Получающего энергию от внешней электрической сети или от собственной аккумуляторной батареи. Электропоезд формируется из моторных и прицепных вагонов. Передний и задний вагоны электропоезда имеют кабины машиниста , в каждой из которых установлен пульт управления.
На отечественных железных дорогах, как правило, электропоезда получают энергию от контактной сети электрифицированного участка. На контактно-аккумуляторных электропоездах тяговые двигатели при переходе с электрифицированного участка на неэлектрифицированный переключаются на питание от аккумуляторных батарей. За рубежом существуют электропоезда, работающие только от аккумуляторов. Такие электропоезда формируют из нескольких самоходных аккумуляторных моторных вагонов, имеющих по две кабины управления - так называемые аккумуляторные электромотрисы.
Различают электропоезда метрополитенов , пригородные и междугородные. Скорость электропоездов метрополитенов достигает 80-90 км/ч, пригородных - 120-130 км/ч, междугородных - 200-250 км/ч. В вагоне пригородного электропоезда имеются места для сидения, багажные полки. Тамбуры и часть площади в пассажирском салоне оставляют свободными для прохода пассажиров. В вагоне метрополитена предусмотрены большая свободная площадь для стоящих пассажиров, четыре входные двери, нет тамбуров, багажных полок. Моторный вагон междугородного электропоезда оборудован мягкими креслами для пассажиров, имеет помимо багажных полок специальное отделение для хранения более крупного багажа, гардероб для верхней одежды, купе проводника и радиста и т. д. В некоторых вагонах междугородного электропоезда имеются бары-буфеты с подсобными помещениями. За рубежом (Франция, ФРГ, Япония) некоторые скоростные поезда оборудуют кабиной междугородного телефона-автомата.
Различают электропоезда постоянного и переменного тока в зависимости от системы электрификации железной дороги. На железных дорогах ряда стран существуют двух- и многосистемные электропоезда. На электропоездах постоянного тока сила тока тяговых двигателей регулируется с помощью пусковых резисторов или тиристорного регулятора, на электропоездах переменного тока - статическим преобразователем . На электропоезда отечественных железных дорог устанавливают коллекторные тяговые электродвигатели постоянного (выпрямленного) тока. На некоторых электропоездах зарубежных железных дорог применяют также однофазные коллекторные и трёхфазные асинхронные двигатели. Для пуска, регулирования скорости и электрического торможения выполняются переключения в силовых цепях с помощью аппаратов, приводимых в действие машинистом или автомашинистом через промежуточные аппараты цепей управления. Для этого используют электронные приборы и аппараты с электромагнитным и электропневматическим приводом. На вагонах электропоезда установлено также вспомогательное оборудование для питания цепей управления, обмоток возбуждения тяговых двигателей при электрическом торможении, подачи сжатого воздуха в тормозную систему, электрического отопления, освещения, автоматического управления дверями и др.
Число и взаимное расположение вагонов в электропоезде на отечественных железных дорогах обозначают буквенными формулами, отражающими композицию и составность. Например, секция из двух крайних моторных вагонов М и одного промежуточного прицепного вагона П имеет композицию М + П + М, составность 2М/П. Например, 10-вагонный электропоезд, состоящий из пяти моторных вагонов и пяти прицепных, из которых у двух прицепных предусмотрены кабины (головные Пг), имеет композицию Пг + М + П + М + П + М + М + П + М + Пг и составность М и П. Группа постоянно сцепленных секций, являющихся частью электропоезда, которая может работать как самостоятельный поезд, образует сцеп. Например, 8-вагонный электропоезд серии ЭР22 составностью М и П из четырёх моторных вагонов с кабинами управления и четырёх прицепных (из четырёх секций Мг + П) имеет два самоходных сцепа одинаковой композиции Мг + П + П + Мг. На пригородных железных дорогах наиболее распространены электропоезда постоянного тока ЭР2 и переменного тока ЭР9П составностью М и П из 10 и 12 вагонов.
Первые пригородные электропоезда на отечественных железных дорогах начали эксплуатироваться в 1926 году (участок Баку-Сабунчи-Сураханы) и в 1929 году (участок Москва-Мытищи). Первый электропоезд метрополитена появился в Москве в 1934 году. До 1941 года вагоны электропоездов строил Мытищинский вагоностроительный завод (механическая часть) и Московский электромашиностроительный завод «Динамо» (электрическая часть). С 1947 года механическая часть пригородных электропоездов строилась Рижским вагоностроительным заводом (РВЗ), электрическая - Рижским электромашиностроительным заводом (РЭЗ). Первый 14-вагонный междугородный электропоезд серии ЭР200 , скорость которого достигает 200 км/ч, построен на РВЗ и РЭЗ в 1973 году и эксплуатировался на линии Москва-Петербург.
Исторический обзор о развитии техники и технологий, о том как создавались электропоезда. Обзор главных изобретений, сделавших возможным создание этого вида транспорта. Углубленный взгляд на этапность развития отечественных электропоездов.
Предыстория
Такие сложные виды техники, как электропоезда, не появляются вдруг. Их история - это история развития транспортных технологий от первых ключевых изобретений, таких как изобретение колеса или железной дороги, до применения электричества и электродвигателей.
Обзор ключевых изобретений челевечества до появления электрических железных дорог
Первые опыты по электрификации ж.д.
В середине 19 века железные дороги получили развитие во многих странах Европы и в США. Уже идут опыты с электричеством, созданы первые электродвигатели, электрифицируется промышленность и связь. Идея применения электрической тяги на железнодорожном траспорте уже витает в воздухе, работы ведутся параллельно в разных странах. Не важно, кто стал первым изобретателем электрического подвижного состава для железных дорог, во всех технически развитых странах этот вид транспорта появился практически одновременно с разницей в 1-2 года.
1879-1900 гг. Появление первых видов электрического подвижного состава
Первый электрический поезд Сименс и Хальске на выставке в Берлине. 1879 г.
Источник: Wikipedia.
Развитие электрификации ж.д. в СССР
Ключевой фактор в расширении применения электропоездов - электрификация железных дорог. Исторически в зависимости от уровня развития технологии менялись и подходы к выбору параметров системы электрификации. В СССР электрификация железных дорог привела к революционным изменениям в технологии работы транспорта, именно поэтому электрификация стала главным стратегическим ориентиром на многие годы и в области электротехнических технологий и в области создания подвижного состава. В настоящее время Россия ведущая страна в мире по развитию электрифицированных железных дорог, которые составляют более 43 000 км (50% сети).
1917-1924 гг. План электрификации РСФСР
Инфографика: Хронология и объемы производства вагонов электропоездов для железных дорог СССР и стран СНГ колеи 1520 мм (по состоянию на начало 2014 года). Рисунок в высоком разрешении.
Олег Назаров
Создание и развитие производства электропоездов в России
С 1991 года в СССР все изменилось, СССР вообще перестал существовать. Кризисные явления в экономике разрушили многие производственные связи. Поставки электропоездов из Латвии существенно снизились и затем практически прекратились. Перед отраслью встали новые задачи.
1. Ярославский (Северный) вокзал. 1936 год.
Тре тье августа 1929 года… На Северном (ныне Ярославском) вокзале столицы целое столпотворение: железнодорожники, представители Моссовета, множество корреспондентов и журналистов, любопытные горожане собрались на эпохальное событие - пробный пуск первого советского электропоезда на магистральной линии. Хотя тремя годами раннее первые электрички стали эксплуатироваться на железнодорожной ветви в промысловых районах Баку. Но электрификация первого пригородного участка Москва - Мытищи подразумевала совершенно иные условия эксплуатации электропоездов. Ведь в отличие от Бакинской электрички в Москве предстояло провозить гораздо большее количество пассажиров - дачники в выходные дни, служащие и рабочие в утренние и вечерние часы, жители подмосковных поселков и городов - для их удобства и были созданы принципиально новые электропоезда. Принципиальным отличием было ито обстоятельство, что курсировать электропоезда должны по магистральным линиям вместе с остальными поездами - пассажирскими и грузовыми на паровой тяге, а это значит, что они должны обладать большой надежностью в эксплуатации.
Тема электрификации приго родных участков обсуждалась длительное время. Выдвигались идеи пускать в ближайшие пригороды трамваи, но с учетом быстрого роста поселков и городов становилось ясно - трамваи не справятся с растущим пассажиропотоком. Опираясь на опыт европейских стран, где пригородные электрифицированные железные дороги с успехом эксплуатировались, было решено развивать пригородные перевозки электропоездами и в СССР.
В качестве первого опытного полигона был не случайно выбран участок Москва - Мытищи, ведь уже в те годы он был наиболее загруженным из-за медленных паровых пригородных поездов. Поездка из Москвы до Сергиев-Посада (позже переименованного в Загорск) занимала более двух часов, хотя расстояние составляло всего 70 километров! Из-за большого количества остановок и малого расстояния между ними паровоз (а с пригородными поездами работали отнють не мощные локомотивы) не мог развить достаточную скорость, так как приходилось останавливаться у следующей платформы… Так от остановки до остановки обычная поездка в подмосковном дачном поезде превращалась в длинное путешествие. Но город и его пригороды развивались и требовали совершенно иного подхода к обслуживанию пригородных перевозок…
Итак, в 1926 году
начинается разработка проекта по электрификации самого напряженного участка Московского узла Москва - Мытищи, для чего создается Бюро электрификации. На основании данных по эксплуатации электрифицированной линии Баку - Сабунчи накапливался опыт для устранения всех возможных недостатков на будущем полигоне курсирования пригородных электропоездов.
2. Ярославский (Северный) вокзал. Электросекция у платформы. Обратите внимание - даже на
московской станции платформы деревянные.
Инженеры и проектировщики столкнулись с большими трудностями - ведь полноценного отечественного опыта строительства и эксплуатации электрифицированных участков в крупнейших городах не было.Многое приходилось делать буквально “с ноля” - сооружение устройств контактной сети и энергоснабжения; создание устройств автоблокировки, обеспечивающей безопасное проследование поездов с малыми интервалами; реконструкция всего участка под движение электропоездов; строительство высоких посадочных платформ и, наконец, создание электрического подвижного состава.
Отеч ественные заводы по выпуску электрического оборудования еще не имели наработок в области выпуска установок для моторвагонного подвижного состава, а потому первую партию электрооборудования было решено заказать в Англии - на заводе Виккерс. Одновременно с этим на Мытищинском вагоностроительном заводе по проекту инженера Бабина строятся вагоны первых советских электропоездов. Кузов вагона представлял собой удлинненную коробчатую форму с закругленной крышей. Снаружи деревянный каркас вагона обшивался металлическими листами. Клепанные соединения придавали вагону неповторимый шарм, характерный той эпохе. Гораздо сложнее обстояло дело с освоением электрического оборудования, полученного из Англии. Вся сопроводительная документация была исключительно на английском языке, множество деталей были непонятны по своему предназначению. Инженеры, техники и рабочие нескольких заводов - “Динамо” и “Электросила” не один месяц скурпулезно разбирались и осваивали новое оборудование - на специалистов,с завода Виккерс, увы, валюту пожалели.
Но трудности были преодолены. Уже летом 1929 года в СССР был готов первый электрифицированный магистральный участок с напряжением 1500 В.Была смонтирована контактная подвеска на всех трех главных путях от Москвы до Мытищ, сооружены тяговые подстанции, построены высокие посадочные платформы, в том числе и одна новая - Лось. На Мытищинском заводе были подготовлены к эксплуатации первые электропоезда с электрическим оборудованием фирмы Виккерс. Эти электропоезда имели обозначение Св. Что означало: С - заказчик Северные железные дороги, В - электрооборудование фирмы Виккерс. Еще месяц после торжественного пуска первого электропоезда проходили эксплуатационные испытания и обкатка новой электрифицированной линии. А с с ередины сентября первые советские электропоезда начали массовые перевозки пассажиров.
И это был действительно большой успех! Название “Северные железные дороги” было тогда на слуху у москвичей - ведь теперь там появились быстрые, современные, чистые и очень комфортабельные поезда! Пригородные паровые поезда быстро сдавали свои позиции, уступая место в перевозке пассажиров новой технике. И действительно, с пуском электричек Ярославское направление переживало настоящийпассажирский бум. Из года в год росли объемы перевозок пассажиров. Уже в июле 1930 года первые элетрички “побежали” из Москвы в Пушкино. В 1931 году контактные провода дотянули до станции Правда, а в 1933 году первый электропоезд проследо вал по маршруту Москва - Загорск (прежний Сергиев Посад), получивший это названием в честь революционного деятеля. Не была оставлена в стороне от нововведений и дачная ветка - Мытищи - Монино, где в 1932 году также пошли электрички до платформы Томская - позднее её переименуют в Чкаловскую. В 1937 году политический деятель Томский покончит жизнь самоубийством и будет объявлен врагом народа, а платформе присвоят название всенародного героя - летчика Чкалова - к сожалению это явление перименования улиц, станций и городов было повсеместным в те годы. Веяние времени…
Сооружаются новые остановочные пункты: Маленковская (1934) - в честь первого руководителя Сокольнического района Москвы Маленкова,Северянин (1932), Томская (1932), Строитель (1930), Челюскинская (1934).
3. Ярославский (Северный) вокзал. Платформы пригородных поедов. 1934 год.
В 1929 ветвь от ста нции Щелково продлевается до Монино, где находилась ткацкая фабрика. На новой линии устраиваются несколько остановочных пунктов и несколько раз в день курсирует медленный паровой поезд, в составе которого несколько пригородных вагончиков. С электрификацией участка Мытищи - Щелково (платформа Томская) пассажиры, которым было нужно добраться до Монино, пересаживались из электрички в неспешный “паровик”, преодолевавший расстояние в 13 километров аж за 40-45 минут!
Каки е они были - первые советские электрички?Наружные очертания были достаточно просты - удлиненная коробка с закругленной крышей, на которой располагались вентиляционные дефлекторы - “грибки”. Первые вагоны имели заклепочные швы, но уже с 1934 года вагоны стали выпускаться с гладким сварным кузовом. Электропоезд являл собой секцию, состоявшую из трех вагонов - головной прицепной, моторный, головной прицепной. Средний моторный вагон имел на крыше два пантографа для токосъема с контактного провода. Кузова вагонов были внешне одинаковы, их лишь отличало наличие электрооборудования на моторных вагонах. Очень скоро, по мере увеличения дальности следования, в прицепных головных вагонах стали появляться багажные отделения. Передняя часть головного вагона имела лишь одно квадратного окно кабины машиниста, однако вагоны с багажным отделением уже имели два таких окна. Первоначальная номерация электропоездов была следующей: прицепные вагоны обозначались буквой “Э” с номера 501, моторные - “ЭМ” с номера 401.
Для того времени электрички были очень нарядными. Внешний вид первых московских электропоездов привлекал множество внимания. На вокзалах, дачных платформах и станциях люди часто приходили полюбоваться на новое “чудо техники”. Их окраска была яркой и запоминающейся. Нижняя часть вагонов до оконного пояса имела вишнево-красный цвет. От нижнего края оконного пояса до крыши вагоны окрашивались в светло-серый цвет. Крышу обтягивали брезентом и красили в мышиный цвет. Пантографы выкрашивались в ярко-красный цвет. Это были действительно очень красивые поезда. На вокзалах, дачных платформах и станциях люди часто приходили полюбоваться на новое “чудо техники”. И следует заметить, это было во времена бурного расцвета паровой тяги, когда промышленность СССР начала осваивать выпуск одних из лучших и мощных паровозов тех лет ФД, СО, ИС…
В интреьерах наших первых эл ектричек торжествовало дерево - раздвижные двери из тамбура в пассажирское помещение, наружные двери с внутренней стороны, облицовка внутренних стен, оконные рамы - всё это сияло свежей желто-оранжевой полировкой. Стены от пола до оконного пояса отделывались линкрустом. В отделке вагонов электропоездов присутствовала стилистика, свойственная отделке пассажирских вагонов тех лет. сиденья были сделаны из деревянных лакированных планок. Потолок был выкрашен в светлые тона. Внутри вагонов электричек было очень светло. Чистота была безукоризненной. В каждом вагоне ездили проводники, которые сторого следили за поддержанием порядка. Они же громко объявляли о приближении к очередной остановке.У каждого проводника на ремне висел комплект сигнальных флажков, которые служили для подачи информации машинисту - можно или нельзя отправляться со станции. Пассажиры и сами старались поддерживать в поездах чистоту и порядок.
В первые годы эксплуатации в головных вагонах электричек несколько мест отводилось под детское отделение и отгораживались они от остальной части белым шнуром, натянутым между спинками сидений. Вагон мог быть переполнен, но за шнур никому не разрешалось входить. Проводник сторого следил за выполнением правил и пропускал с одним ребенком только одного взрослого.
4. Электросекция на станции Мытищи. 1934 год.
В 1929 году Мытищинским завод ом было построено девять трехвагонных секции Св для обслуживания участка Москва - Мытищи. Всего же в период 1929-1934 гг было выпущено 33 секции Св. Уже в 1932 году Мытищинский завод налаживает выпуск электропоездов с полностью отечественным оборудованием, которое производил завод “Динамо”. Эти электропоезда получили обозначение Сд (Д - электрооборудование завода “Динамо”).
Опыт эксплуатации электропоездов на Ярославской линии показал, что при введении моторвагонной тяги весьма нежелательно использование в пригородном сообщении паровой тяги. И вот почему: тяговые характеристики, ускорения при разгонах и скорости следования по перегонам у электропоездов и пригородных паровых поездов значительно отличались, естественно в пользу электрички. Соответственно, исходя из этих факторов, были разными и перегонные времена хода. Для того, чтобы эффективно использовать моторвагонную тягуприходилось закладывать увеличенные интервалы по отправлению с начальных пунктов, чтобы электричка “не догоняла” медленный паровой поезд в пути. Это не лучшим образом сказывалось на пропускной способности участка, где, как правило, кроме пригородных поездов, интенсивно обращались грузовые и пассажирские. Но использование паровозов в пригородном сообщении даже на линиях, где курсировали электропоезда, было тогда неизбежным. Электрифицированы были лишь головные подходы к Москве, а на средних и дальних расстояниях, куда электричка еще добраться не могла, по-прежнему пригородные поезда таскали паровозы.
К 1934 году на Яросл авской линии практически всё пригородное движение обслуживалось электропоездами. Но из-за нехватки электросекций незначительная часть пригородных поездов всё же работала с паровозами (Москва-Софрино, Москва-Загорск). Помимо этого осуществлялось курсирование местных пассажирских поездов Москва - Александров на паровой тяге. Движение пригородных поездов с Северного вокзала уже в те годы было настолько плотным, что изыскивать в графике движения свободные резервы для пропуска медленного пригородного “паровика” становилось всё труднее, даже несмотря на трехпутный участок Москва - Мытищи. Так, в “пиковое” вечернее время интервалы по отправлению из Москвы составляли всего 1-9 минут. Фактически это нынешние показатели!
В том же 1934 году количество пар пригородных поездов на Ярославском направлении уже составляло 152. С пяти часов утра и до половины второго ночи отправлялись пригородные поезда от Северного вокзала.
Спустя неко торое время после пуска электропоездов в расписание движения для удобства пассажиров стали вводиться нововведения. Например, появились такие понятия как: “поезд-скороход” - следующий с минимальным количеством остановок, “зонный поезд” - поезд следующий с остановками по зонным станциям (пунктам оборота пригородных поездов).Это действительно уменьшало время нахождения поездов в пути, ускорялся их оборот и улучшалось обслуживание пассажиров.
Продолжение следует...
Поезда являются одним из важнейших видов транспорта во всем мире. Ежедневно по железным дорогам путешествуют миллионы пассажиров, и уже никого не удивляет, что можно купить билет на поезд на сайте , не выходя из дома, и сесть в поезд, просто предъявив проводнику электронный билет (посадочный купон) на бумаге (формат А4) или экране мобильного устройства и документ, удостоверяющий личность пассажира (электронная регистрация). Часто бывает достаточно только паспорта.
Хотя поезда и появились намного раньше, чем автомобильный и тем более авиационный транспорт, но на самом деле возникновение железнодорожного сообщения - дело, можно сказать, недавнее. Еще 200 лет назад никто и представить себе не мог, что в скором времени люди смогут с комфортом путешествовать на любые расстояния без помощи лошадей. То же касается грузоперевозок и доставки почты: только железные дороги смогли создать на огромных территориях Америки, Европы, России единую транспортную систему, которая существенно повлияла на развитие экономики. Итак, когда и где был создан самый первый поезд в мире, и какова была его скорость?
Прообраз современного поезда
Прототипом поезда, очень примитивным, можно назвать вагонетки, которые начали использовать в XVIII веке в Европе. Между определенными пунктами, например, шахтой и поселком, прокладывались деревянные брусья (лежни), выполнявшие роль современных рельсов. По ним и курсировали туда и обратно вагонетки, передвигаемые лошадьми или… людьми. В конце XVIII века одиночные вагонетки стали соединять между собой железными кольцами, чтобы повысить эффективность перевозок. Вот такие короткие составы из нескольких груженых вагонеток, перевозимые по деревянным рельсам с помощью лошадей, и стали прообразом тех поездов, которые используются в наше время.
Россия ненамного отстала от Англии. Первый грузовой поезд с локомотивной тягой был пущен в 1834 году, а уже в 1837 году была построена и открыта Царскосельская железная дорога, по которой со скоростью 33 км/ч курсировали пассажирские поезда. Честь создания первого российского паровоза принадлежит братьям Черепановым.
Первый паровоз
В 1804 году английский инженер-изобретатель Ричард Трейтвик продемонстрировал любопытным зрителям первый паровоз. Данная конструкция представляла собой паровой котел цилиндрической формы, к которому были прицеплены тендер (повозка с углем и местом для кочегара) и один вагон, в котором могли прокатиться желающие. Первый паровоз не вызвал особого интереса у владельцев шахт и рудников, которых как раз и хотел заинтересовать Трейтвик. Возможно, его, по сути, гениальное изобретение опередило свое время, как это часто бывает. Высокая стоимость материалов для изготовления рельсов, необходимость создавать все детали паровоза вручную, отсутствие средств и квалифицированных помощников - все эти отрицательные факторы привели к тому, что в 1811 году Трейтвик забросил свою работу.
Первый грузовой поезд
Используя чертежи и наработки Трейтвика, многие европейские инженеры начали активно создавать и совершенствовать различные виды паровозов. С 1814 года было сконструировано несколько моделей («Блюхер», «Пыхтящий Билли», «Киллингворт» и т.д.), которые успешно эксплуатировались владельцами крупных копей и шахт. Первые грузовые поезда могли перевозить около 30-40 тонн груза и развивали скорость до 6-8 км/час.
Первый магистральный поезд
19 сентября 1825 года по первой общественной железной дороге между Дарлингтоном и Стоктоном прошел первый поезд, управляемый его создателем Джорджем Стефенсоном. Поезд состоял из паровоза «Передвижение», 12 грузовых вагонов с мукой и углем и 22 вагонов с пассажирами. Масса поезда вместе с грузом и пассажирами составляла 90 тонн, скорость его движения на различных участках - от 10 до 24 км/час. Для сравнения: сегодня скорость пассажирских поездов составляет в среднем 50 км/ч, а скоростных поездов, таких как «Сапсан» - 250 км/час. В 1830 году в Англии была открыта магистраль Ливерпуль-Манчестер. В день открытия по ней прошел первый пассажирский поезд, в состав которого входил почтовый вагон - тоже первый в мире.
