Троллейбус


Троллейбус

Троллейбус — безрельсовое механическое транспортное средство (преимущественно пассажирское , хотя встречаются троллейбусы грузовые и специального назначения) контактного типас электрическим приводом , получающее электрический ток от внешнего источника питания (от центральных электрических станций)через двухпроводную контактную сеть с помощью штангового токоприёмника и сочетающий в себе преимущества трамвая и автобуса.

К комбинированному подвижному составу электрического транспорта относятся троллейбусы дополнительно оснащённые системами автономного хода на аккумуляторах (контактные электробусы), суперконденсаторах или двигателях внутреннего сгорания .Вариант, в котором электрический и дизельный двигатели имеют независимый привод на колёса, называется дуобусом , а вариант с электрической трансмиссией  — теплоэлектробусом .

Троллейбусы используются преимущественно в городах, однако существуют также и междугородные троллейбусы . Изначально троллейбусы рассматривались в СССР как пригородный транспорт,но позднее стали заменять трамваи на участках, где использование последних затруднено — например, в исторических центрах городов с узкими улицами.

Первый троллейбус был создан в Германии инженером Вернером фон Сименсом , вероятно, под влиянием идеи его брата, проживавшего в Англии доктора Вильгельма Сименса , который опубликовал её в 1880 году в издании Journal of the Society of Arts (vol. XXIX, 1880-1, p. 574) .Электросъём осуществлялся восьмиколёсной тележкой (Kontaktwagen) , катившейся по двум параллельным контактным проводам. Провода располагались достаточно близко друг от друга, и при сильном ветре нередко перехлёстывались, что приводило к коротким замыканиям . Экспериментальная троллейбусная линия протяжённостью 540 м (591 ярд), открытая компаниейв предместье Берлина Галензе ( Halensee ), действовала с 29 апреля по 13 июня 1882.

В том же году в США бельгиец Шарль Ван Депуле запатентовал «троллейбусный ролик» — токоприёмник в виде штанги с роликом на конце. Более надёжный штанговый токоприёмник изобрёл и в 1888 году внедрил в трамвайной сети Френк Спрейг (). Но на троллейбус штанговый токоприёмник установил лишь в 1909 году Макс Шиманн (), и его система с многочисленными усовершенствованиями дожила до наших дней.

В начале XX века троллейбусы существовали только в качестве вспомогательного варианта для трамвайных путей, без перспективы использования в оживленных городских центрах, работая для «растущего, но разобщенного населения».

В России инженер В. И. Шуберский предложил проект троллейбусной линии Новороссийск  — Сухум ещё в 1904 — 1905 годах .Несмотря на глубокую проработку проекта, он так и не был осуществлён. Первая троллейбусная линия была построена лишь в 1933 году в Москве . Первыми троллейбусами Советского Союза стали машины ЛК-1 , названные в честь Лазаря Кагановича .

Двухэтажные троллейбусы были широко распространены во многих европейских городах. В 1938 году в Москве эксплуатировались двухэтажные троллейбусы ЯТБ-3 , однако первая же зима высветила их недостатки: снег и наледь затрудняли управление тяжёлой машиной и вызывали её опасное раскачивание. Кроме того, высота троллейбуса была ограничена высотой существующей контактной сети, рассчитанной на обычные троллейбусы, и низкие потолки создавали неудобства пассажирам. В конце 1939 года выпуск ЯТБ-3 был прекращён, и дальнейших попыток создания двухэтажных троллейбусов не предпринималось, хотя имеющиеся экземпляры продолжали эксплуатироваться вплоть до 1948 года .

Для условий СССР, как и в мире, более продуктивным для повышения пассажировместимости оказалось использование прицепов, троллейбусных поездов и особенно сочленённых троллейбусов , появившихся к концу 1950 -х — началу 1960 -х годов.От троллейбусов с прицепом вскоре отказались, а сочленённые троллейбусы не выпускались в достаточном количестве, поэтому достаточно широкое распространение получили троллейбусные поезда, соединяющиеся по системе Владимира Веклича.

Пик развития троллейбусных перевозок в мире пришёлся на период между мировыми войнами и первое послевоенное время. Троллейбус воспринимался как альтернатива трамваю , который к тому времени казался устаревшим; нехватка автомобильного транспорта, равно как и топлива, в военное и раннее послевоенное время дополнительно способствовала повышенному интересу к троллейбусу. Эти проблемы утратили свою остроту в 60-е годы, в результате чего эксплуатация троллейбуса начала становиться невыгодной, а троллейбусные сети — закрываться. Как правило, троллейбус сохранился там, где не имелось возможности заменить его автобусами — в основном из-за сложного рельефа. К началу XXI века в Австралии , Бельгии и Финляндии полностью отказались от троллейбусов, а в Австрии , Германии , Испании , Италии , Канаде , Нидерландах , США , Франции , Японии сохранились лишь единичные троллейбусные системы.

В СССР, тем не менее, троллейбус продолжил своё развитие. По мнению ряда специалистов, в первую очередь это было связано с острой нехваткой автобусов, их низкой мощностью и малой вместимостью, а также относительной дешевизной электричества. Вместе с тем, имеется и ряд чисто технических причин. Механическая часть троллейбуса более проста по сравнению с автобусом, не имеет топливной системы, системы охлаждения, коробки передач, не требует смазки под давлением. Вследствие этого снижается трудоёмкость регламентных работ, отпадает необходимость в ряде технологических жидкостей — моторное масло, антифриз.

Из восточно-европейских государств лишь в Польше количество троллейбусных систем неуклонно сокращалось, с 12 в середине 70-х годов до трёх к 1990 году. В настоящее время, несмотря на значительные экономические трудности, во многих бывших социалистических странах продолжают эксплуатироваться большинство троллейбусных систем. Сокращение или полная ликвидация троллейбусного движения в ряде городов были вызваны как экономическими, так и чисто субъективными, политическими причинами. Вместе с тем, за тот же период в России были введены в эксплуатацию четыре новые троллейбусные системы (закрыты 5), на Украине — 2 (и две закрыты), в Чехии — 1, в Словакии — 2.

В конце XX — начале XXI века экологические, экономические и иные проблемы, вызванные массовой автомобилизацией, возродили интерес к городскому электротранспорту и в Западной Европе. Однако большинство европейских стран сделало выбор в пользу трамвая, как потребляющего меньше энергии;троллейбусных линий строится мало. Перспективы развития троллейбуса на данный момент остаются неясными.

Движение троллейбусов регламентируется графиком. Основные исходные данные для составления графика — время оборота по маршруту и количество машин на маршруте. Время оборота по маршруту зависит от протяжённости маршрута, частоты расположения остановок, перекрёстков и пешеходных переходов (в том числе и оборудованных светофорами), ограничений скорости на линии, состояния контактной сети, дорог и подвижного состава, затруднённости движения на улицах и других факторов; определяют его опытным путём. В условиях прикрепления водителей (и кондукторов) к машинам необходимо также учитывать предельно допустимую длительность рабочего дня и сроки обедов. Во время оборота включается время (несколько минут) для отдыха водителя. Распределение наличного парка по маршрутам зависит от пассажиропотоков.

На основе общего графика составляются расписания для каждой отдельной машины и иногда для каждой отдельной остановки ( столбовое расписание ). В графиках для отдельных машин обычно указывают не все остановки, а несколько ключевых пунктов маршрута. В последнее время популярен метод составления графиков, называемый тактовым графиком . Тактовым называют график, в котором интервал является точным делителем часа (обычно 10, 15, 20 или 30 минут, иногда 1 час). Расписание прохождения троллейбуса по любой остановке в таком случае повторяется каждый час и легко запоминается, что повышает привлекательность для постоянных пассажиров даже при редком движении.

Водители троллейбусов несут ответственность за исполнение расписания. Согласно российским правилам технической эксплуатации (ПТЭ) троллейбуса, регулярным считается такое движение, которое выполняется в соответствии с расписанием или отклонением от него:

Отслеживают исполнение графика и регулярность движения диспетчеры . В случаях вынужденного прекращения движения на каком-либо участке или сбоев в движении диспетчеры оперативно корректируют график, перераспределяют подвижной состав , обеспечивают выпуск на линию резервных троллейбусов.

Обычно в технических характеристиках троллейбусов указывается максимальная конструкционная скорость 60-75 км/ч. В новых троллейбусах можно встретить установленные в контроллере ограничения, не позволяющие двигаться с большей скоростью. Теоретически возможно создание троллейбусных линий, работающих на большей установившейся скорости, но основным ограничением является контактная сеть и токосъёмники. Проблема в том, что штанговый токоприёмник очень чувствителен к дефектам контактной сети и дорожного покрытия. Также вероятность схода токоприёмника увеличивается при отклонении троллейбуса от контактной сети, что очень сильно ограничивает манёвренность троллейбуса на большой скорости. Для достижения большей скорости требуется применять более сложную подвеску контактной сети (в частности цепную ) и увеличивать прижимную силу токоприёмника (что приводит к ускоренному износу контактных вставок и контактной сети). Поэтому троллейбусы достаточно редко используются на междугородних линиях — они применяются в основном в городах, где разрешено движение с максимальной скоростью 60 км/ч, и где более ценным является их свойство преодолевать крутые подъёмы до 8-12 %.

Также причиной ограничений скорости троллейбуса являются спецчасти контактной сети. Применяемые в СНГ спецчасти имеют следующие ограничения по скорости прохождения

Более современные спецчасти, применяемые в европейских странах, рассчитаны на большую скорость прохождения, но на территории СНГ они применяются достаточно редко.

Троллейбус может оснащаться системой автономного хода, которая позволяет снабжать электроэнергией двигатель троллейбуса в случае, если по каким-то причинам троллейбус не имеет доступа к контактной сети. В качестве источника электроэнергии может использоваться накопитель на аккумуляторах или суперконденсаторах , либо генератор, работающий от двигателя внутреннего сгорания . Обычно системы автономного хода используются для движения на незначительные расстояния (меньше километра). Однако существуют троллейбусы, рассчитанные на длительное движение вне контактной сети. Такие троллейбусы по сути являются электромобилями , лишёнными их важного недостатка — длительного времени зарядки без возможности перемещения. В местах, где троллейбусы после автономного движения подсоединяются к контактной сети могут быть установлены специальные ловушки, упрощающие установку токоприёмников на провода контактной сети, позволяя делать это с помощью дистанционного управления из кабины водителя.

Вспомогательная электрическая аппаратура включает и выключает электродвигатели компрессоров и вентиляторов, аккумуляторные батареи, реле и регуляторы, необходимые для обеспечения правильной их работы, цепи освещения, отопления, сигнализации, электронные маршрутоуказатели, бортовой компьютер, системы связи и навигации и т. п. В современных троллейбусах большинство вспомогательных устройств (за исключением потребляющих большое количество электроэнергии, таких как отопители, компрессоры и т. д.) питаются от отдельного низковольтного источника (12 или 24 В), гальванически развязанного от высоковольтных цепей. Получение низкого напряжения из напряжения контактной сети обеспечивается посредством мотор-генератора , либо статического преобразователя . В случае отсутствия высокого напряжения (при срыве штанг, падении напряжения в контактной сети либо на стоянке) низковольтное электрооборудование получает питание от аккумуляторов.

В ранних конструкциях троллейбусов (например, МТБ-82 ) гальваническая развязка низковольтного оборудования от высоковольтных цепей отсутствовала, низковольтные потребители подключались либо последовательно, либо через балластные сопротивления. Недостатками такой схемы являются опасность поражения электрическим током, повышенный расход электроэнергии, которая рассеивается на балластных сопротивлениях, нестабильность низкого напряжения и проникновение помех в низковольтные цепи.

Обеспечение электрической безопасности является важнейшей задачей при проектировании электрооборудования троллейбуса. В связи с низкой проводимостью шин и дорожного покрытия, между кузовом троллейбуса и землёй при утечке тока на кузов может возникнуть опасная для человека разность потенциалов. Это особенно опасно при посадке и высадке пассажиров, так как при этом ноги человека оказываются на земле, а рука держится за поручень троллейбуса. Также токи утечки опасны для обслуживающего персонала, особенно в моечных цехах. Поэтому предъявляются очень жёсткие требования к проектированию, производству и содержанию троллейбусов. В частности изоляция электрооборудования от кузова троллейбуса должна быть двойной (II  класс защиты от поражения электрическим током ). Изоляторы должны сохранять свои свойства в условиях загрязнения и попадания влаги ( IP-класс 54, или даже 57). Тяговый двигатель должен быть отделён от карданного вала изолирующей текстолитовой шайбой. Такая же шайба должна быть в соединении карданного вала с ведущим мостом. Поручни и ступеньки посадочных площадок также изолируют от кузова. В некоторых странах для троллейбусов используются специальные электропроводящие шины . В процессе эксплуатации троллейбуса требуется ежедневно продувать сжатым воздухом и протирать сухой ветошью опорные изоляторы электрооборудования и измерять токи утечки на кузов троллейбуса. Запрещается эксплуатация троллейбуса, если токи утечки на кузов превышают 3  мА .

Ранее большая часть силового электрооборудования троллейбуса располагалась под полом. На крышу обычно был вынесен лишь радиореактор. Это позволяло упростить задачу отопления салона за счёт тепла, выделяемого пускотормозными реостатами. Однако такая схема имеет много недостатков, связанных прежде всего с электробезопасностью пассажиров. Троллейбус в этом случае не может ехать по луже, глубиной более 10 см, а грязь и противогололёдные реагенты, попадая под днище, не только приводят к утечке тока на корпус, но и способствуют ускоренному износу изолирующих и токоведущих частей. Поэтому в последнее время электрооборудование троллейбуса выносят на крышу в специальные ящики. Кроме всего прочего, такая компоновка электрооборудования позволяет понизить уровень пола в троллейбусе, а также способствует лучшему его охлаждению и понижению шума. Однако в этом случае требуется отдельная система отопления салона, что повышает расход электроэнергии зимой.



Оставить комментарий

Вы должны быть авторизованы, чтобы разместить комментарий.



При копировании или цитировании материалов с сайта ссылка активная индексируемая желательна.