Mis on elektrifitseeritud raudtee

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Veetud kaupade mahu kasv ja rongiliikluse intensiivsus peamistel veoteedel on toonud kaasa elektrifitseeritud raudteede tekkimise. Selliseid objekte on tehniliselt üsna raske teostada. Erinev alt esimestest elektrifitseeritud raudteedest on kaasaegsed maanteed inseneri seisukoh alt keerukad infrastruktuurirajatised ning täidavad mitmeid elanikkonna ja riigi majanduse jaoks olulisi ülesandeid. See artikkel kirjeldab elektriraudteetranspordi tekke ja arengu ajalugu, annab põhilised tehnilised omadused ja ettekujutuse alajaamasüsteemist ja veduripargist.

Elektrifitseeritud raudtee varajane ajalugu

Ajaloo esimene elektrivedur võlgneb oma välimuse maailmakuulsale Saksa leiutajale ja ärimeheleWerner Siemens. Seda näidist esitleti kogu maailmale tööstuse ja teaduse saavutuste näitusel Berliinis 31. mail 1879. Spetsiaalselt elektriveduri võimekuse demonstreerimiseks ehitati kontaktvõrguga elektrifitseeritud raudtee. Selle katsetee pikkus oli veidi üle 300 meetri. Avalikkusele demonstreeritud seadet saab tänapäevaste standardite järgi vaev alt veduritele omistada. Pigem oli see tema modell. Sõiduk kaalus vaid 250 kilogrammi, selle võimsus oli kolm hobujõudu ja kiirus ei ületanud 7 kilomeetrit tunnis. Pinge andmiseks kasutati täiendavat siini. Veerem koosnes kolmest vagunist. Kokku mahutasid nad kuni 18 inimest.

See uudsus äratas ettevõtete esindajates suurt huvi. Juba samal 1879. aastal ehitati 2-kilomeetrine maantee ühe Prantsusmaa rõivatehase territooriumile tööliste ja tooraine tarnimiseks.

Seega kasutati algselt elektrilist raudteetransporti tööstusettevõtetes ja linnasiseseks reisijateveoks (trammiliinid). Kuid juba mõne aasta pärast avaneb liiklus marsruudil Likterfelzh - Berliin. Punase lindi läbilõikamise tseremoonia toimus 16. mail 1881.

Nõukogude Venemaa ja NSV Liidu raudteede elektrifitseerimine

Tsaariaegsel Venemaal ei pööratud elektriraudtee arendamisele piisav alt tähelepanutransport. Suuremates linnades ehitati trammiliine. Peamised raudteeliinid, mis ühendasid impeeriumi suurimaid linnu, ei olnud elektrifitseeritud. 1880. aastal õnnestus Pirotski-nimelisel teadlasel raske raudteevagun elektri abil oma koh alt teisaldada. Kuid see eksperiment ei huvitanud kedagi. Alles nõukogude võimu tulekuga algas arutelu selle tööstuse arenguväljavaadete üle. Sel ajal võeti elektrivedureid aktiivselt kasutusele enamikus maailma riikides. Elektrifitseeritud raudteed olid lihts alt hädavajalikud. Juba 1921. aastal kinnitati strateegiline plaan riigi kõigi territooriumide elektrifitseerimiseks. Väljakuulutatud plaani kohaselt pidi elektrifitseeritud raudteede kontaktvõrk ulatuma üle kõige olulisemate kiirteede, mis ühendavad suuri tööstuspiirkondi ja linnu.

Juba 1926. aastal võeti kasutusele paarikümnekilomeetrine kontaktelektrivõrguga maanteelõik. See ühendas Aserbaidžaani NSV pealinna Surakhani naftaväljadega. Selles jaotises kasutati alalisvoolu 1200 volti. 1929. aastat tähistas esimese Moskvast Mytištši suunduva elektrirongi piduliku käivitamisega. Need sündmused tähistasid liialdamata uue ajastu algust meie riigi arengu ja industrialiseerimise ajaloos.

Mõne aastakümne pärast asendab konstant vahelduvvool. 19. detsembril 1955 võeti tööle Mihhailov-Ožherelje raudteelõik. Selle pikkus on 85 kilomeetrit. Selle lõigu vedureid toitasid vahelduvvooltööstuslik sagedus (50 Hertz) pingega 22 000 volti. Aasta hiljem pikendati kontaktelektriliinid kuni jaamani Pavelets 1. Seega oli selle trassi kogupikkuseks umbes 140 kilomeetrit.

Üldine teave Venemaa raudtee kohta

Vene Föderatsiooni raudtee on tohutu organism. See on jagatud 17 eraldi osakonnaks. Viimastel andmetel ulatub käitatavate teede kogupikkus 86 tuhande kilomeetrini. Samas on elektrifitseeritud raudteede pikkus veidi üle poole sellest väärtusest (51%). Mitte iga riik ei saa sellise näitajaga kiidelda. Tuleb märkida, et elektrifitseeritud raudteede osakaal Venemaal moodustab üle kaheksakümne protsendi kogu kauba- ja reisijateveost. See on täiesti arusaadav. Esiteks on ju elektrifitseeritud suure koormusega transpordimagistraalid. Veelgi enam, vähese liiklusega teede elektrifitseerimine ei ole majanduslikult tasuv ja toob kaasa kahjusid. Selliseid näitajaid on võimalik saavutada vaid kogu rahva ühtse tööga. Samal ajal on vaja väga arenenud masinaehitust ja instrumentide valmistamist, arenenud elektritööstust ja teaduslikku potentsiaali.

Meie riigi elektrifitseeritud raudteelõikude kogupikkus on ligikaudu 43 tuhat kilomeetrit. Samal ajal toidetakse alalisvooluga 18 tuhat kilomeetrit. Järelikult jooksevad ülejäänud 25 tuhat kilomeetrit vahelduvvoolul.

Elektrifitseerimise eelised

Elektrifitseeritud raudteede suure hulga eeliste ja puuduste taustal on kõik puudused lihts alt kadunud. Esiteks on kahjulike heitmete hulk palju väiksem kui diiselveduritel. Sellel on positiivne mõju keskkonnale. Teiseks on elektriveduri kasutegur palju suurem. Seega vähenevad kauba transpordikulud.

Elektrifitseeritud raudteed lahendavad muuhulgas ka raudteeliini ääres ja sellest mitte kaugel asuvate tööstusettevõtete ja asulate elektriga varustamise probleemi. 1975. aasta statistika järgi kulus üle poole NSV Liidu raudteede kontaktvõrgu kogu elektrienergiast nende transpordi infrastruktuuri mittekuuluvate rajatiste toiteks.

Ja see ei ole ammendav eeliste loetelu. Samuti tuleb öelda, et elektrifitseeritud raudteel on palju suurem läbilaskevõime, töökindlus ja see võimaldab teil luua mugavad tingimused reisijate veoks.

Veojõu alajaamad: üldkontseptsioonid

Kui lihtsustada miinimumini, siis saab veoalajaamale anda järgmise definitsiooni: elektrienergia jaotamiseks ja muundamiseks mõeldud käitis. Teisisõnu, veoalajaam on astmeline trafo. Kui vedur töötab alalisvoolul, siis alajaam toimib alaldina. Võrkude jaokselektrifitseeritud vahelduvvooluteedel on vaja kogu rajalõigul varustada veoalajaamad 50–80 kilomeetri kaugusel. Alalisvoolule üleminek eeldab alajaamade ehitamist iga 15-20 kilomeetri järel. Mõnel erandjuhtudel võidakse seda vahemaad vähendada 5 kilomeetrini (eriti tiheda liiklusega maanteedel).

Metroo kasutab spetsiaalset tüüpi veoalajaamu. Seda tüüpi seadmed ei muuda vahelduvvoolu alalisvooluks, vaid vähendavad ainult alalispinget.

Vedoalajaamade plokkide projekteerimine

Veoalajaamad on elementide, paneelide ja kappide kompleks. Need elemendid on paigaldatud raamidele ja ühendatud juhtmete võrguga (nii toite- kui ka juhtjuhtmed).

On kahte tüüpi plokke. Mõnes plokis on kõik elemendid paigaldatud raamile, teistes asetatakse iga element suletud anumasse. Esimest tüüpi plokid on ette nähtud paigaldamiseks hoonetesse. Teist tüüpi plokid paigaldatakse vabaõhuraudtee äärde.

Võtke ühendust võrguga

Kontaktvõrk on väga keeruline insenertehniline struktuur. See sisaldab palju elemente: traat ise, kaabel (kandja), jõuülekande postid, jäigad ja painduvad risttalad … Vedrustusele esitatakse väga ranged nõuded. Kui see neile ei vasta, siis võetakse voolu katkendlikult, mis ei lase veduril tavarežiimis töötada ja võib viia hädaolukorrani. Rangelt reguleeritud kõrgus ja pingutusjõudjuhtmed, maksimaalne lubatud kõverus, ulatus ja nii edasi. Meie riigis töötavad vedurid nii alalis- kui ka vahelduvvoolul. See muidugi raskendab mõnevõrra elektrifitseeritud raudteede elektrivarustust. Igal neist süsteemidest on oma eelised ja puudused.

Lihtsa kontaktvõrgu ehitamine

Tegelikult on lihtne kontaktvedrustus tugede külge kinnitatud traat. Nende tugede vaheline kaugus on tavaliselt 30-40 meetrit. Selline kujundus on vastuvõetav ainult teelõikudel, kus kiirliiklus ei ole lubatud (sillad, tunnelid), samuti trolli- ja trammiliinidel.

Alalisvoolu kontaktvõrgu eelised

Võrreldes vahelduvvooluga kontaktvõrguga on alalisvooluga kontaktvõrgul mitmeid eeliseid. Nende hulgas on eriti vaja tühistada selle kasutamise võimalus suhteliselt lihtsa konstruktsiooni ja väikese massiga vedurite puhul. Lisaks ei mõjuta sellistes süsteemides kontaktvõrku rakendatav pinge. Kõige olulisem eelis on kõrgem tööohutuse tase võrreldes vahelduvvoolusüsteemidega.

Alalisvoolu kontaktvõrgu puudused

Selliste elektrifitseeritud raudteede toitesüsteemide peamiseks puuduseks on nende kõrge hind. Lõppude lõpuks nõuab nende ehitamine keerukamat ja kallimat vedrustust. Vasest tõmbetraaton palju suurema ristlõikega, mis suurendab oluliselt ka projekti maksumust. Oluliseks puuduseks on elektrifitseeritud raudteede veoalajaamade vaheline kaugus võrreldes vahelduvvoolul olevate kontaktvõrkudega üsna ebaoluline. Keskmiselt jääb see vahemikku 15 (maksimaalse rongiliiklusega piirkondades) kuni 20 kilomeetrini. Muuhulgas põhjustavad alalisvoolud nn hajuvoolude tekkimist, mis põhjustavad teraskonstruktsioonide ja tugede tekkimist ja kiiret korrosioonikahjustust.

Toitesüsteeme teenindava personali koolitusnõuded

Enne kui töötajal lubatakse remontida ja hooldada elektrifitseeritud raudtee ülekandeliine, peab ta läbima eriväljaõppe. Ja see kehtib mitte ainult inimeste kohta, kes töötavad vahetult elektriosaga, vaid ka lukkseppade ja paigaldajate kohta, kes teenindavad kogu ülekandeliinide struktuuri ja nende tugesid. Kõik töötajad peavad läbima teadmiste testi ja kinnitama oma kvalifikatsioonitaseme.

Järeldus

Elektrifitseeritud raudteede tulek tähistas tööstuse kiiret kasvu liikluse tihenemise ja kaubakäibe kasvu tõttu. Sai võimalikuks oluliselt suurendada ühe veduriga veetavate kaupade massi.

Lisaks lahendas see mitmeid probleeme. Seega ütlevad tavalised diiselvedurid sageli madalatel temperatuuridel üles. Elektrivedur töötab usaldusväärselt kõikides ilmastikutingimustes. See omakorda lõi eeldused meie riigi põhja- ja Kaug-Ida piirkondade aktiivseks arenguks.