Logo name

Из истории безрельсового электрического транспорта (статья)



Материал из Энциклопедия нашего транспорта

Перейти к: навигация, поиск

Статья «Из истории безрельсового электрического транспорта», журнал «Локомотив», рубрика Странички «истории».

Быстрое развитие промышленного производства в передовых странах мира привело в конце XIX века к интенсивному росту городов и перемещению сельских жителей в города. Возникла необходимость создания новых видов транспортных средств, обеспечивающих перевозки не только городского населения, но и связывающих целые регионы стран.

Инженерная и предпринимательская мысль обратилась к поискам решения этой проблемы прежде всего за счёт наиболее эффективного вида энергии — электрической. В конце XIX века делаются первые шаги по практическому применению для массовых пассажирских перевозок рельсового и безрельсового электрического транспорта.

Первый в мире образец безрельсового пассажирского транспорта — троллейбус — был создан в Германии фирмой «Сименс и Гальске» в 1882 г. В том же году начала действовать опытная троллейбусная линия в пригороде Берлина — Шпандау. Первые троллейбусы мало походили на современные и представляли собой открытую 4-колёсную повозку с сидящим впереди водителем. На повозке был установлен электродвигатель, питание которого осуществлялось от расположенной сбоку вдоль дороги контактной сети. Токосъём от неё осуществлялся с помощью катящейся по контактным проводам специальной тележки (троллея).

Эти первые троллейбусы были несовершенны. Но уже в начале XX века в той же Германии появляются более совершенные, закрытые сверху, машины с двумя установленными на крыше бугельными токоприёмниками. На троллейбусной линии в Билятале (Германия), открытой в 1901 г., курсировали такие троллейбусы на 12-18 мест с двумя электродвигателями мощностью 16 кВт и зубчатой передачей.

Позднее появляются троллейбусные линии в Англии (1910 г.) и Америке (1910 г.). Не оставалась в стороне от этих разработок и Россия с её передовой электротехнической школой.

Значительный вклад в становление отечественного электрического транспорта внёс изобретатель-электротехник И. В. Романов, занимавшийся созданием надёжных и экономичных аккумуляторов, электродвигателей новых конструкций и применением их для транспортных целей. Наряду с научными разработками он был владельцем электромашиностроительного завода в Одессе.

В 1899 г. по проекту И. В. Романова был пущен в опытную эксплуатацию участок подвесной электрической дороги длиной 200 м в Гатчине под Петербургом. Им были разработаны проекты подвесной городской электрической дороги для Петербурга, а также проекты подвесных электрических дорог Москва — Петербург и Москва — Нижний Новгород.

Одновременно с разработкой проектов подвесных электрических дорог И. В. Романов успешно работал над созданием экипажей индивидуального пользования (электромобилей) и электрического омнибуса (электробуса) с питанием от аккумуляторных батарей его же конструкции.

Публичную демонстрацию своих электромобилей И. В. Романов провёл в Петербурге в 1899 г. Электромобили двух типов в форме коляски открытого типа и кареты закрытого типа весили 720 кг при весе аккумуляторной батареи 352 кг, что превосходило по весовым показателям и соотношению веса экипажа и батареи многие зарубежные образцы. В электромобилях была предусмотрена рекуперация с целью экономии энергии аккумуляторов, а их пробег без зарядки аккумуляторов был рассчитан на 65 км.

Несколько позже, в 1901 г., в Петербурге состоялись официальные испытания электробусов конструкции И. В. Романова. Такой электробус вместимостью 20 чел. был оборудован двумя электродвигателями мощностью 6 л. с. Аккумуляторная батарея из 44 элементов располагалась в деревянных ящиках под сиденьями пассажиров. Оба электродвигателя через зубчатые передачи имели привод на задние колёса.

Члены испытательной комиссии дали положительный отзыв опытному образцу электробуса. Это позволило И. В. Романову обратиться в Городскую управу с предложением открыть движение электробусов на десяти городских маршрутах. Управа постановила: «…разрешить г. Романову открыть омнибусное движение электрическими омнибусами, предложенной им системы, …по всем линиям, по коим он ходатайствовал…».

Далее устанавливалось число рейсов по всем уточнённым десяти маршрутам и срок их открытия — через два года после выдачи разрешения. Однако управа не оказала никакой финансовой поддержки И. В. Романову и даже взяла с него большой залог и установила целую систему штрафов за опоздания по пуску электробусов. Романов смог выпустить несколько электромобилей, ему не хватило сил и средств для борьбы с владельцами конных дорог и с иностранными фирмами. Его проекты не получили широкой реализации.

Первый отечественный троллейбус с питанием от контактной сети был испытан в Петербурге в 1902 г. Троллейбус, построенный на заводе «Фрезе и Ко», имел токоприёмник в форме катящейся по проводам тележки, соединённой гибким проводом с электродвигателем. Журнал «Автомобиль» № 5 за 1902 г. так писал о состоявшейся демонстрации троллейбуса на территории завода:

«В воскресенье, 31 марта, в 3 часа дня во дворе завода „Фрезе и Ко“ в присутствии г. Министра путей сообщения князя М. И. Хилкова и членов комиссии по вопросу о применении электрической тяги на железных дорогах, шоссейных и водных путях, был демонстрирован автомобиль, питаемый током от центральной станции при помощи особой тележки, катящейся по проводам и собирающей с них ток. Тележка, соединённая с автомобилем двойным проводом, передвигается самим автомобилем.

Автомобиль, весящий 50 пудов, был нагружен 50 пудами и показал средний расход тока 7 ампер при 110 вольтах, то есть 7×110 = 770 ватт. При опытах автомобиль легко уклонялся от прямого направления, давая задний ход, и разворачивался.

Все детали конструкции автомобиля выработаны графом С. И. Шуленбургом. На испытании, кроме вышеупомянутых лиц, присутствовали: инженер путей сообщения А. Е. Белой, В. И. Шуберский, князь Львов, П. А. Фрезе и др…».

Хотя опыты прошли удачно, однако по тем же причинам, как и с электробусом И. В. Романова, этот троллейбус не вышел на городские линии Петербурга.

Под впечатлением удачных заводских испытаний троллейбуса инженер В. И. Шуберский предложил грандиозный по тем временам не только для России, но и передовых стран в области электрического транспорта, проект междугородного троллейбусного сообщения по берегу Чёрного моря между Новороссийском и Сухуми. Краткое содержание проекта он опубликовал в журнале «Сборник института инженеров путей сообщения императора Александра I», вып. VII за 1902 г. в статье «Проект оборудования электрическими автомобилями шоссе Новороссийск — Сухум».

Статье предшествовали большие изыскательские работы, проведённые автором на этом шоссе. В. И. Шуберский при выборе вида тяги учитывал также работы изыскательской партии по Черноморской железной дороге и трудный горный рельеф шоссе с уклонами и кривыми очень малого радиуса (до 8 м). Наилучшим и наиболее экономичным видом тяги на трассе такого профиля, имевшей поблизости значительное количество дешёвых гидроресурсов многочисленных горных рек, В. И. Шуберский выбрал троллейбус.

В своём проекте он предполагал использовать отечественные троллейбусы, на испытаниях промышленного образца которого присутствовал. Вместе с тем, В. И. Шуберский внёс в проект много новшеств, касающихся прежде всего электроснабжения и устройства токосъёма.

Для обслуживания электроэнергией троллейбусной линии он предложил построить четыре гидроэлектростанции на ближайших горных реках и рассчитал их потребные мощности. По проекту на каждой станции должны были быть установлены четыре генератора мощностью по 100 кВт напряжением 2000 В. Получаемое от генераторов напряжение трансформировалось в напряжение 22 кВ и по линии высокого напряжения должно было передаваться линейным трансформаторам, устанавливаемым на расстоянии 2,8—3 км один от другого. Линейнымй трансформаторами напряжение должно было преобразовываться в напряжение 750 В, которое поступало в контактную сеть троллейбусной линии.

Проектная мощность тягового электродвигателя троллейбуса составляла 28,5 л. с. Троллейбусы рассчитывались на скорость движения 20 км/ч. Токосъёмник троллейбуса предполагалось выполнить в виде применявшейся тогда катящейся по контактным проводам тележки (троллея). В. И. Шуберский внёс в её конструкцию изменения, улучшающие работу на трёхфазном переменном токе.

Оправдывая значительные первоначальные затраты на строительство троллейбусной линии, В. И. Шуберский в проекте показал, что они были бы ещё большими при электрическом рельсовом транспорте (например, трамваях). Вместе с тем, по его мнению, такие преимущества троллейбуса, как плавность хода, простота конструкции и ухода, лёгкость управления, чистота и отсутствие загрязнения воздуха, делали его лучшим видом тяги по сравнению с паровой и бензиновыми автомобилями. В проекте В. И. Шуберского был разработан график движения, определена стоимость эксплуатации и показана экономическая рентабельность всей транспортной магистрали.

Были учтены даже меры борьбы с обледенением проводов, так как холодные ветры и высокая влажность, особенно в районе между Новороссийском и Туапсе, часто приводили к этому явлению. Проект был разработан с исчерпывающей полнотой и явился значительным событием в истории развития отечественного электрического транспорта.

Вопрос об организации троллейбусных линий в России был широко обсуждён на втором Всероссийском съезде электротехников, прошедшем в декабре 1902 г. — январе 1903 г. По решению съезда была создана специальная комиссия, в которую, в частности, вошли В. П. Яблочков и конструктор троллейбуса, испытанного на заводе «Фрезе и Ко», граф Шуленбург. Но, несмотря на наличие хорошо разработанных проектов, ни одна троллейбусная линия в России не была смонтирована до 1933 г. по финансовым причинам.

Идея В. И. Шуберского о междугородной троллейбусной трассе была воплощена у нас в конце 50-х годов, когда была пущена в эксплуатацию линия Симферополь — Алушта — Ялта в Крыму.

Талантливый инженер В. И. Шуберский разработал много интересных технических новинок по совершенствованию транспортных средств. Одна из них заключалась в использовании для преодоления подъёмов продольного профиля железных дорог кинетической энергии тяжёлого маховика, расположенного на платформе вслед за паровозом и разгоняемого с помощью специальной передачи до высоких скоростей вращения.

Непосредственная реализация этого предложения не была выполнена из-за финансовых трудностей и начавшейся первой мировой войны. Однако в несколько модернизированном виде эта идея была использована в начале 40-х годов, в период второй мировой войны, в Швейцарии.

Там появился оригинальный вид безрельсового электрического транспорта, получивший название гиробус. Этот гиробус (электробус) получал электроэнергию от специальных заправочных колонок, расположенных на расстоянии 3 км друг от друга.

Получаемая электроэнергия расходовалась на приведение во вращение и поддержание высокой скорости вращения быстроходных тяжёлых маховиков, расположенных в специальных камерах гиробуса, от которых питались тяговые двигатели.

Такая конструкция гиробусов оправдывала себя в условиях военного времени, когда ощущался острый дефицит цветных металлов, и прежде всего меди, используемой в контактной сети. Однако впоследствии большие эксплуатационные расходы заставили отказаться от электрического безрельсового транспорта такого типа.

Первая в нашей стране троллейбусная линия с регулярным пассажирским движением была открыта в Москве 60 лет назад — в ноябре 1933 г. Эта линия протяжением 7 км проходила от площади Белорусского вокзала (Тверской заставы) по Ленинградскому шоссе до Окружной железной дороги.

Вначале на линии курсировали два троллейбуса, построенные совместными усилиями заводов «Динамо» (электрооборудование), Московского (кузов) и Ярославского (шасси) автозаводов. Впоследствии, начиная с третьей машины, изготовление кузовов было передано заводу СВАРЗ, а механических частей — заводу АРЕМЗ.

Первые троллейбусы серии ЛК-1, эксплуатировавшиеся на открытой линии, показали хорошие эксплуатационные качества. Они имели двухосные шасси и деревянные кузовы. Общая вместимость троллейбусов — 45 пассажиров.

Электродвигатель троллейбуса — ДТБ-60 — цельнокорпусный, самовентилируемый, компаундного типа, с четырьмя главными и четырьмя добавочными полюсами, часовой мощностью 60 кВт. Он был спроектирован и изготовлен на заводе «Динамо».

К числу достоинств троллейбуса следует отнести автоматическое рекуперативное торможение. Схема управления и контроллер (12 позиций) также были созданы на заводе «Динамо». Токоприёмник имел пружинное основание, штанги из стальных цельнотянутых тонкостенных труб и контактную головку, на которой шарнирно закреплялся бронзовый держатель в виде ролика.

Для защиты электрооборудования от чрезмерных токов при перегрузках и токов короткого замыкания троллейбус был оборудован автоматическим выключателем. Защита от возможных высоких напряжений осуществлялась реле максимального напряжения, срабатывавшим при напряжении 625 В.

После двух месяцев успешной эксплуатации двух опытных машин на линию поступили ещё 10 машин, а в мае 1934 г. — дополнительно 6. В январе 1934 г. линия была продлена по улице Горького до площади Революции. Успех первой троллейбусной линии привёл к быстрому развитию сети этих линий и сделал троллейбус одним из самых распространённых видов городского транспорта страны.

С годами конструкция троллейбусов совершенствовалась. Так, в 60-е годы развитие силовой полупроводниковой техники и систем бесконтактного управления во многом изменило принципы построения силовых схем, цепей управления и защиты троллейбусов.

Системы импульсного регулирования работы тяговых двигателей троллейбусов обеспечили значительную экономию электроэнергии, расходуемой во время движения. Так как стоимость электроэнергии возрастает быстрыми темпами, то импульсное регулирование во многом способствует повышению эффективности безрельсового транспорта и, в частности, троллейбусов в существующих сегодня условиях энергетического кризиса.

Безрельсовый электрический транспорт является в настоящее время массовым общественным транспортом, предназначенным не только для маршрутного обслуживания городского населения, но и различных регионов страны.

Дальнейший научно-технический прогресс в области тягового электромашиностроения и способов передачи электрической энергии на расстояние откроет новые пути совершенствования всех видов электрического транспорта и экономии энергии.

Доктор технических наук И. П. ИСАЕВ,

кандидат технических наук Г. С. КАСАТКИН

Источник

  • Журнал «Локомотив», № 5, 1993


[1 наблюдающий участник] 
Эта страница последний раз была изменена 1 мая 2015 в 16:02, автор изменения — участник Энциклопедия нашего транспорта Anakin. В создании приняли участие: участник Энциклопедия нашего транспорта Workweek
info2008 ≤co-бa-кa≥ nashtransport.ru
«Наш транспорт» © 2009—2017
Rambler's Top100