ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ,
правильнее электрифицированные железные дороги. Содержание: I. Эффективность электрической тяги по сравнению с паровой ................................................ '. . 463 II. Выбор системы тока и величины напряжения дляЭ. ж. д............................................................... 465 III. Оборудование электрических ж. д......................... 468 IV. Развитие электрификации ж. д. за границей и в СССР.............................................................................. 474
Электрифицированной, или электрической ж. д. называется дорога, тяговое усилие на которой осуществляется электрическим подвижным составом — электровозами или моторными вагонами. Электрическая энергия подается к электровозу или моторовагону при посредстве контактного провода, к-рым оборудованы электрифицированные пути. Необходимый для электрических ж. д. электрический ток вырабатывается на центральных электрических станциях (ЦЭС) и посредством тяговых жел. — дор. подстанций перерабатывается в необходимое напряжение и род тока для питания контактной сети. Электрической ж. д. принято называть ж. — д. линию, построенную сразу под электрическую тягу, а электрифицированной ж. д. — линию, к-рая перешла на электрическую тягу.
I. Эффективность электрической тяги по сравнению с паровой.
Основными моментами преимущества электрической тяги перед паровой являются: увеличение провозной и пропускной способности жел. дор., экономия топлива, уменьшение потребности рабочей силы при эксплоатации, снижение себестоимости перевозок. В виду отсутствия на электровозе котла и топки весь его габарит может быть использован для помещения в нем двигателей, что позволяет получить ббльшую общую мощность, число сцепных осей можно брать произвольно большим, благодаря чему может быть реализована, при том же давлении на ось, что и у паровоза, значительно превосходящая его сила тяги. — Благодаря возможности реализации большей мощности электровоза и получения почти неограниченной энергии от контактного провода электровоз осуществляет большие технические скорости движения, особенно в трудных условиях профиля. Например на руководящем подъеме, особенно влияющем на общее время хода по перегону, электровоз ВЛ развивает 36, 5 км/ч., а паровоз Эч — 12—15 км/ч.; ФД — 20 км/ч. Цз перечисленных обстоятельств вытекает увеличение веса поезда при электротяге и увеличение пропускной способности (в парах поездов в сутки) и провозной способности (в тоннах в сутки или год). Так, на участке Кизел — Чусовая Пермской ж. д. вес поезда увеличился при электрификации с 700 ж до 1.050 т (зимой с 550 ж до 1.050 ж). Пропускная способность возросла на 45%, провозная способность поднялась с 1, 7 млн. т до 4, 2 млн. т в год. Техническая скорость увеличилась с 19, 4 км/ч. до 28, 6 км/ч. Электрическая тяга устраняет расход высококачественного топлива (жирные угли и нефть), потребляемого паровозом, т. к. центральные электрические станции потребляют низкосортные сорта топлива: местные угли, торф, сланец, водную энергию ит. д. Например на существующих электрифицированных участках сберегается в год: Кизел — Чусовая Пермск. ж. д. — 37.000 т; уч. Москва — Загорск Сев. ж. д. — 47.000 ж; уч. Запорожье — Долгинцево Екатерининской ж. д. — 70.000 т (в условном 7.000 кал.) топли 464
ва, а уч. Зестафони — Хашури Закавк. ж. д. полностью сберегает 45.500 ж мазута, т. к. получает энергию от гидростанций Рион — Загэс.
Сравнительные расчеты показали, что для большого числа дорог электрическая тяга экономически выгоднее паровой. Расчеты выгодности сводятся к сравнению суммы годовых эксплоатационных расходов и отчислений в фонд амортизации при той или иной тяге. В капиталистическом мире к этой сумме прибавляется еще ссудный процент на капитал, затраченный при строительстве. Эксплоатационные расходы делятся на зависящие от движения расходы и независящие. К первым относятся содержание локомотивных бригад, расходы на топливо, энергию и т. д., приближенно пропорциональные по своей абсолютной сумме размерам движения. Ко вторым относятся расходы на станционных служащих, расходы по содержанию ж. — д. полотна и подсобных постоянных устройств. Расходы по амортизации подвижного состава по характеру своему также относятся к зависящим от движения, тогда как амортизация постоянных устройств почти не зависит от грузопотока. Таким образом расходы, Рис. 1. зависящие от величины движения (работы) дороги, должны дать на единицу работы (т/км) постоянную величину — прямую А (рис. 1), а расходы, не зависящие от движения, — кривую В. Поэтому и сумма расходов (А+В) также представляет собой кривую, приближающуюся к параболической.
Но при электрической тяге эксплоатационные расходы, зависящие от движения, значительно менее паровых (прямая Аэл.), так как электровоз требует для обслуживания (локомотивная бригада) одного человека, а не двух или даже трех, как паровоз; стоимость энергии при электротяге меньше, чем топлива при паровой; электротяга дает значительное увеличение скорости и веса поездов, что увеличивает оборот состава и пробег кондукторских бригад, а это в свою очередь уменьшает потребность подвижного состава и численность кондукторских бригад; электровоз требует на единицу работы (т/км) меньше ремонта, смазки и пр. Однако в силу сложных постоянных устройств и их сравнительно большой стоимости (подстанции, контактная сеть) расходы, не зависящие от движения, превосходят паровые (кривая Вэл), почему суммарная кривая (АЭЛ'-\-В9Л) при ’нек-ром грузообороте (т/км) пересекается с (Л+В), будучи всегда выше ее при очень малых грузооборотах.
Грузооборот, к-рому отвечает эта демаркационная линия DF между паровой и электрической тягой, зависит от ряда факторов, различных для каждой страны. Главнейшие из этих факторов — профиль пути, стоимость угля, сжигаемого паровозом, стоимость электрической энергии и число путей дороги. Чем труднее профиль путей, чем дороже уголь, сжигаемый паровозом, чем дешевле электрическая энергия и чем меньше число колей пути, тем
