Электроподвижной состав
Электроподвижной состав, электрический подвижной состав (ЭПС) — электровозы, электропоезда и электросекции, оборудованные тяговыми электродвигателями, получающими питание от контактной сети или собственных аккумуляторных батарей.
Классификация
Различают контактный (неавтономный) и аккумуляторный (автономный) ЭПС, а также смешанный контактно-аккумуляторный, дизель-аккумуляторный и дизель-контактный ЭПС.
Наиболее распространён контактный ЭПС, к тяговым электродвигателям которого на магистральных железных дорогах энергия подводится через токоприёмник от контактного провода, а на линиях метрополитена — от контактного рельса. В обоих случаях обратным проводом служат рельсы, с которыми силовые цепи ЭПС соединяются через колёсные пары.
По роду тока тяговой сети различают ЭПС постоянного и переменного тока. На магистральных железных дорогах нашей страны эксплуатируется ЭПС постоянного тока напряжением 3 кВ и переменного тока напряжением 25 кВ частотой 50 Гц, а также двухсистемный; на метрополитенах — постоянного тока напряжением 750 В. За рубежом, кроме того, применяется ЭПС постоянного тока напряжением 1,5 кВ, переменного тока напряжением 15 кВ пониженной частоты — 16⅔ Гц, а также многосистемный.
Различают двух-, трёх- и четырёхсистемный ЭПС. В России первыми двухсистемными были электровозы серии ВЛ19 и электросекции Ср, обращавшиеся на линии Москва — Александров до начала 1950-х годов (1,5 и 3 кВ постоянного тока). В 1960-х годах первые отечественные электровозы переменного тока серии НО были переоборудованы в двухсистемные, называвшиеся также электровозами двойного питания, серии ВЛ61д (25 Кв 50 Гц и 3 кВ). Они обращались на участке Минеральные Воды — Кисловодск до начала 1980-х годов, после чего были заменены более мощными электровозами двойного питания ВЛ82 и ВЛ82м. Интерес к многосистемному ЭПС возрос в связи с реализацией в Европе планов создания межгосударственной сети высокоскоростных железнодорожных магистралей.
Принцип работы
Для обеспечения движения тяговые электродвигатели с помощью тягового привода приводят во вращение колёсные пары. На ЭПС установлено электрооборудование, обеспечивающее питание тяговых электродвигателей, регулирование частоты вращения для создания необходимой силы тяги и скорости движения. Всё это оборудование составляет группу тягового электропривода. Кроме того, на ЭПС расположены вспомогательные машины, предназначенные для обслуживания собственных нужд локомотива или моторных вагонов, преобразователи для питания систем освещения, устройств сигнализации и подзарядки аккумуляторных батарей, нагреватели электропечи и другое оборудование.
Управление ЭПС осуществляется машинистом из кабины электровоза или с поста управления электропоезда (электросекции). Для этого на ЭПС установлены электрические аппараты и устройства, с помощью которых производятся переключения в цепях тяговых электродвигателей, необходимые для пуска, регулирования скорости движения, изменения направления движения, электрического торможения. Многие процессы управления ЭПС автоматизированы. Функции управления в этих случаях частично выполняют устройства и аппараты, надёжность работы которых обеспечивает оборудование защиты. Автоматизированы также операции управления, связанные с выполнением графика движения.
Управление по системе многих единиц
При эксплуатации ЭПС на отечественных железных дорогах применяется управление по системе многих единиц. Для контроля за работой аппаратуры и оборудования электровозов и моторных вагонов, соединённых по этой системе, кабины машиниста оборудованы специальной сигнализацией; схемы управления каждой единицей ЭПС выполнены так, чтобы при их параллельной работе не допускалось взаимных помех; обеспечена необходимая защита аппаратуры и автоматическая блокировка отключателей неисправных электродвигателей. Многосистемный ЭПС предназначен для работы на железнодорожных линиях (направлениях), электрифицированных по разным системам тягового электроснабжения, и имеет соответствующее тяговое электрооборудование. Смежные системы разделяются по контактной сети только изолирующими сопряжениями анкерных участков с нейтральными вставками.
Некоторые серии многосистемного ЭПС рассчитаны на полную мощность только при питании переменным током и на пониженную — при питании постоянным током. На многосистемном ЭПС устанавливают как однотипные токоприёмники, рассчитанные на съём наибольших токов, так и токоприёмники различных типов для соответствующих систем тягового электроснабжения.
Для международного сообщения на ЭПС устанавливают до четырёх токоприёмников с различными параметрами (число и конфинурация полозов, материал контактных вставок), соответствующих нормам различных стран.
К электроподвижному составу также относятся трамваи, троллейбусы, подвижной состав монорельсовых систем.
Источники:
- «Энциклопедия железнодорожного транспорта», научное издательство «Большая Российская энциклопедия», 1995 год.