чем трамвай цепляется за провода
Рогоносец: почему троллейбусы не путаются «рогами»
Давайте сразу ликвидируем безграмотность: «рога» растут у оленей, лосей и некоторых мужей, а у троллейбуса — пара штанговых токоприемников. Одна штанга контактирует с плюсовым проводом контактной сети, другая — с отрицательным. В контактной сети 600 вольт (падение напряжения не превышает 15%) постоянного тока, так что штанги производят из изоляционного материала или металла, покрытого изолятором, обладающим повышенной механической прочностью. На конце каждой штанги есть подвижная токосъемная головка (в простонародье «башмак») с контактной вставкой. В обычных условиях используются вставки из графита с добавлением смол, пропитанные парафином, называемые в обиходе «угли». Они почти не оказывают изнашивающего воздействия на контактный провод, да и недороги в производстве.
Штанги имеют две степени свободы (вертикальную и горизонтальную) и позволяют троллейбусу отклоняться от оси контактной линии не менее чем на четыре метра для обгона или объезда. В местах расхождения направлений маршрутов в контактной сети предусмотрены специальные троллейбусные стрелки. Скорость их проезда — не выше 10 км/ч, а в некоторых случаях и вовсе до 5 км/ч, при этом есть определенные алгоритмы прохождения такого спецучастка в зависимости от того, куда нужно повернуть троллейбусу. Для поворота на левую линию троллейбус проходит развилку под нагрузкой, благодаря которой создается электрическая цепь, и перья стрелки переводятся на левое направление контактной линии. Проезд по правой линии наоборот проходит с минимальным током.
Кстати, дабы контактные провода не замыкались, участок правого направления в районе стрелки длиной порядка двух метров всегда обесточен. Если по каким-либо причинам троллейбусу пришлось остановиться именно на этом участке, то выход один — толкать. Все из тех же соображений электробезопасности все направления в районе специальных пересечений линий на перекрестках обесточены. На таких участках могут пересекаться до трех-четырех линий, скорость их прохождения до 15 км/ч.
Троллейбусы физически не могут обгонять друг друга, если только это не предусмотрено контактной линией. Что касается скорости, то тут все упирается не столько в возможности троллейбуса как автотранспорта, сколько в контактную линию. Теоретически, при идеальных условиях максимальная конструкционная скорость троллейбуса составляет 60-75 км/ч. Но с ростом скорости растет и вероятность схода контактной вставки штанги с провода. Вдобавок, даже условно прямой участок линии (без стрелок и пересечений) разделен на независимые сегменты (до 500 метров).
При всех своих достоинствах (больший по сравнению с автобусом срок службы, экологичность) троллейбус обречен, и в скором времени он уступит место более совершенным транспортным средствам. Он потребляет больше электроэнергии, чем трамвай, более чувствителен к падению напряжения (например, из-за обледенения) у большинства из них нет автономного хода, что даже при возможности отклониться от оси контактной линии может стать проблемой в некоторых дорожных ситуациях. Наконец, построить троллейбусную линию и регулярно ее обслуживать гораздо дороже, чем автобусную.
Как получает питание городской и междугородний электрический транспорт
Городской и междугородний электротранспорт стали для современного человека привычными атрибутами его повседневной жизни. Мы давно уже не задумываемся о том, как этот транспорт получает питание. Все знают, что автомобили заправляют бензином, педали велосипедов крутят ногами велосипедисты. Но как же питаются электрические виды пассажирского транспорта: трамваи, троллейбусы, монорельсовые поезда, метро, электропоезда, электровозы? Откуда и как подается к ним движущая энергия? Давайте поговорим об этом.
В былые времена каждое новое трамвайное хозяйство было вынуждено иметь собственную электростанцию, поскольку электрические сети общего пользования еще не были в достаточной степени развиты. В 21 веке энергия для контактной сети трамваев подается от сетей общего назначения.
Питание осуществляется постоянным током относительно невысокого напряжения (550 В), которое было бы просто не выгодно передавать на значительные расстояния. По этой причине вблизи трамвайных линий размещены тяговые подстанции, на которых переменный ток из сети высокого напряжения преобразуется в постоянный ток (с напряжением 600 В) для контактной сети трамвая. В городах, где ходят и трамваи и троллейбусы, данные виды транспорта обычно имеют общее энергохозяйство.
На территории бывшего Советского Союза представлены две схемы электроснабжения контактных сетей для трамваев и троллейбусов: централизованная и децентрализованная. Централизованная появилась первой. В ней крупные тяговые подстанции, оснащенные несколькими преобразовательными агрегатами, обслуживали все прилегающие к ним линии, или линии, находящиеся на расстоянии до 2 километров от них. Подстанции данного типа располагаются сегодня в районах высокой плотности трамвайных (троллейбусных) маршрутов.
Децентрализованная система начала формироваться после 60-х годов, когда стали появляться вылетные линии трамваев, троллейбусов, метро, как то из центра города вдоль шоссе, в отдаленный район города и т. п.
Здесь на каждые 1-2 километра линии установлены тяговые подстанции малой мощности с одним или двумя преобразовательными агрегатами, способные питать максимум два участка линии, причем каждый участок на конце может подпитываться соседней подстанцией.
Так потери энергии оказываются меньше, ибо фидерные участки выходят короче. К тому же если на одной из подстанций случится авария, участок линии все равно останется под напряжением от соседней подстанции.
У троллейбуса контактная сеть разделена секционными изоляторами на изолированные друг от друга сегменты, каждый из которых присоединен к тяговой подстанции при помощи фидерных линий (воздушных или подземных). Это легко позволяет производить избирательное отключение отдельных секций для ремонта в случае их повреждения. Если неисправность случится с питающим кабелем, возможна установка перемычек на изоляторы, чтобы запитать пострадавшую секцию от соседней (но это нештатный режим, связанный с риском перегрузки фидера).
Тяговая подстанция понижает переменный ток высокого напряжения от 6 до 10 кВ и преобразует его в постоянный, с напряжением 600 вольт. Падение напряжения на любой точке сети, согласно нормативам, не должно быть более 15%.
Троллейбусная контактная сеть отличается от трамвайной. Здесь она двухпровдная, земля не используется для отвода тока, поэтому данная сеть устроена сложнее. Провода располагаются друг от друга на небольшом расстоянии, поэтому требуется особо тщательная защита от сближения и замыкания, а также изоляция на местах пересечений троллейбусных сетей между собой и с трамвайными сетями.
Поэтому на местах пересечений устанавливаются специальные средства, а также стрелки на местах ветвлений. Кроме того выдерживается определенное регулируемое натяжение, предохраняющее от захлестов проводов во время ветра. Вот почему для питания троллейбусов используются штанги — другие приспособления просто не позволят соблюсти все эти требования.
Штанги троллейбусов чувствительны к качеству контактной сети, ведь любой ее дефект может послужить причиной соскока штанги. Есть нормы, согласно которым угол излома в месте крепления штанги не должен быть более 4°, а при повороте на угол более 12° устанавливаются кривые держатели. Токосъемный башмак движется вдоль провода и не может поворачивать вместе с троллейбусом, поэтому здесь необходимы стрелки.
Во многих городах земного шара с недавних пор ходят монорельсовые поезда: в Лас-Вегасе, в Москве, в Торонто и т.д. Их можно встретить в парках развлечений, в зоопарках, монорельсы используются для обзора местных достопримечательностей, и, конечно, для городского и пригородного сообщения.
Некоторые монорельсовые поезда устроены таким образом, что как-бы насажены на колею сверху, подобно тому, как человек сидит верхом на лошади. Некоторые монорельсы подвешиваются к балке снизу, напоминая гигантский фонарь на столбе. Безусловно, монорельсовые дороги более компактны чем обычные железные дороги, но их строительство обходится дороже.
Некоторые монорельсы имеют не только колеса, но и дополнительную опору на основе магнитного поля. Московский монорельс, например, движется как раз на магнитной подушке, создаваемой электромагнитами. Электромагниты находятся в подвижном составе, а в полотне направляющей балки — стоят постоянные магниты.
В зависимости от направления тока в электромагнитах подвижной части, монорельсовый поезд движется вперед или назад по принципу отталкивания одноименных магнитных полюсов — так работает линейный электродвигатель.
Кроме резиновых колёс у монорельсового поезда есть ещё и контактный рельс, состоящий из трёх токоведущих элементов: плюс, минус и земля. Напряжение питания линейного двигателя монорельса — постоянное, равное 600 вольт.
Электропоезда метрополитена получают электричество от сети постоянного тока — как правило, от третьего (контактного) рельса, напряжение на котором составляет 750—900 Вольт. Постоянный ток получают на подстанциях из переменного тока с помощью выпрямителей.
Контакт поезда с контактным рельсом осуществляется через подвижный токосъемник. Располагается контактный рельс права от путей. Токосъемник (так называемая «токоприемная лапа» ) находится на тележке вагона, и прижимается к контактному рельсу снизу. Плюс находится на контактном рельсе, минус — на рельсах поезда.
Кроме силового тока, по путевым рельсам течет и слабый «сигнальный» ток, необходимый для работы блокировки и автоматического переключения светофоров. Также по рельсам передается информация в кабину машиниста о сигналах светофоров и разрешенной скорости движения поезда метро на данном участке.
Электровозом называют локомотив, движимый тяговым электродвигателем. Двигатель электровоза получает питание от тяговой подстанции через контактную сеть.
Электрическая часть электровоза в целом содержит не только тяговые двигатели, но и преобразователи напряжения, а также аппараты, подключающие к сети двигатели и прочее. Токоведущее оборудование электровоза находится на его крыше или капотах, и предназначено для соединения электрооборудования с контактной сетью.
Регулировка тягового усилия и скорости движения электровоза достигается изменением напряжения на якоре двигателя и варьированием коэффициента возбуждения на коллекторных двигателях, или подстройкой частоты и напряжения питающего тока на асинхронных двигателях.
Регулирование напряжения выполняется несколькими способами. Изначально на электровозе постоянного тока все его двигатели соединены последовательно, и напряжение на одном двигателе восьмиосного электровоза составляет 375 В, при напряжении в контактной сети 3 кВ.
Преобразователи электроэнергии внутри электровоза необходимы для изменения рода тока и понижения напряжения контактной сети до необходимых величин, соответствующих требованиям тяговых электродвигателей, вспомогательных машин и прочих цепей электровоза. Преобразование осуществляется прямо на борту.
На электровозах переменного тока для понижения входного высокого напряжения предусмотрен тяговый трансформатор, а также выпрямитель и сглаживающие реакторы для получения постоянного тока из переменного. Для питания вспомогательных машин могут устанавливаться статические преобразователи напряжения и тока. На электровозах с асинхронным приводом обоих родов тока применяются тяговые инверторы, которые преобразуют постоянный ток в переменный ток регулируемого напряжения и частоты, подаваемый на тяговые двигатели.
Электропоезд или электричка в классическом виде берет электричество с помощью токоприемников через контактный провод или контактный рельс. В отличие от электровоза, токоприемники электрички располагаются как на моторных вагонах, так и на прицепных.
Если ток подается на прицепные вагоны, то моторный вагон получает питание через специальные кабели. Токосъем обычно верхний, с контактного провода, осуществляется он токосъемниками в форме пантографов (похожих на трамвайные).
Обычно токосъем однофазный, но существует и трёхфазный, когда электропоезд использует токоприёмники специальной конструкции для раздельного контакта с несколькими проводами или контактными рельсами (если речь идет о метро).
Электрооборудование электрички зависит от рода тока (бывают электропоезда постоянного тока, переменного тока или двухсистемные), типа тяговых двигателей (коллекторные или асинхронные), наличия или отсутствия электрического торможения.
В основном электрическое оборудование электропоездов схоже с электрооборудованием электровозов. Однако на большинстве моделей электропоездов оно размещено под кузовом и на крышах вагонов для увеличения пассажирского пространства внутри. Принципы управления двигателями электропоездов примерно те же, что и на электровозах.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Что это за штука в трамваях?
штука для сцепки трамваев. у трамваев снаружи есть специальные штанги на которые этот полый вал крепится
Поручень для лилипута. Еще варианты?
«Место в трамвае, которое все фотографируют»?
К этой штуке пристёгивают кондукторшу, когда трамвай в парке, дабы она не клянчила у обслуги за проезд и никуда не убегала.
Поливо моечный трамвай
Трамвай МТВ-82
МТВ-82. Легенда 50-х. История.
И буквально на днях мне удалось прокатиться в салоне этой легенды. К сожалению мне не удалось проехать весь запланированный маршрут (по рабоче-семейной причине) но тем не менее.
Вы только посмотрите каков красавец. Кстати, а знаете почему такое название? А потому что: Московский ТрамВай, производства 82-го авиазавода
Когда едешь по городу и смотришь в окошки покрытые инеем, понимаешь насколько технологии шагнули вперёд.
Место кондуктора, как и положено, чуть выше сидячих мест. Звонок и стоп-кран под рукой.
Вот мимо этой таблички я пройти не мог. Как не банально это выглядит, но я бы на новый подвижной состав ставил бы именно их, как преемственность поколений. Но у дизайнеров другое мнение, а в современный дизайн они не вписываются
Кабина уже отделена от салона сплошной перегородкой. Да, а вы представляете, что когда-то вагоновожатый был прямо в салоне? Не, ну понятно, что он был отделён от салона. Но не совсем =)
Вот кроме ручника, контроллера и тормоза больше ничего не опознал. Ну не спец я по трамваем. Но выглядит круто!
Таблички это вот просто. ЭКСТРЕННОГО! Красота.
Я доехал до Комсомольской площади и, с сожалением, попрощавшись нырнул в метро. Нет, ну красавец же.
Я, кстати, во время движения вёл небольшой стрим на ютубе. И да, там есть съёмка из кабины =)
Последняя остановка.
10 интересных фактов о трамвае.
1.Почти все автобусы и трамваи в Гонконге двухэтажные.
2.Самый длинный трамвай в мире запущен в Будапеште (Венгрия). Его длина достигает 54 метра.
3.До 1936 года из Братиславы (столицы Словакии) в Вену (столицу Австрии) можно было доехать на обычном городском трамвае.
4.В 1970-х годах в связи со сложной транспортной ситуацией в Волгограде назрела острая потребность строительстве метро, однако Волгоград не был тогда городом-миллионером, и метро ему положено не было. Выход из положения нашли, вырыв три подземные станции под самыми оживлёнными перекрёстками и пустив по ним т.н. «скоростной трамвай», который ходил как по тоннелям, так и по улицам. Особая сложность состояла в том, что не удалось найти трамваи с дверьми по обеим сторонам вагона.
5.Самая протяжённая трамвайная сеть России, а до 2002 года и в мире, расположена в Санкт-Петербурге.
6.Самый крутой уклон на трамвайной линии в России можно найти в Усть-Катаве, градиент 11,2 %.
8.Во Франкфурте-на-Майне с 1960 года существует детский трамвай.
9.Самая крупная трамвайная сеть в мире располагается в Мельбурне (Австралия).
10.В 1892 году, на Европейской площади (Киев) открылась первая в Российской империи трамвайная линия. Депо располагалось в здании теперешней гостиницы «Днепр».
Попробуйте объяснить, как раньше трамваи ездили без проводов?
Нынешняя тема перекликается с предыдущей (про фото безлюдных городов), продолжаем рассматривать странные фото 19 века.
Что это было?
На многочисленных фотографиях городов 19 и начала 20 века, встречается несколько вариантов исполнения трамваев: на конной тяге, без штанги для подключения к электропроводам и в привычном нам исполнении – со штангой.
и лошадки и трамвай без проводов присутствуют
Если с первым и последним видом тяги, вопросов не возникает, то трамваи без проводов, не на шутку растревожили интернет-общественность. Какая же сила ими движет? Есть несколько возможных вариантов объяснения.
без видимых устройств для перемещения.
Аккумуляторы.
Уровень развития химического производства вряд-ли позволил бы в промышленном масштабе создать серийно выпускаемые средства передвижения, позволяющие длительное время (между периодами подзарядки) перевозить тяжеленные платформы с людьми.
тяжелая тележка получается
Тросовая тяга.
Этот вариант точно использовался, другой вопрос – насколько широко? Между трамвайными рельсами, в углублениях, натягивались тросы к которым цеплялся трамвай. Тросы тянулись стационарными двигателями, вместе с ними тянулся и трамвай. Просто и со вкусом. Только дорого.
видите между рельсов устройство? может оно?
Токопроводящий рельс.
С этим вариантом знакомы подавляющее большинство читателей – именно так двигаются поезда в метро. Между направляющими рельсами прокладывается еще один рельс, на который подается электричество, которое в конечном итоге и питает двигатели трамвая (поезда).
между рельсов что-то есть.
Из минусов: высочайшая опасность поражения током пешеходов и необходимость строительства огромных трансформаторов, потери в линии и соответственно низкий КПД, при высокой стоимости проекта.
легендарный Никола Тесла
«Атмосферное электричество».
Одной из самых интересных версий, является использование изобретения Николы Теслы по передаче электричества без проводов, через башни ретрансляторы.
экспериментальный ретранслятор Теслы
Некоторые последователи конспирологических версий, считают что человечество в 19 веке, активно использовало разработанный Теслой метод передачи электроэнергии.
В доказательство приводят фотографии массового применения антенн (шпилей) и строений похожих на ретрансляторы Теслы. Указывая в то же время, что электрических проводов на фото не видно, а электроприборы есть.
справа и слева сверху множество шпилей-антенн
Далее следуют выводы о всемирном заговоре, с целью продвижения и использования в мире, более дорогого (традиционного для нас) способа передачи электроэнергии.
В принципе, ничего невозможного в этом нет – без доступных источников информации (как интернет например), заставить людей забыть то что было – проще простого. Это умудряются делать даже в наше насыщенное гаджетами время, а уж тогда и подавно.
интересный контраст способов тяги
Вот только странно, почему эти хитрые промышленники не увидели плюсов дешевой энергии для производства (и удешевления) продукции? Да, энергетические компании канули бы «в лету», в этом можно усмотреть интерес, но возможно, в то время, они еще были не так уж сильны и влиятельны?
Некоторые блогеры, в качестве аргумента отрицающего эту версию, приводят тот же довод что и с фото безлюдных городов (Попробуйте объяснить. Откуда взялись фото безлюдных городов 19 века?) – качество фотографий таково, что электрические провода просто не проявились, а столбы – то стоят!
столбов поблизости и штанги на крыше не видно.
По моему этот довод не всегда состоятелен – не везде есть эти самые столбы, не все они электрические, а самое главное – на трамваях нет штанг токоприемников («рогов» на крышах).
Таким образом, при всей экстравагантности, эту версию по хорошему никто не опроверг и сбрасывать ее со счетов не стоит.
вот он – монтаж электропроводов для трамваев – так они выглядят и сейчас
Вывод, по моему, таков: технический прогресс развивался бурно, экспериментировали с различными способами тяги, поэтому, к каждой фотографии необходимо подходить с индивидуальным объяснением – там могут быть запечатлены различные варианты тяги. В итоге, для массового применения, был выбран самый экономичный (электропроводной) способ.
А может быть, есть и другие версии, которые не учтены в моем обзоре?