Техника - молодёжи 1955-06, страница 15

электровоза обесточены. Если двери высоковольтных камер не закрыты, то, в свою очередь, нельзя поднять пантографы. Такая взаимная блокировка дверей высоковольтных камер и пантографов защищает машиниста и его помощника от попадания под высокое напряжение. Такое же оборудование находится и во второй половине кузова электровоза.

Мы снова в кабине управления.

Машинист дает звуковой сигнал и нажимает кнопки «Пантографы», «Компрессоры», «Высокая скорость вентиляторов». Слегка качнулся контактный провод — это поднялся пантограф и своими лыжами коснулся провода. Загудели моторы вспомогательных устройств. На щите, перед глазами машиниста, загорелись указательные электрические лампочки.

Но вот шум резко уменьшился; это регулятор давления автоматически отключил мотор-компрессоры, так как давление воздуха в напорной магистрали достигло предельной величины 9,5 атмосферы. Когда давление в напорной магистрали понизится до 7 атмосфер, регулятор давления снова включит мотор-компрессоры.

Машинист нажимает кнопки автоматических выключателей, и на щите загораются красным светом две лампочки, указывающие, что автоматы исправны и включены. Машинист подает звуковой сигнал и устанавливает реверсивную рукоятку в положение «Вперед», а главную — на первую позицию. Электровоз медленно трогается с места.

Машинист переводит главную рукоятку контроллера машиниста, из цепи электродвигателей выводятся пусковые сопротивления, плавно возрастает скорость движения электровоза. И вот он уже стремительно летит,

Компоновка помещений электровоза постоянного тока. Из кабин машиниста (1 и 2) можно пройти в машинные отделения (3), а из них — в помещения высоковольтной аппаратуры (4).

увлекая за собой тяжеловесный состав. Скорость мощного восьмиосного электровоза может достигать 90 км/час.

По узким долинам, перевалам, то поднимаясь *на скалистые кручи, то головокружительно ныряя вниз, извиваются стальные нити рельсов. Скалы местами подступают к самому железнодорожному полотну, и тогда рельсы бегут в сплошном коридоре огромных глыб.

Электровоз вместе с составом входит в длинный тоннель Сурамского перевала. Как было трудно проезжать этот тоннель при паровой тяге! Тоннель заполнялся дымом, в нем было очень трудно дышать. А как легко сейчас, при электрической тяге!

Поезд перевалил через перевальный пикет и начал спускаться вниз. Машинист делает соответствующие включения, и электродвигатели становятся электрогенераторами. Кинетическая энергия поезда превращается в электрическую, посылаемую в контактную сеть.

Вольтметр показывает 3 800 в на зажимах электродвигателей, но машинист спокоен за изоляцию электрических аппаратов. За напряжением зорко следит реле максимального напряжения, и если напряжение будет свыше 4 тыс. в, реле произведет отключение силовой цепи от цепи пантографа и прекратит рекуперацию энергии. С прекращением рекуперации автоматический выключатель управления включит пневматические тормоза электровоза.

Проехали уже несколько километров спуска, машинист все время рекуперировал электрическую энергию, отдавая ее в контактную сеть. Вот уже и станция. Поезд плавно останавливается у контрольного столбика.

— Раньше такой тяжеловесный состав по этому горному участку водили четырьмя паровозами, два впереди, один в середине и один — в конце состава, — говорит машинист.

ЧТО УЖЕ СДЕЛАНО...

Прошло почти тридцать лет с момента открытия в нашей стране первого электрифицированного участка железной дороги на постоянном токе в 1 200 в. А сегодня мы уже имеем электрическую тягу на девятнадцати железных дорогах.

Сейчас электрифицированные поезда в основном работают на постоянном токе напряжением в 3 тыс. в. Но имеется также опытный участок на переменном однофазном токе напряжением в 22 тыс. в. По сравнению с первым электрифицированным участком здесь напряжение в контактном проводе повышено в 18.3 раза.

Основные достоинства электротяги на постоянном токе определяются высокими качествами двигателя с последовательным возбуждением, небольшим весом электрооборудования электроподвижного состава, возможностью широко регулировать скорость, легкостью рекуперации.

Но эта система электрической тяги имеет и недостатки. Главный из них — невысокая величина напряжения (3 тыс. в), применяемого в контактной сети, лимитируемая максимально допускаемым напряжением на коллекторе электродвигателя. При таких величинах напряжения расстояние между подстанциями равно 35—45 км, а сечение проводов в 2,3 раза больше, чем при работе на переменном токе в 22 тыс. в. Необходимость иметь много подстанций ведет к удорожанию электрифицированной железной дороги.

Эти недостатки электрической тяги на постоянном токе заставили ученых разработать системы питания электровоза трехфазным и однофазным током с пониженной частотой — 16²/з и 25 пер. в сек. и нормальной промышленной частотой — 50 пер. в сек.

Система электрической тяги на трехфазном токе вследствие конструктивной сложности контактной сети не получила широкого распространения. Применяется она только на дорогах Северной Италии, где такая система была введена еще в 1901 году.

Система электротяги на однофазном токе с пониженной частотой 16²/з и 25 пер. в сек. получила распространение в Австрии, Германии, Норвегии, Швейцарии, Швеции и США. Эта система также имеет много недостатков: невысокий коэффициент мощности коллекторных электродвигателей (0,8—0,88), который при трогании с места падает ниже 0,3—0,4; сложность рекуперации энергии.

Система электротяги на однофазном токе нормальной частоты является наиболее простой и дешевой. Как и при системе однофазного тока пониженной частоты, благодаря трансформатору на электроподвижном составе возможно применить в контактной сети напряжение в 20—25 тыс. в и тем самым обойтись проводами малого сечения при больших расстояниях между подстанциями (60—80 км). Через трансформаторные тяговые подстанции электрифицированные дороги однофазного тока нормальной частоты получают энергию непосредственно от общей энергетической системы.

Однако использование системы однофазного тока встречает ряд существенных затруднений. В частности, до сих пор не удалось сконструировать компактного и экономичного однофазного электродвигателя на 50 пер. в сек., пригодного для использования на транспорте.

В нашей стране уже давно ведутся исследовательские работы по применению на локомотиве переменного тока. Еще в 1938 году был построен первый электровоз, работающий на переменном токе.

После Великой Отечественной войны работы в этом направлении были продолжены. И в 1954 году коллектив

13