«... двадцать семь тысяч вольт»
Помню, в детстве катался на электричках с отцом (он железнодорожник).. И ещё чётко помню, как хрипловатый голос из-под потолка призывал не лезть на вагоны, а то напряжение контактной сети «двадцать семь тысяч вольт».
От отца я точно знал, что напряжение в проводах — высокое, ток — переменный, он мне много чего в детстве объяснял интересного.
Родился я в Саратове, и что бывают другие напряжения в контактной сети, узнал случайно, от друга, который больше, чем железную дорогу, любит только ЛЭП, наверное.
Таки история
Электровозы с 30-ых годов девятнадцатого века будоражили умы изобретателей — тогда только изобрели модное электричество, и надо было срочно избавляться от лошади, пара и с ноги заходить в светлый мир будущего. Пока инженеры строили свои электрические повозки, доводили до ума двигатели, паровоз просто работал.
Только через 60 лет электрифицировали кусочек не тестово-опытной, а настоящей, действующей ЖД в США — но только в тоннелях, чтобы паровозы перестали там чадить. Напряжение было постоянным и низким: 650 Вольт.
Всем срочно хотелось больше скорости, мощности, а вопрос был в том, как передать ток по проводам без потерей. Потери идут из-за нагрева, а нагрев зависит только от силы тока.
Если повысить напряжение, можно оставить ту же мощность, но снизить силу тока, а значит и нагрев!
Итак, в начале прошлого века строят линии на 1500 и 3000 Вольт постоянного тока — кто как хочет — Европа же, у них там можно. Почему так? Постоянный ток очень удобно превращать в движение: двигатели компактные, простые, легко регулировать мощность.
Зато низкое (относительно будущих десятков киловольт) постоянное напряжение приносит очень много боли, когда разговор заходит о преобразовании напряжения и передачи его на большие расстояния.
К счастью, «война токов» (Теслы и Эдисона) уже заканчивалась, и в мире побеждал переменный. Поэтому можно было вдоль путей ставить трансформаторы, которые высокое напряжение по щелчку пальца уменьшают, остаётся только этот ток выпрямить да подать в электровоз через контактный рельс, провод — или что вы там ещё придумаете. Выпрямление переменки тоже тогда вызывало проблемы, кстати — до полупроводников ещё 50 лет.
Мой респект советским инженерам.
Москва, Питер и окрестности к концу 20-ых годов прошлого века уже были на 3000 Вольтах постоянного тока, а когда советы решили насадить электрификацию на Кавказе, стало понятно, что в гору требуется гораздо больше энергии. И больше потерь, если передавать по линиям 3 кВ. Можно сделать с двумя контактными проводами и подстанциями через каждые пару километров (как сейчас делают на загруженных участках, чтоб «Сапсан» летал), но зачем?
Решили 25 киловольт сделать. К тому времени появились вполне приличные движки на переменном токе. Правда пока разрабатывали, война началась, а в 50-ых уже французы первыми сделали.
Плюсы переменки:
— Легко сделать из 100+ киловольт с ЛЭП нужные 25 с помощью трансформатора.
— Малые потери энергии при передаче
— Можно передать большую мощность.
Минусы:
— Пока не появились нормальные полупроводники, ток выпрямляли и управляли движками с помощью ртутных лампам. А когда в нескольких стеклянных колбах в локомотиве греется и трясётся в сумме пару стаканов ртути... Короче локомотивная бригада носила противогазы на всякий пожарный.
— Если залез на крышу, то переменкой 25 кВ вдарит намного крепче, чем постоянкой 3 кВ.
Вы же не забыли, что в Саратове «... двадцать семь тысяч вольт», а в Москве — три?
Во-первых, почему 27? Должно ж 25.
— Из-за того, что пускают обычно побольше, и пусть себе теряется-просаживается до нормы потом. Электровозы работают от 19 до 29 кВ, они же это напряжение всё равно понижают, чтоб всадить в движки.
Во-вторых, как соединяются две разные системы: постоянного и переменного тока?
Есть три пути:
— Загнать поезд на станцию, отцепить локомотив, увести, переключить напряжение, пригнать другой и подцепить.
— Между участками с разным напряжением сделать без электричества — тогда соединять через тепловозный участок, вот и делов-то, ничего на станции переключать не надо. Это тепловозная вставка. Распространённая вещь (смотрите карту).
Ссылка на полную карту:
https://supermap.zatramvaj.su/
— Купить дорогой, тяжёлый (ну это плюс даже — колёса будут лучше цепляться за рельсы) электровоз, который работает на любом напряжении. Разгонится такой на одном напряжении, проедет несколько метров вхолостую, подцепится к новой системе и спокойно дальше поедет.
Понимаю, что всем до смерти надоела вода и SEO-шная дичь на на ядзене, когда авторы тянут резину до дочитки. Я, в принципе, на своём канале тоже тяну — но если вы сюда дочитали, значит сработало?
Железная дорога
4.2K постов6.7K подписчиков