Электровоз - это локомотив, питающийся электроэнергией от воздушных линий, третьего рельса или бортового накопителя энергии (например, химической батареи или топливного элемента). третьего рельса или бортового накопителя энергии (например, химической батареи или топливного элемента). Локомотивы с электрическим приводом и бортовым топливным двигателем, таким как дизель или газовые турбины, классифицируются как дизель-электрические или газотурбинные электровозы поскольку комбинация электрогенератор/двигатель служит только для передачи энергии.
Одним из преимуществ электрификации является отсутствие загрязнения от самих локомотивов. Электрификация также приводит к повышению производительности, снижению эксплуатационных расходов.
Электростанции, даже если они сжигают ископаемое топливо, гораздо чище, чем мобильные источники, такие как дизели локомотивов. Кроме того, электроэнергия для электровозов может поступать из экологически чистых и/или возобновляемых источников, включая геотермальную энергию, гидроэлектроэнергию, атомную энергию, солнечную энергию. Электровозы также более тихие по сравнению с дизельными поскольку отсутствует шум двигателя и выхлопных газов, а также меньше механических шумов. Отсутствие возвратно-поступательных частей означает, что электровозы легче обслуживать, что сокращает расходы на обслуживание. Электрические локомотивы идеально подходят для пригородного железнодорожного сообщения с частыми остановками. Они используются на высокоскоростных линиях, таких как ICE в Германии, Acela в США, Shinkansen в Японии, China Railway High-speed в Китае и TGV во Франции. Электровозы также используются на грузовых маршрутах с постоянным высоким объемом перевозок или в районах с развитой железнодорожной сетью.
Электрические локомотивы имеют высокий КПД электродвигателей, часто превышающий 90%. Дополнительную эффективность можно получить за счет рекуперативного торможения, кинетическая энергия рекуперируется во время торможения и возвращает часть энергии на линию.
Главным недостатком электрификации являются затраты на инфраструктуру. Государственная политика в США в настоящее время препятствует электрификации - высокие налоги на недвижимость налагаются на частные компании. Кроме того, в США действуют нормы, регулирующие использование дизельных локомотивов. В Европе и других странах железнодорожные сети считаются частью национальной транспортной инфраструктуры, как и дороги, магистрали и водные пути, и поэтому часто финансируются государством. Операторы подвижного состава платят за пользование железной дорогой. В США, железные дороги не желают делать необходимые инвестиции для электрификации.
Первый известный электрический локомотив был построен шотландцем Робертом Дэвидсоном из Абердина в 1837 году и питался от гальванических элементов. Позже Дэвидсон построил более крупный локомотив под названием Galvani, который был представлен на выставке Королевского шотландского общества искусств в 1841 году. Он был испытан на железной дороге Эдинбурга и Глазго в сентябре следующего года, но ограниченная электрическая мощность, доступная от батарей. не позволила использовать его повсеместно. Первый пассажирский электровоз был представлен Вернером фон Сименс в Берлине в 1879 году. Локомотив приводился в движение двигателем мощностью 2,2 кВт, а поезд, состоящий из локомотива и трех вагонов, развивал максимальную скорость 13 км/ч. За четыре месяца поезд перевез 90000 пассажиров по круговому пути длиной 300 метров. Электричество подавалось по третьему, изолированному рельсу, расположенному между путями. Электричество вырабатывалось стационарной динамо-машиной, расположенной неподалеку. Первый в мире электрический трамвай был построен в Лихтерфельде под Берлином в 1881 году. Ее построил Вернер фон Сименс. В Великобритании электрическая железная дорога Фолька была открыта в 1883 году в Брайтоне. В США электрические локомотивы появились в 1888 году на Ричмондской железной дороге, используя оборудование, разработанное Фрэнком Дж. Спрэгом. В значительной степени раннее развитие электротранспорта было обусловлено растущим использованием туннелей, особенно в городах. Дым от паровых локомотивов был вреден, и муниципалитеты все больше склонялись к тому, чтобы запретить их использование в пределах своих границ.
Электричество быстро стало предпочтительным источником питания для метрополитена. Впервые электрификация на магистрали была применена на четырехмильном участке линии Балтимор Belt Line компании Baltimore and Ohio Railroad (B&O) в 1895 году. Этот путь соединил основную часть B&O с недавно построенной линией до Нью-Йорка, и для этого потребовалось проложить ряд туннелей. Пути на Пенсильванской железной дороге показали, что угольный дым от паровозов может стать серьезной эксплуатационной проблемой. а также помехой для общества.
Железнодорожные подъезды к Нью-Йорку требовали аналогичных туннелей, и проблема задымления там стояла еще острее. Столкновение в туннеле Парк-авеню в 1902 году привело к тому, что законодательное собрание штата Нью-Йорк запретило использование дымящих локомотивов к югу от реки Гарлем после 1 июля 1908 года. В ответ на это в 1904 году были введены в эксплуатацию электрические локомотивы, которые начали работать в 1904 году на Центральной железной дороге Нью-Йорка. В 1930-х годах Пенсильванская железная дорога, которая также ввела электровозы в связи с правилами Нью-Йорка, электрифицировала всю свою дорогу к востоку от Харрисбурга.
Продолжение следует…
Поддержите канал-поставьте лайк