonalon. A vörös szalag átvágására 1881. május 16-án került sor.

A vasutak villamosítása a Szovjetunióban és a Szovjetunióban

A cári Oroszországban nem fordítottak kellő figyelmet az elektromos vasút fejlesztéséreszállítás. A nagyvárosokban villamosvonalakat építettek. A birodalom legnagyobb városait összekötő fő vasútvonalakat nem villamosították. 1880-ban egy Pirotsky nevű tudósnak sikerült elektromosság segítségével elmozdítania a helyéről egy nehéz vasúti kocsit. De ez a kísérlet senkit nem érdekelt. Csak a szovjet hatalom megjelenésével kezdődött meg az iparág fejlődési kilátásainak megvitatása. Abban az időben a világ legtöbb országában aktívan bevezették az elektromos mozdonyokat. A villamosított vasutak egyszerűen létfontosságúak voltak a fejlesztéshez. Már 1921-ben elfogadták az ország összes területének villamosítására vonatkozó stratégiai tervet. A meghirdetett tervnek megfelelően a villamosított vasutak kapcsolati hálózata a nagy ipari régiókat és városokat összekötő legfontosabb autópályákon húzódna.

Már 1926-ban üzembe helyezték az út egy húsz kilométeres szakaszát érintkező elektromos hálózattal. Összekötötte az Azerbajdzsán SSR fővárosát Surakhani olajmezőivel. Ebben a szakaszban 1200 voltos egyenáramot használtak. 1929-ben ünnepélyesen elindult az első elektromos vonat Moszkvából Mitiscsibe. Ezek az események túlzás nélkül egy új korszak kezdetét jelentették hazánk fejlődésének és iparosodásának történetében.

Néhány évtized elteltével váltóáram váltja fel az állandót. 1955. december 19-én üzembe helyezték a vasút Mihajlov-Ozherelye szakaszát. Hossza 85 kilométer. Ezen a szakaszon a mozdonyok váltakozó árammal működtekipari frekvencia (50 Hertz) 22 000 voltos feszültséggel. Egy évvel később a Pavelets 1 állomásig meghosszabbították a kontaktus vezetékeket, így ennek az útvonalnak a teljes hossza körülbelül 140 kilométer volt.

Általános információ az orosz vasútról

Az Orosz Föderáció vasútja hatalmas szervezet. 17 külön osztályra oszlik. A legfrissebb adatok szerint az üzemeltetett utak teljes hossza eléri a 86 ezer kilométert. A villamosított vasutak hossza ugyanakkor ennek az értéknek valamivel több mint a fele (51%). Nem minden ország büszkélkedhet ilyen mutatóval. Meg kell jegyezni, hogy Oroszországban a villamosított vasutak részesedése a teljes áru- és személyforgalom több mint nyolcvan százalékát teszi ki. Ez teljesen érthető. Hiszen mindenekelőtt a nagy terhelésű közlekedési utakat villamosítják. Ráadásul a kis forgalmú utak villamosítása gazdaságilag nem életképes, és veszteségekkel jár. Ilyen mutatókat csak az egész nép összefogott munkájával lehet elérni. Ugyanakkor nagyon fejlett gépészetre és műszergyártásra, fejlett villamosiparra és tudományos potenciálra van szükség.

A villamosított vasúti szakaszok összhossza hazánkban hozzávetőleg 43 ezer kilométer. Ugyanakkor 18 ezer kilométert táplálnak egyenárammal. Ennek megfelelően a fennmaradó 25 ezer kilométer váltóárammal fut.

A villamosítás előnyei

A villamosított vasutak számos előnye és hátránya ellenére minden hátrány egyszerűen elveszett. Először is, a káros kibocsátások mennyisége sokkal kisebb, mint a dízelmozdonyoké. Ez pozitív hatással van a környezetre. Másodszor, az elektromos mozdony hatásfoka sokkal magasabb. Így az áruszállítás költsége csökken.

A villamosított vasutak többek között a vasútvonal mentén, attól nem messze található ipari vállalkozások, települések áramellátásának problémáját oldják meg. Az 1975-ös statisztikák szerint a Szovjetunió vasutak érintkezési hálózatának teljes villamos energiájának több mint felét a közlekedési infrastruktúrában nem szereplő létesítmények energiaellátására fordították.

És ez nem kimerítő lista az előnyökről. Azt is el kell mondani, hogy a villamosított vasút sokkal nagyobb kapacitással, megbízhatósággal rendelkezik, és lehetővé teszi az utasok szállításának kényelmes feltételeit.

Vontatási alállomások: általános fogalmak

Ha minimálisra egyszerűsítjük, akkor a vontatási alállomás a következő definíciót kaphatja: villamos energia elosztására és átalakítására tervezett létesítmény. Más szóval, a vontatási alállomás egy leléptető transzformátor. Ha a mozdony egyenárammal működik, akkor az alállomás egyenirányítóként működik. HálózatokhozA váltakozó áramú villamosított utakon a teljes pályaszakaszon 50-80 kilométeres távolságban vontatási alállomásokat kell felszerelni. Az egyenáramra való áttérés 15-20 kilométerenként alállomások építését igényli. Egyes kivételes esetekben ez a távolság 5 kilométerre csökkenhet (különösen forgalmas autópályákon).

A metró speciális vontatási alállomásokat használ. Az ilyen típusú eszközök nem alakítják át a váltakozó áramot egyenárammá, hanem csak csökkentik az egyenfeszültséget.

Vontatási alállomások blokkjainak tervezése

A vontatási alállomási egységek cellákból, panelekből és szekrényekből állnak. Ezeket az elemeket keretekre szerelik fel, és vezetékek hálózatával (táp- és vezérlővezetékekkel egyaránt) kötik össze.

Két típusú blokk létezik. Egyes blokkokban az összes elem egy keretre van felszerelve, másokban az egyes elemeket egy lezárt tartályba helyezik. Az első típusú blokkok épületekbe történő beépítésre szolgálnak. A második típusú blokkokat a szabadtéri vasútvonal mentén telepítik.

Kapcsolatfelvétel a hálózattal

A kapcsolati hálózat egy nagyon összetett mérnöki szerkezet. Számos elemet tartalmaz: magát a vezetéket, a kábelt (hordozót), az erőátviteli oszlopokat, a merev és rugalmas keresztrudakat … Nagyon szigorú követelmények vonatkoznak a felfüggesztésre. Ha nem felel meg nekik, akkor az áramot szakaszosan veszik, ami nem teszi lehetővé a mozdony normál üzemmódban történő működését, és vészhelyzethez vezethet. Szigorúan szabályozott magasság és feszítőerővezetékek, megengedett legnagyobb görbület, fesztávok és így tovább. Hazánkban a mozdonyok egyenárammal és váltakozó árammal is működnek. Ez persze némileg megnehezíti a villamosított vasutak áramellátását. Mindegyik rendszernek megvannak a maga előnyei és hátrányai.

Egy egyszerű felsővezeték építése

Valójában az egyszerű érintkezőfelfüggesztés egy tartókhoz rögzített vezeték. A tartók közötti távolság általában 30-40 méter. Az ilyen kialakítás csak azokon az útszakaszokon fogadható el, ahol a nagysebességű forgalom nem engedélyezett (hidak, alagutak), valamint trolibusz- és villamosvezetékeken.

Az egyenáramú érintkező hálózat előnyei

A váltakozó áramú érintkező hálózathoz képest az egyenáramú érintkező hálózatnak számos előnye van. Közülük különösen szükséges a viszonylag egyszerű kialakítású és kis tömegű mozdonyok használatának megszüntetése. Ezenkívül az ilyen rendszerekben nincs hatással az érintkező hálózatra adott feszültség. A legfontosabb előny a magasabb szintű üzembiztonság a váltakozó áramú rendszerekhez képest.

Az egyenáramú kapcsolati hálózat hátrányai

A villamosított vasutak ilyen áramellátó rendszereinek fő hátránya a magas költségük. Végül is a felépítésük bonyolultabb és drágább felfüggesztést igényel. Réz húzóhuzaljóval nagyobb keresztmetszettel rendelkezik, ami szintén jelentősen megnöveli a projekt költségeit. Lényeges hátránya, hogy a villamosított vasutak vontatási alállomásai között meglehetősen csekély a távolság a váltakozó áramú érintkező hálózatokhoz képest. Átlagosan 15-től 20 kilométerig terjed (a legnagyobb vonatforgalmú területeken). Az egyenáramok többek között úgynevezett szórt áramok kialakulását idézik elő, amelyek az acélszerkezetek és támasztékok kialakulásához és gyors korróziós tönkremeneteléhez vezetnek.

Képzési követelmények az áramellátó rendszereket szervizelő személyzet számára

Mielőtt a munkavállaló villamosított vasúti távvezetékeket javíthat és karbantarthatna, speciális képzésen kell részt vennie. És ez nem csak az elektromos résszel közvetlenül dolgozó személyekre vonatkozik, hanem azokra a lakatosokra és szerelőkre is, akik a távvezetékek teljes szerkezetét és azok támasztékait karbantartják. Minden személyzetnek át kell tennie egy tudásvizsgát és meg kell erősítenie képesítési szintjét.

Következtetés

A villamosított vasutak megjelenése az ipar gyors növekedését jelentette a forgalom élénkülése és a teherforgalom növekedése miatt. Lehetővé vált az egy mozdony által szállított áruk tömegének jelentős növelése.

Emellett számos problémát is megoldott. Így a hagyományos dízelmozdonyok gyakran meghibásodnak alacsony hőmérsékleten. Az elektromos mozdony minden időjárási körülmény között megbízhatóan működik. Ez pedig megteremtette az előfeltételeket hazánk északi és távol-keleti régióinak aktív fejlődéséhez.