Войти
Железнодорожная электрическая тяга описывает различные типы локомотивов и нескольких агрегатов, которые используются в системах электрификации по всему миру.
Электрификация железных дорог как средство тяги возникла в конце девятнадцатого века, хотя эксперименты с электрическими восходит к середине девятнадцатого века. Томас Дэвенпорт в Брэндон, штат Вермонт, построил круговую модель железной дороги, по которой двигались локомотивы с батарейным питанием (или локомотивы, работающие на рельсах с батарейным питанием) в 1834 году. Роберт Дэвидсон из Абердина, Шотландия, создал электровоз в 1839 году и запустил его на железной дороге Эдинбург-Глазго в 4 миль в час. Самые ранние электровозы, как правило, работали от батарей. В 1880 году Томас Эдисон построил небольшую электрическую железную дорогу, используя динамо в качестве двигателя и рельсы в качестве токонесущей среды. электрический ток протекал через металлический обод колес, которые в противном случае были деревянными, и улавливался контактными щетками.
Электрическая тяга давала несколько преимуществ по сравнению с преобладающей в то время паровой тягой, особенно в отношении быстрого ускорения (идеально подходит для городских (метро) и пригородных (пригородных) перевозок) и мощности (идеально для тяжелых грузовых поездов, проезжающих по горным / холмистым участкам). Множество систем появилось в первые двадцать лет двадцатого века.
Тяговые агрегаты постоянного тока (DC) используют постоянный ток, потребляемый от третьей направляющей, четвертой направляющей, наземный источник питания или воздушная линия. Напряжение переменного тока преобразуется в напряжение постоянного тока с помощью выпрямителя.
Все тяговые блоки переменного тока (AC) потребляют переменный ток от воздушной линии .
Из-за разнообразия систем электрификации железных дорог, которые могут различаться даже в пределах страны, поездам часто приходится переходить из одной системы в другую. Один из способов добиться этого - сменить локомотивы на коммутационных станциях. У этих станций есть воздушные провода, которые можно переключать с одного напряжения на другое, поэтому поезд прибывает с одним локомотивом, а затем отправляется с другим. Коммутационные станции имеют очень сложные компоненты и очень дороги.
Менее дорогая коммутационная станция может иметь разные системы электрификации на обоих выходах без переключаемых проводов. Вместо этого напряжение на проводах изменяется через небольшой промежуток в них около середины станции. Электровозы въезжают на станцию с опущенными пантографами и останавливаются под проводом неправильного напряжения. После этого маневровый дизель может вернуть локомотив на правую сторону станции. Оба подхода неудобны и требуют много времени, занимая около десяти минут.
Другой способ - использовать мультисистемную движущую силу, которая может работать при нескольких различных напряжениях и типах тока. В Европе двух-, трех- и четырехсистемные локомотивы для трансграничных грузовых перевозок становятся обычным явлением (1,5 кВ постоянного тока, 3 кВ постоянного тока, 15 кВ 16,7 Гц переменного тока, 25 кВ, 50 Гц переменного тока). Локомотивы и несколько единиц, оборудованных таким образом, могут, в зависимости от конфигурации линии и правил эксплуатации, без остановки переходить от одной системы электрификации к другой, двигаясь по инерции на короткое расстояние для переключения, минуя мертвую секцию между разными напряжениями.
Поезда Eurostar через Тоннель под Ла-Маншем являются мультисистемными; значительная часть маршрута около Лондона проходила по системе 750 В постоянного тока третьей железной дороги южной Англии, маршрут в Брюссель - 3000 В постоянного тока, а остальные трассы - ВЛ 25 кВ 50 Гц. Необходимость для этих поездов использовать третий рельс до станции Лондон Ватерлоо отпала после завершения строительства линии High Speed 1 в 2007 году. Южная Англия использует некоторые накладные расходы / третий рельс двухсистемные локомотивы, такие как класс 92 для туннеля под Ла-Маншем, и несколько единиц, например Класс 319 на службах Thameslink, чтобы обеспечить возможность прохождения между третьей железнодорожной веткой постоянного тока 750 В к югу от Лондона и воздушной дорогой 25 кВ переменного тока к северу и востоку от Лондона.
Электродизельные локомотивы, которые могут работать как электровозы на электрифицированных линиях, но имеют бортовой дизельный двигатель для неэлектрифицированных участков или подъездных путей, используются в нескольких странах; примерами являются британский класс 73 1960-х годов и концепция «последней мили» примерно 2011 года, где грузовой электровоз может работать на подъездных путях на дизельном топливе (двойной режим TRAX ).
В двадцатом веке использовалось несколько аккумуляторных электрических железнодорожных вагонов и локомотивов, но в целом использование аккумуляторной энергии было нецелесообразным, за исключением подземных горных систем. См. Аккумуляторный вагон и Аккумуляторный локомотив.
Многие системы высокоскоростного рельса используют электропоезда, такие как Синкансэн и TGV.
Traxx MS (мультисистема) для работы как в сетях переменного (15 и 25 кВ), так и постоянного тока (1,5 и 3 кВ)
