Scheme ale căilor ferate rusești. Electrificarea căilor ferate

Una dintre caracteristicile transportului feroviar în Rusia este proporția mare de drumuri electrificate. În ceea ce privește lungimea autostrăzilor electrificate la sfârșitul anului 2014, Rusia se află pe primul loc în lume - 43,4 mii km (China pe locul 2 - 38,5 mii km) - undeva în jur de jumătate din drumurile publice. Ei bine, faptul că multe autostrăzi sunt electrificate nu este, în general, un secret pentru nimeni, dar faptul că în rețelele de contact se folosesc diverse tipuri de curenți este surprinzător pentru mulți. Cu toate acestea, adevărul este că în rețelele de contact se utilizează fie un curent electric continuu cu o tensiune nominală de 3 kV, fie un curent alternativ monofazat de frecvență industrială de 50 Hz cu o tensiune nominală de 25 kV. Nu m-am gândit la asta multă vreme - am aflat când am primit al treilea grup de siguranță electrică (munca într-un birou asociat cu Căile Ferate Ruse m-a obligat cumva să mă aprofundez și să înțeleg). Ei bine, în general, de mult am luat acest fapt („există o constantă de 3 kV, există o schimbare de 25 kV / 50 Hz”) ca de la sine înțeles - „pentru că este acceptat istoric”. Și de ceva timp, încă am vrut să mă adâncesc în întrebare și să-mi dau seama cumva - de ce este de fapt așa.

Vreau să fac o rezervare imediat - nu voi săpa foarte adânc în fizica sursei de alimentare, limitându-mă la câteva fraze generale și exagerând undeva intenționat. Uneori mi se spune că simplific – dar experții citesc și înțeleg că „totul este în neregulă” acolo. Sunt conștient de acest lucru, dar experții știu deja despre ce scriu - și este puțin probabil să învețe ceva nou pentru ei înșiși.

Deci, de fapt, ar trebui să începem cu faptul că, pentru prima dată, utilizarea energiei electrice ca sursă de energie pentru tracțiunea trenului a fost demonstrată la o expoziție industrială din Berlin în 1879, unde a fost prezentat un model de cale ferată electrică. Un tren format dintr-o locomotivă de 2,2 kW și trei vagoane, fiecare dintre acestea putând găzdui până la 6 pasageri, se deplasa pe o porțiune de mai puțin de 300 m lungime cu o viteză de 7 km/h. Creatorii unui nou tip de tracțiune au fost celebrul om de știință, inventator și industriaș german Ernst Werner von Siemens (Werner von Siemens, 1816-1892) și inginerul Halske. Până la începutul secolului al XX-lea, nu exista nicio îndoială cu privire la eficiența tracțiunii electrice. În scurt timp, în diverse țări au fost implementate mai multe proiecte de electrificare a căilor ferate. În prima etapă, electrificarea a fost utilizată în zonele muntoase pe linii cu profil greu, cu un număr mare de tuneluri, precum și în zonele suburbane, i.e. în acele zone în care avantajele tracţiunii electrice erau evidente.

Prima cale ferată electrificată din URSS a fost deschisă pe 6 iulie 1926 pe tronsonul Baku-Sabunchi-Surakhani.

În consecință, există două domenii principale de aplicare a electrificării: comunicațiile suburbane și autostrăzile de munte. Aș vrea să vorbesc separat despre comunicarea suburbană (esența trenurilor electrice), dar deocamdată trebuie doar remarcat că doar comunicația feroviară suburbană în ceea ce privește electrificarea a fost o prioritate în URSS (în Imperiul Rus nu au reușit să aduceți-vă în minte acest proiect - Primul Război Mondial și revoluția au intervenit), în URSS, au preluat-o la scară mare (planul GOELRO, desigur, a ajutat foarte mult aici) - trenurile electrice au început să înlocuiască suburbanele cu abur. trenuri.

Ca sistem de alimentare a fost adoptat un sistem de curent continuu cu tensiunea nominală de 1500 V. S-a ales sistemul de curent continuu deoarece la curent alternativ monofazat ar fi necesare mașini cu motor mai grele și mai scumpe din cauza necesității instalării transformatoarelor pe acestea. În plus, motoarele de tracțiune cu curent continuu, celelalte lucruri fiind egale, au un cuplu mai mare și sunt mai potrivite pentru pornire în comparație cu motoarele de curent monofazate. Acest lucru este deosebit de important pentru mașinile care operează în zone suburbane cu un număr mare de puncte de oprire, unde este necesară o accelerație mare la pornire. Tensiunea de 1500 V a fost aleasa datorita faptului ca este necesar mult mai putin cupru pentru reteaua de contact fata de sistemul de 600-800 V (folosit la electrificarea tramvaielor si troleibuzelor). În același timp, a devenit posibil să se creeze echipamente electrice fiabile pentru o mașină cu motor, la care nu se putea aștepta în acel moment la o tensiune de 3000 V (primele linii suburbane electrificate cu un curent continuu de 3000 V au apărut abia în 1937, dar mai târziu toate liniile deja construite au fost transferate la o astfel de tensiune) .

Trenurile electrice C - prima familie de trenuri sovietice, produse din 1929

În paralel cu dezvoltarea comunicaţiei suburbane în anii 1932-1933. tracțiunea electrică a fost introdusă pe calea ferată principală Khashuri-Zestaponi (63 km) la pasul greu Suram. Aici, spre deosebire de Moscova și Baku, tracțiunea electrică a fost folosită pentru transportul de mărfuri și pasageri. Pentru prima dată, locomotivele electrice au început să funcționeze pe liniile de cale ferată ale URSS (de fapt, la locul de aplicare, au început să fie numite „locomotive electrice Surami” sau „sau locomotive electrice de tip Surami”):

locomotiva electrică C (Surami) - strămoșul grupului de locomotive electrice Suram construit de americanii General Electric pentru URSS

Caracteristica principală a tuturor locomotivelor electrice de tip Surami era prezența platformelor de tranziție la capetele caroseriei, care, conform standardelor existente la acea vreme, era obligatorie pentru toate locomotivele electrice cu echipament electric pentru funcționarea pe CME. Partea de echipaj a locomotivei este formată din două boghiuri articulate cu trei osii (formula axială 0-3 0-0 + 0-3 0-0). Caroseria de tip vagon cu cadru principal portant. Suspensia cu arc se realizează în principal pe arcuri cu foi. Suspensia motorului de tracțiune - suport-axial.

locomotivă electrică С С (Sovietic Suramsky) - prima locomotivă electrică DC construită în URSS sub licență de la GE

Și aici trebuie să facem o remarcă importantă. Spre deosebire de locomotivele cu abur, al căror motor este o mașină cu abur, transportul feroviar al generațiilor următoare a început să fie alimentat de motoare electrice: așa-numitele TED (motoare de tracțiune) - pentru mulți, apropo, nu este evident. că TED-urile sunt folosite atât în ​​locomotive electrice/trenuri electrice, cât și în locomotive diesel (acestea din urmă pur și simplu alimentează TED-urile cu un generator diesel amplasat în locomotivă). Așadar, în zorii electrificării căilor ferate, s-au folosit doar TED-uri de curent continuu. Acest lucru se datorează caracteristicilor lor de proiectare, capacității de a regla viteza și cuplul într-o gamă largă prin mijloace destul de simple, capacitatea de a lucra cu suprasarcină etc. Tehnic vorbind, caracteristicile electromecanice ale motoarelor de curent continuu sunt ideale pentru scopuri de tracțiune. Motoarele de curent alternativ (asincrone, sincrone) au astfel de caracteristici încât fără mijloace speciale de reglare utilizarea lor pentru tracțiune electrică devine imposibilă. Nu existau astfel de mijloace de reglare în stadiul inițial al electrificării și, prin urmare, în mod firesc, curentul continuu a fost utilizat în sistemele de alimentare cu energie de tracțiune. Au fost construite stații de tracțiune, al căror scop este scăderea tensiunii alternative a rețelei de alimentare la valoarea cerută și redresarea acesteia, adică. conversie în constantă.

VL19 - prima locomotivă electrică produsă în serie, al cărei design a fost creat în Uniunea Sovietică

Dar utilizarea unei rețele de contact cu curent continuu a creat o altă problemă - un consum mare de cupru în rețeaua de contact (comparativ cu curentul alternativ), deoarece pentru a transmite o putere mare (puterea este egală cu produsul dintre curent și tensiune) la un tensiune constantă, este necesar să se asigure o putere mare a curentului, ei bine, adică aveți nevoie de mai multă sârmă și de o secțiune transversală mai mare (tensiunea este neschimbată - trebuie să reduceți rezistența).

VL22M - prima locomotivă electrică sovietică la scară largă și ultimul reprezentant al locomotivelor Surami

La sfârșitul anilor 1920, când abia începeau să electrifice Pasul Suramsky, mulți experți erau conștienți că în viitor tracțiunea electrică la curent continuu cu o tensiune nominală de 3 kV nu va rezolva în mod rațional problema creșterii capacității de transport a linii prin creşterea greutăţii trenurilor şi a vitezei acestora.deplasare. Cele mai simple calcule au arătat că la conducerea unui tren cu o greutate de 10.000 de tone cu o creștere de 10 ‰ la o viteză de 50 km/h, curentul de tracțiune al locomotivelor electrice ar fi mai mare de 6000 A. Acest lucru ar necesita o creștere a secțiunii transversale a fire de contact, precum și o amplasare mai frecventă a substațiilor de tracțiune. După compararea a aproximativ două sute de opțiuni pentru combinații ale tipului de valori de curent și tensiune, s-a decis că cea mai bună opțiune este electrificarea la curent continuu sau alternativ (50 Hz) cu o tensiune de 20 kV. Primul sistem la acea vreme nu a fost testat nicăieri în lume, iar al doilea, deși foarte puțin, a fost studiat. Prin urmare, la prima Conferință Unisională privind Electrificarea Căilor Ferate, s-a decis construirea unui tronson experimental electrificat la curent alternativ (50 Hz) cu o tensiune de 20 kV. Era necesar să se creeze o locomotivă electrică pentru testare, care să dezvăluie avantajele și dezavantajele locomotivelor electrice cu curent alternativ în funcționarea normală.

Locomotiva electrică OR22 - prima locomotivă electrică AC din URSS

În 1938, a fost creată locomotiva electrică OR22 (monofazată cu redresor cu mercur, 22 - sarcina de la setul de roți de pe șine, în tone). Schema de circuit a unei locomotive electrice (transformator-redresor-TED, adică cu reglarea tensiunii pe partea joasă) s-a dovedit a fi atât de reușită încât a fost folosită în proiectarea marii majorități a locomotivelor electrice de curent alternativ sovietice. Pe acest model au fost testate multe alte idei, care au fost apoi concretizate în proiecte ulterioare, dar din păcate războiul a intervenit mai departe. Mașina experimentală a fost demontată, redresorul său a fost folosit la o substație de tracțiune DC. Și au revenit la ideile de locomotive electrice AC abia în 1954 cu o serie de NO (sau VL61) deja la Uzina de locomotive electrice Novocherkassk.

VL61 (până în ianuarie 1963 - N-O - Novocherkassk Monofazat) - prima locomotivă electrică CA în serie sovietică

Locul experimental Ozherelye - Mikhailov - Pavelets a fost primul care a fost electrificat pe curent alternativ (tensiune 20 kV) în 1955-1956. După testare, s-a decis creșterea tensiunii la 25 kV. Rezultatele exploatării secțiunii experimentale de tracțiune electrică pe curent alternativ Ozherelye - Pavelets a căii ferate din Moscova au făcut posibilă recomandarea acestui sistem de curent alternativ pentru implementarea pe scară largă pe căile ferate ale URSS (Decretul Consiliului de Miniștri al URSS nr. 1106 din 3 octombrie 1958). Din 1959, 25 kV AC a început să fie introdus în porțiuni lungi unde era necesară electrificarea, dar nu existau intervale de curent continuu în apropiere.

Locomotiva electrica F - Locomotiva electrica AC, construita in Franta la ordinul URSS

În 1950-1955. a început prima extindere, încă prudentă, a gamei de electrificare. A început trecerea de la 1500 V la 3000 V la toate nodurile suburbane, dezvoltarea în continuare a nodurilor suburbane, prelungirea liniilor electrificate către centrele regionale învecinate cu introducerea tracțiunii locomotivelor electrice pentru trenurile de călători și marfă. „Insulele” de electrificare au apărut la Riga, în Kuibyshev, în Siberia de Vest, Kiev. Din 1956 (care) a început o nouă etapă de electrificare în masă a căilor ferate din URSS, care a adus rapid tracțiunea electrică și tracțiunea diesel de la o cotă de 15% în transporturi în 1955 la o cotă de 85% în 1965. Electrificarea în masă a avut loc în principal pe curentul continuu deja bine stabilit cu o tensiune de 3000 V, deși undeva deja începea să fie introdus un curent alternativ cu o frecvență de 50 Hz și o tensiune de 25 kV. În paralel cu dezvoltarea rețelei de linii de curent alternativ, s-a realizat dezvoltarea materialului rulant de curent alternativ. Astfel, primele trenuri electrice de curent alternativ ER7 și ER9 au început să funcționeze în 1962, iar pentru calea ferată Krasnoyarsk în 1959 au fost achiziționate locomotive electrice franceze de tip F, deoarece producția de locomotive electrice de curent alternativ sovietice (VL60 și VL80) a fost întârziată.

VL60 (până în ianuarie 1963 - N6O, - Novocherkassk cu 6 axe monofazate) - prima locomotivă electrică principală sovietică AC, lansată în producție pe scară largă.

În general, liniile puse în funcțiune anterior erau electrificate cu curent continuu - liniile ulterioare erau deja electrificate cu curent alternativ. Tot în anii 90/2000 a avut loc un transfer pe scară largă a unui număr de linii de la curent continuu la curent alternativ. Dezbaterea despre beneficiile sistemelor nu s-a oprit până acum. În zorii introducerii curentului alternativ, se credea că acest sistem de alimentare cu energie era mai economic, dar acum nu există o soluție fără echivoc:
- Materialul rulant DC este de o ori și jumătate mai ieftin
- consumul specific de EPS pe profil deluros, tipic pentru majoritatea tarii noastre, este cu 30% mai mic.
Într-un fel sau altul, noi linii de electrificare sunt acum construite doar pe curent alternativ, iar unele vechi sunt transformate din curent continuu în curent alternativ. Singurul caz din istoria electrificării căilor ferate sovietice și rusești când o secțiune a fost comutată de la curent alternativ la curent continuu a avut loc în 1989 pe direcția Paveletsky a Căii Ferate Moscova. După electrificarea cu curent continuu a secțiunii Rybnoe - Uzunovo, secțiunea Ozherelye - Uzunovo (aceeași prima rețea CA din istorie) a fost comutată de la curent alternativ la curent continuu:

frați gemeni: locomotiva VL10 (DC) și VL80 (AC)

Apropo, acum există o tendință spre introducerea de TED-uri asincrone mai fiabile și mai economice (sunt instalate pe locomotivele de nouă generație EP20, ES10, 2TE25A). Deci, într-un viitor foarte îndepărtat, datorită trecerii la astfel de TED, curentul continuu poate fi complet abandonat. Până acum, ambele tipuri de curent sunt perfect utilizate:

4ES5K „Ermak” (curent alternativ) și 3ES4K „Donchak” (curent continuu)

Rămâne să clarificăm ultima întrebare. O varietate de sisteme de alimentare cu energie a determinat apariția punctelor de andocare (sisteme de curent, tensiune, frecvență curentă). Totodată, au apărut mai multe opțiuni pentru rezolvarea problemei organizării traficului prin astfel de puncte. Au apărut trei domenii principale:
1) Dotarea stației de andocare cu întrerupătoare care permit furnizarea unuia sau altui tip de curent către anumite secțiuni ale rețelei de contacte. De exemplu, un tren sosește cu o locomotivă electrică de curent continuu, apoi această locomotivă electrică este decuplată și pleacă într-un depozit de reciclare sau într-o fundătură pentru ca locomotivele să se așeze. Rețeaua de contact de pe această cale este comutată la curent alternativ, aici circulă o locomotivă electrică cu curent alternativ și conduce trenul mai departe. Dezavantajul acestei metode este creșterea costului electrificării și întreținerea dispozitivelor de alimentare cu energie și necesită, de asemenea, o schimbare a locomotivei și costurile suplimentare asociate cu materialele, organizarea și timpul. În același timp, este nevoie nu atât de schimbarea locomotivei electrice cât de testarea frânelor.

EP2K (DC) și în spatele EP1M (AC) la stația de andocare Uzunovo

2) 2. Utilizarea unui material rulant cu mai multe sisteme (în acest caz, unul cu două sisteme - deși în Europa, de exemplu, există și locomotive cu patru sisteme). În acest caz, andocarea prin rețeaua de contact se poate face în afara stației. Această metodă vă permite să treceți de punctele de andocare fără oprire (deși, de regulă, pe coastă). Utilizarea locomotivelor electrice de pasageri cu două sisteme reduce timpul trenurilor de călători și nu necesită schimbarea locomotivei. Dar costul unor astfel de locomotive electrice este mai mare. Astfel de locomotive electrice sunt, de asemenea, mai scumpe în exploatare. În plus, locomotivele electrice cu mai multe sisteme au o greutate mai mare (ceea ce, totuși, are puțină relevanță pe calea ferată, unde nu este neobișnuit ca locomotivele să fie lestate suplimentar pentru a crește greutatea de aderență).

Locomotive AC (EP1M) și DC (ChS7) în depozitul de reciclare al stației Uzunovo

3) Utilizarea unei inserții de locomotivă diesel - lăsând între secțiuni cu sisteme de alimentare diferite un mic braț de tracțiune deservit de locomotive diesel. În practică, se utilizează pe tronsonul Kostroma - Galich cu o lungime de 126 km: în Kostroma curent continuu (= 3 kV), în Galich - curent alternativ (~ 25 kV). Trenurile Moscova-Khabarovsk și Moscova-Sharya, precum și Samara-Kinel-Orenburg circulă în tranzit (locomotiva diesel este atașată la trenurile de călători din Samara și la trenurile de marfă din Kinel). În Samara și Kinel, curent continuu (= 3 kV), în Orenburg - curent alternativ (~ 25 kV), trenurile către Orsk, Alma-Ata, Bishkek trec în tranzit. Cu această metodă de „acostare”, condițiile de funcționare ale liniei sunt semnificativ înrăutățite: timpul de parcare al trenurilor este dublat, eficiența electrificării este redusă datorită întreținerii și vitezei reduse a locomotivelor diesel.

Locomotiva electrică de marfă sovietică cu două sisteme VL82 M

În practică, întâlnim în principal prima metodă - cu stații pentru andocare tipuri de împingere. Să spunem că dacă merg de la Saratov la Moscova, o astfel de stație va fi Uzunovo, dacă la Sankt Petersburg - Ryazan-2, dacă la Samara - Syzran-1, dar dacă la Soci sau Adler - Goryachiy Klyuch Sochi încă folosește curent continuu, deși toate căile ferate nord-caucaziene sunt în pauză - dar ei spun că acolo este necesară extinderea tunelurilor undeva pentru pauză, în general sunt probleme).

Cea mai nouă locomotivă electrică rusă de pasageri cu două sisteme EP20

P.S. Mica precizare. În postare, pe lângă propriile mele fotografii (la culoare), s-a folosit și material de pe Wikipedia!

Electrificarea căilor ferate

Electrificarea căilor ferate- un ansamblu de măsuri efectuate pe tronsonul de cale ferată pentru a putea folosi material rulant electric pe acesta: locomotive electrice, tronsoane electrice sau trenuri electrice.

Locomotivele electrice sunt folosite pentru tracțiunea trenurilor pe tronsoane electrificate ale căilor ferate. Secțiunile electrice sau trenurile electrice sunt folosite ca transport suburban.

sisteme de electrificare

Sistemele de electrificare pot fi clasificate:

• tip de conductori:
  • cu suspensie de contact
  • cu șină de contact
• prin tensiune
• dupa tipul de curent:
  • curent alternativ
    • frecventa curenta
    • numărul de faze

Utilizați de obicei curent continuu (=) sau alternativ monofazat (~). În acest caz, calea ferată acționează ca unul dintre conductori.

Utilizarea unui curent trifazat necesită suspendarea a cel puțin două fire de contact, care nu trebuie să se atingă în nicio circumstanță (precum un troleibuz), astfel încât acest sistem nu a prins rădăcini, în primul rând din cauza dificultății de colectare a curentului la mare. viteze.

Când se folosește curent continuu, tensiunea din rețea este suficient de scăzută pentru a porni direct motoarele electrice. Când se utilizează curent alternativ, se alege o tensiune mult mai mare, deoarece la o locomotivă electrică tensiunea poate fi scăzută cu ușurință folosind un transformator.

Sistem DC

În acest sistem, motoarele de tracțiune cu curent continuu sunt alimentate direct din rețeaua de contact. Reglarea se realizează prin conectarea rezistențelor, rearanjarea motoarelor și slăbirea excitației. În ultimele decenii, reglarea impulsurilor a devenit larg răspândită, ceea ce face posibilă evitarea pierderilor de energie în rezistențe.

Motoarele electrice auxiliare (acționare a compresorului, ventilatoare etc.) sunt, de obicei, alimentate direct de la rețeaua de contact, așa că se dovedesc a fi foarte mari și grele. În unele cazuri, pentru alimentarea acestora se folosesc convertoare rotative sau statice (de exemplu, pe trenurile electrice ER2T, ED4M, ET2M se folosește un motor-generator care transformă curentul continuu 3000 V în trifazat 220 V 50 Hz).

Pe Căile ferate din Rusia iar țările din fosta Uniune Sovietică au electrificat secțiuni de-a lungul Sistem DC, acum folosesc în principal tensiunea = 3000 V (în secțiunile vechi - = 1500 V). La începutul anilor '70, în URSS au fost efectuate studii practice asupra Căii Ferate Transcaucaziene cu posibilitatea electrizării la curent continuu cu o tensiune de = 6000 V, dar ulterior toate tronsoanele noi au fost electrificate cu curent alternativ de o tensiune mai mare.

Simplitatea echipamentelor electrice de pe locomotivă, greutatea specifică scăzută și randamentul ridicat au dus la utilizarea pe scară largă a acestui sistem în perioada timpurie a electrificării.

Dezavantajul acestui sistem este tensiunea relativ scăzută a rețelei de contact, prin urmare, pentru a transmite aceeași putere, este nevoie de mai mult curent în comparație cu sistemele cu tensiune mai mare. Aceasta forțează:

• utilizați o secțiune transversală totală mai mare a firelor de contact și a cablurilor de alimentare;
• pentru a crește aria de contact cu pantograful locomotivei electrice prin creșterea numărului de fire în suspensia rețelei de contact până la 2 sau chiar 3 (de exemplu, pe ascensoare);
• reduceți distanțele dintre stațiile de tracțiune pentru a minimiza pierderile de curent în fire, ceea ce duce în plus la creșterea costului electrificării în sine și a întreținerii sistemului (deși stațiile sunt automatizate, acestea necesită întreținere). Distanța dintre substațiile din zonele aglomerate, mai ales în condiții montane dificile, poate fi de doar câțiva kilometri.

Tramvaiele, troleibuzele folosesc tensiune DC = 550 (600) V, metroul = 750 (825) V.

Sistem AC cu frecvență redusă

Într-un număr de țări europene (Germania, Elveția etc.) se folosește un sistem de curent alternativ monofazat de 15 kV 16⅔ Hz, iar în SUA pe liniile vechi 11 kV 25 Hz. Frecvența redusă permite utilizarea motoarelor colectoare de curent alternativ. Motoarele sunt alimentate de la înfășurarea secundară a transformatorului fără convertizoare. Motoarele electrice auxiliare (pentru compresor, ventilatoare etc.) sunt de obicei colectoare, alimentate de o înfășurare separată a transformatorului.

Dezavantajul sistemului este necesitatea de a converti frecvența curentului la substații sau construirea de centrale electrice separate pentru căi ferate.

Sistem de curent alternativ cu frecvență de alimentare

Utilizarea curentului de frecvență industrial este cea mai economică, dar implementarea sa a întâmpinat multe dificultăți. La început, s-au folosit motoare de colector de curent alternativ, care transformau motoare generatoare (un motor sincron monofazat plus un generator de tracțiune de curent continuu, de la care lucrau motoarele de tracțiune de curent continuu), convertoare de frecvență rotative (dau curent motoarelor de tracțiune asincrone). Motoarele electrice colectoare la curent de frecvență industrială nu funcționau bine, iar convertoarele rotative erau prea grele și neeconomice.

Sistemul de curent monofazat de frecvență industrială (25 kV 50 Hz) a început să fie utilizat pe scară largă abia după crearea în Franța în anii 1950 a locomotivelor electrice cu redresoare statice cu mercur (aprinderi; ulterior au fost înlocuite cu redresoare mai moderne de siliciu - din motive de mediu și economice); apoi acest sistem s-a răspândit în multe alte țări (inclusiv URSS).

La redresarea unui curent monofazat, nu rezultă un curent continuu, ci unul pulsatoriu, prin urmare, se folosesc motoare speciale de curent pulsat, iar circuitul are reactoare de netezire (choke), care reduce ondulațiile de curent și rezistențe de atenuare a excitației constante. conectat în paralel cu înfășurările de excitație ale motoarelor și trecând componenta alternativă a curentului pulsatoriu, ceea ce provoacă doar încălzirea inutilă a înfășurării.

Pentru a conduce mașinile auxiliare, se folosesc fie motoare cu curent pulsatoriu, alimentate de o înfășurare separată a transformatorului (înfășurare auxiliară) printr-un redresor, fie motoare electrice industriale asincrone alimentate de un divizor de fază (această schemă era comună la locomotivele electrice franceze și americane și din acestea au fost transferate la sovietice ) sau condensatoare de defazare (utilizate, în special, pe locomotivele electrice rusești VL65, EP1, 2ES5K).

Dezavantajele sistemului sunt interferența electromagnetică semnificativă pentru liniile de comunicație, precum și încărcarea neuniformă a fazelor sistemului de alimentare extern. Pentru a crește uniformitatea sarcinii fazelor din rețeaua de contact, se alternează secțiuni cu faze diferite; între ele sunt dispuse inserții neutre - scurte, lungi de câteva sute de metri, secțiuni ale rețelei de contact pe care le trece materialul rulant cu motoarele oprite, prin inerție. Ele sunt realizate astfel încât pantograful să nu depășească golul dintre secțiunile sub tensiune liniară (interfazică) ridicată în momentul trecerii de la sârmă la sârmă. Când se oprește la inserția neutră, este posibil să se alimenteze cu tensiune din secțiunea înainte a rețelei de contact de-a lungul cursului.

Căile ferate din Rusiaşi ţările din fosta Uniune Sovietică, electrizate de Sistem AC utilizare tensiune ~25 kV(adică ~25000 V) frecvență 50 Hz.

Andocare sisteme de alimentare cu energie

Locomotive electrice cu diferite sisteme de curent la stația de andocare

Locomotiva electrica cu doua sisteme VL82M

O varietate de sisteme de alimentare cu energie a determinat apariția punctelor de andocare (sisteme de curent, tensiune, frecvență curentă). Totodată, au apărut mai multe opțiuni pentru rezolvarea problemei organizării traficului prin astfel de puncte. Au fost identificate trei domenii principale.

Rețeaua feroviară a Federației Ruse este destul de extinsă. Este format din mai multe secțiuni de autostrăzi deținute de JSC Russian Railways. În același timp, toate drumurile regionale sunt în mod oficial ramuri ale Căilor Ferate Ruse, în timp ce compania însăși acționează ca monopolist în Rusia:

Drumul străbate teritoriul regiunilor Irkutsk și Chita și republicile Buriatia și Sakha-Yakutia. Lungimea autostrăzii este de 3848 km.

Drumul merge de-a lungul a două direcții latitudinale paralele: Moscova - Nijni Novgorod - Kirov și Moscova - Kazan - Ekaterinburg, care sunt interconectate prin rockade. Drumul leagă regiunile centrale, nord-vestice și nordice ale Rusiei cu regiunea Volga, Urali și Siberia. Drumul Gorki se învecinează cu căile ferate: Moscova (sf. Petushki și Cherusti), Sverdlovsk (sf. Cheptsa, Druzhinino), Nord (sf. Novki, Susolovka, Svecha), Kuibyshevskaya (sf. Krasny Uzel, Tsilna). Lungimea totală desfăşurată a drumului este de 12.066 km. Lungimea principalelor linii de cale ferată este de 7987 km.

Calea ferată trece prin teritoriul a cinci entități constitutive ale Federației Ruse - teritoriile Primorsky și Khabarovsk, Amur și regiunile autonome evreiești și Republica Sakha (Yakutia). Zona sa de servicii include și regiunile Magadan, Sakhalin, Kamchatka și Chukotka - peste 40% din teritoriul Rusiei. Lungime operațională - 5986 km.

Calea ferată Trans-Baikal circulă în sud-estul Rusiei, pe teritoriul Trans-Baikal și al Regiunii Amur, este situată în apropierea graniței RPC și are singura trecere feroviară terestră directă a graniței din Rusia prin gara Zabaikalsk. Lungime operațională - 3370 km.

Calea ferată din Siberia de Vest trece prin teritoriul Omsk, Novosibirsk, Kemerovo, regiunile Tomsk, Teritoriul Altai și parțial Republica Kazahstan. Lungimea desfășurată a liniilor principale ale autostrăzii este de 8986 km, lungimea operațională este de 5602 km.

Drumul funcționează în condiții geopolitice deosebite. Cea mai scurtă cale de la centrul Rusiei la țările din Europa de Vest trece prin Kaliningrad. Drumul nu are granițe comune cu căile ferate rusești. Lungimea desfășurată a autostrăzii este de 1100 km, lungimea liniilor principale este de peste 900 de kilometri.

Autostrada trece prin patru regiuni mari - Regiunea Kemerovo, Khakassia, Regiunea Irkutsk și Teritoriul Krasnoyarsk, care leagă Căile Ferate Transsiberiane și Siberia de Sud. Figurat vorbind, aceasta este o punte între partea europeană a Rusiei, Orientul Îndepărtat și Asia. Lungimea operațională a drumului Krasnoyarsk este de 3160 km. Lungimea totală este de 4544 de kilometri.

Calea ferată se întinde din regiunea Moscovei până la poalele Uralului, legând centrul și vestul Federației Ruse cu mari regiuni socio-economice din Urali, Siberia, Kazahstan și Asia Centrală. Drumul este format din două linii aproape paralele, care merg de la vest la est: Kustarevka - Inza - Ulyanovsk și Ryazhsk - Samara, care sunt conectate la stația Chișma, formând o linie cu două căi care se termină la pintenii Munților Urali. Alte două linii ale drumului Ruzaevka - Penza - Rtishchevo și Ulyanovsk - Syzran - Saratov merg de la nord la sud.

În limitele actuale, calea ferată Moscova a fost organizată în 1959 ca urmare a fuziunii totale și parțiale a șase drumuri: Moscova-Ryazan, Moscova-Kursk-Donbass, Moscova-Okruzhnaya, Moscova-Kiev, Kalinin și Severnaya. Lungimea desfășurată este de 13000 km, lungimea operațională este de 8800 km.

Autostrada Oktyabrskaya trece prin teritoriul a unsprezece subiecți ai Federației Ruse - Leningrad, Pskov, Novgorod, Vologda, Murmansk, Tver, Moscova, regiunile Yaroslavl, orașele Moscova și Sankt Petersburg și Republica Karelia. Lungime operațională - 10143 km.

Calea ferată Volga (Ryazan-Ural) este situată în sud-estul părții europene a Rusiei, în regiunea Volga de Jos și partea mijlocie a Donului și acoperă teritoriile regiunilor Saratov, Volgograd și Astrakhan, precum și mai multe stații situate în regiunile Rostov, Samara și Kazahstan. Lungimea drumului este de 4191 km.

Autostrada face legătura între părțile europene și asiatice ale Rusiei, se întinde de la vest la est pe o mie și jumătate de kilometri și traversează Cercul Arctic în direcția nord. Trece prin Nijni Tagil, Perm, Ekaterinburg, Surgut, Tyumen. De asemenea, deservește regiunile autonome Khanty-Mansiysk și Yamalo-Nenets. Lungime operațională - 7154 km. Lungimea desfășurată este de 13.853 km.

Autostrada isi are originea in centrul Rusiei si se extinde mult spre nordul tarii. Cea mai mare parte a căii ferate de Nord este operată în condițiile dure din nordul îndepărtat și din Arctica. Lungimea desfășurată este de 8500 de kilometri.

În zona de serviciu a drumului există 11 subiecți ai Federației Ruse din Districtul Federal de Sud, se învecinează direct cu Ucraina, Georgia și Azerbaidjan. Lungimea operațională a autostrăzii este de 6358 km.

Calea Ferată de Sud-Est ocupă o poziție centrală în rețeaua feroviară și leagă regiunile de est și Uralii cu Centru, precum și regiunile din Nord, Nord-Vest și Centru cu Caucazul de Nord, Ucraina și statele Transcaucaziane. . Drumul de sud-est se învecinează cu căile ferate Moscova, Kuibyshev, Caucazia de Nord și Sudul Ucrainei. Lungime operațională - 4189 km.

Calea ferată South Ural este situată în două părți ale lumii - la intersecția dintre Europa și Asia. Include ramurile Chelyabinsk, Kurgan, Orenburg și Kartalinsky. Mai multe linii de cale ferată ale liniei principale trec prin teritoriul Kazahstanului. Drumul de sud-est se învecinează cu căile ferate Moscova, Kuibyshev, Caucazia de Nord și Sudul Ucrainei. Lungime operațională - 4189 km. Lungimea desfășurată este de peste 8000 km.