Электровозы - история развития

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЭЛЕКТРОВОЗЫ

Содержание

1. Электрический подвижной состав

2. Электрификация московского ж.д. узла

3. Открытие электрической тяги

4. Постройка отечественного электровоза

1. Электрический подвижной состав

Электрификация железных дорог России имеет свою предысторию. В конце XIX и начале XX в. отечественные ученые заложили основы электрической тяги. Среди основателей транспортной электротехники были ученые и инженеры М. О. Доливо-Добровольский, Д. А. Лачинов, В. Н. Чиколев, Г. К. Мерчинг, А. В. Вульф, Г. О. Графтио, Ф. А. Пироцкий, М. М. Подобе-дов. Уже тогда началась эксплуатация промышленных электровозов на подъездных путях рудников и приисков. К 1900 г. в десяти городах -- Киеве, Нижнем Новгороде, Курске, Екатеринославе, Витебске, Севастополе, Орле, Москве, Житомире и Казани -- стал эксплуатироваться новый вид рельсового транспорта -- электрический трамвай.

К 1918 г. в России насчитывалось около шестидесяти проектов пригородных и магистральных электрических железных дорог; некоторые проекты были впоследствии использованы при электрификации Ленинградского и Московского железнодорожных узлов, участка Баку -- Сабунчи-- Саханы, Минераловодской ветви Северокавказской железной дороги, Сурамского перевала в Закавказье.

Начатая строительством в 1913 г. электрическая линия Санкт-Петербург -- Ораниенбаум находилась во временной эксплуатации в 1929 г. передана в распоряжение Ленинградского трамвайного управления.

В первые годы Советской власти начались работы по проектированию электрической тяги на магистральных линиях, в частности на Мурманской железной дороге. Начальник отдела электрификации НКПС инженер Г. О. Графтио полагал, что «для Севера России с дровяным отоплением паровозов электрификация дорог с получением энергии от районных силовых установок... будет способствовать сохранению лесных богатств».

Некоторые специалисты видели решение проблемы скорейшего внедрения электрической тяги в применении аккумуляторов. 30 сентября 1920 г. в рейс от Петрограда до Любани отправился необычный поезд системы инженера И. И. Махонина. Поезд состоял из трех пассажирских вагонов, оборудованных тяговыми электродвигателями, и трех тендеров, на которых размещалось 264 аккумулятора общей емкостью 7500 Ач. При первой пробной обработки средняя скорость движения поезда составила 50 км/ч. За первой поездкой последовали рейсы до станции Чудово и Москвы, но скоро в эксплуатации поезда начались перебои. В январе 1922 г. начальник электростанции Петроград-Варшавский направил в Управление службы тяги Николаевской железной дороги донесение: «Настоящим сообщаю, что электропоезд системы инженера Махонина не был заряжен из-за отсутствия дров и рабочей силы, необходимой для подвозки и колки дров».

Из документов Центрального государственного архива народного хозяйства следует, что «на каждую зарядку аккумуляторов, длящуюся около 14 часов, расходовалось: 6 куб. саженей дров, 16 фунтов цилиндрового масла, 25 фунтов машинного масла; на зарядке было занято 26 человек». В связи с низким коэффициентом полезного действия аккумуляторная тяга не получила распространения. Наиболее перспективной оказалась система электрической тяги с питанием от электростанций общего пользования, что отмечалось и комиссией, разработавшей план ГОЭЛРО. Президиум НТК НКПС на заседании 30 марта 1923 г. отметил, что технически возможно применение электрической тяги в ближайшие годы в районах действия Шатурской, Каширской и Волховской электростанций при условии достаточного усиления мощности Волховской ГЭС в зимнее время паровыми электростанциями Петрограда. На горном же участке главной линии Закавказских железных дорог внедрение электрической тяги, вероятно, окажется и технически и экономически рационально ввиду наличия больших подъемов и возможности использования гидравлической энергии.(1,С.225-227), (2,On.I.Д.5.), (5,С.36-38.), (7,С.373-377.)

2. Электрификация московского ж.д. узла

В 1924 г. на заседаниях НТК рассматривался вопрос об электрификации пригородных направлений Московского железнодорожного узла. В заседаниях участвовали инженеры Г. Д. Дубелир, С. Д. Карейша, К. С. Мышенков, М. К. Поливанов, Э. К. Миткевич, К. А. Круг, А. В, Гербко, А. А. Воронов, Г. О. Графтио, В. А. Шевалин. В результате были сформулированы основные положения по электрификации пригородных участков и определен круг вопросов, требующих рассмотрения, в том числе: специфические условия пригородного движения и его организация при электрической тяге; путевые и станционные переустройства, связанные с применением электрической тяги; род тока и его напряжения для электрификации пригородного движения; характеристики моторных и прицепных вагонов; оборудование преобразовательных подстанций; устройство контактной сети.

1925 г. стал переломным в деле электрификации железных дорог. В информационной сводке НКПС от 17 февраля 1925 г. сообщалось: 16 февраля Электроплан ВСНХ... впервые внес ассигнования на электрификацию транспорта. Намечено израсходовать 15 миллионов руб., в том числе на Сурамский перевал -- 4 миллиона, на пригородное движение Северной и Московско - Казанской железных дорог -- по 3 миллиона 750 тыс. руб., на Ораниенбаумскую линию -- 2 миллиона, на расширение потребления энергии сверх тяги поездов -- 1,5 миллиона руб. Деньги предполагается ассигновать из общегосударственного фонда... Таким образом, электрификация транспорта в 1925-- 1926 гг. выйдет из подготовительной стадии».

Перевод на электрическую тягу участка Баку -- Сабунчи -- Сураханы финансировался Бакинским городским советом и трестом «Азнефть» с использованием технического проекта Ораниенбаумской электрической линии, где напряжение контактной сети составляло 1200 В постоянного тока.

Мытищинскому вагоностроительному заводу заказали 14 моторных и 14 прицепных четырехосных вагонов. Моторные вагоны оборудовались тяговыми электродвигателями производства московского завода «Динамо» и электрической аппаратурой, поставленной австрийской фирмой «Элин».

7 июля 1926 г. началось регулярное движение электропоездов, сократившее время пребывания пассажиров в пути от полутора часов при паровой тяге до 23 минут.

23 июля 1925 г. секция электрификации Госплана приняла решение о необходимости электрификации Московского железнодорожного узла в связи с тем, что пропускная способность его при паровой тяге практически была исчерпана. Созданное при Управлении Северной дороги бюро электрификации разработало, эскизный проект перевода питания был принят постоянный ток напряжением 1500 В; предусматривалось оборудование тяговых подстанций статическими (ртутными) выпрямителями.

Работы по электрификации начались в 1927 г. и завершились в июле 1929 г. 3 августа состоялся пробный пробег моторвагонного поезда, а с 1 октября электрические поезда включили в график пригородного движения. Поезда состояли из трехвагонных секций, в которые входили по 2 прицепных (серии Э) и одному моторному (серии ЭМ) вагону. 1930 г. на Северной железной дороге завершилась электрификация направлений Москва -- Мытищи -- Щелково и Мытищи -- Правда. С 1936 г. вагонам электропоездов присвоена серия Св (Северная ж. д.,) Оборудование фирмы «Виккерс», а по мере износа и переоборудования вагоны получили наименования С (Северная ж.д.), Сд (Северная ж. д., оборудование завода «Динамо»), См (модернизированного типа). Замена паровой тяги на электрическую позволила не только увиличить скорость пассажирского сообщения, но и дала возможность значительно сократить паровозный и вагонный парки при большой экономии топлива. Первой магистральной линией, переведенной на электрическую тягу, стал участок Закавказской железной дороги Хашури -- Зестафони. Путь проходил по склонам гор, прорезал горный хребет четырехкилометровым Сурамским тоннелем. Уклоны на магистрали достигали 29 %о -- величины, предельной для паровой тяги. Для повышения пропускной способности принимались различные меры, в частности, применялась кратная тяга, перегоны между раздельными пунктами были короче, чем на других линиях. Однако Сурамский перевал продолжал оставаться узким местом магистрали, и идущие из Баку в Тифлис поезда скапливались на станции Хашури; непомерно высокими были эксплуатационные расходы, так как в работе находилось большое количество паровозов; от интенсивного торможения на спусках быстро изнашивались бандажи колесных пар, часто приходилось менять тормозные колодки.

В разрешении вопросов, связанных с конструированием электротягового оборудования, участвовали специалисты Московского завода «Динамо», Харьковского электромеханического завода, Ленинградского завода «Электросила», а также Центрального научно исследовательского института НКПС. Все стадии проектирования выполнялись в основном на месте сотрудниками специально созданного Бюро по электрификации Сурамского перевала при научных консультациях профессоров Г. О. Графтио, А. Б. Лебедева, В. А. Шевалина, Д. К. Минова, А. Е. Алексеева. Строительно-монтажные работы по электрификации развернулись в 1927 г. В их комплекс входило сооружение 110-киловольтной линии электропередачи и контактной сети. В 1928 г. в Тифлисе был открыт завод металлических конструкций, где собирались опоры ЛЭП.

(4,Оп.38.Д.181.Л.20.Л.64.Л106.), (6,Оп.38.Д.1025.)

3. Открытие электрической тяги

тяга электрический подвижной состав

В первой половине 1932 г. основные строительно-монтажные работы закончились; 1 июля под напряжение была поставлена линия передачи, а через месяц введены в строй преобразовательные подстанции и контактная сеть, что позволило начать пробные поездки.

16 августа 1932 г. в Хашури в торжественной обстановке открылось движение по перевальному участку на электрической тяге.

Из Хашури в Зестафони отправился первый пассажирский поезд.

С введением электрической тяги на Сурамском перевале один электровоз заменил 3--4 паровоза, при этом значительно возросла скорость движения поездов; средства, вложенные в строительно - монтажные работы по электрификации участка, окупились в первые 4 года эксплуатации.

В 1931 г. вышло Постановление Совета Народных Комиссаров «О мероприятиях по реконструкции железнодорожного транспорта в 1932--1934 гг.». В постановлении предусматривалась электрификация 3540 км линий, из них -- 3065 км под грузовое и 475 км под пассажирское движение. При этом в первую очередь планировался перевод на электротягу наиболее грузонапряженных линий Урала, Донбасса и горных участков Кавказа. Электрификации подлежали также линии с большими объемами перевозок, обслуживающие пригородное движение в крупных промышленных центрах.

В 1932 г. началась работа по электрификации линии Александровск (Запорожье) -- Никополь -- Кривой Рог, К ноябрю 1934 г. было завершено сооружение линии электропередачи напряжением 35 кВ, и на тяговые подстанции Запорожье-Левое и Канцеровка подали напряжение. 10 марта следующего года на участке Запорожье -- Никополь началось регулярное движение поездов на электрической тяге. Их повели отечественные электровозы ВЛ19. В 1935 г. внешнее энергоснабжение 35 кВ получили подстанции Подстепное, Апостолово и Долгинцево, и 25 октября поезда пошли на всем участке от Запорожья до Долгинцева -- наиболее крупной по тому времени электрифицированной магистрали страны. Шесть электровозов заменили на участке тридцать паровозов.

Первые восемь электровозов, работающие на постоянном токе напряжением 3000 В, поступили в депо Хашури Закавказской железной дороги в 1932 г. Они были построены по заказу НКПС американской фирмой «Дженерал Электрик». Эти электровозы типа Зо+Зо (на двух сочлененных трехосных тележках с индивидуальным приводом каждой колесной пары) обозначались серией С (Сурамские). Итальянская фирма «Техномазио Браун Бовери» поставила еще семь шестиосных электровозов, которым присвоили серию Си (Сурамские итальянского производства). (3,4-й выпуск: Вопросы электрификации.)

4. Постройка отечественного электровоза

Для постройки отечественных электровозов на Коломенском машиностроительном заводе разработали механическую часть, а на московском заводе «Динамо» -- электрическую аппаратуру и тяговые электродвигатели. Эти заводы сконструировали две модификации электровозов, одна из которых -- Сс (Сурамские советские) предназначалась для Закавказья. В 1932--1934 гг. выпущен 21 электровоз этой серии; одиннадцать из них были направлены на участок Кизел -- Чусовская Пермской железной дороги, переводимый на электрическую тягу. Электровозы второй модификации ВЛ19 (Владимир Ленин) имели такую же мощность, как и машины серии Сс (2040 кВт), но отличались некоторыми конструктивными особенностями.

Строительство первого электровоза ВЛ 19-01 было завершено в ноябре 1932 г. Летом 1933 г. локомотив прошел эксплуатационные испытания на Сурамском перевале. В 1934 г. сдан в эксплуатацию электровоз ВЛ19-02, предназначенный для работы на равнинных участках и оборудованный системой реостатного торможения. Всего в 1934--1938 гг. промышленность выпустила 124 электровоза ВЛ19. В связи с наличием пригородных участков, электрифицированных на напряжение 1500 В, было изготовлено 18 и переоборудовано 8 ранее выпущенных электровозов ВЛ19 для работы на двух напряжениях -- 1500 и 3000 В. В последующие годы с целью унификации электрооборудования и снижения тепловых потерь в тяговых сетях при электрификации железных дорог по системе постоянного тока стало применяться единое напряжение, равное 3000 В.

В апреле 1934 г. Коломенским машиностроительным заводом был выпущен опытный пассажирский электровоз серии ПБ (имени Политбюро ЦК ВКП (б) типа 2--Зо--2. Впервые в отечественной практике на электровозе применили опорно-рамную установку сдвоенных тяговых электродвигателей, тяговую передачу с полым валом, роликовые буксовые подшипники.

Электровоз ПБ21-01 после обкатки на участке Москва -- Загорск был направлен на Закавказскую железную дорогу, где водил пассажирские поезда до 1940 г.; затем, после некоторых переделок, передан Пермской железной дороге для пассажирского движения на ее горных участках, электрифицированных по системе постоянного тока.

В 1938 г. был построен электровоз серии ВЛ22 с нагрузкой 22 т на ось. Благодаря удобному расположению оборудования, более совершенной схеме цепей управления, агрегатному принципу монтажа аппаратов и вспомогательным машинам нового типа электровоз стал лучшим электрическим локомотивом довоенного периода. В 1940 г. завод «Динамо» выпустил шесть тяговых электродвигателей ДПЭ-400 мощностью по 400 кВт. В 1941 г. их установили на электровоз ВЛ22-178, который стал первым в новой модифицированной серии ВЛ22М. (8,С.26-27.)

Литература

1). Дмоховский И. Трамвай в России // Железнодорожное дело, 1902. № 24. С. 225--227.

2). Записка к истории электрификации Мурманской железной дороги. РГАЭ. Ф. 5208. On. I. Д. 5.

3). Закавказская железная дорога / Сборник научно-технического общества железнодорожного транспорта. 4-й выпуск: Вопросы электрификации. Тбилиси, 1960.

4). Об эксплуатации электропоезда Махонина. РГАЭ. Ф. 1884. Оп. 38. Д. 181. Л. 20.

5). Питкянен Л. Г., Шапилов Е. Д. Где пролегала Оранэла // Ленинградская панорама, 1983. № I. С. 36--38.

6). РГАЭ. Ф. 1884. Оп. 38. Д. 1025.

7). Раков В. А. Локомотивы железных дорог Советского Союза. М.: Трансжелдориздат, 1955. С. 373--377.

8). Рассолюк И. М. По плану ГОЭЛРО: Запорожье -- Кривой Рог // Электрическая и тепловозная тяга, 1976. № 6. С. 26--27.

Размещено на Allbest.ru