2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30
Փոխադրվող ապրանքների ծավալի ավելացումը և հիմնական տրանսպորտային ուղիներով գնացքների երթևեկության ինտենսիվությունը հանգեցրել են էլեկտրաֆիկացված երկաթուղիների առաջացմանը։ Նման օբյեկտները տեխնիկապես բավականին դժվար է իրականացնել։ Ի տարբերություն առաջին էլեկտրիֆիկացված երկաթուղիների, ժամանակակից մայրուղիները ինժեներական տեսանկյունից բարդ ենթակառուցվածքային օբյեկտներ են և կատարում են մի շարք կարևոր խնդիրներ բնակչության և պետության տնտեսության համար: Այս հոդվածը նկարագրում է էլեկտրական երկաթուղային տրանսպորտի առաջացման և զարգացման պատմությունը, տալիս է հիմնական տեխնիկական բնութագրերը և պատկերացում ենթակայանների համակարգի և լոկոմոտիվային նավատորմի մասին:
Էլեկտրաֆիկացված երկաթուղու վաղ պատմություն
Պատմության մեջ առաջին էլեկտրական լոկոմոտիվն իր տեսքի համար պարտական է աշխարհահռչակ գերմանացի գյուտարարին և գործարարին. Վերներ Սիմենս. Այս նմուշը ներկայացվել է ողջ աշխարհին 1879 թվականի մայիսի 31-ին Բեռլինում արդյունաբերության և գիտության նվաճումների ցուցահանդեսում: Հատկապես էլեկտրական լոկոմոտիվի հնարավորությունները ցուցադրելու համար կառուցվել է էլեկտրականացված երկաթգիծ՝ կոնտակտային ցանցով: Այս փորձնական ճանապարհի երկարությունը 300 մետրից մի փոքր ավելի էր։ Սարքը, որը ցուցադրվել է հանրությանը, դժվար թե ժամանակակից չափանիշներով վերագրվի լոկոմոտիվներին։ Ավելի շուտ դա նրա մոդելն էր։ Մեքենան կշռում էր ընդամենը 250 կիլոգրամ, ուներ երեք ձիաուժ հզորություն և կարող էր զարգացնել ժամում 7 կիլոմետրից ոչ ավելի արագություն։ Լարման մատակարարման համար օգտագործվել է լրացուցիչ ռելս։ Շարժակազմը բաղկացած էր երեք վագոնից։ Ընդհանուր առմամբ, նրանք կարող էին տեղավորել ոչ ավելի, քան 18 մարդ։
Այս նորույթը մեծ հետաքրքրություն է առաջացրել բիզնեսի ներկայացուցիչների մոտ։ Արդեն նույն 1879 թվականին կառուցվել է 2 կիլոմետրանոց ճանապարհ՝ բանվորներին և հումքը ֆրանսիական հագուստի գործարաններից մեկի տարածք հասցնելու համար։
Այսպիսով, սկզբնական շրջանում էլեկտրական երկաթուղային տրանսպորտն օգտագործվում էր արդյունաբերական ձեռնարկություններում և ուղևորների տեղափոխման համար քաղաքի ներսում (տրամվայի գծեր): Այնուամենայնիվ, ընդամենը մի քանի տարի անց բացվում է երթևեկությունը Լիկտերֆելժ - Բեռլին երթուղու վրա: Կարմիր ժապավենի կտրման արարողությունը տեղի է ունեցել 1881 թվականի մայիսի 16-ին։
Երկաթուղիների էլեկտրաֆիկացում Խորհրդային Ռուսաստանում և ԽՍՀՄ-ում
Ցարական Ռուսաստանում պատշաճ ուշադրություն չէր դարձվում էլեկտրական երկաթուղու զարգացմանըտրանսպորտ. Խոշոր քաղաքներում տրամվայի գծեր են կառուցվել։ Կայսրության խոշորագույն քաղաքները կապող հիմնական երկաթուղային գծերը էլեկտրաֆիկացվեցին։ 1880 թվականին Պիրոցկի անունով գիտնականին հաջողվել է էլեկտրաէներգիայի միջոցով տեղից տեղափոխել ծանր երկաթուղային վագոն։ Բայց այս փորձը ոչ մեկին չէր հետաքրքրում։ Միայն խորհրդային իշխանության գալով սկսվեց այս արդյունաբերության զարգացման հեռանկարների քննարկումը։ Այդ ժամանակ աշխարհի շատ երկրներում ակտիվորեն ներդրվեցին էլեկտրական լոկոմոտիվներ։ Էլեկտրաֆիկացված երկաթուղիները պարզապես կենսական նշանակություն ունեն զարգացման համար: Արդեն 1921 թվականին հաստատվել է երկրի բոլոր տարածքների էլեկտրաֆիկացման ռազմավարական ծրագիրը։ Համաձայն հայտարարված պլանի՝ էլեկտրաֆիկացված երկաթուղիների կոնտակտային ցանցը պետք է ձգվեր ամենակարևոր մայրուղիների վրա, որոնք կապում են խոշոր արդյունաբերական շրջաններն ու քաղաքները։
Արդեն 1926 թվականին շահագործման է հանձնվել ճանապարհի քսան կիլոմետրանոց հատվածը՝ կոնտակտային էլեկտրական ցանցով։ Այն կապում էր Ադրբեջանական ԽՍՀ մայրաքաղաքը Սուրախանի նավթահանքերի հետ։ Այս հատվածում օգտագործվել է 1200 վոլտ ուղիղ հոսանք։ 1929 թվականը նշանավորվեց Մոսկվայից Միտիշչի առաջին էլեկտրագնացքի հանդիսավոր գործարկումով: Այս իրադարձությունները, առանց չափազանցության, նշանավորեցին մեր երկրի զարգացման և արդյունաբերականացման պատմության նոր դարաշրջանի սկիզբը։
Մի քանի տասնամյակ անց մշտականին փոխարինելու է գալիս փոփոխական հոսանքը: 1955 թվականի դեկտեմբերի 19-ին շահագործման հանձնվեց երկաթուղու Միխայլով-Օժերելե հատվածը։ Նրա երկարությունը 85 կիլոմետր է։ Այս հատվածի լոկոմոտիվները սնուցվում էին փոփոխական հոսանքովարդյունաբերական հաճախականություն (50 Հերց) 22000 վոլտ լարմամբ։ Մեկ տարի անց կոնտակտային էլեկտրահաղորդման գծերը երկարացվեցին մինչև Պավելեց 1 կայան։ Այսպիսով, այս երթուղու ընդհանուր երկարությունը կազմում էր մոտ 140 կիլոմետր։
Ընդհանուր տեղեկություններ ռուսական երկաթուղու մասին
Ռուսաստանի Դաշնության երկաթուղին հսկայական օրգանիզմ է. Այն բաժանված է 17 առանձին բաժանմունքների։ Վերջին տվյալներով՝ շահագործվող ճանապարհների ընդհանուր երկարությունը հասնում է 86 հազար կիլոմետրի։ Միևնույն ժամանակ, էլեկտրաֆիկացված երկաթուղիների երկարությունը այս արժեքի կեսից մի փոքր ավելի է (51%)։ Ամեն երկիր չէ, որ կարող է պարծենալ նման ցուցանիշով։ Հարկ է նշել, որ Ռուսաստանում էլեկտրաֆիկացված երկաթուղիների մասնաբաժինը կազմում է ընդհանուր բեռնափոխադրումների և ուղևորափոխադրումների ավելի քան ութսուն տոկոսը։ Սա միանգամայն հասկանալի է։ Ի վերջո, առաջին հերթին էլեկտրաֆիկացված են բարձր բեռնված տրանսպորտային մայրուղիները։ Ավելին, քիչ երթևեկությամբ ճանապարհների էլեկտրիֆիկացումը տնտեսապես շահավետ չէ և կրելու է կորուստներ: Նման ցուցանիշների կարելի է հասնել միայն ողջ ժողովրդի միասնական աշխատանքով։ Միևնույն ժամանակ անհրաժեշտ է ունենալ շատ զարգացած մեքենաշինություն և գործիքաշինություն, զարգացած էլեկտրաարդյունաբերություն և գիտական ներուժ։
Մեր երկրում երկաթուղու էլեկտրաֆիկացված հատվածների ընդհանուր երկարությունը մոտավորապես 43 հազար կիլոմետր է։ Միաժամանակ 18 հազար կիլոմետր սնուցվում է ուղիղ հոսանքով։ Ըստ այդմ՝ մնացած 25 հազար կիլոմետրն անցնում է փոփոխական հոսանքով։
Էլեկտրաֆիկացման առավելություններ
Էլեկտրաֆիկացված երկաթուղու առավելությունների և թերությունների հսկայական ֆոնին բոլոր թերությունները պարզապես կորչում են: Նախ՝ վնասակար արտանետումների քանակը շատ ավելի քիչ է, քան դիզելային լոկոմոտիվներից։ Սա դրական ազդեցություն է ունենում շրջակա միջավայրի վրա: Երկրորդ՝ էլեկտրաքարշի արդյունավետությունը շատ ավելի բարձր է։ Այսպիսով, ապրանքների տեղափոխման արժեքը կրճատվում է։
Ի թիվս այլ բաների, էլեկտրաֆիկացված երկաթուղիները լուծում են երկաթուղային գծի երկայնքով և դրանից ոչ հեռու գտնվող արդյունաբերական ձեռնարկություններին և բնակավայրերին էլեկտրաէներգիա ապահովելու խնդիրը։ 1975 թվականի վիճակագրության համաձայն՝ ԽՍՀՄ երկաթուղիների կոնտակտային ցանցի ընդհանուր էլեկտրաէներգիայի կեսից ավելին ծախսվել է տրանսպորտային ենթակառուցվածքում չընդգրկված այդ օբյեկտների էլեկտրամատակարարման վրա։
Եվ սա առավելությունների սպառիչ ցանկ չէ: Պետք է ասել նաև, որ էլեկտրաֆիկացված երկաթուղին ունի շատ ավելի մեծ թողունակություն, հուսալիություն և թույլ է տալիս հարմարավետ պայմաններ ստեղծել ուղևորների տեղափոխման համար։
Քարշակային ենթակայաններ. ընդհանուր հասկացություններ
Եթե պարզեցնենք նվազագույնը, ապա քարշակ ենթակայանին կարելի է տալ հետևյալ սահմանումը. էլեկտրաէներգիայի բաշխման և փոխակերպման համար նախատեսված կայանք: Այլ կերպ ասած, քարշային ենթակայանը աստիճանական տրանսֆորմատոր է: Եթե լոկոմոտիվն աշխատում է ուղղակի հոսանքով, ապա ենթակայանը հանդես է գալիս որպես ուղղիչ։ Ցանցերի համարԷլեկտրականացված ճանապարհները փոփոխական հոսանքի վրա, անհրաժեշտ է սարքավորել քարշակային ենթակայանները 50-ից 80 կիլոմետր հեռավորության վրա ուղու ամբողջ հատվածում: Ուղղակի հոսանքի անցնելու համար անհրաժեշտ է յուրաքանչյուր 15-20 կիլոմետրը մեկ ենթակայանների կառուցում։ Որոշ բացառիկ դեպքերում այս հեռավորությունը կարող է կրճատվել մինչև 5 կիլոմետր (հատկապես բանուկ մայրուղիներում):
Մետրոպոլիտենն օգտագործում է հատուկ տեսակի քարշային ենթակայաններ։ Այս տիպի սարքերը չեն փոխարկում AC-ը DC-ի, այլ միայն իջեցնում են DC լարումը:
Քարշային ենթակայանների բլոկների նախագծում
Քարշող ենթակայանների ագրեգատները խցերի, վահանակների և պահարանների համալիր են: Այս տարրերը տեղադրված են շրջանակների վրա և միացված են լարերի ցանցով (ինչպես հոսանքի, այնպես էլ կառավարման լարերով):
Կա երկու տեսակի բլոկ: Որոշ բլոկներում բոլոր տարրերը տեղադրվում են շրջանակի վրա, մյուսներում յուրաքանչյուր տարր տեղադրվում է կնքված կոնտեյներով: Առաջին տիպի բլոկները նախատեսված են շենքերում տեղադրելու համար։ Երկրորդ տիպի բլոկները տեղադրվում են բացօթյա երկաթուղային գծի երկայնքով։
Կապ ցանց
Կոնտակտային ցանցը շատ բարդ ինժեներական կառույց է: Այն ներառում է բազմաթիվ տարրեր՝ ինքնին մետաղալարը, մալուխը (կրիչը), էլեկտրահաղորդման բևեռները, կոշտ և ճկուն խաչաձողեր… Կախոցի վրա շատ խիստ պահանջներ են դրված: Եթե դա չի համապատասխանում դրանց, ապա հոսանքը կվերցվի ընդհատումներով, ինչը թույլ չի տա լոկոմոտիվին աշխատել նորմալ ռեժիմով և կարող է հանգեցնել վթարային իրավիճակի։ Խստորեն կարգավորվող բարձրությունը և լարվածության ուժըլարեր, առավելագույն թույլատրելի կորություն, բացվածքներ և այլն։ Մեզ մոտ լոկոմոտիվները աշխատում են ինչպես ուղիղ, այնպես էլ փոփոխական հոսանքով։ Սա, իհարկե, որոշակիորեն բարդացնում է էլեկտրաֆիկացված երկաթուղիների էլեկտրամատակարարումը։ Այս համակարգերից յուրաքանչյուրն ունի իր առավելություններն ու թերությունները:
Պարզ ալիքի կառուցում
Իրականում, պարզ կոնտակտային կախոցը մետաղալար է, որը կցված է հենարաններին: Այս հենարանների միջև հեռավորությունը սովորաբար կազմում է 30-40 մետր: Նման դիզայնը ընդունելի է միայն ճանապարհների այն հատվածներում, որտեղ արագընթաց երթեւեկությունը արգելված է (կամուրջներ, թունելներ), ինչպես նաև տրոլեյբուսների և տրամվայի էլեկտրահաղորդման գծերում։
Ուղիղ ընթացիկ կոնտակտային ցանցի առավելությունները
Փոխարինվող հոսանքի վրա կոնտակտային ցանցի համեմատ՝ ուղիղ հոսանքի վրա կոնտակտային ցանցն ունի մի շարք առավելություններ։ Դրանց թվում հատկապես անհրաժեշտ է չեղարկել այն օգտագործելու հնարավորությունը համեմատաբար պարզ դիզայնով և ցածր քաշով լոկոմոտիվների համար։ Բացի այդ, նման համակարգերում շփման ցանցի վրա կիրառվող լարման ազդեցությունը բացակայում է: Ամենակարևոր առավելությունը գործառնական անվտանգության ավելի բարձր մակարդակն է՝ համեմատած AC համակարգերի հետ:
DC կոնտակտային ցանցի թերությունները
Էլեկտրաֆիկացված երկաթուղիների էլեկտրամատակարարման նման համակարգերի հիմնական թերությունը դրանց բարձր արժեքն է: Ի վերջո, դրանց կառուցումը պահանջում է ավելի բարդ և թանկ կասեցում: Պղնձե քաշող մետաղալարունի շատ ավելի մեծ խաչմերուկ, ինչը նույնպես զգալիորեն բարձրացնում է նախագծի արժեքը: Կարևոր թերությունն էլեկտրաֆիկացված երկաթուղիների վրա քաշող ենթակայանների միջև բավականին աննշան հեռավորությունն է՝ համեմատած փոփոխական հոսանքի վրա գտնվող շփման ցանցերի հետ: Միջին հաշվով այն տատանվում է 15-ից (գնացքների առավելագույն երթևեկություն ունեցող տարածքներում) մինչև 20 կիլոմետր: Ի թիվս այլ բաների, ուղղակի հոսանքները առաջացնում են, այսպես կոչված, թափառող հոսանքների առաջացում, որոնք հանգեցնում են պողպատե կոնստրուկցիաների և հենարանների առաջացմանը և արագ կորոզիայի ոչնչացմանը:
Ուսուցման պահանջներ սնուցման համակարգերի սպասարկման անձնակազմի համար
Նախքան աշխատողին թույլ տրվի վերանորոգել և պահպանել էլեկտրաֆիկացված երկաթուղու հաղորդման գծերը, նա պետք է անցնի հատուկ վերապատրաստում: Եվ դա վերաբերում է ոչ միայն այն մարդկանց, ովքեր ուղղակիորեն աշխատում են էլեկտրական մասի հետ, այլ նաև փականագործներին և տեղադրողներին, ովքեր սպասարկում են էլեկտրահաղորդման գծերի ամբողջ կառուցվածքը և դրանց հենարանները: Բոլոր անձնակազմից պահանջվում է անցնել գիտելիքների թեստ և հաստատել իրենց որակավորման մակարդակը:
Եզրակացություն
Էլեկտրաֆիկացված երկաթուղիների գալուստը նշանավորեց արդյունաբերության արագ աճը՝ պայմանավորված երթևեկության ակտիվացմամբ և բեռնափոխադրումների աճով: Հնարավոր է դարձել զգալիորեն ավելացնել մեկ լոկոմոտիվով տեղափոխվող ապրանքների զանգվածը։
Բացի այդ, այն լուծեց մի շարք խնդիրներ. Այսպիսով, սովորական դիզելային լոկոմոտիվները հաճախ խափանում են ցածր ջերմաստիճաններում:Էլեկտրաքարշը հուսալիորեն աշխատում է բոլոր եղանակային պայմաններում։ Սա իր հերթին նախադրյալներ ստեղծեց մեր երկրի հյուսիսային և հեռավոր արևելյան շրջանների ակտիվ զարգացման համար։
