Электрический транспорт

Электротранспорт — вид транспорта, использующий в качестве источника энергии электричество, в качестве привода — электродвигатель. Его преимуществами являются высокая производительность и экологичность.

Энергия, приводящая в движение транспортное средство, может быть получена из нескольких источников:

• из химической энергии бортовых батарей и аккумуляторов (Электромобиль);
• совместно из бортового аккумулятора и топливной силовой установки (Гибридный автомобиль);
• вырабатываться на борту, используя двигатель внутреннего сгорания, как в дизель-электровозе (тепловозе) и в карьерных самосвалах;
• вырабатываться на борту, используя топливные элементы;
• вырабатываться на борту, используя атомную энергию: на атомных подлодках и авианосцах;
• из более эзотерических источников, таких как маховики, ветер и Солнце;
• путём прямого подключения к наземной электростанции: трамвай, троллейбус, монорельс, метро, электропоезд.

По назначению

Пассажирский электротранспорт

Трамвай 71-605РМ в Воронеже.

В развитых странах электротранспорт является основным перевозчиком пассажиров внутри города, на его долю приходится более 50% перевозок. В развивающихся странах процент перевозок электротранспортом в городах составляет от 15%. Основными средствами городского пассажирского электротранспорта являются трамваи, троллейбусы, метрополитен, электропоезда, применяются так же монорельсы, фуникулеры и пр.

Грузовой электротранспорт

Грузовой электротранспорт применяется в перевозках, требующих большого КПД транспортного средства, например, грузовые троллейбусы применяются на открытых карьерах, а электропоезда постоянного и переменного тока используются на железных дорогах. Также к электротранспорту относятся специфические механизмы — судоподъёмники и т.д.

Основные термины

Контактная сеть, электроснабжение

• Тяговая подстанция (ТП) — сооружение, которое получает электроэнергию из городской сети и преобразует её напряжение в пригодное для питания трамваев или троллейбусов с последующей передачей в контактную сеть.

• Контактная сеть (КС) — сооружение, обеспечивающее электроснабжение транспорта. Трамвай использует для этого контактный провод и ходовые рельсы в качестве обратного провода. Троллейбус питается от двух контактных проводов, что значительно упрощает строительство его линии.

• Штанги — «рога» троллейбуса, устройства верхнего токосъёма от контактного провода. Практически всегда левая штанга — «плюс», правая — «минус». В некоторых городах (например, в Риге) штанговый токоприём используют и трамваи (см. Рижский трамвай).

• Бугель — токоприёмник в виде пологой дуги, скользящей по поверхности контактного провода, наименее требователен к качеству контактной сети.

• Пантограф (токоприёмник) — устройство для верхнего токосъёма трамвая или электропоезда. Располагается на крыше вагона, имеет форму форму поставленного на одно из рёбер прямоугольника. Более требователен к качеству контактной сети, чем бугель.

• Полупантограф — токосъёмник, выглядящий как половина обычного пантографа. Основные достоинства — лучший токосъём, меньшая масса, основной недостаток — самая высокая требовательность к контактной сети среди всех типов верхнего токосъёма.

• Штангоуловитель — устройство, не допускающее значительного ухода штанги в сторону или вверх в случае её схода с контактного провода. Штангоуловители бывают механические (пружина, принцип действия аналогичен инерционным ремням безопасности) и электрические (электродвигатель). Принцип действия: во время рывка штанги при её сходе срабатывает наматывающий барабан, который наматывает на себя верёвку, прикреплённую к штанге троллейбуса, чтобы она оказалась ниже проводов и не происходило ударов и повреждений контактной сети. Кроме того, устройство не даёт штанге перемещаться в стороны, тем самым почти полностью снижая риск травм и повреждений. Каждый троллейбус имеет два штангоуловителя. Практически во всех городах СНГ они не используется вообще или работают только на единичных машинах. Один из городов, где штангоуловители есть на всех троллейбусах, Москва.

Объекты, оборудование, устройства

• Трамвайная стрелка — Задача стрелки — изменять направление следования трамвайных поездов. Достигается это благодаря использованию специальных парных клиньев — перьев стрелки, которые отжимают реборды колёс и направляют их в нужном направлении. Ручной перевод стрелки — тяжёлый, малопроизводительный и при интенсивном уличном движении до некоторой степени опасный труд. Сейчас в Москве и других городах России перевод стрелок выполняется автоматически.

• Троллейбусная стрелка — служит для изменения направления движения штанг троллейбуса в зависимости от требуемого направления движения. При левом повороте она работает по тому же принципу, что и трамвайная, а её возвращение в правое положение происходит под действием возвратных пружин. Работа троллейбусной стрелки значительно проще трамвайной. Стрелка работает от контактной сети напряжением в 600 вольт. Стрелки бывают расходные (противошерстные) и сходные (пошерстные), последине в местах слияния троллейбусных линий.

• РКСУ — Релейно-Контакторная Система Управления. При этой системе управления все переключения в силовой цепи трамвайного вагона (электровоза, элетропоезда), а именно: подключение тяговых электродвигателей (ТЭД) к сети, выведение пусковых реостатов, переключение ТЭД с последовательного на параллельное соединение (в современных трамваях не используется), ослабление возбуждения ТЭД, отключение, переход на электрическое торможение, изменение направления движения выполняются контакторами. Контакторы в свою очередь управляются при помощи контроллера водителя или переключателей, включенных в специальные вспомогательные цепи, называемые цепями управления. Цепи управления получают питание от аккумуляторной батареи (в трамвае и троллейбусе обычно 24 В). Этим достигается упрощение и облегчение конструкции контроллера водителя, который находится под напряжением цепей управления и отделен от силовых цепей, находящихся под напряжением сети (трамвай и троллейбус 600 В, метрополитен 825 В, железная дорога 3000 или 25000 В). При РКСУ повышается безопасность управления электроподвижным составом, появляется возможность автоматизации управления, что достигается применением специальных реле, работающих по заданному алгоритму. РКСУ бывает неавтоматическая (электровозы), когда все переключения при пуске и торможении выполняются вручную при помощи контроллера, и автоматическая (трамвай, троллейбус, электропоезда) - когда при помощи контроллера задается только необходимая ступень ускорения (замедления), а необходимые переключения в цепях управления и силовых цепях происходят автоматически под контролем специальных реле (реле ускорения, ограничительное реле).

• ТИСУ — Тиристорно-Импульсная Система Управления. Пуск и торможение электроподвижного состава (ЭПС) при этой системе осуществляется без применения пусковых реостатов при помощи тиристорных ключей. Тиристорные ключи подключают тяговые двигатели (ТЭД) к сети непосредственно на время порядка нескольких миллисекунд. За это время ток в силовой цепи (цепи ТЭД) не успевает достигнуть максимального значения так как силовая цепь имеет значительную индуктивность. После закрытия тиристорного ключа ток через ТЭД продолжает протекать под действием электродвижущей силы (ЭДС) самоиндукции через специальные шунтирующие диоды и плавно уменьшается. Затем снова происходит кратковременное открытие тиристорного ключа и увеличение тока. Далее процесс повторяется и ток ТЭД колеблется около заданного среднего значения. Изменяя частоту открытия тиристорного ключа (частотное регулирование) или длительность (ширину импульса, широтное регулирование), можно изменять значение тока ТЭД, а следовательно ускорение или замедление ЭПС. Представим себе на минуту, что при помощи некоего рубильника мы можем включать и отключать ТЭД примерно 400 раз в секунду, каждый раз уменьшая частоту и увеличивая длительность подключения. А в конце разгона просто замыкаем рубильник постоянно. Так и работает ТИСУ в которой роль "рубильника" играет тиристорный ключ. При работе тиристорного ключа (преобразователя) слышен характерный высокочастотный звук (писк). ТИСУ обеспечивает плавный и экономичный безреостатный пуск и торможение. Для закрытия тиристоров применяются специальные схемы коммутации так как открытый тиристор самостоятельно закрыться не может, а это ведет к усложнению схемы, что является недостатком ТИСУ. Поэтому в последнее время вместо тиристоров в ключах используют мощные силовые транзисторы, например IGBT транзисторы.

• НСУ — Непосредственная Система Управления. Напряжение с провода попадает непосредственно в контроллер и коммутируется в нём.

• ПС — Подвижной состав (вагон, машина).

• ТР — Текущий ремонт подвижного состава. Проводится с целью поддержания ПС в состоянии, обеспечивающем его эксплутационную надёжность до следующего текущего ремонта.

• КР — Капитальный ремонт. Проводится с целью детального выявления и полного устранения неисправностей кузова, узлов и агрегатов ПС, для обеспечения его надёжности до следующего КР.

• КВР — Капитально-Восстановительный ремонт трамвая/троллейбуса. Проводится при достижении ПС установленного срока амортизации, или в случае невозможности дальнейшей эксплуатации ПС по техническому состоянию кузова. Обычно делается силами депо, кроме того, является одним из направлений работы трамвайно-ремонтных заводов. Иногда в результате КВР получается иная модель трамвая, которой присваивается свой собственный индекс (пример — Иваново).

• Канавы — Ремонтные ямы в мастерских депо, на которых ремонтируют или осматривают ПС. Как правило, там есть домкраты, и прочие приспособления для работы с ПС. Они расположены в цехе депо, то есть под крышей здания.

• Депо — Комплекс зданий и сооружений для отстоя, ремонта, технического осмотра подвижного состава. Когда говорят депо, обычно имеют в виду или трамвай или троллейбус или же вагоны и локомотивы на железной дороге.

• Веер — это место в депо для отстоя вагонов. На основном веере отстаиваются те вагоны, которые выходят в рейсы ежедневно. На запасном веере можно устроить «склад рухляди» постепенно разбираемой на запчасти, просто отстой избыточного числа вагонов, отстой служебных вагонов (хотя для них обычно отводят отдельное место). На веере имеются пути на которых вагоны стоят и 1 обгонный путь — чтобы сквозь заставленный веер можно было проехать.

• ТТУ — Трамвайно-Троллейбусное управление, располагается, как правило, в административном здании депо.

• ТРЗ — Трамвайно-ремонтный завод (МРТТЗ в Москве, ВРТТЗ в Воронеже).

• ВРМ — Вагоноремонтные мастерские.

• Гейт — устройство для разгрузки новых трамваев/троллейбусов в депо, прибывших по железной дороге.

• ГЭТ — Городской Электрический транспорт.

• ОТ — Общественный транспорт.

• Бортовой номер — Номер вагона, наносимый ему спереди, сзади и по бокам. Изредка — на боковых стёклах.

• АСКП — система учёта пассажиров и ограничения безбилетного доступа в общественном транспорте. Система позволяет эффективно бороться с безбилетным проездом и подделкой проездных документов, а также точно учитывать число льготных поездок. Кроме того, автоматическая система контроля позволяет резко уменьшить число билетных контролёров (вплоть до полного отказа от них). Основным недостатком системы является сильное замедление посадки пассажиров, кроме того, инвалиды и пассажиры с колясками не могут пересечь турникет и всё равно входят через среднюю дверь. Обслуживание АСКП требует значительных дополнительных расходов.

• СМЕ — система из двух трамвайных вагонов, которая управляется головным вагоном, при этом два вагона соединены межвагонным кабелем. Системы состоят в основном из 2 вагонов, однако попадаются и системы из 3 вагонов. Встречаются также системы типа «тяни- толкай», при которых двое вагонов сцеплены задами друг к другу (для такой системы не нужно оборотное кольцо).

• К/Ст — Конечная станция трамвая/троллейбуса/автобуса.

• Л/Ст — Линейная станция.

• Компостер — устройство, предназначенное для проверки билетов пассажирских транспортных средств. Компостер пробивает или выдавливает условные знаки контроля, наносит чернилами код или изменяет магнитную полосу (на пломбах, билетах, чеках, других документах и т. п.). Процесс пробивания называется компостированием. Широко использовался в СССР.

• Ускоритель — Реостатный контроллер, совмещённый с пуско-тормозным реостатом. Он представляет собой кольцевой изолятор, на котором по кругу укреплены элементы пускового реостата. Внутри изолятора вращается ротор с подвижным контактом. В зависимости от положения подвижного контакта изменяется сопротивление реостатов, введённых в цепь питания тягового двигателя. По принципу действия ускоритель похож на переменный резистор. Существуют модификации ускорителя, где на роторе закреплён не подвижный контакт, а ролик, прижимающий токоведущий элемент реостата к кольцевому токоприёмнику, закреплённому на кольцевом изоляторе. Ускорители применялись на трамвайных вагонах, производимых в Европе и США. В СССР эксплуатировались вагоны Т3 производства ЧССР, также оснащённые ускорителями. Ускоритель имеет большое число ступеней вывода реостатов (на вагоне Т3 — 75 ступеней), что обеспечивает плавность разгона. В тоже время ускоритель не допускает перегрева элементов реостата, а при превышении тока происходит подгорание подвижного контакта.

• Проездной — документ, удостоверяющий право на проезд в общественном транспорте. Во времена СССР билеты на проезд в городском автобусе, троллейбусе или трамвае можно было покупать не у кондуктора или водителя, а самому отрывать в кассе, опустив монетки в прорезь в верхней части кассы. Коллекционирование билетов на проезд в общественном транспорте называется перидромофилия.

• ОБВ — тип ПС особо большой вместимости (БВ): например, автобус/троллейбус с «гармошкой».

• Лодочки — это подфарники/указатели поворотов старого образца, в отличие от новых прямоугольных и расположенных в другом месте.

• Ширмовые двери — такие, как на IKARUS-280.33, состоящие из 4 сегментов (по 2 сегмента на каждую створку), которые складываются к краям дверного проёма.

• Планетарные двери — такие, как на ЛиАЗ-5256 или КТМ-19, состоящие из 2 створок, которые при открытии поворачиваются на 90 градусов, прислоняясь к краям дверного проёма.

• График — движение трамваев/троллейбусов регламентируется графиком. Основные исходные данные для составления графика — время оборота поезда по маршруту и количество поездов на маршруте. В условиях прикрепления вожатых (и кондукторов) к ПС необходимо также учитывать предельно допустимую длительность рабочего дня и сроки обедов. Для однопутных линий трамвая учитывается расположение по линии разъездов и подбирается время их прохождения встречными поездами.

• ПТЭ — правила технической эксплуатации трамвая (троллейбуса).

• ПТБ — Правила техники безопасности.

• АСДУ — Автоматическая система диспетчерского управления. Разработана в 1980-е годы специалистами Политехнического института и завода «Электросигнал» в Воронеже.

См. также

• Электромобиль
• Электроскутер