Çfarë është një hekurudhë e elektrizuar

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Rritja e volumit të mallrave të transportuara dhe intensiteti i trafikut të trenave në rrugët kryesore të transportit ka çuar në shfaqjen e hekurudhave të elektrizuar. Objekte të tilla janë mjaft të vështira për t'u zbatuar teknikisht. Ndryshe nga hekurudhat e para të elektrizuara, autostradat moderne janë objekte komplekse infrastrukturore nga pikëpamja inxhinierike dhe kryejnë një sërë detyrash të rëndësishme për popullsinë dhe ekonominë e shtetit. Ky artikull përshkruan historinë e shfaqjes dhe zhvillimit të transportit hekurudhor elektrik, jep karakteristikat kryesore teknike dhe një ide të sistemit të nënstacionit dhe flotës së lokomotivave.

Historia e hershme e hekurudhës së elektrizuar

Lokomotiva e parë elektrike në histori i detyrohet paraqitjes së saj shpikësit dhe biznesmenit gjerman me famë botëroreWerner Siemens. Ky mostër iu prezantua të gjithë botës në ekspozitën e arritjeve të industrisë dhe shkencës në Berlin më 31 maj 1879. Një hekurudhë e elektrizuar me një rrjet kontakti u ndërtua veçanërisht për të demonstruar aftësitë e një lokomotivë elektrike. Gjatësia e kësaj rruge eksperimentale ishte pak më shumë se 300 metra. Pajisja, e cila u demonstrua për publikun, vështirë se mund t'i atribuohet lokomotivave sipas standardeve moderne. Përkundrazi, ishte modeli i tij. Automjeti peshonte vetëm 250 kilogramë, kishte një fuqi prej tre kuajfuqish dhe mund të arrinte shpejtësinë jo më shumë se 7 kilometra në orë. Një hekurudhë shtesë u përdor për të furnizuar tensionin. Trupi lëvizës përbëhej nga tre vagona. Në total, ato mund të strehonin jo më shumë se 18 persona.

Kjo risi zgjoi interes të madh nga përfaqësuesit e biznesit. Tashmë në të njëjtin 1879, u ndërtua një rrugë 2 kilometra për të dërguar punëtorë dhe lëndë të para në territorin e një prej fabrikave franceze të veshjeve.

Kështu, fillimisht transporti hekurudhor elektrik përdorej në ndërmarrjet industriale dhe për transportin e udhëtarëve brenda qytetit (linjat e tramvajit). Megjithatë, pas vetëm disa vitesh hapet trafiku në itinerarin Likterfelzh – Berlin. Ceremonia e prerjes së shiritit të kuq u zhvillua më 16 maj 1881.

Elektrifikimi i hekurudhave në Rusinë Sovjetike dhe BRSS

Në Rusinë cariste nuk iu kushtua vëmendja e duhur zhvillimit të hekurudhës elektriketransporti. Linjat e tramvajit u ndërtuan në qytetet kryesore. Linjat kryesore hekurudhore që lidhnin qytetet më të mëdha të perandorisë nuk ishin të elektrizuara. Në vitin 1880, një shkencëtar i quajtur Pirotsky arriti të lëvizte një makinë të rëndë hekurudhore nga vendi i saj me ndihmën e energjisë elektrike. Por ky eksperiment nuk i interesoi askujt. Vetëm me ardhjen e pushtetit Sovjetik filloi një diskutim mbi perspektivat për zhvillimin e kësaj industrie. Në atë kohë, lokomotivat elektrike u prezantuan në mënyrë aktive në shumicën e vendeve të botës. Hekurudhat e elektrizuara ishin thjesht jetike për t'u zhvilluar. Tashmë në vitin 1921 u miratua një plan strategjik për elektrifikimin e të gjitha territoreve të vendit. Në përputhje me planin e shpallur, rrjeti i kontaktit të hekurudhave të elektrizuara duhej të shtrihej mbi autostradat më të rëndësishme që lidhin rajonet dhe qytetet e mëdha industriale.

Tashmë në vitin 1926, u vu në punë një seksion njëzet kilometra i rrugës me një rrjet elektrik kontakti. Ai lidhte kryeqytetin e SSR-së së Azerbajxhanit me fushat e naftës të Surakhani. Në këtë seksion është përdorur një rrymë e drejtpërdrejtë prej 1200 volt. 1929 u shënua nga nisja solemne e trenit të parë elektrik nga Moska në Mytishchi. Këto ngjarje shënuan, pa ekzagjerim, fillimin e një epoke të re në historinë e zhvillimit dhe industrializimit të vendit tonë.

Pas disa dekadash, rryma alternative vjen për të zëvendësuar konstanten. Më 19 dhjetor 1955, seksioni i hekurudhës Mikhailov-Ozherelye u vu në punë. Gjatësia e saj është 85 kilometra. Lokomotivat në këtë seksion furnizoheshin me rrymë alternativefrekuencë industriale (50 Hertz) me një tension prej 22,000 volt. Një vit më vonë, linjat e kontaktit të energjisë u shtrinë në stacionin Pavelets 1. Kështu, gjatësia totale e kësaj rruge ishte rreth 140 kilometra.

Informacione të përgjithshme rreth hekurudhës ruse

Hekurudha e Federatës Ruse është një organizëm i madh. Ai është i ndarë në 17 departamente të veçanta. Sipas të dhënave të fundit, gjatësia totale e rrugëve të operuara arrin në 86 mijë kilometra. Në të njëjtën kohë, gjatësia e hekurudhave të elektrizuara është pak më shumë se gjysma e kësaj vlere (51%). Jo çdo vend mund të mburret me një tregues të tillë. Duhet të theksohet se pjesa e hekurudhave të elektrizuara në Rusi përbën më shumë se tetëdhjetë përqind të trafikut total të mallrave dhe pasagjerëve. Kjo është mjaft e kuptueshme. Në fund të fundit, para së gjithash, autostradat e transportit me ngarkesë të lartë janë të elektrizuara. Për më tepër, elektrifikimi i rrugëve me pak trafik nuk është ekonomikisht i qëndrueshëm dhe do të ketë humbje. Tregues të tillë mund të arrihen vetëm me punën e bashkuar të të gjithë njerëzve. Në të njëjtën kohë, është e nevojshme të kemi një inxhinieri mekanike dhe instrumente shumë të zhvilluar, një industri të zhvilluar elektrike dhe potencial shkencor.

Gjatësia totale e seksioneve të elektrizuara të hekurudhës në vendin tonë është afërsisht 43 mijë kilometra. Në të njëjtën kohë, 18 mijë kilometra mundësohen nga rryma direkte. Prandaj, 25 mijë kilometrat e mbetur ecin me rrymë alternative.

Përfitimet e elektrifikimit

Në sfondin e një numri të madh avantazhesh dhe disavantazhesh të hekurudhave të elektrizuara, të gjitha disavantazhet thjesht humbasin. Së pari, sasia e emetimeve të dëmshme është shumë më e vogël sesa nga lokomotivat me naftë. Kjo ka një efekt pozitiv në mjedis. Së dyti, efikasiteti i një lokomotivë elektrike është shumë më i lartë. Kështu, kostoja e transportit të mallrave zvogëlohet.

Ndër të tjera, hekurudhat e elektrizuara zgjidhin problemin e sigurimit të energjisë elektrike për ndërmarrjet industriale dhe vendbanimet që ndodhen përgjatë linjës hekurudhore dhe jo shumë larg saj. Sipas statistikave të vitit 1975, më shumë se gjysma e totalit të energjisë elektrike të rrjetit të kontaktit të hekurudhave të BRSS është shpenzuar për furnizimin me energji elektrike të këtyre objekteve që nuk përfshihen në infrastrukturën e transportit.

Dhe kjo nuk është një listë shteruese e përfitimeve. Duhet thënë gjithashtu se hekurudha e elektrizuar ka një kapacitet, besueshmëri shumë më të madhe dhe ju lejon të krijoni kushte komode për transportin e udhëtarëve.

Nënstacionet tërheqëse: koncepte të përgjithshme

Nëse e thjeshtojmë në minimum, atëherë nënstacionit tërheqës mund t'i jepet përkufizimi i mëposhtëm: një instalim i projektuar për shpërndarjen dhe shndërrimin e energjisë elektrike. Me fjalë të tjera, nënstacioni tërheqës është një transformator në rënie. Nëse lokomotiva funksionon me rrymë të vazhdueshme, atëherë nënstacioni vepron si ndreqës. Për rrjetetrrugët e elektrizuara në rrymë alternative, është e nevojshme pajisja e nënstacioneve tërheqëse në një distancë prej 50 deri në 80 kilometra në të gjithë seksionin e trasesë. Kalimi në rrymë direkte kërkon ndërtimin e nënstacioneve çdo 15-20 kilometra. Në disa raste të jashtëzakonshme, kjo distancë mund të reduktohet në 5 kilometra (në autostrada veçanërisht të ngarkuara).

Metro përdor një lloj të veçantë nënstacionesh tërheqëse. Pajisjet e këtij lloji nuk konvertojnë AC në DC, por vetëm ulin tensionin DC.

Projektimi i blloqeve të nënstacioneve tërheqëse

Njësitë e nënstacionit tërheqës janë një kompleks qelizash, panelesh dhe dollapësh. Këta elementë janë montuar në korniza dhe lidhen me një rrjet telash (tela të energjisë dhe të kontrollit).

Ka dy lloje blloqesh. Në disa blloqe, të gjithë elementët janë montuar në një kornizë, në të tjera, secili element vendoset në një enë të mbyllur. Blloqet e llojit të parë janë të destinuara për instalim në ndërtesa. Blloqet e tipit të dytë janë instaluar përgjatë linjës hekurudhore në ajër të hapur.

Rrjeti kontaktues

Rrjeti i kontaktit është një strukturë inxhinierike shumë komplekse. Ai përfshin shumë elementë: vetë telin, kabllon (bartësin), shtyllat e transmetimit të energjisë, shufrat e tërthortë të ngurtë dhe fleksibël … Kërkesa shumë të rrepta janë vendosur për pezullimin. Nëse nuk korrespondon me to, atëherë rryma do të merret me ndërprerje, gjë që nuk do të lejojë që lokomotiva të funksionojë në gjendje normale dhe mund të çojë në një emergjencë. Lartësia e rregulluar rreptësisht dhe forca e tensionittelat, lakimi maksimal i lejueshëm, hapjet etj. Në vendin tonë lokomotivat funksionojnë si me rrymë të vazhdueshme ashtu edhe me rrymë alternative. Kjo, natyrisht, e ndërlikon disi furnizimin me energji elektrike të hekurudhave të elektrizuara. Secili prej këtyre sistemeve ka avantazhet dhe disavantazhet e veta.

Ndërtimi i një katenarie të thjeshtë

Në fakt, një pezullim i thjeshtë kontakti është një tel i ngjitur në mbështetëse. Distanca midis këtyre mbështetësve është zakonisht 30-40 metra. Një dizajn i tillë është i pranueshëm vetëm në pjesët e rrugëve ku trafiku me shpejtësi të lartë nuk lejohet (ura, tunele), si dhe në linjat e energjisë trolejbus dhe tramvaj.

Përparësitë e rrjetit të kontaktit me rrymë direkte

Krahasuar me rrjetin e kontaktit në rrymë alternative, rrjeti i kontaktit në rrymë të vazhdueshme ka një sërë përparësish. Midis tyre, është veçanërisht e nevojshme të anulohet mundësia e përdorimit të tij për lokomotiva me një dizajn relativisht të thjeshtë dhe peshë të ulët. Përveç kësaj, në sisteme të tilla nuk ka ndikim të tensionit të aplikuar në rrjetin e kontaktit. Avantazhi më i rëndësishëm është niveli më i lartë i sigurisë operacionale në krahasim me sistemet AC.

Disavantazhet e rrjetit të kontaktit DC

Disavantazhi kryesor i sistemeve të tilla të furnizimit me energji elektrike për hekurudhat e elektrizuara është kostoja e tyre e lartë. Në fund të fundit, ndërtimi i tyre kërkon një pezullim më kompleks dhe më të shtrenjtë. Teli tërheqës prej bakrika një seksion kryq shumë më të madh, i cili gjithashtu rrit ndjeshëm koston e projektit. Një disavantazh i rëndësishëm është distanca mjaft e parëndësishme midis nënstacioneve tërheqëse në hekurudhat e elektrizuara në krahasim me rrjetet e kontaktit me rrymë alternative. Mesatarisht, ajo varion nga 15 (në zonat me trafik maksimal të trenave) deri në 20 kilometra. Ndër të tjera, rrymat e drejtpërdrejta shkaktojnë shfaqjen e të ashtuquajturave rryma endacake, të cilat çojnë në daljen dhe shkatërrimin e shpejtë korrozioni të strukturave dhe mbështetësve prej çeliku.

Kërkesat e trajnimit për personelin që shërben sistemet e furnizimit me energji elektrike

Përpara se një punëtori të lejohet të riparojë dhe mirëmbajë linjat e transmetimit të një hekurudhe të elektrizuar, ai duhet t'i nënshtrohet trajnimit special. Dhe kjo vlen jo vetëm për njerëzit që punojnë drejtpërdrejt me pjesën elektrike, por edhe për bravandreqës dhe instalues që kryejnë shërbimin e të gjithë strukturës së linjave të transmetimit dhe mbështetësve të tyre. I gjithë personeli duhet të kalojë një test njohurish dhe të konfirmojë nivelin e kualifikimit.

Përfundim

Ardhja e hekurudhave të elektrizuara shënoi rritjen e shpejtë të industrisë për shkak të intensifikimit të trafikut dhe rritjes së qarkullimit të mallrave. U bë e mundur të rritet ndjeshëm masa e mallrave të transportuara nga një lokomotivë.

Përveç kësaj, zgjidhi një sërë problemesh. Pra, lokomotivat konvencionale me naftë shpesh dështojnë në temperatura të ulëta. Lokomotiva elektrike punon në mënyrë të besueshme në të gjitha kushtet e motit. Kjo, nga ana tjetër, krijoi parakushtet për zhvillimin aktiv të rajoneve veriore dhe të Lindjes së Largët të vendit tonë.