РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

для студентов III курса
специальности
Электроснабжение железнодорожного транспорта

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ
Москва

–2006

общей длины электрифицированных дорог

или 14% от общей длины электрифицированных дорог

- Барнаул (~)
Бабаево — на линии Волховстрой-2 (=) —

Вологда-1 (~)
Балезино — на линии Киров (~) — Пермь-2 (=)
Белореченская — на пересечении линий Туапсе-Пассажирская (=) — Армавир-Туапсинский (~)
— Хаджох (~)
Вековка — на линии Москва-Пассажирская-Казанская (=) — Арзамас-1 (~)
Владимир — на линии Москва-Пассажирская-Курская (=) — Нижний Новгород-Московский (~)
Вязьма — на линии Москва-Пассажирская-Смоленская (=) — Смоленск (~)
Горячий Ключ — на линии Туапсе-Пассажирская (=) — Энем (~)
Данилов — на пересечении линий Ярославль-Главный (=) — Вологда-1 (~) — Буй (~)
Дербент — на линии Баку-Пассажирская (=) — Хасавъюрт (~)
Дружинино — на линии Казань (~) — Екатеринбург- Пассажирский (=)
Инзер — на линии Дема (=) — Магнитогорск- Пассажирский (~)
Иртышское — на линии Карбышево-1 (=) — Среднесибирская (~)
Карталы — на пересечении линий Челябинск-Главный (=) — Магнитогорск-Пассажирский (~)
— Орск (~) — Тобол (~)
Мариинск — на линии Тайга (=) — Ачинск (~)
Междуреченск — на линии Новокузнецк (=) — Абакан (~)
Пенза-1 и Пенза-3 — на пересечении линий Сызрань-1 (=) — Рузаевка (=) — Ртищево-2 (~)
Пресногорьковская — на линии Курган (=) — Новоишимская (~)
Рыбное (для грузовых) — на линии Москва-Пассажирская-Казанская (=) — Ряжск (~)
Рязань-2 (для пассажирских) — на линии Москва-Пассажирская-Казанская (=) — Ряжск (~)
Свирь — на линии Волховстрой-2 (=) — Петрозаводск (~)
Сухиничи — на линии Москва-Пассажирская-Киевская (=) — Брянск-Льговский (~)
Сызрань-Южный Парк — на линии Сызрань-1 (=) — Сенная (~)
Узуново — на линии Москва-Пассажирская-Павелецкая (=) — Павелец-Тульский (~)
Черепаново — на линии Новосибирск-Главный (=) —Среднесибирьская (~)

когда на промышленной выставке в Берлине демонстрировалась первая электрическая железная

дорога длиной 300 м, построенная Вернером Сименсом. Электровоз, 9,6 кВт (13 л. с.). Электрический ток напряжением 160 В передавался к двигателю по отдельному контактному рельсу, обратным проводом служили рельсы, по которым двигался поезд - три миниатюрных вагончика со скоростью 7 км/ч, скамейки вмещали 18 пассажиров.

вагон двигатель на электрической тяге, но первый экспериментальный вагон поехал

именно в России, и создал его Федор Аполлонович Пироцкий 22 августа 1880 года. Он установил электродвигатель на двухэтажный вагон, подобный тому, что на фотографии выше. Питание обеспечивала миниатюрная электростанция, а ток передавался непосредственно по рельсам. Но этот эксперимент так и остался лишь на полосах газет, а до реализации дело так и не дошло, так как в России он был никому не нужен. Однако этому эксперименту предшествовало очень важное событие. Первые свои опыты Пироцкий начал в 1876 году, и уже спустя год добился первых успехов, пустив электрический ток по рельсам. Результаты были опубликованы в «Инженерном журнале». Статьей очень заинтересовался Карл Сименс и обратился за консультацией к российскому ученому и тот ему не отказал. Вот так легко Россия упустила возможность стать лидером в отрасли, а уже спустя какие то 10-20 лет мы были вынуждены покупать все в Европе. 

1892 г. вторая трамвайная линия в мире – в России,

в Киеве.
Однако днем рождения российского трамвая считается 8 (20) мая 1896 года, когда первая трамвайная линия заработала в Нижнем Новгороде. И построила эту линию конечно же компания "Сименс-Гальске". 
1913 г. – начало сооружения пригородной электрифицированной железной дороги Петербург (Нарвские ворота) – Ораниенбаум – Красная горка.
1915 г. - первый учебник по электрической тяге, автор ВУЛЬФ Алексей Викторович, позднее профессор Ленинградского электротехнического института (ЛЭТИ).
1915 г. (декабрь) - в Петербурге открыто пассажирское сообщение от депо до Путиловского завода. Трамвайные вагоны были эвакуированы из Риги после начала Первой мировой войны. На этой основе уже в СССР было осуществлена электрификация пригородной железнодорожной линии Баку – Сабунчи – Сураханы.
1929 г. – открыта ОРАНЭЛ – электрическая железнодорожная, а затем трамвайная линия до Стрельны.

(Leo Daft). В 1883 году он построил свой первый электровоз

«Ампер» (Ampère). Эта машина имела массу две тонны и могла тянуть десять тонн с максимальной скоростью 9 миль в час (16,7 км/ч), а мощность составляла 25 л.с. - значительный прогресс по сравнению с электровозом Сименса. После «Ампера» Дафт построил локомотивы «Вольта» (Volta) и «Пачинотти» (Pacinotti). Позднее Дафт занялся электрификацией трёхмильного участка балтиморской конки, однако данный опыт к успеху не привёл, так как система с питанием от третьего рельса оказалась слишком опасной для условий города.

(ВЛ – Владимир Ленин) для равнинных дорог(Коломенский з-д, Динамо). Электровоз

развивал скорость до 90 км/ч.
Для железных дорог с горным профилем поставлялись электровозы серии СС  (Сурамский советский) для Сурамского перевала на Кавказе (Коломенский з-д, Динамо).

по 1967 год. Производство Новочерскасского завода

год. Производство Новочерскасского и Тбилисского заводов

заводе.

годы на Тбилисском электровозостроительном заводе

выпускавшийся с 1957 по 1967 год. Производство Новочерскасского завода

1961 по 1994 год. Производство Новочеркасского завода

ЗAО «Спецремонт» (арендующим цеха у Московского ЛРЗ)

Выпускался с 1992 по 1999 годы Новочеркасским Электровозостроительным заводом (НЭВЗ). Всего 45 шт.
СОВРЕМЕННЫЕ ЭЛЕКТРОВОЗЫ

U 3кВ и на переменном токе U 25кВ.    В

электровозе может комплектоваться дизель-генераторной установкой мощностью до 500 кВт на каждую секцию.
   В 2017 году будет проходить испытания, сертификации локомотива будет проведена в 2018 году.
Тяговый двигатель- а синхронный. Производитель: Энгельский
локомотивный завод.  Локомотив спроектирован на основе известного семейства электровозов TRAXX компании Bombardier Transportation GmbH

1998, 2005-2006
Всего построено 12 По состоянию на лето 2016

года, в эксплуатации находится только три электровоза ЭП10

2о-2о-2о
Мощность 8980/9800 л.с. Тяговый дв. асинхронный.

в период 1983—1994 годов и являющийся одним из мощнейших в мире электровозов.

Всего построено
270.

Грузовые электровозы

- грузовой электровоз, С - секционный, К- коллекторный тяговый привод

России и Европе двухсекционных электровозов постоянного тока. Выпускается с 2010

года. Разработан совместно Трансмашхолдингом, немецким Siemens и Синарой. Так же должен сменить устаревшие электровозы ВЛ11:

(прошедший сертификационные и эксплуатационные испытания) грузового электровоза 2ЭС7, на базе

2ЭС10.

вождения пассажирских поездов на электрифицированных (3 кВ постоянного тока) участках

железных дорог России, а также замены электровозов ЧС2 и ЧС2Т.
Тип ТЭД : ЭД153У1, ДТК-800К, ДТК-800КС

Заводы
Коломенский завод, НЭВЗ
Годы постройки
2006 (опытный образец)
с 2008 (серийное производство)
Всего построено
347 (на декабрь 2016 года)

в качестве замены советских электровозов ВЛ60 и ранее импортированных из Чехословакии электровозов ЧС4 и

ЧС4Т. Выпуск с 1999 г.

дв................................коллекторный.

ЭП1М может водить состав из 24 пассажирских вагонов по участку

с подъемами в 9‰ со скоростью 70 км/ч.
ЭП1П может быть использован там, где имеются затяжные подъемы протяженностью 15- 20 км и крутизной до 18‰ и более, а также в климатических условиях с влажностью воздуха до 95-100%. ЭП1П может перевозить грузы массой 1400т. Увеличена сила тяги на 16,5%.
Конструкционная скорость ЭП1П – 120 км/ч вместо 140 км/ч у ЭП1М.

Всего построено :
ЭП1 — 381
(001—319, 321—382);

ЭП1М — 411
(320, 383—792);

ЭП1П — 74
(001—074)

двойного питания. Разработаны компанией Siemens специально для России. Всего 16

(4 ЭВС2 и 12 ЭВС1)

Новый рекорд скорости для российских железных дорог установлен во время испытания поезда "Сапсан". 290 километров в час – результат, достойный тройки самых быстрых в мире поездов. "Сапсан" сделан в Германии, специально для России. И будет курсировать между Москвой и Санкт-Петербургом, Москвой и Н. Новгородом

Первый "Сапсан" совершил рейс 17 декабря 2009 года. Он перевозит 600 пассажиров из Москвы в Санкт-Петербург за 3 часа и 45 минут. Производителем "Сапсанов" является немецкая компания Siemens.

Desiro для Российских ж.д. Электропоезда ЭС1 — двойного питания производились

в Германии. В России: ЭС2Г и ЭС2ГП — постоянного тока («Г» — «городской», «П» — «премиум»)  

ОАО «Новочеркасский электровозостроительный завод»
Электровоз ЭП20 обеспечит ведение поезда из

24 вагонов со скоростью 160 км/ч и поезда из 17 вагонов со скоростью 200 км/ч на прямых участках пути.
Всего построено: 56 (на январь 2017 года) (план: 200)
Система регулирования: -Тиристорно-импульсная (тяговый преобразователь на IGBT транзисторах)
Тип ТЭД: -ДТА-1200А (асинхронные, НЭВЗ)
Электрическое торможение: Реостатное , рекуперативное (6 000 кВт)

поезд «Стриж» заменил курсировавший там 5 лет скоростной поезд «Сапсан»,

при этом время в пути должно сократиться до 3 ч 35 мин. В качестве локомотива используется отечественный двухсистемный пассажирский электровоз ЭП20. [

«Стриж» -Talgo Intercity(Тальго)

серии 2ЭВ120.
Локомотив был разработан германско-канадским холдингом «Bombardier» и ООО

«Первая локомотивная компания». «Князь Владимир» может водить поезда массой до девяти тысяч тонн. А температурный диапазон от -55 до +45 градусов Цельсия. Является двухсистемным локомотивом. Отличительная черта- в самостоятельном переключении с одного вида тока на другой при переходе на разные линии. Если же на участке нет подачи электрического тока, он переходит на работу от дизельного двигателя.

разрабатывался в течение семи лет рядом конструкторских бюро. Опытный образец

был собран к 2000 году при содействии тогдашнего министра путей сообщения Аксёненко и РАО ВСМ. 1 экземп.

рекорд 580 км/ч.
а данный момент существует 3 основных технологии магнитного

подвеса поездов:
На сверхпроводящих магнитах (электродинамическая подвеска, EDS)
На электромагнитах (электромагнитная подвеска, EMS)
На постоянных магнитах; это новая и потенциально самая экономичная система.
Состав левитирует за счёт отталкивания одинаковых магнитных полюсов и, наоборот, притягивания противоположных полюсов. Движение осуществляется линейным двигателем, расположенным либо на поезде, либо на пути, либо и там, и там. Серьёзной проблемой проектирования является большой вес достаточно мощных магнитов, поскольку требуется сильное магнитное поле для поддержания в воздухе массивного состава.
Наиболее активные разработки маглева ведут Германия, Япония, Китай, и Южная Корея.

скоростной поезд). Поезда TGV ходят со скоростью до 320 км/ч.

3 апреля 2007 года на испытаниях особо измененный поезд достиг скорости 574.8 км/ч. В настоящее время созданы и эксплуатируются поезда AGV

устройства автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа АЛСН.
Система АЛСН непрерывно передаёт в кабину локомотива сигналы путевых светофоров;  контролирует скорость поезда при «КЖ» и «К» показании локомотивного светофора
 и при превышении допустимой скорости останавливает поезд автостопным 
торможением при помощи электромагнитного клапана автостопа; производит однократную проверку бдительности при смене огней (кроме включения «З» огня) и

периодическую
 проверку бдительности при «Ж» огне локомотивного светофора — при превышении допустимой скорости проследования светофора с желтым огнём, при «КЖ», «К», «Б» огнях — независимо от скорости.

УСТРОЙСТВА ЛОКОМОТИВНОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ

Несколько позднее появился новый канал передачи информации многозначной АЛС — АЛС-ЕН. Разработаны также устройства для высокоскоростной передачи больших объемов информации в ограниченных зонах связи (так называемые устройства точечного канала связи). Продолжается внедрение устройств передачи данных по радиоканалу в диапазонах 160 и 460 МГц. Эти устройства планируется применять при организации двусторонней передачи данных на станциях, где технически сложно кодировать все пути сигналами АЛСН или АЛС-ЕН.

Низкая информативность системы АЛCH (использование в канале связи только трех активных сигналов) и ограниченность ее функциональных возможностей обусловили необходимость дополнения действующего оборудования другими устройствами обеспечения безопасности. С 1994 г. в рамках Государственной программы повышения безопасности движения поездов на железных дорогах России осуществляется замена прежних устройств на более совершенные (КЛУБ, CАУТ, ТC КБМ и др.), выполненные на базе микропроцессоров.

обеспечения безопасности движения локомотивов и моторвагонного подвижного состава, предотвращения аварийных

и предаварийных ситуаций при движении поездов путем принудительного торможения и остановки.

УСТРОЙСТВО БЕЗОПАСНОСТИ КОМПЛЕКСНОЕ ЛОКОМОТИВНОЕ УНИВЕРСАЛЬНОЕ (КЛУБ-У)

Функциями КЛУБ-У являются:
- автоматическое включение экстренного торможения при возникновении опасных ситуаций;
- обеспечение экстренного торможения по приказу дежурного по станции независимо от действий машиниста;
- исключение прохождения участка с запрещающим сигналом светофора без передаваемого по радиоканалу разрешения дежурного по станции;
- исключение самопроизвольного движения локомотива (скатывания);
- исключение несанкционированного выключения ЭПК;
- прием и дешифрация сигналов АЛСН, АЛС-ЕН;
- непрерывный контроль состояния тормозной системы;
- регулярный контроль бдительности машиниста;

поезда и движении к запрещающему сигналу светофора;
- учет категории

поезда, типа тяги, длины блок- участков;
- регистрация параметров движения в электронной памяти кассеты регистрации;
- формирование сигналов достижения фактической скорости: 2, 10, 20 и 60 км/ч;
- информирование машиниста о показаниях светофоров, числе свободных блок-участков, фактической скорости с точностью до 1 км/ч и допустимой на данном участке пути скорости движения, кривой торможения, а также о текущем времени с корректировкой по астрономическому времени, координатах местоположения локомотива с точностью до 30 м при помощи спутниковой навигации,
соблюдении графика движения поезда, названиях станций, номерах стрелок, светофоров, перегонов и т. п., расстояниях до контрольных точек (станции, переезда, моста, тоннеля, стрелки, светофора, токораздела, опасного места и др.), хранящихся в электронной карте блока электроники БЭЛ.

обеспечения безопасности и управления движением поезда.
КЛУБ производит экстренное торможение

поезда при проезде им запрещающего сигнала, САУТ — прицельную остановку поезда перед запрещающим сигналом с использованием режимов служебного торможения. Существенное внимание по-прежнему уделяется контролю бодрствования и бдительности машиниста.
Все чаще применяется устройство ТС КБМ, контролирующее состояние машиниста путем отслеживания изменения электрического сопротивления кожи.
Надежная и безопасная работа локомотивного комплекса управления может обеспечиваться за счет взаимного резервирования параллельно работающих систем КЛУБ, САУТ и др.

Система автоматического управления торможением САУТ

год
Новочеркасский электровозостроительный завод (НЭВЗ) — серийный выпуск электровозов с 1946

года
Тбилисский электровозостроительный завод (ТЭВЗ, Грузия) — серийный выпуск электровозов с 1957 года
Коломенский тепловозостроительный завод (КЗ) — выпуск электровозов с 1929 по 1944 год, 1996 и с 2006 года
Уральский завод железнодорожного машиностроения (УЗЖМ) — серийный выпуск грузовых маневровых электровозов постоянного тока с 2006 года
Днепропетровский электровозостроительный завод (ДЭВЗ, с 2000 — НПК «Электровозостроение») — выпуск промышленных и маневровых электровозов в СССР и строительство магистральных электровозов на Украине (ДЭ1, ДС3)
Луганский тепловозостроительный завод
Пльзеньский завод им. В. И. Ленина (Чехословакия)
Electro-Motive Diesel (США)
Siemens AG
Alstom (Франция)
Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget (Швеция)

возбуждением
Частота вращения двигателя постоянного тока
б)
а)
в)

(б).
 

Uд=3000/2=1500В.