Ano ang nakuryenteng riles

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Ang pagtaas ng dami ng mga dinadalang kalakal at ang tindi ng trapiko ng tren sa mga pangunahing ruta ng transportasyon ay humantong sa paglitaw ng mga nakuryenteng riles. Ang ganitong mga bagay ay medyo mahirap ipatupad sa teknikal. Hindi tulad ng mga unang nakuryenteng riles, ang mga modernong highway ay mga kumplikadong pasilidad ng imprastraktura mula sa punto ng inhinyero at nagsasagawa ng ilang mahahalagang gawain para sa populasyon at ekonomiya ng estado. Inilalarawan ng artikulong ito ang kasaysayan ng paglitaw at pag-unlad ng electric railway transport, nagbibigay ng mga pangunahing teknikal na katangian at ideya ng substation system at locomotive fleet.

Maagang kasaysayan ng nakuryenteng riles

Ang unang electric locomotive sa kasaysayan ay may utang na loob sa tanyag na Aleman na imbentor at negosyante. Werner Siemens. Ang sample na ito ay ipinakita sa buong mundo sa eksibisyon ng mga tagumpay ng industriya at agham sa Berlin noong Mayo 31, 1879. Ang isang nakuryenteng riles na may contact network ay itinayo lalo na upang ipakita ang mga kakayahan ng isang de-koryenteng lokomotibo. Ang haba ng pang-eksperimentong landas na ito ay higit sa 300 metro. Ang aparato, na ipinakita sa publiko, ay halos hindi maiugnay sa mga lokomotibo ayon sa mga modernong pamantayan. Sa halip, ito ang kanyang modelo. Ang sasakyan ay tumimbang lamang ng 250 kilo, may lakas na tatlong lakas-kabayo at maaaring umabot sa bilis na hindi hihigit sa 7 kilometro bawat oras. Ang isang karagdagang riles ay ginamit upang magbigay ng boltahe. Ang rolling stock ay binubuo ng tatlong bagon. Sa kabuuan, maaari silang tumanggap ng hindi hihigit sa 18 tao.

Ang bagong bagay na ito ay pumukaw ng malaking interes mula sa mga kinatawan ng negosyo. Sa parehong 1879, isang 2-kilometrong kalsada ang ginawa upang maghatid ng mga manggagawa at hilaw na materyales sa teritoryo ng isa sa mga pabrika ng damit sa France.

Kaya, sa simula, ginamit ang electric rail transport sa mga industriyal na negosyo at para sa transportasyon ng mga pasahero sa loob ng lungsod (tram lines). Gayunpaman, pagkatapos lamang ng ilang taon, bubukas ang trapiko sa rutang Likterfelzh - Berlin. Ang seremonya ng pagputol ng pulang laso ay ginanap noong Mayo 16, 1881.

Elektripikasyon ng mga riles sa Soviet Russia at USSR

Sa tsarist Russia, hindi binigyang pansin ang pagbuo ng electric railwaytransportasyon. Ang mga linya ng tram ay itinayo sa mga pangunahing lungsod. Ang mga pangunahing linya ng tren na nag-uugnay sa pinakamalaking lungsod ng imperyo ay hindi nakuryente. Noong 1880, ang isang siyentipiko na nagngangalang Pirotsky ay pinamamahalaang ilipat ang isang mabigat na riles ng tren mula sa lugar nito sa tulong ng kuryente. Ngunit ang eksperimentong ito ay hindi interesado sa sinuman. Sa pagdating lamang ng kapangyarihang Sobyet nagsimula ang isang talakayan ng mga prospect para sa pag-unlad ng industriyang ito. Sa oras na iyon, ang mga de-koryenteng lokomotibo ay aktibong ipinakilala sa karamihan ng mga bansa sa mundo. Ang mga nakuryenteng riles ay mahalaga lamang sa pagbuo. Noong 1921, naaprubahan ang isang estratehikong plano para sa elektripikasyon ng lahat ng mga teritoryo ng bansa. Alinsunod sa inihayag na plano, ang contact network ng electrified railways ay mag-uunat sa pinakamahahalagang highway na nag-uugnay sa malalaking industriyal na rehiyon at lungsod.

Noong 1926, isang dalawampung kilometrong seksyon ng kalsada na may contact electrical network ang pinaandar. Ikinonekta nito ang kabisera ng Azerbaijan SSR sa mga patlang ng langis ng Surakhani. Sa seksyong ito, ginamit ang isang direktang kasalukuyang 1200 volts. Ang 1929 ay minarkahan ng solemne na paglulunsad ng unang electric train mula Moscow hanggang Mytishchi. Ang mga pangyayaring ito ay minarkahan, nang walang pagmamalabis, ang simula ng isang bagong panahon sa kasaysayan ng pag-unlad at industriyalisasyon ng ating bansa.

Pagkalipas ng ilang dekada, papalitan ng alternating current ang constant. Noong Disyembre 19, 1955, ang seksyon ng Mikhailov-Ozherelye ng riles ay ipinatupad. Ang haba nito ay 85 kilometro. Ang mga lokomotibo sa seksyong ito ay pinalakas ng alternating currentdalas ng industriya (50 Hertz) na may boltahe na 22,000 volts. Makalipas ang isang taon, pinalawig ang mga contact power lines sa istasyon ng Pavelets 1. Kaya, ang kabuuang haba ng rutang ito ay humigit-kumulang 140 kilometro.

Pangkalahatang impormasyon tungkol sa riles ng Russia

Ang riles ng Russian Federation ay isang malaking organismo. Nahahati ito sa 17 magkakahiwalay na departamento. Ayon sa pinakahuling datos, ang kabuuang haba ng mga pinapatakbong kalsada ay umabot sa 86 libong kilometro. Kasabay nito, ang haba ng mga nakoryenteng riles ay bahagyang higit sa kalahati ng halagang ito (51%). Hindi lahat ng bansa ay maaaring magyabang ng gayong tagapagpahiwatig. Dapat pansinin na ang bahagi ng mga nakoryenteng riles sa Russia ay nagkakahalaga ng higit sa walumpung porsyento ng kabuuang trapiko ng kargamento at pasahero. Ito ay lubos na nauunawaan. Pagkatapos ng lahat, una sa lahat, nakuryente ang mga highway na transportasyon na may mataas na kargamento. Bukod dito, ang pagpapakuryente sa mga kalsada na may kaunting trapiko ay hindi mabubuhay sa ekonomiya at magkakaroon ng mga pagkalugi. Ang mga naturang indicator ay makakamit lamang sa pamamagitan ng nagkakaisang gawain ng buong sambayanan. Kasabay nito, kinakailangan na magkaroon ng napakahusay na mechanical engineering at paggawa ng instrumento, isang binuo na industriyang elektrikal at potensyal na siyentipiko.

Ang kabuuang haba ng mga nakuryenteng seksyon ng riles sa ating bansa ay humigit-kumulang 43 libong kilometro. Kasabay nito, 18 libong kilometro ang pinapagana ng direktang kasalukuyang. Alinsunod dito, ang natitirang 25 libong kilometro ay tumatakbo sa alternating current.

Mga benepisyo sa kuryente

Laban sa backdrop ng malaking bilang ng mga pakinabang at disadvantages ng mga electrified railways, ang lahat ng disadvantages ay basta na lang nawala. Una, ang halaga ng mga mapaminsalang emisyon ay mas mababa kaysa sa mga diesel na lokomotibo. Ito ay may positibong epekto sa kapaligiran. Pangalawa, ang kahusayan ng isang de-koryenteng lokomotibo ay mas mataas. Kaya, nababawasan ang gastos sa pagdadala ng mga kalakal.

Bukod sa iba pang mga bagay, nalulutas ng mga nakuryenteng riles ang problema sa pagbibigay ng kuryente sa mga industriyal na negosyo at pamayanan na matatagpuan sa tabi ng linya ng tren at hindi kalayuan dito. Ayon sa mga istatistika para sa 1975, higit sa kalahati ng kabuuang kuryente ng contact network ng mga riles ng USSR ay ginugol sa supply ng kuryente ng mga pasilidad na ito na hindi kasama sa imprastraktura ng transportasyon.

At hindi ito isang kumpletong listahan ng mga benepisyo. Dapat ding sabihin na ang electrified railway ay may mas malaking kapasidad, pagiging maaasahan, at nagbibigay-daan sa iyong lumikha ng komportableng kondisyon para sa transportasyon ng mga pasahero.

Mga traksyon na substation: pangkalahatang konsepto

Kung pasimplehin natin sa pinakamababa, ang traction substation ay maaaring bigyan ng sumusunod na kahulugan: isang installation na idinisenyo para sa pamamahagi at conversion ng kuryente. Sa madaling salita, ang traction substation ay isang step-down na transpormer. Kung ang lokomotibo ay tumatakbo sa direktang kasalukuyang, kung gayon ang substation ay gumaganap bilang isang rectifier. Para sa mga networkmga nakoryenteng kalsada sa alternating current, kinakailangan na magbigay ng mga traction substation sa layo na 50 hanggang 80 kilometro sa buong seksyon ng track. Ang paglipat sa direktang kasalukuyang nangangailangan ng pagtatayo ng mga substation tuwing 15-20 kilometro. Sa ilang pambihirang kaso, ang distansyang ito ay maaaring bawasan sa 5 kilometro (sa mga abalang highway).

Ang metro ay gumagamit ng isang espesyal na uri ng mga traction substation. Ang mga device na may ganitong uri ay hindi nagko-convert ng AC sa DC, ngunit pinapababa lamang ang boltahe ng DC.

Disenyo ng mga bloke ng mga traction substation

Ang mga traction substation unit ay isang complex ng mga cell, panel, at cabinet. Ang mga elementong ito ay naka-mount sa mga frame at konektado sa pamamagitan ng isang network ng mga wire (parehong power at control wire).

May dalawang uri ng block. Sa ilang mga bloke, ang lahat ng mga elemento ay naka-mount sa isang frame, sa iba pa, ang bawat elemento ay inilalagay sa isang selyadong lalagyan. Ang mga bloke ng unang uri ay inilaan para sa pag-install sa mga gusali. Ang mga bloke ng pangalawang uri ay inilalagay sa kahabaan ng open-air railway line.

Makipag-ugnayan sa network

Ang contact network ay isang napakakomplikadong istruktura ng engineering. Kabilang dito ang maraming elemento: ang wire mismo, ang cable (carrier), power transmission pole, matibay at flexible crossbars … Napakahigpit na mga kinakailangan ay ipinapataw sa suspensyon. Kung hindi ito tumutugma sa kanila, kung gayon ang kasalukuyang ay dadalhin nang paulit-ulit, na hindi papayagan ang lokomotibo na gumana sa normal na mode at maaaring humantong sa isang emergency. Mahigpit na kinokontrol ang taas at puwersa ng pag-igtingmga wire, maximum na pinapayagang curvature, span at iba pa. Sa ating bansa, ang mga lokomotibo ay nagpapatakbo kapwa sa direktang kasalukuyang at sa alternating kasalukuyang. Ito, siyempre, medyo kumplikado ang suplay ng kuryente ng mga nakoryenteng riles. Ang bawat isa sa mga system na ito ay may sariling mga pakinabang at disadvantages.

Pagpapagawa ng isang simpleng catenary

Sa katunayan, ang simpleng pagsususpinde sa contact ay isang wire na nakakabit sa mga suporta. Ang distansya sa pagitan ng mga suportang ito ay karaniwang 30-40 metro. Ang ganitong disenyo ay katanggap-tanggap lamang sa mga seksyon ng mga kalsada kung saan hindi pinapayagan ang high-speed na trapiko (tulay, tunnel), gayundin sa mga linya ng kuryente ng trolleybus at tram.

Mga kalamangan ng direktang kasalukuyang contact network

Kung ikukumpara sa contact network sa alternating current, ang contact network sa direct current ay may ilang mga pakinabang. Kabilang sa mga ito, lalo na kinakailangan upang kanselahin ang posibilidad na gamitin ito para sa mga lokomotibo na may medyo simpleng disenyo at mababang timbang. Bilang karagdagan, sa naturang mga sistema ay walang impluwensya ng boltahe na inilapat sa network ng contact. Ang pinakamahalagang bentahe ay ang mas mataas na antas ng kaligtasan sa pagpapatakbo kumpara sa mga AC system.

Mga disadvantages ng DC contact network

Ang pangunahing kawalan ng naturang mga sistema ng supply ng kuryente para sa mga nakuryenteng riles ay ang kanilang mataas na halaga. Pagkatapos ng lahat, ang kanilang pagtatayo ay nangangailangan ng isang mas kumplikado at mahal na suspensyon. Copper pull wireay may mas malaking cross section, na makabuluhang pinatataas ang halaga ng proyekto. Ang isang mahalagang kawalan ay ang medyo hindi gaanong distansya sa pagitan ng mga substation ng traksyon sa mga nakoryenteng riles kumpara sa mga contact network sa alternating current. Sa karaniwan, ito ay mula sa 15 (sa mga lugar na may pinakamataas na trapiko ng tren) hanggang 20 kilometro. Sa iba pang mga bagay, ang mga direktang agos ay nagdudulot ng paglitaw ng tinatawag na stray currents, na humahantong sa paglitaw at mabilis na pagkasira ng kaagnasan ng mga istruktura at suportang bakal.

Mga kinakailangan sa pagsasanay para sa mga tauhan na nagse-serve ng mga power supply system

Bago payagan ang isang manggagawa na mag-ayos at magpanatili ng mga transmission lines ng isang nakuryenteng riles, kailangan niyang sumailalim sa espesyal na pagsasanay. At nalalapat ito hindi lamang sa mga taong direktang nagtatrabaho sa bahagi ng kuryente, kundi pati na rin sa mga locksmith at installer na nagseserbisyo sa buong istraktura ng mga linya ng transmission at kanilang mga suporta. Ang lahat ng tauhan ay kinakailangang pumasa sa isang pagsusulit sa kaalaman at kumpirmahin ang kanilang antas ng kwalipikasyon.

Konklusyon

Ang pagdating ng mga nakuryenteng riles ay minarkahan ang mabilis na paglago ng industriya dahil sa pagtindi ng trapiko at pagtaas ng turnover ng kargamento. Naging posible na makabuluhang taasan ang dami ng mga kalakal na dinadala ng isang lokomotive.

Bukod dito, nalutas nito ang ilang problema. Kaya, ang maginoo na mga lokomotibo ng diesel ay madalas na nabigo sa mababang temperatura. Gumagana nang mapagkakatiwalaan ang electric locomotive sa lahat ng kondisyon ng panahon. Ito naman ay lumikha ng mga kinakailangan para sa aktibong pag-unlad ng hilagang at Far Eastern na rehiyon ng ating bansa.