Реферат на тему:
Пригородные электропоезда ЭМ2 и ЭР2 в Москве
Железнодоро́жный тра́нспорт в Росси́и — одна из крупнейших железнодорожных сетей мира, существующая с 1837 года и насчитывающая 86 тыс. км железнодорожных путей, из которых около половины — электрифицированные.[1] По общей протяжённости железнодорожных путей Россия занимает 2-е место, уступая только США (194,7 тыс. км)[2]. По протяжённости электрифицированных дорог (43 тыс. км) Россия занимает 1-е место в мире[1][3].
Прибытие паровоза на станцию ЦЖД
Российское правительство озаботилось вопросами прокладки железной дороги в начале XIX века. Базой для этого направления стал Департамент водных коммуникаций, созданный в 1798 году по утверждённому императором Павлом I проекту. Организацию возглавил Н. П. Румянцев[4].Департамент при Румянцеве действовал успешно, активно развивался и в 1809 году расширил свои полномочия и был переименован в Управление водяными и сухопутными сообщениями. На базе, построенной Румянцевым, в том же 1809 году был создан военный Институт корпуса путей сообщения.[4]
История железных дорог в России начинается с 1830-х годов. В 1834 году по приглашению горного ведомства в Россию прибыл австрийский инженер Франц фон Герстнер, который внёс императору Николаю I предложение о строительстве железнодорожной линии. В 1836 году император обнародовал указ о сооружении Царскосельской железной дороги. За несколько месяцев был построен пусковой участок от Кузьмино до Павловска, на котором к концу года было запущено движение, а официальное открытие дороги состоялось в конце 1837 года[5].
Активное формирование сети железных дорог Российской империи происходило во 2-й половине XIX века, что было обусловлено как потребностями экономики, так и военными интересами государства (так, в качестве одной из главных причин поражения России в крымской войне 1850-х годов принято указывать отсутствие сети железных дорог и, соответственно, возможности оперативно перебрасывать вооружённые силы по территории страны). Построенные в это время дороги были как казёнными (Николаевская, Московско-Нижегородская, Петербурго-Варшавская), так и частными (Рязано-Уральская). В это же время были созданы все существующие ныне вокзалы крупных городов. В начале XX века была построена наиболее грандиозная дорога — Транссиб, соединившая европейскую часть страны и Урал с Дальним Востоком. Ещё одна стратегическая дорога — КВЖД — была построена на территории соседнего Китая.
После Октябрьской революции все частные железные дороги были национализированы. Управление сетью железных дорог было возложено на Наркомат путей сообщения, преобразованный позднее в Министерство путей сообщения. Из числа крупнейших железнодорожных строек советского периода можно выделить Турксиб, Трансполярную магистраль, БАМ, «Малый БАМ». Кроме того, все крупнейшие дороги были сделаны двухпутными, многие (там, где было экономически целесообразно) электрифицированы.
Правопреемником МПС СССР в части железнодорожной сети, находящейся на территории России, стало Министерство путей сообщения РФ. Распад СССР, деградация экономики непосредственным образом сказались на железных дорогах России. В 1990-е годы практически не строилось новых железных дорог, ухудшилось состояние вокзалов, пригородных поездов и поездов дальнего следования. Осознавая социальное значение убыточных пассажирских перевозок, МПС субсидировало их за счёт грузовых. В то же время, в конце 1990-х и в начале 2000-х годов, на волне роста благосостояния населения МПС предприняло меры по повышению доходов от пассажирских перевозок: был усилен контроль за безбилетным проездом (ограждение перронов, установка турникетов), запущены пригородные поезда-экспрессы повышенной комфортности, начаты т. н. мультимодальные перевозки аэроэкспрессами в аэропорты.
В эти годы МПС осуществляло также вложения в непрофильные проекты, такие как создание альтернативного оператора дальней связи (вдоль Транссиба был проложены оптические линии связи), поддержка футбольного клуба «Локомотив», в том числе строительство нового стадиона на северо-востоке Москвы.
В 2001 Правительством РФ была утверждена Программа структурной реформы на железнодорожном транспорте до 2010 года, предусматривавшая на первом этапе (2001—2002) проведение работ по разграничению видов деятельности и преобразование МПС в ОАО «РЖД», но втором этапе (2003—2005) — создание АО на базе самостоятельных видов деятельности, рост конкуренции в грузовых перевозках, сокращение перекрестного субсидирования пассажирских перевозок, на третьем (2006—2010) — переход большей (60 %) части грузового парка в частную собственность, развитие частной собственности на магистральные локомотивы, развитие конкуренции на рынке грузовых перевозок, продажа акций АО, осуществляющих ремонт и обслуживание, частным собственникам, создание Федеральной пассажирской компании, создание совместно с субъектами РФ пригородных пассажирских компаний и их вывод на безубыточную деятельность.
В конце 2003 в рамках программы по разделению регулирующих и хозяйствующих функций МПС РФ все основные активы последнего были переданы во вновь созданное ОАО «Российские железные дороги». Само МПС, просуществовав ещё непродолжительное время, было упразднено, а оставшийся персонал перешёл в Министерство транспорта РФ. ОАО «РЖД», принадлежащее на 100 % Российской Федерации, и его дочерние общества являются основными железнодорожными операторами России. Прочие перевозчики имеют практически незаметную долю рынка, несущественную (по сравнению с РЖД) сеть дорог (в ряде случаев — изолированную от сети железных дорог России) или вовсе не имеют своей инфраструктуры (а только собственный парк вагонов).
Сеть железных дорог в северной и восточной частях страны остаётся скудной. Со многими регионами до сих пор нет железнодорожного сообщения, что для такой протяжённой страны, как Россия, является стратегическим тормозом и угрозой экономической безопасности.
В 2008 Правительство РФ утвердило Стратегию развития железнодорожного транспорта РФ до 2030 года, в которой описан комплекс мероприятий по строительству и модернизации железных дорог, модернизации и введению новых стандартов подвижного состава, инфраструктуры дорог. Программа разбита на два этапа: 2008—2015 (1-й этап) и 2016—2030 (2-й этап) и содержит два сценария развития: минимальный (ориентированный на ресурсно-сырьевое развитие России) и максимальный (инновационное развитие). Стратегия, в частности, предусматривает строительство 5,1 тыс. км дорог на 1-м этапе и от 10,8 до 15,5 тыс. км (в зависимости от сценария) — на втором этапе. Так, до конца 2015 должно быть завершены участки Полуночная-Обская-Салехард (856 км), Прохоровка — Журавка-Батайск (748 км), Кызыл — Курагино (460 км), Томмот — Якутск (включая участок на левом берегу Лены) (450+105 км), Нарын — Лугокан (375 км), Паюта — Бованенково (331 км) и др.
В случае реализации Стратегии общая протяжённость железных дорог России достигнет к 2030 величины от 102,9 (+18 %) до 107,6 (+24 %) тыс. км. В стратегии подчёркивается роль железных дорог в рамках задач укрепления экономического суверенитета, национальной безопасности и обороноспособности страны, снижения совокупных транспортных издержек экономики. Примечательно в этой связи, что железнодорожный транспорт — единственный, для которого была написана и утверждена отдельная стратегия, которая действует наряду с утверждённой в 2008 Транспортной стратегией РФ до 2030 года.
Планируется реализация совместного проекта России, Украины, Словакии и Австрии по строительству железной дороги с колеёй 1520 мм от украинской границы по территории Словакии до Вены.[6][7] Осуществление этого проекта позволит ускорить развитие транспортных связей между Евросоюзом, странами СНГ и Китаем.[6]
В начале 2011 Правительство РФ продлило реформу железнодорожного транспорта до 2015. К этому времени, как предполагается, произойдет консолидация рынка грузовых перевозок в руках 3-4 крупнейших перевозчиков примерно с равной долей рынка. Кроме того, услуги локомотивной тяги будут частично переданы рыночным игрокам локального уровня (локальным перевозчикам), которые, как предполагается, будут заниматься перевозками на отдельных участках сети железных дорог, в том числе конкурируя с РЖД. Кроме того, планируется перевод отношений между государством и РЖД на т. н. «сетевой контракт». Примечательно, что целевая модель рынка грузовых железнодорожных перевозок, представленная Министерством Транспорта Правительству, была разработана РЖД совместно с компанией McKinsey[8].
Запущены и планируются системы электронных билетов и несколько новых пассажирских проектов: высокоскоростное движение (Сапсан), аэроэкспрессы, городские электрички и использование нового вида подвижного состава — рельсовых автобусов.
В России в качестве основного стандарта ширины железнодорожной колеи принята ширина 1520 мм. На острове Сахалин в силу исторических причин ширина колеи составляет 1067 мм. РЖД планирует до конца 2015 перешить часть (850 км) местных дорог на общероссийский стандарт.
Стандартная длина рельсов — 12.5 и 25 метров. Распространение получили также бесстыковые («бархатные») пути, расстояние между стыками на которых существенно превышает стандарт. В связи с развитием в России высокоскоростного и скоростного движения протяженность «бархатных» путей будет увеличиваться.
На перегонах с двумя главными путями, как правило, используется правостороннее движение. Примером обратного является участок Москва-Турлатово (в направлении Рязани) Московской железной дороги.
Электропитание (на электрифицированных дорогах) производится через контактную сеть, в которой используется постоянный электрический ток номинальным напряжением 3000 вольт или переменный однофазный ток промышленной частоты напряжением 25000 вольт.
В зависимости от значения в общей сети железных дорог, а также характера, размеров и темпов роста перевозок, железнодорожные линии разделяются по нормам проектирования на 6 категории.
В настоящее время на железных дорогах России преимущественно эксплуатируются локомотивы, вагоны и спецтехника, выпущенные в СССР, ГДР и ЧССР. Производство новой техники контролируется частными Трансмашхолдингом, группами компаний Синара и ИСТ, а также государственным Уралвагонзаводом. В 2009 на маршруте Москва - Санкт-Петербург начата эксплуатация скоростных составов производства Siemens, в 2010 были приобретены поезда другого иностранного производителя — Alstom — для эксплуатации на маршруте Санкт-Петербург — Хельсинки.
В настоящее время железные дороги России эксплуатируются тремя группами игроков. В первую группу входят компании холдинга ОАО «Российские железные дороги». Вторая группа — это независимые или условно независимые от ОАО «РЖД» операторы, владеющие как собственной инфраструктурой (железнодорожные пути, сигнальная аппаратура и т. д.), так и парком вагонов. Третья группа состоит из компаний, владеющих только подвижным составом.
Офис ОАО «РЖД» на Каланчёвской улице в Москве
ОАО «Российский железные дороги» создано в 2003 году и является крупнейшей железнодорожной компанией в России[9].
В состав ОАО «РЖД» входят 16 железных дорог — филиалов компании. Кроме того, в структуру ОАО «РЖД» входит ряд дочерних компаний:
Пригородные пассажирские перевозки в ряде регионов осуществляются пригородными пассажирскими компаниями, созданными РЖД совместно с субъектами федерации.
Железнодорожные пути, принадлежащие указанным компаниям, как правило находятся в удалённых районах страны, а некоторые из них вовсе изолированы от федеральной сети РЖД. Указанные дороги в основном используются для локальных грузовых перевозок, что и объясняет тот факт, что преимущественно такие дороги принадлежат сырьевым группам.
В течение 2000-х многие компании (в том числе и специально созданные «дочки» сырьевых групп) получили лицензии на осуществление железнодорожных перевозок. Частные (независимые) операторы эксплуатируют собственный парк вагонов, при этом используя инфраструктуру и услуги локомотивной тяги ОАО «РЖД». На ряде маршрутов компании работают собственными локомотивами.
Среди частных операторов такие компании, как «Независимая транспортная компания», «Дальневосточная транспортная группа» (ДВТГ), группа Globaltrans (в состав которой входят «Новая перевозочная компания» и «БалтТрансСервис»), «Евросиб» и др. Весной 2008 года группа Globaltrans первой из железнодорожных компаний, работающих на российском рынке, провела IPO, разместив свои акции на Лондонской фондовой бирже.
Государственное регулирование рынка железнодорожных перевозок в настоящее время осуществляет Министерство транспорта Российской Федерации и созданное при нем Федеральное агентство железнодорожного транспорта (Росжелдор). Надзор за железнодорожным транспортом осуществляет отдельное управление (Госжелнадзор) Федеральной службы по надзору в сфере транспорта.
К настоящему времени в рамках демонополизицации рынка грузовых перевозок создано несколько операторов: ОАО «Первая грузовая компания» (создано в 2007), ОАО «Вторая грузовая компания» (2010), ОАО «Трансконтейнер» и др. Контроль в названных компаниях пока сохраняется за РЖД, но группа неоднократно заявляла о своем намерении продать (или сократить) эти участия.
На рынке дальних пассажирских перевозок услуги оказываются ОАО "РЖД" и ее дочерним обществом "Федеральная пассажирская компания" (созд. в 2010).
На рынке пригородных пассажирских перевозок действуют пригородные пассажирские компании, контролируемые и управляемые совместно РЖД и региональными органами власти. Пригородные пассажирские компании были созданы по территориальному принципу: они обслуживают перевозки на закрепленной за ними территории, на которой являются монополистами перевозок такого вида. Смысл передачи части контроля региональным властям заключался в их вовлечении в экономику пригородных железнодорожных перевозок с целью установления более ответственных тарифов (см. ниже).
В силу низкой конкуренции на рынке грузовых перевозок и ее фактического отсутствия на рынке пассажирских перевозок ценообразование (тарифы) перевозок регулируется на федеральном уровне Федеральной службой по тарифам. Тарифы на пригородные перевозки регулируются на уровне субъектов Российской Федерации, имея в виду достижение баланса между региональными социальными интересами и безубыточностью перевозок.
До последнего времени российский рынок подвижного состава имел конфигурацию монопсонии: на нем доминировал один крупный покупатель (РЖД). В 2007 ОАО «РЖД» приобрело косвенный контроль над 25 % в капитале ЗАО «Трансмашхолдинг», одного из крупнейших поставщиков парка локомотивов, вагонов и спецтехники для РЖД.
wreferat.baza-referat.ru
Системы электроснабжения электрифицированных железных дорог по предъявляемым к ним требованиям, условиям работы, используемому оборудованию и, наконец, по задачам, решаемыми, коренным образом отличаются от систем электроснабжения промышленных предприятий. Все это предопределило особенности теории работы таких систем, методов их расчета и проектирования привело к появлению науки об электроснабжении электрифицированных железных дорог. Электрические железные дороги получают электрическую энергию от энергосистем, объединяющих в себе несколько электростанций. Электрическая энергия от генераторов электростанций передается через электрические подстанции, линии электропередачи различного напряжения и тяговые подстанции. На последних электрическая энергия преобразуется к виду (по роду тока и напряжения) используемому в локомотивах, и по тяговой сети передается к ним. Вся совокупность устройств, начиная от генератора электростанции и кончая Тяговой сетью, составляет систему электроснабжения электрифицированных железных дорог. От этой системы питаются электрической энергией, помимо собственно электрической тяги (электровозы и электропоезда), также все нетяговые железнодорожные потребители и потребители прилегающих районов . Поэтому электрификация потребители железных дорог решает не только транспортную проблему, но и способствует решению важнейшей хозяйственной проблемы-электрификации. Главные преимущества электрической тяги перед автономной (имеющей генераторы энергии на самом локомотиве) определяются централизованным электроснабжением и сводя к следующему: 1. Производство электрической энергии на крупных электростанциях приводит, как всякое массовое производство, к уменьшению ее стоимости, увеличению их к.п.д. и снижению расхода топлива. 2. На электростанциях могут использоваться любые виды топлива и, в частности, малокалорийные – нетранспортабельные (затраты на транспортировку которых не оправдываются). Электростанции могут сооружаться непосредственно у места добычи топлива, в следствии чего отпадает необходимость в его транспортировке. 3. Для электрической тяги может использоваться гидроэнергия и энергия атомных электростанций. 4. При электрической тяги возможна рекуперация (возврат) энергии при электрическом торможении. 5. При централизованном электроснабжении потребная для электрической тяги мощность практически не ограничена. Это дает возможность в отдельные периоды потреблять такие мощности, которые невозможно обеспечить на автономных локомотивах, что позволяет реализовать, например, значительно большие скорости движения на тяжелых подъемах при больших весах поездов. 6. Электрический локомотив (электровоз) в отличии от автономных локомотивов не имеет собственных генераторов энергии. Поэтому он дешевле и надежнее автономного локомотива. 7. На электрическом локомотиве нет частей, работающих при высоких температурах и с возвратно – поступательным движением (как на паровозе, тепловозе), что определяет уменьшение расходов на ремонт локомотива. Преимущества электрической тяги, создаваемые централизованным электроснабжением, для своей реализации требуют сооружение специальной системы электроснабжения, затраты на которую, как правило, значительно превышают затраты на электроподвижный состав. Надежность работы электрифицированных дорог зависит от надежности работы системы электроснабжения. Поэтому вопросы надежности и экономичности работы системы электроснабжения существенно влияют на надежность и экономичность всей электрической железной дороги в целом. Основной задачей системы электроснабжения является обеспечение эксплуатационной работы железной дороги. Для этого необходимо, чтобы мощность всех элементов системы электроснабжения была достаточной для обеспечения потребной каждому локомотиву мощности при самых разнообразных условиях работы железнодорожной линии. Эти задачи могут быть решены только при правильно выбранных параметрах системы электроснабжения, т. е. Обеспечивающих работу оборудования в допустимых для него пределах по нагрузке и необходимое качество электрической энергии (в первую очередь уровень напряжения), а также при обеспечении необходимого резерва. Рассмотрим несколько детальнее поставленные требования. Известно, что недопустимое для данного элемента электрической установки увеличение нагрузки может привести к выходу его из строя. С другой стороны, увеличение номинальной мощности любого элемента и, следовательно, допустимой для него нагрузки связано с увеличением затрат. Поэтому необходимо уметь выбирать параметры всех устройств системы электроснабжения так, чтобы они бесперебойно работали в течении времени, определяемого их нормальным сроком службы, и вместе с тем требовали минимальных затрат. Наряду с этим на электрифицированных железных дорогах неизбежны редко встречающиеся случайные сочетания нагрузок (расположение поездов), вызванные особыми условиями эксплуатации, например пропуск поездов с минимальными межпоездными интервалами после снежных заносов или не предусмотренных детальных перерывах движения и др. Такие сочетания нагрузок предъявляют к системе электроснабжения весьма высокие требования. Такие редко встречающиеся сочетания нагрузок при выборе параметров системы электроснабжения не всегда принимают во внимание, пропуск же поездов в этих случаях регулируется диспетчером с учетом возможностей системы электроснабжения. Передача электрической энергии по проводам связана с некоторым понижением напряжения у потребителя, тем большим, чем больше потребляемая их мощность и чем дальше от питающего центра он расположен. Вследствие этого поезда, удаляющиеся от подстанций, питаются электрической энергией при более низком напряжении, и если нельзя изменить режим ведения поезда, кроме тяговых двигателей, приводящих в движение поезда, располагаются также и другие, так называемые вспомогательные машины, выполняющие различные функции (обеспечение торможения, охлаждение двигателей и др.). Производительность связанных с ними устройств зависит от уровня напряжения на зажимах этих машин. Поэтому вопрос поддержания определенного значения напряжения в сети у поезда является весьма важным для обеспечения нормальной работы электрифицированных железных дорог. Способы поддержания напряжения на необходимом уровне определяются техническими и экономическими соображениями. Бесперебойность и экономичность работы электрифицированной дороги зависят от резервирования различных элементов устройства. Учитывая важность надежной работы электрифицированной железной дороги для обеспечения перевозочного процесса при всех условиях и особенно то, что электрическая тяга, как правило, работает на наиболее грузонапряженных магистралях, большое значение приобретает система резервирования. Питание различных железнодорожных стационарных потребителей, а также потребителей прилегающих к железной дороге районов осуществляется от одной и той же системы электроснабжения. Поэтому при ее проектировании и сооружении вопросам надежности и экономичности питания этих потребителей также уделяют необходимое внимание. При этом питание железнодорожных потребителей в большинстве случаев прямо или косвенно связано с надежностью работы данной железнодорожной линии и должно, поэтому обеспечиваться с высокой надежностью. Систему резервирования в схемах питания не тяговых потребителей выбирают с учетом их характера и значимости. Электрифицированные железные дороги оказывают различные мешающие влияния на смежные сооружения. Так, на дорогах переменного тока в питающей трехфазной системе нарушается симметрия токов и напряжений, что ведет к дополнительным потерям электрической энергии, к понижению мощности генераторов и двигателей или уменьшению срока их службы. Поэтому принимаются меры для ограничения не симметрии. Токи и напряжения в тяговой сети дорог переменного тока несинусоидальные, что усиливает электрическое и магнитное влияние на расположенные в близи линии, нарушая их работу, а иногда и создавая опасность для персонала и оборудования. На линиях постоянного тока в токе тяговой сети также имеются гармонические составляющие, мешающие нормальной работе устройств связи. Поэту при проектировании системы электроснабжения приходится принимать специальные меры для ограничения этих влияний. Локомотивы на электрифицированных железных дорогах питаются через тяговую сеть, где одним из проводов является контактная подвеска. А вторым – рельсовый путь. Последний же не изолирован от земли, вследствие чего большая часть тока течет по земле как по проводнику, присоединенному параллельно к рельсам. Если вблизи от железной дороги (на расстоянии даже в несколько километров) в земле уложены металлические трубопроводы или кабели с металлической оболочкой, то токи протекают и по ним и приводят к вредным последствиям. На дорогах постоянного тока ответвление токов в подземные сооружения может привести к их разрушению, а кроме того, создает на них опасные потенциалы. Особая опасность разрушения от электрической коррозии грозит транспортным сооружениям (фундаментам опор, арматуре железобетонных опор, искусственных сооружений и пр.). Поэтому для участников постоянного тока защита от электрокорозии является одной из важных задач. С точки зрения обеспечения надежной работы особое место в системе электроснабжения занимает контактная сеть. Эта часть системы электроснабжения не может иметь резерва, а ее обслуживание связанно с затруднениями, особенно в условиях интенсивного движения. Большую часть работ ведут на сети под напряжением со специально устроенных изолирующих съемных вышек или отключают поочередно небольшие участки сети. Это создает сложные условия для обслуживающего персонала и требует особого внимания к обеспечению безопасности работ. Все эти вопросы необходимо принимать во внимание, когда сравниваемые возможные технические решения не равноценны по условиям обслуживания контактной сети. Все изложенные выше требования, предъявляемые к системе электроснабжения, могут быть удовлетворены при различных технических решениях. Окончательная оценка этих решений осуществляется сопоставлением технических и экономических их качеств, т. е. по степени надежности решения и по затратам. В затратах определяют как капитальные. Так и ежегодные эксплутационные расходы. Все эти задачи возникают не только при проектировании вновь электрифицируемой линии железной дороги, но и в процессе эксплуатации при развитии системы электроснабжения, когда рост грузопотоков приводит к увеличению размеров движения и весов поездов. Ни одно техническое решение не может быть достаточно обоснованным без соответствующей экономической оценки. Система снабжения электрифицированных железных дорог состоит из двух частей: Первичной (или внешней) части систем электроснабжения, включающей в себя все устройства от электрической станции до линии передачи (включительно), подводящих энергию к тяговым подстанциям; Тяговой части системы электроснабжения, состоящей из тяговых подстанций и тяговой сети. Тяговая сеть, в свою очередь, состоит из контактной сети, рельсового пути, питающих и отсасывающих линий (фидеров), а также других проводов и устройств, присоединяемых по длине линии к контактной подвеске непосредственно или через специальные трансформаторы. Устройство тяговой подстанции зависит от системы электрической тяги, применяемой на железной дороге, т. е. определяется родом тока и напряжения, применяемого в контактной сети, а также напряжением и системой тока источника энергии первичной части схемы питания. Как правило, электрифицированная железная дорога получает питание от энергосистемы, а не от одной электрической станции. Электроэнергетическое хозяйство всех стран мира строится по принципу концентрации производства электрической энергии на крупных электрических станциях, которые с помощью линий электропередачи соединяются в энергетические системы. В процессе развития энергетические системы охватывают все большее число электрических станций, а сами эти станции строятся на все возрастающие мощности. Соединение электростанций в одну систему приносит больше выгоды, перекрывающие затраты на сооружение специальных линий электропередачи, соединяющих собой эти станции. Мощность электростанции должна быт достаточной, чтобы в любой момент удовлетворить спрос потребителей, получающих от нее питание. Потребители же в общем случае расходуют в разное время различную мощность и характеризуются как общим количеством потребляемой ими энергией, так и максимумом требуемой мощности в отдельные отрезки времени. Максимумы мощности потребителей часто не совпадают по времени, поэтому максимум мощности, требуемой от электрических станций, как правило, меньше суммы максимумов мощностей потребителей. Использование электрических станций тем выше, чем больше к ним подключено потребителей. Еще больший эффект такого использования достигается соединением нескольких станций в энергосистему. Соединение нескольких электрических станций между собой позволяет также сократить число резервных агрегатов, т. е. еще больше повысить степень их использования. Соединение в одной системе тепловых электростанций и гидроэлектростанций позволяет в многоводные периоды передавать большую часть нагрузки на гидростанции, в отдельных случаях загружая тепловые станции только выработкой реактивной мощности, получая тем самым значительную экономию топлива. Современная мощная энергетическая система может включать в себя различные электрические станции, линии электропередачи различного напряжения и соответственно различного напряжения трансформаторные подстанции. Соединение между собой отдельных энергосистем специальными линиями электропередачи, так называемыми линиями межсистемной связи дает, по существу, те же преимущества. Что и соединение станций в одну энергосистему. В реальных условиях электрическая энергия преобразовывается на ряде подстанций и питает ряд локомотивов. Схемы питания электрифицированных железных дорог от энергосистемы весьма разнообразны. Они в большей мере зависят от применяемой системы электрической тяги, а также от конфигурации самой энергосистемы. Под напряжением системы электрической тяги понимают номинальное напряжение, на которое изготавливается электроподвижной состав (э. п. с), оно является номинальным напряжением в контактной сети. Напряжение на шинах подстанции обычно принимают на 10% выше этого значения. На всех суммах напряжение в тяговой сети показано равным номинальному напряжению э. п. с. Система постоянного тока. Тяговые двигатели для электровозов и электропоездов постоянного тока в основном изготовляют на напряжение не выше 1500. В(редко – незначительно большее). Попарное последовательное соединение таких двигателей позволяет иметь в тяговой сети напряжение, равное 3000 В. При таком напряжении энергия тяговым двигателям передается без изменения уровня напряжения на электровозе. В этой системе электровозы получаются наиболее простыми, что и составляет одно из главных ее преимуществ. При таких значениях напряжения расстояния между подстанциями на грузонапряженных дорогах принимаются, как правило, около 15 – 20 км, а сечения проводов контактной сети по сравнению с другими системами тока и напряжения – в 2 – 3 раза большими. В столь же раз больше получаются потери энергии в проводах контактной сети. В дальнейшем при увеличении грузопотоков приходится добавлять подстанции, и тогда расстояние между ними уменьшается вдвое. Большая площадь сечения проводов контактной сети и большее число тяговых подстанций, вызванное относительно невысоким напряжением в тяговой сети, являются существенным недостатком системы постоянного тока. Номинальное напряжение на метрополитенах России и ряде других стран равно 750 В. Недостатком системы постоянного тока являются также большие потери энергии в пусковых реостатах при разгоне поезда. Особенно при пригородном движении, где доля пусковых потерь достигает – 12 - 15%. Влияние нагрузок тяговой сети на смежные линии при системе постоянного тока относительно невелико и легко устранимо, что можно отнести к существенным преимуществам этой системы. Иначе обстоит дело с электрокорозией подземных сооружений, что как уже было отмечено, является особенностью и одним из существенных недостатков системы постоянного тока. Для борьбы с этими явлениями разработаны эффективные мероприятия, значительно уменьшающие опасность электрокоррозии подземных сооружений. Участки дорог постоянного тока питаются от энергосистемы, а энергия преобразуется с помощью полупроводниковых преобразователей. Ранее подстанции постоянного тока оборудовались в основном двигатель – генераторы. В настоящее время для преобразования переменного тока в постоянный применяют только полупроводниковые преобразователи. В России в связи с переходом электрификации по системе однофазного тока промышленной частоты электрификацию на постоянном токе используют в основном при продолжении электрификации существующих линий, ранее электрифицированных по системе постоянного тока. Слабое влияние тяговой сети постоянного тока на смежные линии, являющееся существенным преимуществом этой системы, заставило искать решения по повышению напряжения в контактной сети. Но это определяло необходимость преобразования постоянного тока одного напряжения в постоянный ток другого более низкого напряжения. Велись различные исследования в этом направлении. Создание управляемых полупроводниковых преобразователей открыло возможность для разработок экспериментальных исследований по внедрению системы импульсного преобразования постоянного тока на электровозе, что может позволить повысить напряжение в контактной сети до 6 кВ. Разрабатываются также системы с преобразованием постоянного тока контактной сети в трехфазный ток регулируемой частоты при асинхронных двигателях на электровозах. На дорогах постоянного тока не тяговые потребители питаются через специальные трансформатор от шин тяговых подстанций. Система однофазного тока промышленной частоты 50 Гц. Основным преимуществом этой системы по сравнению с системой постоянного тока является возможность использования более высокого напряжения в контактной сети России принято 25 кВ. При этом тяговые подстанции превращаются в простые трансформаторные, а сечение контактной сети значительно уменьшается даже при больших расстояниях между подстанциями (40 – 60 км.). Наибольшее распространение получил э.п. с. с двигателями постоянного тока и преобразовательной установкой на локомотиве. Трансформаторы этой установки позволяют регулировать напряжение на двигателях под нагрузкой. При питании однофазной нагрузки от трехфазной районной сети неизбежна различная нагрузка фаз первичной системы электроснабжения. Не симметрия нагрузки приводит к ухудшению работы первичной системы (генераторов, трансформаторов, линий электропередачи, релейной защиты). При мощных энергосистемах обычно тяговая нагрузка составляет небольшую долю от всей нагрузки системы. В этих случаях не симметрия тяговой нагрузки не играет существенной роли в нагрузке, действующей на отдельные элементы системы. Однако она вызывает на шинах тяговых подстанций и в питающих их линиях передачи существенную не симметрию напряжения. Не симметрия напряжения оказывает неблагоприятные влияния на работу трехфазных потребителей, получающих питание от этих подстанций и линий электропередачи. Значительное влияние тягового тока на линии слабого тока и необходимость принятия дорогих мер защиты уменьшают эффективность систем переменного тока. Это соображение частично теряет силу, если линии связи были калиброваны до электрификации. Системы однофазного тока промышленной частоты принята как основная для дальнейшей электрификации железных дорог России, а также во Франции, Японии (при частоте 60 Гц), Англии и др. Схемы питания тяговых подстанций от энергосистемы. Согласно правилам устройства электроустановок в России все приемники по степени их значимости и ответственности разделяются на три категории и соответственно этому обеспечивается необходимая степень надежности схем питания. Электрифицированные железные дороги, т. е. дороги с электрической тягой, относятся к первой категории, поскольку перерыв в их работе приносит значительный ущерб народному хозяйству. Для таких потребителей должно быть предусмотрено питание от двух независимых источников электроэнергии. Таковыми считаются отдельные районные подстанции, разные секции шин одной и той же подстанции районной или тяговой. В соответствии с этими схемами питания тяговых подстанций от энергосистемы на дорогах России во всех случаях должна быть такой, чтобы выход из работы одной из районных подстанций или линии передачи не мог бы явиться причиной выхода из строя более одной тяговой подстанции. В общем случае схема питания тяговых подстанций зависит от конфигурации районной сети, резерва мощности электрических станций и подстанций, возможности их расширения и т.п. При этом во всех случаях для большей надежности стремятся иметь схему двустороннего питания тяговых подстанций или, если это связано со значительными затратами, питают подстанцию от одного источника двумя параллельными линиями передачи или одной двух цепной линией. Наиболее типичной является схема питания от продольной линии электропередачи. При двустороннем питании тяговых подстанций от двух цепной линии передачи две цепи линии заводятся только на так называемые опорные тяговые подстанции. Остальные подстанции – промежуточные – получают питание через отпайку (отпаечные), либо выключаются в рассечку линии передачи поочередно к разным цепям линии (проходные). Отпаечные и проходные подстанции чередуются между собой так, чтобы при любой аварии на линии передачи (даже повреждение двух цепей линии) отключалось не более одной подстанции. Выход из строя одной цепи линии электропередачи на любом участке между проходными подстанциями не ведет к отключению ни одной подстанции. Так как все промежуточные подстанции могут получать питание от неповрежденных участков. Если же авария произойдет на обеих цепях линии одновременно, то отключится только одна отпаечная подстанция, присоединенная отпайками к поврежденным участкам обеих цепей линии. При двустороннем питании тяговых подстанций от одно-цепной линии линия передачи заводится на каждую подстанцию. Такие подстанции называются проходными. Надежность работы контактной сети зависит от схемы питания и разделения (секционирования) контактной сети на отдельные части (секции), что позволяет отключить при повреждении контактной сети или ее ремонте только небольшой участок. Рельсовый путь не секционируется. Схемы секционирования контактной сети определяется эксплуатационными условиями. Контактная сеть на секции может быть разделена с помощью секционирующих устройств: изолирующих сопряжении или секционных изоляторов и нейтральных вставок. Нейтральная вставка представляет собой последовательное соединение двух изолирующих сопряжений и нормально не имеет напряжения. При проходе поезда под секционирующим устройством токоприемник локомотива соединяет между собой на короткое время секции 1 и 2. При стыковании участков одной системы тока, но разных напряжений или если смежные секции питаются от различных фаз трехфазной системы, необходимо применить секционирующие устройства с нейтральной вставкой. Составляя схемы питания контактной сети, в первую очередь выбирают схему параллельной или раздельной работы подстанций на контактную сеть, т. е. схему одностороннего или двустороннего питания сети. Затем определяют целесообразность поперечных соединений между проводами отдельных путей. Схемы питания при сравнении оценивают по технико-экономическим показателям. При этом принимают во внимание потери энергии, необходимые мощности подстанций и сечение проводов контактной сети, потери напряжения и длину участка, который приходится отключать при возникновении короткого замыкания.
2dip.su
До середины 19 в. все перевозки в России осуществлялись водным и гужевым транспортом. Реки были основными транспортными артериями страны. Многие речные бассейны были соединены каналами (Мариинская, Тихвинская, Березинский, Августовский, Днепробугский каналы). Особенно большое значение имела Волга, связывавшая наиболее развитые и заселенные районы России. Внешние торговые связи осуществлялись морским транспортом .
Первые железные дороги в России появились на горных заводах Алтая и Урала в начале XIX в. В 1810 г. на Колыванском заводе на Алтае Петр Фролов проложил железную дорогу длинной в два километра с конной тягой. В 1834 г. на Нижнетагильском заводе крепостные механики Ефим и Мирон Черепановы построили железную дорогу с паровой тягой. Первой железной дорогой общего пользования в России была Царскосельская железная дорога протяженностью 26 км., соединявшая с 1387 г. Петербург с Царским Селом и Павловском.
В первый период железнодорожного строительства в России строились прежде всего дороги, обеспечивавшие стратегические интересы Российской империи и интересы государственного управления. В 1843-1851 гг. были построены крупнейшие в Европе двух путные железные дороги Петербург-Москва и Петербург-Псков-Варшава-Вена, соединявшие главный центр торговли и промышленности страны -Московский район с Петербургским морским портом, а столичный Петербургский район с сетью железных дорог Западной Европы.
Во второй период строительства (середина 60-х годов-80-е годы XIX в.) были обеспечены связи Москвы с её сырьевыми и продовольственными базами и основных хлебопроизводящих районов России с морскими портами. Железная дорога Москва - Нижний Новгород соединила Москву с главной речной магистралью - Волгой, а через неё и с более отдаленными районами России. Линии Москва-Рязань-Воронеж-Зверово, Козлов -Тамбов-Саратов, Москва -Тула -Орел -Курск -Харьков, продолженные затем до Севастополя, Ростова-на-Дону и Владикавказа связывали старую столицу России с Черноземным центром, Украиной, Донбассом, Поволжьем и Северным Кавказом. Во втором периоде строительства были заложены основы железнодорожной сети европейской части России, напоминающей паутину, исходящую из одного центра - Москвы. Важным достижением был также выход железных дорог к Волге, Балтийскому и Черному морям. К началу 90-х годов XIX в. сеть железных дорог России состовляла около 30 тыс.км.
Специализация Средней Азии на хлопке потребовала завоза сюда в большом количестве хлеба. В связи с этим Закаспийская дорога была проложена до Ташкента и Андижана. В 1906 г. эта дорога была соединена с Оренбургом и тем самым была установлена прямая связь Средней Азии с сетью железных дорог.
В годы первой мировой войны для вывоза из внутренних районов Сибири были построены линии Новосибирск - Барнаул - Семипалатинск и Плетаево-Троицк-Кустанай. Для обеспечения связей с зарубежными странами в обход Балтийского моря, выходы из которого были блокированы Германией, срочно строилась дорога Волхов-Петрозаводск-Мурманск.
Наиболее крупным недостатком железных дорог России была техническая неполноценность, а также мощность составов и высокие цены за перевозки. Тем не менее в 1913 г. грузооборот был больше речного транспорта в 6 раз.
В результате революции все средства транспорта, в том числе и железная дорога, были национализированы, и стал возможен плановый подход к их развитию в целях полного удовлетворения потребностей народного хозяйства в перевозках грузов и пассажиров. Был утвержден план ГОЭЛРО, по которому предусматривалось создать 4 магистрали Кривой Рог - Донбасс - Царицын, Москва-Донбасс - Мариуполь, Москва - Петроград, Москва - Енисей. Они должны были быть двух путными, электрифицированными, с повышенной скоростью движения и большим весом поездов.
Крупное железнодорожное строительство и реконструкция были осуществлены по первому 5-летниму плану СССР при сооружении Урало-Кузнецкого комбината. Создание Урало-Кузнецкого комбината потребовало строительства новых железных дорог: Золотая Сопка - Карталы -Магнитогорск, Карталы - Орск, Свердловск - Курган, Новосибирск - Инская - Белово - Новокузнецк. Эти дороги наряду с другими обеспечивали продвижение мощных потоков угля на Урал, а в обратном направлении - железные руды.
Перед началом войны Великой Отечественной войны длина железных дорог СССР превышала 100 тыс.км. Тяжелая промышленность позволила осуществить техническое перевооружение железных дорог, обеспечила поставку рельс, локомотивов и др.
В годы войны были построены новые пути на Севере, в Поволжье, Казахстане и на Кавказе длиной 6,7 тыс.км.
В период войны железным дорогам был нанесен громадный ущерб. На начало 1943 г. эксплуатационная длина ж.д. уменьшилась на 40%, а техники - на 20%.
В послевоенные годы началось восстановление железнодорожных путей, а также строение новых. Строительство Южно-Сибирской и Среднесибирской магистралей с рядом ответвлений обеспечивали освоение в короткие сроки громадных массивов земли в Северном Казахстане. Проведение линии Тайшет - Братск - Усть-Кут позволило начать строительство Братской ГЭС и приступить к освоению массивов Приангарья, Ангаро-Илимского рудного бассейна и многих др. районов.
На севере европейской части СССР были построены в целях лесопромышленного освоения, например, Западно-Карельская линия или разработки месторождений руд - линии Мурманск-Печенга, Пинозеро-Ковдор и др.
Всего за советский период было построено свыше 65 тыс.км. новых железных дорог. Они сильно расширили главную полосу хозяйственного освоения нашей страны.
www.neuch.ru
РАЗВИТИЕ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ В РОССИИ.
До середины 19 в. все перевозки в России осуществлялись водным и гужевым транспортом. Реки были основными транспортными артериями страны. Многие речные бассейны были соединены каналами (Мариинская, Тихвинская, Березинский, Августовский, Днепробугский каналы). Особенно большое значение имела Волга, связывавшая наиболее развитые и заселенные районы России. Внешние торговые связи осуществлялись морским транспортом .
Первые железные дороги в России появились на горных заводах Алтая и Урала в начале XIX в. В 1810 г. на Колыванском заводе на Алтае Петр Фролов проложил железную дорогу длинной в два километра с конной тягой. В 1834 г. на Нижнетагильском заводе крепостные механики Ефим и Мирон Черепановы построили железную дорогу с паровой тягой. Первой железной дорогой общего пользования в России была Царскосельская железная дорога протяженностью 26 км., соединявшая с 1387 г. Петербург с Царским Селом и Павловском.
В первый период железнодорожного строительства в России строились прежде всего дороги, обеспечивавшие стратегические интересы Российской империи и интересы государственного управления. В 1843-1851 гг. были построены крупнейшие в Европе двух путные железные дороги Петербург-Москва и Петербург-Псков-Варшава-Вена, соединявшие главный центр торговли и промышленности страны -Московский район с Петербургским морским портом, а столичный Петербургский район с сетью железных дорог Западной Европы.
Во второй период строительства (середина 60-х годов-80-е годы XIX в.) были обеспечены связи Москвы с её сырьевыми и продовольственными базами и основных хлебопроизводящих районов России с морскими портами. Железная дорога Москва - Нижний Новгород соединила Москву с главной речной магистралью - Волгой, а через неё и с более отдаленными районами России. Линии Москва-Рязань-Воронеж-Зверово, Козлов -Тамбов-Саратов, Москва -Тула -Орел -Курск -Харьков, продолженные затем до Севастополя, Ростова-на-Дону и Владикавказа связывали старую столицу России с Черноземным центром, Украиной, Донбассом, Поволжьем и Северным Кавказом. Во втором периоде строительства были заложены основы железнодорожной сети европейской части России, напоминающей паутину, исходящую из одного центра - Москвы. Важным достижением был также выход железных дорог к Волге, Балтийскому и Черному морям. К началу 90-х годов XIX в. сеть железных дорог России состовляла около 30 тыс.км.
Специализация Средней Азии на хлопке потребовала завоза сюда в большом количестве хлеба. В связи с этим Закаспийская дорога была проложена до Ташкента и Андижана. В 1906 г. эта дорога была соединена с Оренбургом и тем самым была установлена прямая связь Средней Азии с сетью железных дорог.
В годы первой мировой войны для вывоза из внутренних районов Сибири были построены линии Новосибирск - Барнаул - Семипалатинск и Плетаево-Троицк-Кустанай. Для обеспечения связей с зарубежными странами в обход Балтийского моря, выходы из которого были блокированы Германией, срочно строилась дорога Волхов-Петрозаводск-Мурманск.
Наиболее крупным недостатком железных дорог России была техническая неполноценность, а также мощность составов и высокие цены за перевозки. Тем не менее в 1913 г. грузооборот был больше речного транспорта в 6 раз.
В результате революции все средства транспорта, в том числе и железная дорога, были национализированы, и стал возможен плановый подход к их развитию в целях полного удовлетворения потребностей народного хозяйства в перевозках грузов и пассажиров. Был утвержден план ГОЭЛРО, по которому предусматривалось создать 4 магистрали Кривой Рог - Донбасс - Царицын, Москва-Донбасс - Мариуполь, Москва - Петроград, Москва - Енисей. Они должны были быть двух путными, электрифицированными, с повышенной скоростью движения и большим весом поездов.
Крупное железнодорожное строительство и реконструкция были осуществлены по первому 5-летниму плану СССР при сооружении Урало-Кузнецкого комбината. Создание Урало-Кузнецкого комбината потребовало строительства новых железных дорог: Золотая Сопка - Карталы -Магнитогорск, Карталы - Орск, Свердловск - Курган, Новосибирск - Инская - Белово - Новокузнецк. Эти дороги наряду с другими обеспечивали продвижение мощных потоков угля на Урал, а в обратном направлении - железные руды.
Перед началом войны Великой Отечественной войны длина железных дорог СССР превышала 100 тыс.км. Тяжелая промышленность позволила осуществить техническое перевооружение железных дорог, обеспечила поставку рельс, локомотивов и др.
В годы войны были построены новые пути на Севере, в Поволжье, Казахстане и на Кавказе длиной 6,7 тыс.км.
В период войны железным дорогам был нанесен громадный ущерб. На начало 1943 г. эксплуатационная длина ж.д. уменьшилась на 40%, а техники - на 20%.
В послевоенные годы началось восстановление железнодорожных путей, а также строение новых. Строительство Южно-Сибирской и Среднесибирской магистралей с рядом ответвлений обеспечивали освоение в короткие сроки громадных массивов земли в Северном Казахстане. Проведение линии Тайшет - Братск - Усть-Кут позволило начать строительство Братской ГЭС и приступить к освоению массивов Приангарья, Ангаро-Илимского рудного бассейна и многих др. районов.
На севере европейской части СССР были построены в целях лесопромышленного освоения, например, Западно-Карельская линия или разработки месторождений руд - линии Мурманск-Печенга, Пинозеро-Ковдор и др.
Всего за советский период было построено свыше 65 тыс.км. новых железных дорог. Они сильно расширили главную полосу хозяйственного освоения нашей страны.
referat.store
