Как работает трамвай

Спецпроект “Трамвай” — как работает самый романтичный транспорт?

Гипнотическая медлительность трамвая и его звенящий, заливистый сигнал будоражили городских романтиков еще сто лет назад, да и, пожалуй, в следующем веке альтернативы очаровательным вагончикам не найдется. “Хорошие новости” провели целый день на рельсах и готовы рассказать о трамваях очень любопытные инсайды.

Ноль целых ноль десятых

Красавица Наташа Павлова вышагивает вдоль рельсов и объясняет: “Трамвай можно водить в обуви на каблуках, если они не выше четырех сантиметров. Перед выездом могут прямо с рулеткой обмерить! Это так же важно, как у врача осмотр пройти”. “А в трубку будете на медосмотре дуть?”, — спрашиваю.

“Ну если для фотосессии, то дуну, конечно. А так-то обычно после праздников дуем, ну или если водитель как-нибудь загадочно себя ведет”.

Алкотестер показывает у Наташи абсолютный ноль, тонометр намерил давление 130 на 80 — можно в космос лететь.

Хотя по сложности управления трамвай, конечно, не космолет “Буран”, ответственность на водителях лежит недюжинная, и здоровья они, в основном, крепкого.

Это наш “вежливый трамвай”. Водитель называет его “иномаркой” — непонятно, почему, ведь разработан и построен вагон в Усть-Катаве.

По салону тут и там наклеены стикеры с вежливыми слоганами, ну и вообще машина создает впечатление образцовой.

Пользуясь терминологией историков, оговоримся: это не “потемкинский” трамвай. Просто водители стараются держать все трамваи в полном порядке, ведь среди тружеников шпалы и пантографа постоянно проходят соревнования профессионального мастерства. В этом году Наталья Павлова заняла в конкурсе третье место.

Если вы угнали трамвай

Наташа хочет уточнить — что именно нужно продемонстрировать в управлении трамваем. Объясняю, что надо как в видеоигре GTA (“Большой автоугон”), когда на все про все пять кнопок и десять секунд времени. Ага, говорит, ну сначала надо запустить бортовую электронику: рубильник рядом с аккумулятором в самом хвосте вагона, за откидной дверцей.

Когда аккумулятор запущен, можно проследовать в кабину и поднять канатом пантограф — те самые “рога” на крыше вагона. Штука очень тяжелая и тугая.

Нога (в нашем случае ножка) водителя всегда давит педаль. Если педаль отпустить, срабатывает тормозная система и трамвай начинает заливисто звенеть. Так что без водителя в кабине вагон никуда не поедет, даже если в него вселится какой-нибудь Скайнет.

Слева выделен рычаг, который по сути педаль газа (правильное название — контроллер). Тумблер посередине отвечает за диапазон скоростей: в маневровом режиме трамвай перемещается практически шепотом. Чтобы двигаться по городу, переключаемся в «рабочий режим». Блок кнопок справа — управление тормозными системами.

“На сегодня аварий по плану нет”

“На сегодня аварий по плану нет” — это такая присказка на удачу, говорится перед рейсом. Хотя у трамвая четыре дублирующих друг друга системы тормозов и довольно невысокая максимальная скорость (больше 70 км/ч разгонять по «железке» уже очень страшно), ДТП с рельсовым транспортом происходят чуть ли не каждую неделю, в основном трамвайчики выходят “потерпевшими”.

Вообще, трамвай можно считать едва ли не самым быстрым общественным транспортом: если рельсы свободны, он (в среднем) движется практически как маршрутка. Путь от депо №2 до конечной на Чичерина со всеми остановками занимает чуть меньше 40 минут. Автор этих строк на личном авто преодолел этот путь (разумеется, соблюдая все правила дорожного движения) за 33 минуты.

Самая главная в трамвае кнопка — звонок. С помощью звонка вагон движется по городу вдвое быстрее: если не звенеть на перекрестках, 18-тонную махину будут постоянно блокировать автомобилисты, вставшие на рельсы. Мы подготовили timelapse видео, на котором хорошо виден “прерывистый” режим движения в удачный день — на рельсы никто не прется, не хамит. А вы блокируете трамвайное движение на перекрестках и при развороте? Позорище, не мешайте трамвайчику!

Самый первый пассажир

В 6:41 “вежливый трамвай” 19-го маршрута выходит в рейс. Первый пассажир садится в районе Каслинской. Иван Петрович — пенсионер, каждый день едет первым трамваем до конечной, там пересаживается в пригородную маршрутку и отправляется на дачу. Первым делом, завидев фотоаппарат, сетует: “Надо было в институте на пятерки учиться, не пришлось бы так рано вам на работу вставать”. Говорит так, что не поспоришь, поэтому отныне буду возить красный диплом инженера-конструктора с собой.

Остальные пассажиры

У нас по ходу пьесы еще одна задача: проверить пассажирскую бдительность. Оставляем на кресле холщовую сумку, вроде как без хозяина. К кондуктору один за другим подходят наши невольные подопытные попутчики: “Там сумка лежит”, “Проверьте, чья сумка”, “Вы посмотрите, что внутри?”. И так каждые две минуты. Успокаиваем и благодарим за внимательность.

Трамвай и желание

Смена водителя длится 12 часов, а чтобы выучиться потребуется 5,5 месяцев. Есть расхожее мнение, что рулят по рельсам только девушки, и есть даже вполне правдоподобная версия, почему так: в нашей стране, которая вечно готовится дать отпор иностранному врагу, тыловые паровозы должны были вести к победе именно представительницы слабого пола. На нынешний момент водителей-мужчин тоже много, так что предрассудки остаются предрассудками.

Еще один миф вокруг электротранспорта это то, что, мол, техника уж сильно устаревшая и уставшая. На самом деле, сегодняшний трамвай по уровню комфорта и оснащения кабины — транспорт самого что ни есть будущего. Самыми крутыми тачками поощряют лучших молодых водителей, к слову.

О строительстве супертрамваев, о “второй молодости” старых вагонов, о том, как сэкономить на покупке вагона 60 миллионов и почему самая современная машина пылится в ангаре — расскажем во второй части нашего спецпроекта. Вот вам пара фотографий для затравки.

За увлекательнейшую экскурсию благодарим водителя трамвая Наталью Павлову и руководителя аппарата МУП «ЧелябГЭТ» Сергея Слесаренко.

Источник

Как едет трамвай? Как устроен механизм трамвая? Виды трамваев

Трамвай — один из видов общественного транспорта, что используется для перевозки людей по определенным маршрутам. Он применяется преимущественно в городах. Его появление приходится на первую половину 19 века. Изначально он был основан на конной тяге. Известно, что первый трамвай начал перевозить пассажиров в Санкт-Петербурге в 1880 году. Что касается регулярного трамвайного сообщения, то впервые его запустили в пригороде Берлина. Популярность этого транспорта возросла, начиная с 1970 года. Это было обусловлено экологичностью трамвая и усовершенствованием его механизма.

Какие типы трамваев различают?

К основным типам трамваев можно отнести следующие:
— городские трамваи. Трамвайные сети в городах обустраиваются с учетом особенностей их планировки. Трамвайные линии пересекаются с автомобильными магистралями на различных уровнях, в том числе на специально обустроенных подземных участках.
— грузовые трамваи. Они появились в те времена, когда широкое распространение получили междугородние трамваи. Этот транспорт используется и сегодня.
— специализированные трамваи. Они служат для обеспечения работы трамвайных хозяйств и некоторых объектов инфраструктуры.
— трамваи междугородного и пригородного назначения. В прошлом они использовались во многих странах. До сегодняшнего дня они сохранились в Бельгии, Австрии и Польше.
— международные трамваи. Существует транспорт, который пересекает не только границы города, но и границы отдельных государств. К примеру на трамвае можно добраться из Германии во Францию.
— водный трамвай. Это речной пассажирский транспорт, курсирующий внутри города.

Как устроен механизм трамвая и каким образом он передвигается?

Конструкция современных трамваев существенно отличается от тех, которые были раньше. Однако некоторые принципы их устройства остались прежними. Электросхема данного вида транспорта включает токосъемник, управление тяговым двигателем, тяговые двигатели и рельсы.

Для того чтобы привести трамвай в движение, водитель поднимает пантограф и включает вагон. Он постепенно поворачивает ручку контроллера или нажимает педаль. После поступления тока на тяговые двигатели вагон ускоряется. Когда достигается оптимальная скорость, ручка контролёра ставится в нулевое положение. После этого вагон передвигается по инерции. Таким образом он может двигаться достаточно долго. Благодаря этому достигается значительная экономия электроэнергии. Для того чтобы трамвай остановился, контролер устанавливается на позицию торможения. Вагон начинает сбрасывать скорость после того, как происходит соединение ТЭДов с реостатами. Механические тормоза включаются после достижения скорости до 5 километров в час. Работу трамваев контролируют диспетчерские пункты, которые находится в районах развилок или оборотных колец. Центральный диспетчер следит за всей системой. В случае аварийных ситуаций он указывает возможные объездные пути.

Какими преимуществами обладает трамвай?

К основным преимуществам трамвая можно отнести следующее:
— более низкие затраты для создания трамвайной системы, чем например затраты на строительство метро;
— дешёвая эксплуатация по сравнению с автобусами и троллейбусами;
— экологичность, обусловленная тем, что трамвай не загрязняет воздух в отличие от автобусов;
— большая провозная способность;
— длительный срок службы, который составляет не менее 40 лет;
— совмещение скоростных и не скоростных участков в рамках одной системы, возможность объезжать аварийные участки;
— экономия электроэнергии;
— безопасность передвижения.

Источник

ОБОРУДОВАНИЕ ТРАМВАЙНОГО ВАГОНА.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТРАМВАЕ.

Трамвай относится к общественному электро-транспорту, который предназначен для перевозки пассажиров и соединения в единое целое всех районов города. Трамвай приводится в движения четырьмя мощными электро-двигателями, получающими питание от контактной сети и отдающим назад в рельс и движущимся по рельсовому полотну.

В городе используются трамваи марки КТМ Усть – Катавского вагонно-строительного завода. Общие сведения о подвижном составе:

— высокая скорость движения, которая обеспечивается четырьмя мощными электро-двигателями, позволяющими развивать максимальную скорость вагона до 65 км/ч.

— большая вместимость, обеспечивается за счёт уменьшения количества сидящих мест и увеличения накопительных площадок, а так же за счёт соединения вагонов состав, а на новых трамвайных вагонах за счёт сочленения вагонов путём увеличения их длины и ширины. Благодаря этому их вместимость колеблется от 120 до 200 человек.

— безопасность движения, обеспечивается за счёт быстро действующих тормозов:

Электро-динамический тормоз. Торможения за счёт двигателя, используется для гашения скорости.

Аварийный электро-динамический тормоз. Используют для гашения скорости если пропало напряжение в контактной сети.

Барабанно-колодочный тормоз. Используется для остановки вагона и как стояночный тормоз.

Рельсовый тормоз. Используется для экстренной остановки в аварийной ситуации.

— комфортабельность обеспечивается за счёт подрессоривание кузова, установки мягких сидений, отопления и освещения.

Всё оборудование делится на механическое и электрическое. По назначению бывают пассажирские, грузовые и специальные.

Специальные вагоны делятся на снегоочистительные, рельсошлифовальные и вагоны-лаборатории.

Основной недостаток трамвая это малая манёвренность, если один встал то другие трамваи за ним то же остановились.

РЕЖИМЫ ДВИЖЕНИЯ ТРАМВАЯ.

Трамвай движется в трёх режимах: тяги, выбега и торможения.

Режим тяги.

На трамвае действует сила тяги, она создаётся четырьмя тяговыми электро-двигателями и направлена в сторону движения трамвая. Силы сопротивления мешают движению, это может быть встречный ветер, профиль рельса или техническое состояние трамвая. Если трамвай неисправен силы сопротивления увеличиваются. Вес вагона направлен вниз тем самым обеспечивая сцепление колеса с рельсом. Нормальное движение трамвая будет при соблюдении условия когда сила тяги меньше силы сцепления (F тяги F сцепления), при этом колесо начинает вращаться на месте, то есть начинает буксовать. При буксовании происходит поджог контактного провода, выход из строя электрооборудования трамвая, появляются выбоины на рельсах. Чтобы буксования не было, при плохой погоде водитель должен плавно переводить рукоятку по ходовым позициям трамвая.

Режим выбега.

В режиме выбега двигатели отключаются от контактной сети и трамвай движется по инерции. Этот режим используется для экономии электроэнергии и для проверки технического состояния трамвая.

Режим торможения.

В режиме торможения включаются тормоза и появляется тормозная сила направленная в противоположную сторону движения трамвая. Нормальное торможение будет при условии, когда сила торможения меньше силы сцепления (F торможения

По бокам кузова окна, установленные в алюминиевые профиля с форточками задвижного типа, правое зеркало заднего вида. Справа три двери задвижного типа, подвешенных на двух верхних и двух нижних кронштейнах. Снизу фальшборта с контактными панелями, боковые габариты и поворотники, боковой маршрутный указатель.

Сзади кузова стекло установленное в алюминиевые профиля, межвагонное электро-соединение, габариты, поворотники, стоп-сигналы и вилка дополнительного сцепного прибора.

Внутреннее оборудование (салон и кабина).

Салон. Подножки и пол покрыты резиновыми ковриками и закреплены металлическими планками. Износ ковриков не более 50%, крышки люков не должны выступать более 8 мм от уровня пола. Возле дверей закреплены вертикальные поручни, а по потолку горизонтальные поручни, все они покрыты изоляцией. Внутри салона установлены сиденья имеющий металлический каркас, оббитый мягким материалом. Под всеми сиденьями за исключением двух установлены отопительные элементы (печи), а под теми двумя находятся песочницы. У дверей установлен дверной привод, у первых двух – справа, а у задней двери – слева. Так же в салоне находится два молоточка для разбивания стёкол, возле дверей кнопки остановки по требованию и аварийное открывание дверей и стоп-краны на пломбах. Между сиденьями переносное сцепное устройство. На передней стенки правила пользования общественным транспортом. Три громкоговорителя внутри и один снаружи салона. По потолку в два ряда идут лампочки закрытые плафонами для освещения салона.

Кабина. Отделена от салона перегородками и задвижной дверью. Внутри сиденье водителя оббитое естественным материалом и регулируемое по высоте. Пульт управления с измерительной, сигнальной аппаратурой, тумблерами и кнопками.

На полу педаль безопасности и педаль песочницы, слева панель с высоковольтными и низковольтными предохранителями. Справа разделитель цепи управления, контроллер водителя, два автомата (АВ1, АВ2). В верхней части стекла указатель маршрута, солнце защитный козырёк, справа верёвка пантографа, 106 панель и один огнетушитель, а второй в салоне заменён ящиком с песком.

Отопление салона и кабины. Осуществляется за счёт печей установленных под сиденьями, а в новых модификациях трамвая за счёт климат-контроля над дверьми. Кабина обогревается за счёт печи под сиденьем водителя, калорифером сзади и стекло обогрев. В салоне вентиляция естественная за счёт форточек и дверей.

Рама трамвая.

Рама это нижняя часть кузова состоящая из двух продольных и двух поперечных балок. Внутри для жесткости и навески оборудования сварены уголки и две шкворневые балки в центре которых шкворни, с помощью их кузов устанавливается на тележки и осуществляется поворот. К поперечным балкам привариваются площадочные и заканчивается рама буферными балками. Снизу к раме крепятся контактные панели, в середине закреплены пусковые и тормозные сопротивления.

Каркас трамвая.

Каркас это вертикальные стойки, которые привариваются по всей длине рамы. Для жесткости соединяются продольными балками и уголками.

Крыша трамвая.

Крышевые дуги, которые приварены к противоположным стойкам каркаса. Для жесткости соединяются продольными балками и уголками. Наружная обшивка состоит из стальных листов толщиной 0,8 мм. Крыша сделана из стеклопластика, внутренняя обшивка из ламинированной ДСП. Между обшивками теплоизоляция. Пол настилается из фанеры, покрывается резиновыми ковриками для электро-безопасности. В полу есть люки, закрытые крышками. Они служат для осмотра оборудования трамвая.

ТЕЛЕЖКИ.

Служат для движения, торможения, поворотов трамвая и навески оборудования.

Устройство тележки.

Состоит из двух колесных пар, двух продольных и двух поперечных балок и одной шкворневой балкой. Оси колесных пар закрытые длинным и коротким кожухом, соединены двумя продольными балками на концах которых есть лапы, через резиновые прокладки ложатся на кожух и снизу скрепляются крышками с помощью болтов и гаек. К продольным балкам приварены кронштейны, на которые установлены поперечные балки, с одной стороны они соединяются через пружины, а с другой стороны через резиновые прокладки. В центре установлены рессорные пружины, на которых сверху подвешиваются шкворневая балка, в центре которой есть шкворневое отверстие через которое на тележки устанавливается кузов и осуществляется поворот.

На поперечных балках установлены два тяговых электро-двигателя, каждый из них соединён со своей колесной парой карданом и редуктором.

Механизмы торможения.

1. При применении электро-динамического тормоза двигатель переходит в режиме генератора.

2. Два барабанно-колодочных тормоза, установленных между карданом и редуктором, служащим для остановки и стояночного тормоза.

Включается и отключается барабанно-колодочный тормоз соленоидом, который крепится на продольной балке.

3. Между колёсными парами установлены два рельсовых тормоза, которые служат для экстренной остановки.

На больших кожухах есть заземление, которые обеспечивают прохождение электрического тока в рельсы. Две рессорные пружины подвешивания смягчают толчки и удары, делая ход мягче, отверстие в центре продольной балки необходимо для осуществления поворота.

Поворотное устройство. Состоит из шкворня, который закреплён на шкворневой балке рамы кузова и отверстие в шкворневой балке тележки. Для соединения кузова с тележками, шкворень заводится в шкворневое отверстие и для легкости поворота закладывается густая смазка и ставятся прокладки. Чтобы смазка не вытекала через шкворень продет стержень, снизу на него одевается крышка и закрепляется гайкой.

Принцип действия. На повороте тележка двигается по направлению рельс и поворачивается вокруг шкворня, а он так как неподвижно закреплён на раме кузова продолжает движение прямо, поэтому на повороте происходит вынос кузова (1 – 1,2 м). На повороте водитель должен быть особо внимательным. Если видит что он не вписывается в поворот из-за габаритов, то должен остановиться и подать звуковой предупредительный сигнал.

РЕССОРНОЕ ПОДВЕШИВАНИЕ.

Устанавливается в центре продольных балок и служат для смягчения толчков и ударов, гашение колебаний и равномерное распределение веса кузова и пассажиров между колёсными парами.

Подвешивание собирается из восьми резиновых колец переложенных для жесткости поочерёдно со стальными кольцами, образуя полый цилиндр внутри, которого встроен стакан с двумя пружинами разной набивки. Снизу под стаканом резиновая прокладка. Сверху на пружины через шайбу одевается шкворневая балка. Рессоры закрепляются в вертикальной и горизонтальной плоскостях. В вертикальной плоскости ставится шарнирная тяга, которая крепится к шкворневой и продольной балке. Для крепления в продольной плоскости по бокам от рессоры приваривается кронштейны и ставятся резиновые прокладки.

Приём рессорного подвешивания. Подходя к вагону визуально убеждаемся что вагон стоит ровно не перекошен, на рессорных подвешиваниях и кольцах нет трещин, на вертикальной шарнирной тяге проверяют её крепежи, а во время движения проверяют отсутствие боковой качки, которая возникает при износе боковых амортизаторов.

КОЛЁСНАЯ ПАРА.

Служит для направления движения трамвая по рельсовому полотну. Состоит из оси неравномерного сечения, на концы одеваются колёса, за ними установлены буксовые подшипники.

Ближе к центру одета ведомая шестерня редуктора, а по обе стороны от неё шариковые подшипники. Ось вращается в буксовом и шариковом подшипниках и закрываются коротким и длинным кожухом, они скреплены болтами и образуют корпус редуктора.

На большом корпусе есть заземляющее устройство, а в малом корпусе ведущая шестерня редуктора. Самое главное это соблюдение размеров между колёсами (1474 +/- 2), за этим размером обязаны следить слесарный персонал в

КОЛЕСО.

Ступица напрессовывается на конец оси и соединяется с ней за единое целое. На ступицу одет колёсный центр с бандажом и ребордой (реборда – выступ, который надаёт колесу соскочить с головки рельса).

Бандаж с внутренней стороны закреплён стопорным кольцом, а с наружной есть выступ. По обе стороны от колёсного центра установлены резиновые прокладки, снаружи закрывается нажимным диском и всё это скрепляется 8-ю болтами и гайками, гайки стопорятся стопорными пластинами.

На ступицу наворачивается центральная (ступичная) гайка и стопорится 2-мя пластинами. Для прохождения тока есть 2-а медных шунта, которые одним концом крепятся к бандажу, а другим к нажимному диску.

ПОДШИПНИКИ.

Служат для опоры оси или вала и уменьшают трения при вращении. Делится на подшипники качения и скольжение. Подшипники скольжение это обыкновенные втулки и их используют при небольших скоростях вращения. Подшипники качения используется когда оси вращаются с большими скоростями. Состоит из двух обойм, между которыми в кольце установлены шарики или ролики. На колёсной паре стоит двух рядный роликовый конический подшипник.

Внутренняя обойма напрессована на ось колёсной пары и зажимается с двух сторон втулками одетыми на ось. На внутреннюю обойму одевается наружная с двумя рядами роликов, обойма установлена в стакан с одной стороны стакан упирается в выступ на корпусе, а с другой в крышку, которая болтами крепится к кожуху колёсной пары. По обе стороны ставятся масло-отражательные кольца, смазка подшипника подаётся через маслёнку (тавотницу) и отверстие в стакане.

Принцип действия.

Вращение от двигателя через карданный вал и редуктор передаётся на ось колёсной пары. Она начинает вращаться вместе с внутренней обоймой подшипника и с помощью роликов перекатывается по наружной обойме, при этом смазка разбрызгивается, попадает на масло-отражательные кольца, а за тем возвращается назад.

КАРДАНЫЙ ВАЛ.

Служит для передачи вращения от вала двигателя к валу редуктора. Состоит из двух фланцевых вилок, двух карданных шарниров, подвижной и неподвижной вилок. Одна фланцевая вилка крепится к валу двигателя, а другая к валу редуктора. В вилках есть отверстия под установку карданного шарнира. Неподвижная вилка сделана в форме трубы с нарезанными внутри шлицами.

Подвижная вилка состоит из балансировочной трубы, с одной стороны приваривается вал с наружными шлицами, а с другой стороны вилка с отверстиями под карданный шарнир. Подвижная вилка заводится в неподвижную, может двигаться внутри её, а длина вала может увеличиваться или уменьшаться.

Карданный шарнир служит для соединения фланцевых вилок с вилками карданного вала. Он состоит из крестовины, четырёх игольчатых подшипников и четырёх крышек. Крестовина имеет хорошо отшлифованные концы, два вертикальных конца вставляются в отверстия вилок карданного вала, а две горизонтальных в отверстие фланцевых вилок. На концы крестовин одеты игольчатые подшипники, которые закрываются крышками с помощью двух болтов и стопорной пластины. Для нормальной работы карданного вала смазка должна быть в игольчатых подшипниках и шлицевом соединении. В шлицевом соединении смазка добавляется через маслёнку, в неподвижной вилке, а чтоб она не вытекала, на вилку наворачивается крышка с войлочным сальником. В игольчатых подшипниках смазка попадает через отверстие внутри крестовин и в дальнейшем периодически закладывается в эти отверстия.

Принцип действия.

Вращение от двигателя передаётся на все части карданного вала, кроме того подвижная вилка ходит внутри неподвижной вилки, а фланцевые вилки поворачиваются вокруг концов крестовин.

РЕДУКТОР.

Служит для передачи вращения от двигателя, через карданный вал на колёсную пару, при этом направление вращения меняется на 90 градусов.

Состоит из двух шестерен: одна ведущая, другая ведомая. Ведущая получает вращение от двигателя, а ведомая через зацепление зубьев от ведущей.

— цилиндрические (валы расположены параллельно друг к другу).

— конические (валы расположены перпендикулярно друг к другу).

— червячные (валы скрещиваются в пространстве).

Редуктор находится на колёсной паре. На трамвае марки КТМ 5 – одноступенчатый, конический редуктор. Ведущая шестерня сделана за одно целое с валом и вращается в трёх роликовых подшипниках, они установлены в стакане, один конец стакана крепится к малому кожуху, а другой закрывается крышкой. Через отверстие в крышке выходит конец вала и уплотняется сальником. На конец вала одет фланец, который закрепляется ступичной гайкой и шплинтуется. К фланцу крепится тормозной барабан (БКТ) и фланцевая вилка карданного вала.

Ведомая шестерня состоит из ступицы, напрессованной на ось колёсной пары, к ней с помощью болтов крепится зубчатый венец, который своими зубьями образует зацепление с ведущей шестерней.

Все эти детали закрыты двумя кожухами, которые образуют корпус редуктора. В нём есть заливное и смотровое отверстия. Через заливное отверстие во внутрь заливается смазка.

Принцип действия.

Вращение от двигателя, через карданный вал передаётся на фланец ведущей шестерни. Она начинает вращаться и через зацепление зубьев вращает ведомую шестерню. Вместе с ней вращается ось колёсной пары и трамвай начинает двигаться, при этом смазка разбрызгивается, попадает на шариковые и роликовые подшипники, тем самым один передний смазывается смазкой редуктора, а два дальних нужно смазывать только через маслёнку.

Неисправности редуктора.

1. Просачивание смазки с каплепадением.

2. Наличие посторонних шумов в работе редуктора.

3. Незатянуты и незафиксированны болты и гайки крепления элементов реактивного устройства.

Если произошло заклинивание редуктора, водитель должен попытаться, с помощью переключения реверсивной рукоятки КВ (вперёд и назад) вернуть редуктор в работу. Если не получается, то сообщает центральному диспетчеру и следует его указаниям.

ТОРМОЗА.

Безопасность движения, обеспечивается за счёт быстро действующих тормозов:

Устройство БКТ.

В нижнем кронштейне есть два отверстия, через них продеты оси с тормозными колодками и закреплены гайками. С внутренней стороны колодок прикреплены тормозные накладки. В верхней части есть выступы, на которые одевается растормаживающая пружина.

В отверстие в верхнем кронштейне продевается ось, на одном конце одевается рычаг и закрепляется гайкой, рычаг через тягу соединён с соленоидом, а на другом конце оси одевается кулачок. По обе стороны от него, на осях одеты две пары рычагов – наружный и внутренний. Наружный роликом упирается в кулачок, а винтом во внутренний рычаг, который через выступ давит на колодки.

Неисправности БКТ.

1. Ослабление крепления деталей БКТ.

2. Заедание поворотных осей.

3. Износ тормозных накладок.

4. Износ разжимного кулачка и роликов.

5. Погнутость тяги соленоида.

6. Неисправность лампочек соленоидов.

7. Ослабление или поломка тормозной пружины.

Приёмка БКТ.

Проверяют при выезде из депо, на «нулевом» рейсе, в специально отведённом месте, обычно в одну или другую сторону от депо, до первой остановки, у столба с табличкой «служебное торможение». На скорости 40 км/ч, при чистых и сухих рельсах и пустом вагоне. Главную рукоятку КВ переводят с позиции «Т 1» на «Т 4» и вагон должен остановиться на расстоянии 45 м, не доезжая 5 м до второго столба. Так же проверяют кнопки «тормоз» и «дотормаживания». Если вагон имеет исправные тормоза, то водитель доезжает до остановки и начинает посадку пассажиров. Если тормоза неисправны, то сообщает центральному диспетчеру и следует его указаниям.

Рельсовый тормоз (РТ).

Служит для экстренной остановки, при угрозе наезда или столкновения. На вагоне четыре рельсовых тормозов, по два на каждой тележке.

Устройство РТ.

Вертикальная подвеска имеет два кронштейна одетых на два болта рельсового тормоза и два кронштейна, приваренных к кронштейнам рессорного подвешивания. Через отверстия продеваются верхние и нижние стержни, которые скреплены между собой шарнирной планкой. Нижний стержень закреплён гайкой, а на верхний одевается пружина, которая приваривается к кронштейну и закрепляется в верхней части регулировочной гайкой.

Чтобы во время движения, независимо от тряски РТ находился строго над головкой рельса, есть горизонтальная подвеска. К кронштейну продольной балке крепится стержень с пружинами и вилкой, концы которой шарнирно крепятся к РТ. К продольной балке приваривается кронштейн, который с внутренней стороны упирается в РТ.

Принцип действия РТ.

РТ включается на позиции КВ «Т 5», при отпуске ПБ, срыве СК, при перегорании 7 и 8 предохранителя и нажатии на кнопку «наставника», на пульте управления.

При включении ток поступает на катушку, она намагничивает сердечник и его полюса. РТ падает с тормозным усилием 5 тонн каждый, пружины сжимаются. При отключении магнитное поле исчезает и РТ размагничиваясь, под действием пружин, поднимается и занимает исходное положение.

Неисправности РТ.

— Имеются трещины на полюсах.

— Незатянуты гайки болтов.

— РТ не должен быть перекошен, вследствие ослабления пружин.

— Имеются трещины на шарнирной планке.

— Неисправны контакторы КРТ 1 и КРТ 2.

— Перегорели ПР 12 и ПР 13.

— Обрыв подводящих проводов.

Приёмка РТ.

Подходя к вагону водитель убеждается, что РТ не перекошены, проверяет их на отсутствие механических неисправностей, подпинывание РТ водитель убеждается, что пружины возвращают тормоз в исходное положение. Зайдя в кабину проверяем срабатывание РТ, для этого ставим главную рукоятку КВ на позицию «Т 5» и через включение контактора КРТ 1, слышно падение всех РТ, стрелка низковольтного амперметра отклонилась на 100 А в право. Затем проверяем включение контактора КРТ 2, через отпуск ПБ, стрелка низковольтного амперметра отклонилась на 100 А в право. Чтобы убедится что все четыре РТ упали, водитель оставляет главную рукоятку КВ на позиции «Т 5», а на ПБ кладёт башмак и выходит из вагона, просматривает РТ на срабатывание. Если один из РТ не сработал, водитель у него проверяет зазор реверсивной рукояткой, он должен быть 8 – 12 мм.

При выезде из депо, у столба с табличкой «экстренное торможение», со скоростью 40 км/ч водитель убирает ногу с ПБ и на сухих и чистых рельсах тормозной путь недолжен превысить 21 м. Так же на всех конечных станциях водитель проводит визуальный осмотр РТ.

ПЕСОЧНИЦА.

Служит для увеличения силы сцепления колес с рельсами, при торможении, чтобы вагон не начал юзить или при строганье с места и при разгоне не буксовал. Песочницы установлены внутри салона, под двумя сиденьями. Одна находится справа и сыпет песок под первую колёсную пару, первой тележки. Вторая песочница находится слева и сыпет песок под первую колёсную пару, второй тележки.

Устройство песочницы.

Две песочницы, установлены в закрытых на замки ящиках, под сиденьями внутри салона. Внутри бункер с объёмом 17,5 кг сыпучего, сухого песка. Рядом расположен электро-магнитный привод, состоящий из катушки и подвижного сердечника. Концы обмотки подключены к низковольтному источнику питания. Конец сердечника через двуплечий рычаг и тягу соединяется с заслонкой. Она установлена на оси прикреплённой к бункеру. Заслонка закрывает отверстие бункера и прижимается к стенке с помощью пружины. Второе отверстие находится в полу, перед заслонкой. Снизу крепится фланец и песочный рукав, конец рукава находится над головкой рельса и удерживается с помощью кронштейна закреплённого на продольной балке тележки.

Принцип действия.

Песочница может работать принудительно и автоматически. Принудительно песочница будет работать только от нажатие на педаль песочницы (ПП), которая расположена на полу, в кабине трамвая, справа.

При экстренном торможении (срыве СК или отпуске ПБ) песочница включится автоматически. Ток подаётся на катушку. В ней создаётся магнитное поле, которое притягивает сердечник, он через двуплечий рычаг и тягу поворачивает заслонку, отверстия открываются и песок начинает сыпаться.

При отключении катушки магнитное поле исчезает, сердечник падает вниз и все детали возвращаются в исходное состояние.

Неисправности.

1. Ослабление крепления деталей.

2. Механическое заедание сердечника.

3. Обрыв подводящих проводов.

4. Короткое замыкание в катушке.

5. Не работает ПП.

6. Не включается РС 1

7. Перегорел ПВ 11.

Приёмка песочницы.

Водитель должен убедиться, что рукав находится над головкой рельса. Зайдя в салон, проверяет наличие сухого и сыпучего песка в бункерах, рычажную систему и поворот заслонки. Ставит на ПП башмак и выходит из вагона, убеждается что песок сыпется. Если не сыпется, то очищает песочный рукав. На конечных станциях, если часто пользовался песком, то проверяет и добавляет из ящиков с песком, которые находятся на станции.

Песочница не эффективна при повороте трамвая, из-за выноса кузова, рукав выходит за головку рельса. Если хотя бы одна песочница вышла из строя, то водитель обязан сообщить диспетчеру и возвращаться в депо.

СЦЕПНОЙ ПРИБОР.

Бывает основной и дополнительный. Дополнительный используется для буксировки неисправного вагона, а основным соединяют трамваи между собой, для работы по системе.

Дополнительный сцепной прибор состоит из двух вилок; самого прибора, который находится в салоне между сиденьями. Вилка с помощью стержня продевается через буферные балки кузова, спереди и сзади. На стержень одевается пружина и закрепляется гайкой.

Переносное сцепное устройство состоит из двух труб, на концах которых есть язычки с отверстиями. В центре, трубы соединены двумя стержнями, что делает сцепку жесткой. При буксировке водитель сначала крепит сцепку к вилке исправного вагона, а затем к вилке неисправного, продевает стержень со струбциной и шплинтует.

Основные сцепные приборы делятся на два типа:

Сцепка типа «рукопожатие» состоит из кронштейна с вилкой, которая крепится к раме кузова. Так же имеется хомут, стержень с головкой, вилка с язычками и отверстиями, рукоятка для ручной сцепки. На один конец стержня одевается хомут с отверстием внутри, для смягчения толчков и ударов, одет амортизатор и закреплён гайкой. Он смягчает удары вызванные при строганье с места и при торможении трамвая.

Хомут основного прибора заводится в вилку кронштейна, через отверстие продевается стержень и закрепляется гайкой. Сцепной прибор может поворачиваться вокруг стержня. Другой конец сцепного прибора ложится на под буферную балку, которая приварена снизу к раме кузова.

Если основной сцепной прибор не используется, то с помощью скобы он крепится к вилке дополнительного прибора.

Автоматический сцепной прибор состоит из трубы, к ней приварена круглая головка. С другой стороны на трубу крепится хомут с амортизатором. У круглой головки по бокам есть две направляющих, между ними язычок с отверстием и снизу под язычком паз для прохождение вилки второго сцепного прибора. В вилках есть отверстие под стержень. Стержень проходит через головку и на него одета пружина. Положение стержня регулируется рукояткой сверху.

С одной стороны сцепной прибор хомутом крепится к вилке кронштейна, а вторая точка крепления – кронштейн приваренный к раме кузова с рессорой, которая так же крепится к раме кузова. Головка скобой крепится к вилке дополнительного сцепного прибора. При сцепке сцепные приборы должны быть закреплены скобами, которая находится в центре буферных балок. Рукоятка должна быть опущена вниз и стержень должен быть виден в пазе.

При сцепке исправный вагон движется к неисправному, пока язычки не зайдут в пазы головок и не скрепятся между собой с помощью стержней.

ДВЕРНОЙ ПРИВОД.

Три двери подвешенные на двух верхних и двух нижних кронштейнах. В кронштейнах есть ролики, которые вставлены в направляющие на кузове трамвая. Каждая дверь имеет свой привод: у первых двух он установлен в салоне справа, а у задней слева и закрыты они кожухом. Привод состоит из электрической и механической части.

С другой стороны оси одевается фрикцион, с помощью которого можно отрегулировать быстроту открывание или закрывание двери. Так же фрикцион может отключать вал двигателя от редуктора, если кого-то зажало дверью или ролик не может двигаться по направляющей.

Принцип действия.

Чтобы открыть дверь водитель поворачивает тумблер на открытие, при этом замыкается электрическая цепь и ток идёт от плюсовой клеммы, через предохранитель, через тумблер, через контактный выключатель на контактор, который подключает двигатель и через муфту, вращение передаётся на редуктор. Звёздочка начинает вращаться и двигает цепь вместе с дверью. Когда дверь полностью открывается, боёк на двери ударяет по ролику конечного выключателя, который отключает двигатель и если все три двери открылись загорается лампочка на ПУ, после чего тумблера возвращают в нейтральное положение.

Чтобы закрыть дверь тумблер поворачивают на закрытие и ток идёт точно также, только через другой конечный выключатель и другой контактор. Он заставляет вал двигателя вращаться в другую сторону и дверь движется на закрытие. Когда дверь полностью закрывается, боёк на двери ударяет по ролику конечного выключателя, который отключает двигатель и если все три двери закрылись загорается лампочка на ПУ, после чего тумблера возвращают в нейтральное положение.

Так же двери можно открыть и с помощью аварийных выключателей, которые находятся в салоне над дверью и опломбированы. Снаружи заднею дверь можно открыть и закрыть тумблером на ящике АКБ. На четырёх-дверных вагонах дверной привод находится сверху и чтобы закрыть дверь вручную нужно рычаг привода повернуть вниз.

Неисправности.

1. Перегорел ПВ 6, 7, 8.

2. Вышел из строя тумблер.

3. Перегорела лампочка.

4. Не срабатывает конечный выключатель.

5. Не работает контактор КПД – 110.

6. Вышел из строя электродвигатель.

7. Произошел обрыв муфты.

8. Вытекает смазка из редуктора, или она несоответсвует времени года.

9. Ослабло крепление звёздочек.

10. Нарушена целостность или крепление цепочки.

Если дверь не открывается и не закрывается нужно закрыть её вручную, для этого водитель вращает муфту и дверь начинает двигаться, после чего доезжает до конечной, если там есть слесарь то оформляет заявку на ремонт и слесарь устраняет. Если же нет слесаря, то водитель сам меняет предохранитель, проверяет ролики конечных выключателей, срабатывание контактора, состояние звёздочек и цепочки. Если дверь и от вращения муфты не двигается, так как заклинило редуктор, то водитель сообщает диспетчеру, высаживает пассажиров и следует указаниям диспетчера. Если произошел обрыв цепочки, то дверь закрывают вручную и фиксируют с помощью башмака или ломика, так же сообща

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Источник

Как получает питание городской и междугородний электрический транспорт

Городской и междугородний электротранспорт стали для современного человека привычными атрибутами его повседневной жизни. Мы давно уже не задумываемся о том, как этот транспорт получает питание. Все знают, что автомобили заправляют бензином, педали велосипедов крутят ногами велосипедисты. Но как же питаются электрические виды пассажирского транспорта: трамваи, троллейбусы, монорельсовые поезда, метро, электропоезда, электровозы? Откуда и как подается к ним движущая энергия? Давайте поговорим об этом.

В былые времена каждое новое трамвайное хозяйство было вынуждено иметь собственную электростанцию, поскольку электрические сети общего пользования еще не были в достаточной степени развиты. В 21 веке энергия для контактной сети трамваев подается от сетей общего назначения.

Питание осуществляется постоянным током относительно невысокого напряжения (550 В), которое было бы просто не выгодно передавать на значительные расстояния. По этой причине вблизи трамвайных линий размещены тяговые подстанции, на которых переменный ток из сети высокого напряжения преобразуется в постоянный ток (с напряжением 600 В) для контактной сети трамвая. В городах, где ходят и трамваи и троллейбусы, данные виды транспорта обычно имеют общее энергохозяйство.

На территории бывшего Советского Союза представлены две схемы электроснабжения контактных сетей для трамваев и троллейбусов: централизованная и децентрализованная. Централизованная появилась первой. В ней крупные тяговые подстанции, оснащенные несколькими преобразовательными агрегатами, обслуживали все прилегающие к ним линии, или линии, находящиеся на расстоянии до 2 километров от них. Подстанции данного типа располагаются сегодня в районах высокой плотности трамвайных (троллейбусных) маршрутов.

Децентрализованная система начала формироваться после 60-х годов, когда стали появляться вылетные линии трамваев, троллейбусов, метро, как то из центра города вдоль шоссе, в отдаленный район города и т. п.

Здесь на каждые 1-2 километра линии установлены тяговые подстанции малой мощности с одним или двумя преобразовательными агрегатами, способные питать максимум два участка линии, причем каждый участок на конце может подпитываться соседней подстанцией.

Так потери энергии оказываются меньше, ибо фидерные участки выходят короче. К тому же если на одной из подстанций случится авария, участок линии все равно останется под напряжением от соседней подстанции.

У троллейбуса контактная сеть разделена секционными изоляторами на изолированные друг от друга сегменты, каждый из которых присоединен к тяговой подстанции при помощи фидерных линий (воздушных или подземных). Это легко позволяет производить избирательное отключение отдельных секций для ремонта в случае их повреждения. Если неисправность случится с питающим кабелем, возможна установка перемычек на изоляторы, чтобы запитать пострадавшую секцию от соседней (но это нештатный режим, связанный с риском перегрузки фидера).

Тяговая подстанция понижает переменный ток высокого напряжения от 6 до 10 кВ и преобразует его в постоянный, с напряжением 600 вольт. Падение напряжения на любой точке сети, согласно нормативам, не должно быть более 15%.

Троллейбусная контактная сеть отличается от трамвайной. Здесь она двухпровдная, земля не используется для отвода тока, поэтому данная сеть устроена сложнее. Провода располагаются друг от друга на небольшом расстоянии, поэтому требуется особо тщательная защита от сближения и замыкания, а также изоляция на местах пересечений троллейбусных сетей между собой и с трамвайными сетями.

Поэтому на местах пересечений устанавливаются специальные средства, а также стрелки на местах ветвлений. Кроме того выдерживается определенное регулируемое натяжение, предохраняющее от захлестов проводов во время ветра. Вот почему для питания троллейбусов используются штанги — другие приспособления просто не позволят соблюсти все эти требования.

Штанги троллейбусов чувствительны к качеству контактной сети, ведь любой ее дефект может послужить причиной соскока штанги. Есть нормы, согласно которым угол излома в месте крепления штанги не должен быть более 4°, а при повороте на угол более 12° устанавливаются кривые держатели. Токосъемный башмак движется вдоль провода и не может поворачивать вместе с троллейбусом, поэтому здесь необходимы стрелки.

Во многих городах земного шара с недавних пор ходят монорельсовые поезда: в Лас-Вегасе, в Москве, в Торонто и т.д. Их можно встретить в парках развлечений, в зоопарках, монорельсы используются для обзора местных достопримечательностей, и, конечно, для городского и пригородного сообщения.

Некоторые монорельсовые поезда устроены таким образом, что как-бы насажены на колею сверху, подобно тому, как человек сидит верхом на лошади. Некоторые монорельсы подвешиваются к балке снизу, напоминая гигантский фонарь на столбе. Безусловно, монорельсовые дороги более компактны чем обычные железные дороги, но их строительство обходится дороже.

Некоторые монорельсы имеют не только колеса, но и дополнительную опору на основе магнитного поля. Московский монорельс, например, движется как раз на магнитной подушке, создаваемой электромагнитами. Электромагниты находятся в подвижном составе, а в полотне направляющей балки — стоят постоянные магниты.

В зависимости от направления тока в электромагнитах подвижной части, монорельсовый поезд движется вперед или назад по принципу отталкивания одноименных магнитных полюсов — так работает линейный электродвигатель.

Кроме резиновых колёс у монорельсового поезда есть ещё и контактный рельс, состоящий из трёх токоведущих элементов: плюс, минус и земля. Напряжение питания линейного двигателя монорельса — постоянное, равное 600 вольт.

Электропоезда метрополитена получают электричество от сети постоянного тока — как правило, от третьего (контактного) рельса, напряжение на котором составляет 750—900 Вольт. Постоянный ток получают на подстанциях из переменного тока с помощью выпрямителей.

Контакт поезда с контактным рельсом осуществляется через подвижный токосъемник. Располагается контактный рельс права от путей. Токосъемник (так называемая «токоприемная лапа» ) находится на тележке вагона, и прижимается к контактному рельсу снизу. Плюс находится на контактном рельсе, минус — на рельсах поезда.

Кроме силового тока, по путевым рельсам течет и слабый «сигнальный» ток, необходимый для работы блокировки и автоматического переключения светофоров. Также по рельсам передается информация в кабину машиниста о сигналах светофоров и разрешенной скорости движения поезда метро на данном участке.

Электровозом называют локомотив, движимый тяговым электродвигателем. Двигатель электровоза получает питание от тяговой подстанции через контактную сеть.

Электрическая часть электровоза в целом содержит не только тяговые двигатели, но и преобразователи напряжения, а также аппараты, подключающие к сети двигатели и прочее. Токоведущее оборудование электровоза находится на его крыше или капотах, и предназначено для соединения электрооборудования с контактной сетью.

Регулировка тягового усилия и скорости движения электровоза достигается изменением напряжения на якоре двигателя и варьированием коэффициента возбуждения на коллекторных двигателях, или подстройкой частоты и напряжения питающего тока на асинхронных двигателях.

Регулирование напряжения выполняется несколькими способами. Изначально на электровозе постоянного тока все его двигатели соединены последовательно, и напряжение на одном двигателе восьмиосного электровоза составляет 375 В, при напряжении в контактной сети 3 кВ.

Преобразователи электроэнергии внутри электровоза необходимы для изменения рода тока и понижения напряжения контактной сети до необходимых величин, соответствующих требованиям тяговых электродвигателей, вспомогательных машин и прочих цепей электровоза. Преобразование осуществляется прямо на борту.

На электровозах переменного тока для понижения входного высокого напряжения предусмотрен тяговый трансформатор, а также выпрямитель и сглаживающие реакторы для получения постоянного тока из переменного. Для питания вспомогательных машин могут устанавливаться статические преобразователи напряжения и тока. На электровозах с асинхронным приводом обоих родов тока применяются тяговые инверторы, которые преобразуют постоянный ток в переменный ток регулируемого напряжения и частоты, подаваемый на тяговые двигатели.

Электропоезд или электричка в классическом виде берет электричество с помощью токоприемников через контактный провод или контактный рельс. В отличие от электровоза, токоприемники электрички располагаются как на моторных вагонах, так и на прицепных.

Если ток подается на прицепные вагоны, то моторный вагон получает питание через специальные кабели. Токосъем обычно верхний, с контактного провода, осуществляется он токосъемниками в форме пантографов (похожих на трамвайные).

Обычно токосъем однофазный, но существует и трёхфазный, когда электропоезд использует токоприёмники специальной конструкции для раздельного контакта с несколькими проводами или контактными рельсами (если речь идет о метро).

Электрооборудование электрички зависит от рода тока (бывают электропоезда постоянного тока, переменного тока или двухсистемные), типа тяговых двигателей (коллекторные или асинхронные), наличия или отсутствия электрического торможения.

В основном электрическое оборудование электропоездов схоже с электрооборудованием электровозов. Однако на большинстве моделей электропоездов оно размещено под кузовом и на крышах вагонов для увеличения пассажирского пространства внутри. Принципы управления двигателями электропоездов примерно те же, что и на электровозах.

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Как поворачивает трамвай ⁠ ⁠

Трамвай – старейшина транспорта – и сейчас довольно популярен среди пассажиров, не смотря на зачастую устаревшие конструкции и некоторые проблемы как с внешним видом, так и с ходом.

Вы когда-нибудь задумывались о том, как управляются трамвайные стрелки? Вы же, наверняка, замечали, что иногда выходит вагоновожатый и переводит ее ломиком. Но это редко. А в основном, она сама переключается. Так вот откуда она, стрелка, знает, куда надо перевестись.

А мы сейчас расскажем. Конечно, стрелка ничего заранее не знает. И нет никакой программы, в которой заранее была бы задана последовательность переключения стрелок. И нет никакого стрелочника, который следил бы за всем дистанционно.

Все проще. Водитель трамвая сам может выбирать, в какую сторону направить вагон. Если предельно упростить процесс, то получается вот что. По умолчанию стрелка стоит в положении направо.

Метров за 20 до стрелки на контактном проводе трамвая установлено специальное устройство.

Если водителю надо направо, то в момент проезда устройства трамвай должен идти накатом, с выключенным двигателем. Если нужно перевести стрелку налево, то устройство нужно пройти с включенной тягой. Тогда стрелка переведется. После прохода трамваем левого поворота, стрелка возвращается в правое положение.

Устройство – это сериесные воздушные контакты. Существуют стрелки, где для поворота в ту или иную сторону необходимо действовать наоборот.

Как именно устроена электросхема стрелки, что происходит при проезде сериесных контактов, и как стрелка возвращается в исходное положение.

Внутри срелочного механизма установлено два магнита; внутри обоих магнитов проходит якорь. При включении одного из магнитов якорь втягивается, передавая усилие на специальную планку, соединённую с перьями стрелки и они переводятся в нужном направлении.

Перед стрелочным переводом висят два вида контактов: сериесные и шунтовые. Сериесный контакт представляет собой пластину, к которой подводится напряжение с магнита, переводящего стрелку в левое положение. При проезде этого контакта со скоростью не более 5 кмч если водитель включит питание двигателей или замкнёт соответствующую кнопку произойдёт замыкание цепи магнита на «землю» через силовую цепь трамвая (через двигатели) или через специальное сопротивление (при нажатии на кнопку). Магнит сработает и переведёт стрелку. при этом включается схема блокировки (далее объясню зачем).

Шунтовые контакты представляют собой два провода, висящих рядом с контактным проводом. Если вагон проехал сериесный контакт на выбеге, т. е. с отключенными двигателями (или не нажатой кнопкой «стрелка»), и, соответственно цепь стрелки не заблокирована, то шунтовые контакты переведут стрелку в положение «направо». Происходит это очень просто: пантограф (токоприёмник) при прохождении замыкает эти контакты с контактным проводом и на магнит поступает напряжение с контактной сети; соответственно, стрелка переводится.

За стрелочным переводом на расстоянии около 25 м висят разблокировочные шунтовые контакты. После проезда стрелки вагон при помощи этих контактов разблокирует стрелку; при этом стрелка остаётся в том же положении.

И последнее: для чего нужна блокировка?

1. Для того, что бы при переводе стрелки «налево» отключить шунтовые контакты, иначе при прохождении их токоприёмником стрелка переведётся «направо»;

2. Для того, что бы избежать «подсечки» сзади идущим вагоном. Иногда, к сожалению, недобросовестные водители нарушают допустимую правилами технической эксплуатации дистанцию и могут «подсечь идущий впереди вагон, особенно, если это система многих единиц (сдвоенный вагон).

Если стрелка не исправна или что-то не сработало, водителю переводить ее вручную ломиком.

Троллейбусные стрелки устроены примерно также. Но там переводятся не рельсы, а «перья на проводе», направляя токосъемники троллейбуса в нужную сторону, а возврат стрелок в исходное положение производится пружиной, т. е. специальной электрической схемы управления не требует.

Кстати, за рубежом активно используется другой способ. При выезде из депо водитель выставляет на специальном устройстве номер своего маршрута. Вагон при движении непрерывно излучает закодированный сигнал, который принимается антеннами каждой стрелки и приемник определяет необходимое направление движения.

Несмотря на то, что мы живем в XXI веке, перевод стрелок в некоторых городах по-прежнему переводят ручным способом. Помните такую картину, когда вагоновожатый выходит из своей кабины с металлическим прутом, направляясь к рельсам. Вот он и открывает возможность изменить путь по старинке.

Неудобно, конечно, и в снег и в дождь выбегать на проезжую часть, чтобы изменить направление движение своего маршрута. Да и кабинку вагоновожатого оставлять без присмотра нельзя. Но в этом можно усмотреть и ретро-составляющую. Как и сам трамвай, который пытаются вытеснить другие виды транспорта.

Как поворачивает трамвай? Вот так. Ыыыыыкхххххсссссвииииииии

я афигел, когда увидел как нас обогнал троллейбус, когда мы находились в другом троллейбусе

вот буквально полчаса назад ехал в трамвае около двери водителя

и видел, как тётенька при подъезде к стрелке, нажала кнопку «стрелка», и стрелка перед трамваем перевелась

Ты че такой сериесный?

2019й год. Век прорывных технологий
во всех трамваях и троллейбусах Самары уже давно действует бесконтактная оплата.
Однако, стрелки на каждом перекрёстке по-прежнему переключаются ломиком (((

Ниче не понятно, но очень интересно)

А как реально он поворачивает? У него колесная база поворачивается или нет? У поездов, насколько я знаю, колесная база (или как оно называется) не поворачивается, а сам поезд совершает поворот за счет изогнутых колес. Но у трамвая таковых не наблюдается + трамвайные рельсы обладают кромкой. Всегда было интересно, как трамвай на поворотах не съедает рельсы.

В Петербурге сериесные контакты называются «лирой».

И да, там же действует две системы, вторая у концессионного трамвая «Чижик», у него уже используется радиосигнал. Хоть у Чижа, правда, поставили СЦБ с контролем обычных светофоров и установки приоритета трамваю, но это отдельная песня.

«Если нужно перевести стрелку налево, то устройство нужно пройти с включенной тягой». Если мне не изменяет память, то такая система была на старых (контакторных) вагонах. Да, тягой можно переключать, но на современных трамваях и троллейбусах есть переключатель «стрелка под током» «стрелка без тока». На новых «Витязях» уж точно)

Разные есть способы перевода стрелки. В том числе и с централизованным управлением, когда линейный работник, словно диспетчер на ж/д, с отдельного пульта переключает стрелки и определяет порядок движения вагонов.

Из тех стрелок, что переключаются автоматически, но из кабины, можно выделить следующие типы:

— С постоянными направлениями: «под током» (двигатели включены) всегда направо, «без тока» (двигатели выключены, движение выбегом) всегда налево. Такая система работает в СПб.

— С главным направлением: срелка по умолчанию лежит в одном направлении (на самый загруженный маршрут; всегда влево; всегда вправо; всегда прямо [у большинства российских стрелок одно направление всегда прямое, даже если за стрелкой начинается кривая]), и для её перевода требуется проехать датчики* «под током», после чего она возвращается на исходное направление.

— Стрелки, где при проезде «под током» перо переводится на противоположное направление (независимо от исходного) и остаётся в таком положении.

Старейшая система, созданная в Ленинграде И.М. Ботвинником ещё в 1938 году, включает в себя:

— Собственно, сами добавочные провода стрелочного перевода (на фото в статье, хотя могут различаться). Контактная вставка токоприёмника замыкает добавочный и троллейный (контактный) провода, подавая питание на стрелочный перевод (могут использоваться как соленоиды, так и другие виды приводов). Направление, в которое переведётся стрелка, определяется так:

— Входной блокировочный контакт. Обычно расположен на троллейном проводе в метре за добавочным проводом, и за 20 метров до стрелки. При его замыкании срабатывает ещё один контактор, нормально-замкнутый, с шунтом самоподпитки (или аналог пускателя, возможны варианты). Пока он не сработал, через него идёт питание стрелочного механизма, после срабатывания цепь питания размыкается, зато замыкается побочная цепь, поддерживающая контактор разомкнутым. В этом режиме питание стрелки отключается во избежание срабатывания перевода под трамваем.. И ещё одна цепь, о которой ниже.

— Блокировочный (лирный) фонарь. Загорается при снятии питания со стрелки. Исторически служил для подсветки стрелки в тёмное время суток, одновременно сигнализируя о снятии питания со стрелки. Соответственно, раньше выполнялся в виде фонаря, направленного на стрелку, сегодня же, когда уличное освещение стало гораздо ярче, чаще выполняется в виде небольшого семафора или бело-лунной светофорной секции. Также зажигается при ручном отключении питания стрелки или перегорании её предохранителя.

— Выходные блокировочные контакты. Устанавливаются через 30 метров после стрелки, над каждым возможным путём. При их замыкании снимается подпитка блокировочного контактора, описанного ранее (или переключается пускатель), гаснет блокировочный фонарь, восстанавливается питание стрелки.

Именно на основе этой, старейшей в мире, системы, разработаны все остальные варианты. Включая и более простые. Например, где входные блокировочные контакты совмещены с добавочными проводами. Или, где вся автоматизация ограничивается только добавочными проводами, без фонаря и блокировочных контактов.

В принципе, говорить по этой теме можно много и долго. Основыные вопросы раскрыты в книгах «Устройство и эксплуатация трамвая», изданных в Москве в 1977 и 1988 годах (позднее издание легко найти в свободном доступе), а локальные моменты. можно спросить у непосредственных эксплуатантов. В том числе и у меня.

Источник

Как работает трамвай 21 века в Петербурге

Трамвайная система «Чижик» в Петербурге — пример настоящего современного трамвая. Здесь не просто закупили новые вагоны или отремонтировали рельсы — здесь за несколько лет перезапустили трамвай с нуля. Но остановки, пути и вагоны — не самое интересное, самое важное скрыто от взгляда пассажиров.

Современный трамвай — это в первую очередь транспортный сервис. Жители должны иметь возможность гарантированно и быстро добраться до нужного места, трамвай не должен уступать метрополитену — именно так трамвай работает во всём развитом мире. Для этого нужно не только построить пути и платформы, самое главное — правильно настроить работу и понимать свои приоритеты.

Как можно видеть почти по любой трамвайной системе России, к трамваю у нас относятся по остаточному принципу и вообще не понимают, что с этим делать. Многие смирились, что трамвай стал бабковозом на иголке дотаций из бюджета.

Многие проблемы создают бюрократия и организационная импотенция. За пути отвечают одни, за электричество — другие, за остановки — третьи, за приоритет и светофоры — четвёртые, за организацию маршрутов — пятые, и так далее. В такой ситуации ответственность размазывается, появляется узость мышления лишь внутри своей зоны.

Даже внутри транспортных предприятий часто нет понимания, зачем нужен трамвай и как конкурировать за пассажиров. Самый простой пример: пути ремонтируют не там, где ездит больше людей, а там, где проще это сделать службе путей. Количество же разных инструкций и правил для водителей порою превышает все разумные границы — человек работает не исходя из мотивации делать свою работу хорошо, а лишь из страха репрессий.

В Чижике же всё иначе. Сегодня мы посмотрим на депо и организацию работы, когда условия направлены на заботу о своих сотрудниках и удобстве горожан.

Всё под ключ

Два года назад я уже показывал и рассказывал о системе «Чижик» — тогда работала лишь часть маршрутов, строители заканчивали строить новые линии и депо. С 1 сентября прошлого года работают все 4 маршрута:

Это концессионный проект — строительством и работой занимается частная компания ТКК. Бизнес инвестировал в проект и будет заниматься работой системы, после чего должен будет передать всё хозяйство городу в нормальном виде. Например, перед передачей концессионер обязан закупить новые или капитально обновить все 23 вагона.

Взамен город даёт возможность вести бизнес и зарабатывать на перевозках, обязуется убрать дублирование другими маршрутами (не сделано по сей день), гарантирует минимальный уровень доходов — если по каким-либо причинам он будет меньше, город компенсирует разницу из бюджета. Само собой, я пересказал очень поверхностно, чтобы у вас было общее понимание.

Цена проекта с закупкой вагонов и эксплуатацией в течение 30 лет — 33,7 млрд рублей. Гарантированный минимум от города страхует концессионера от непредвиденных ситуаций (типа коронавируса), но есть здоровая мотивация сделать сервис как можно лучше и заработать как можно больше денег.

Концессионер выстраивал всю инфраструктуру под себя, от остановок до контактной сети. За счёт этого на линии ставили не что дешевле и проще закупить, а надёжное оборудование. Простой пример: автоматические стрелки РАБОТАЮТ, их не надо ковырять и портить ломом. Рассказали, что пробовали разных производителей, чешские по цене-качеству оказались лучше всех. Муромский же завод (единственный российский производитель) вёл себя крайне странно и ничего нормального предложить не смог.

При долгосрочных инвестициях считается жизненный срок всей системы, дешевле сразу сделать нормально, чтобы потом не закрывать линию каждый месяц на ремонт.

У бизнеса меньше бюрократии. Если вне «Чижика» за одну остановку могут отвечать 5-10 разных ведомств – на согласование переноса или подключения электричества могут уйти годы, здесь же всё делает единый оператор.

Как оно ездит

Все 4 маршрута обслуживаются 20 трамваями Штадлер, ещё 3 в запасе. В контракте город прописал максимальную загрузку вагонов, чтобы было не более 80% от максимальной вместимости. В пик до коронавируса за день «Чижик» перевозил до 80 тысяч пассажиров. Обособление путей 100%:

Расписание составлено с тактом и стыкуется друг с другом:

Все трамваи оборудованы трекерами. Перед выездом водитель вбивает номер маршрута, а дальше автоматика сама объявляет остановки, переводит стрелки в нужную позицию, проверяет соблюдение графика и координирует работу светофора.

Такты на перекрёстках сделаны с учётом графика трамваев, но если есть небольшое отставание, то автоматика даст сигнал для увеличения зелёного трамвая на 10 секунд. Если отставание большое, то всем другим трамваям даётся сигнал для задержки на 2 минуты — это нужно для координации проезда на самом сложном перекрёстке и оборота трамваев. Сейчас линия работает на пределе, поэтому за графиком следят строго.

Для сравнения, в Москве светофоры видят приближение трамвая за счёт индукционных петель. В отличие от петель, радиометки понимают маршрут и едет ли вагон по расписанию. В диспетчерской «Чижика» все стрелки можно переключать дистанционно, без ломика и выхода водителей.

Это диспетчерская. Типовые проблемы решает компьютер с одобрения человека, но у диспетчера полный контроль над ситуацией в депо и на улицах. Связь с водителями двусторонняя, в основном это текст на специальном табло, но есть голосовая. Есть возможность выводить информацию на остановках текстом и голосом. Например, в случае сбивания графика или аварии пассажиры узнают об этом сразу.

Средняя скорость трамваев 25 км/ч, это очень хороший показатель. Для сравнения, средняя скорость поездов московского метро 40,78 км/ч. Трамваи или ездят, или в депо — нет ситуаций, когда водитель ушёл на обед или в туалет, а техника простаивает. Трамвай — крайне дорогое удовольствие, которое должно работать и зарабатывать, а не стоять без дела.

Для этого на конечной «Ладожская» есть пункт с подменными водителями, туалетом и небольшой кухней, он слева:

Зайцы

Здесь нет кондукторов, потому что это очень дорого — нужно удваивать штат и выплаты. Зато есть выборочные проверки контролёрами. С этим у нас большие проблемы, потому что контролёры могут выписывать штрафы, но не имеют права задерживать людей.

Оператор несколько раз пытался «собрать» полный комплект, чтобы искать, задерживать и штрафовать безбилетников — пришлось собирать комиссию из 12 человек (. ) из разных ведомств. В итоге бригады контролёров оператора выборочно проверяют рейсы, но скорее своим видом пугают зайцев и побуждают оплатить проезд.

Сейчас безбилетников около 10%. Если нанять штат кондукторов и поставить их в каждый вагон, то даже 100% оплата не покроет расходов на зарплату и социальные выплаты. Поэтому выборочные проверки контролёрами остаются самым эффективным методом.

У каждого контролёра есть специальный телефон с валидатором для проверки оплаты, небольшой принтер и рулетка. Принтер нужен лишь для печати льготных билетов. Рулетка — для проверки габаритов багажа.

Удобства для сотрудников

Здесь происходит магия, закрытая от взора обывателей. Депо построено рядом с недостроенным ещё в советское время трамвайным парком:

Мелочь, а приятно!

На входе ресепшен и зона отдыха:

Депо разделено на зоны по этажам, сверху офисные помещения, а всё необходимое для водителей и контролёров — внизу.

Мы были вечером, столовая была закрыта, зато кафетерий открыт всегда. Утренние и ночные смены добираются до депо на Яндекс Такси — это оказалось дешевле и удобнее служебного транспорта.

Раздевалка с душевыми. Форму для сотрудников закупает и стирает предприятие — это недорого, зато снимает головную боль с работников.

Туалеты — хороший показатель любого предприятия. Человеку свойственно справлять естественные нужды, вне зависимости от графика и загрузки. Это крайне интимный процесс, когда человек максимально беспомощен.

Если у вас туалет уровня «дырка в полу» без бумаги, то пользоваться им нет никакого желания — сотрудник будет терпеть до дома, думая не о работе, а о туалете. Думаю, вы осознаёте, что в случае водителя трамвая важно смотреть за дорогой и безопасностью, а не считать секунды до конца дня, прыгая с одной ноги на другую. При виде местных туалетов у меня не было ни грамма отвращения к месту — всё чисто, аккуратно и с бумагой, прямо как дома.

Перед выходом на смену нужно пройти медицинскую проверку, для этого здесь стоит специальный аппарат с компьютером. Техника проверяет уровень алкоголя, реакцию и общее самочувствие. Для надёжности рядом сидит медик, который может даже после успешной сдачи тестов запретить выезд.

Если же техника заметит отклонение, то личная карта-пропуск сотрудника автоматически заблокируется.

В общем, для сотрудников здесь есть все условия, чтобы они думали о работе, а не о чём-либо ещё. Простые человеческие условия, чтобы работник выкладывался по полной и отбивал свою зарплату. По сравнению с городским предприятием, платят тут примерно на 10% больше, но меньше лишней головной боли и лучше условия.

Техническая зона

До постройки депо трамваи обслуживали во временном гараже, сейчас он передан обратно городу. Собственный же трамвайные парк идёт с нормальными канавами, подъёмниками и мойкой:

Самые сложные работы проводят на первой канаве — здесь ближе всего до складов с запчастями:

Здесь обтачивают колёсные пары, чтобы трамвай ехал тихо и ровно. Весь процесс автоматизированный, тут же весы для мониторинга.

Тележку с колёсами можно при необходимости вытащить из трамвая и отвезти на обслуживание:

Канавы под и рядом с трамваем для доступа из любой удобной точки. Всё ровно, опасные зоны помечены, никакого лишнего мусора:

Балконы для обслуживания оборудования на крыше:

Производитель сам ремонтирует трамваи в первые 5 лет.

Собственная мойка. Потому что куда приятнее садиться в чистый трамвай каждое утро, смотреть в большое окно на город, а не любоваться грязью.

Что дальше?

Город наконец-то достроил соединение линий «Чижика» с общегородской сетью у Ладожского вокзала на Гранитной улице. Но кто и куда на ней будет ездить — не очень понятно. Договора между концессионером и городским предприятием на пользование путями, контактной сетью и подстанциями пока нет. Трамваи привычно оборачиваются со сменой кабины:

На Ириновском проспекте пытаются сделать пересадку с «Чижика» на городской маршрут 10. Для этого нужно будет выйти из одного трамвая, перейти пути и сесть в другой:

Но в обозримом будущем у «Чижика» зреет проблема. Хотя это одновременно ещё и возможность для развития. Вся система заточена на подвоз жителей к метро «Ладожская», но её планируют закрыть на реконструкцию.

Тут есть несколько вариантов:

В городе уже разыграли конкурс нового концессионного трамвая по маршруту «Станция метро «Купчино» — пос. Шушары — Славянка». Видимо, практика «Чижика» считается успешной, но концессионер уже другой — ООО «БалтНедвижСервис»:

Инвестору предстоит построить не менее 21 км трамвайных путей с пятью мостами и эстакадами, трамвайное депо и минимум 15 остановок, закупить и эксплуатировать не менее 21 трамвая. Средняя скорость движения составит 25 км/ч с учетом остановок, сообщила администрация, время в пути – 30–35 минут.

. частные инвестиции составят минимум 25,9 млрд руб., а платить концессионеру город начнет на этапе эксплуатации – по первоначальным условиям конкурса не более 89,6 млрд за 30 лет. — Ведомости

ТКК же предлагало городу и области проект связи «Чижика» со Всеволожском. Протяженность планируемой ветки составит 13,5 км: 3,2 км по территории Петербурга, 10,3 км — Ленобласти. Проект оценивается в 16 млрд рублей, но область не готова гарантировать оплату минимальных затрат перевозчика. В общем, про этот проект пока ничего не понятно.

Почему «Чижик» — лучший трамвай России?

Потому что здесь всё организовано по уму! Трамвай — очень дорогой вид транспорта с огромным потенциалом. Здесь его используют максимально эффективно! Вся система выстроена под то, чтобы трамвай работал, приносил деньги и отбивал вложения. Это здоровое использование инфраструктуры.

Всё максимально просто, но одновременно сложно. Здесь умеют считать и зарабатывать деньги, это кардинально меняет мышление и эффективность труда. Например, технические службы в случае схода трамвая или сбивания интервалов из-за конкретного косяка сразу лишаются премии — в их же интересах, чтобы всё работало как часы.

Другой пример: здесь не стали создавать свою службу на случай схода трамвая с рельсов, закупать технику и держать штат — оператор заключили договор с РЖД, у которого всё это уже есть.

Сделайте хороший сервис, и к вам пойдут люди — это простой принцип работы общественного транспорта. До прихода «Чижика» и перезапуска маршрутов трамваи на этих направлениях ежедневно перевозили приблизительно 38 тысяч пассажиров — сейчас в пик 80 тысяч, а в среднем около 66 тысяч.

Если бы сам город увидел потенциал, нормально организовал работу и вложился бы в проект подобного качества, то для бюджета это оказалось бы дешевле и не менее прибыльно. Зато сейчас появился хороший пример «как сейчас» и «как должно быть» — если город не смог сделать нормально, то бизнес наглядно показал жителям и политикам трамвай 21 века. Это можно считать уроком и трамваем в кредит.

Источник

Трамвай

с 1881 года (электрические)

общественный транспорт, преимущественно в пределах города

рельсовый путь, контактная сеть

Содержание

Трамва́й (от англ. tram (вагон, вагонетка) и way (путь), название произошло, по одной из версий, от вагонеток для перевозки угля на шахтах Великобритании) — вид уличного и частично уличного рельсового общественного транспорта для перевозки пассажиров по заданным маршрутам (обычно на электротяге), используемый преимущественно в городах.

Трамвай является одним из старейших видов городского пассажирского общественного транспорта, из существующих в начале XXI века [1] и возник в первой половине XIX века — первоначально на конной тяге. Электрический трамвай появился в конце XIX века — в 1881 году в Германии. [2] После расцвета, эпоха которого пришлась на период между мировыми войнами, начался упадок трамвая, однако уже где-то с 1970-х годов вновь наблюдается значительный рост популярности трамвая, в том числе по экологическим причинам и благодаря технологическим усовершенствованиям.

Большинство трамваев используют электротягу с подачей электроэнергии через воздушную контактную сеть с помощью токоприёмников (пантографов, или штанг, реже — бугелей), однако существуют также трамваи с питанием от контактного третьего рельса или аккумуляторов.

Кроме электрических, существуют конные (конки), канатные (кабельные) и дизельные трамваи. В прошлом существовали пневматические, паровые и бензомоторные трамваи. Возможно также появление трамваев на топливных элементах.

Терминология

В контексте, не требующем терминологической чёткости, словом «трамвай» могут называть

Разновидности трамваев

Обычная скорость движения трамвая находится в пределах от 45 до 70 км/ч. Средняя скорость сообщения колеблется от 10 до 35 км/ч. В России и Украине трамвайные системы со средней эксплуатационной скоростью более 24 км/ч именуются «скоростными».

Характеристики «среднестатистического» трамвайного вагона, работающего в России [3] (высокопольного моторного четырёхосного 15-метрового):

Грузовые трамваи

Грузовые трамваи были широко распространены в эпоху расцвета междугородних трамваев, однако они использовались и продолжают использоваться в городах. Грузовые трамвайные депо имелись в Санкт-Петербурге, Москве, Туле, Харькове и других городах.

Спецтрамваи

Для обеспечения устойчивой работы в трамвайных хозяйствах помимо пассажирских вагонов имеется обычно некоторое количество вагонов специального назначения:

Междугородные и пригородные трамваи

Трамваи, прежде всего, ассоциируются с городским транспортом, однако в прошлом весьма распространены были также междугородные и пригородные трамваи.

В 1925 году общая длина местных железных дорог составляла 5200 километров. Для сравнения: сейчас общая протяжённость железнодорожной сети Бельгии составляет 3518 км, при этом Бельгия имеет самую высокую плотность железных дорог в мире. После 1925 года длина местных железных дорог постоянно уменьшалась, так как междугородные трамваи заменялись автобусами. Последние линии местных железных дорог были закрыты в семидесятых годах. До наших дней сохранилась только Береговая линия.

Электрифицировано было 1500 км линий местных железных дорог. На неэлектрифицированных участках использовались паровые трамваи — их, прежде всего, использовали для грузовых перевозок, а для перевозки пассажиров применялись дизельные трамваи. Линии местных железных дорог имели колею в 1000 мм.

Также распространены междугородные трамваи были в Нидерландах. Как и в Бельгии, первоначально они были паровыми, но потом паровые трамваи были заменены электрическими и дизельными. В Нидерландах эпоха междугородных трамваев завершилась 14 февраля 1966 года.

До 1936 года из Вены в Братиславу можно было доехать на городском трамвае.

К настоящему времени междугородные трамваи первого поколения сохранились в Бельгии (уже упоминавшийся Береговой трамвай), Австрии (Wiener Lokalbahnen, загородная линия протяжённостью в 30,4 км), Польше (так называемые Силезские интерурбаны, система, связывающая тринадцать городов с центром в Катовицах), Германии (например, Oberrheinische Eisenbahn, эксплуатирующая трамваи между городами Мангейм, Гейдельберг и Вайнхайм).

На многих местных железнодорожных линиях Швейцарии с колеёй в 1000 мм эксплуатируются вагоны, более похожие на трамваи, чем на обычные поезда.

В конце XX века снова стали появляться загородные трамваи. Часто под движение трамваев переоборудовались закрытые линии пригородных железных дорог. Таковы загородные линии трамвайной системы Большого Манчестера Metrolink.

В последние годы обширная сеть междугородных трамваев была создана в окрестностях немецкого города Карлсруэ. Большинство линий этого трамвая являются переоборудованными железнодорожными линиями.

Новой концепцией является «трамвай-поезд». В городском центре такие трамваи ничем не отличаются от обыкновенных, но за городом они используют пригородные линии железных дорог, при этом не железнодорожные линии переоборудуются под трамваи, а наоборот. Поэтому такие трамваи оборудуются двойной системой электропитания (750 В постоянного тока для городских линий и 1500 или 3000 В постоянного тока или 15 000 переменного тока для железных дорог) и железнодорожной системой автоблокировки. На самих железнодорожных линиях движение обыкновенных поездов сохраняется. Таким образом, поезда и трамваи разделяют инфраструктуру.

Сейчас по схеме «трамвай-поезд» действуют загородные маршруты трамвая Саарбрюккена и некоторые части системы в Карлсруэ, а также трамваи в Касселе, Нордхаузене, Хемнице, Цвикау и некоторых других городах.

В России накануне 1917 года была построена 40-километровая трамвайная линия ОРАНЭЛ, часть которой сохранилась и используется для маршрута № 36. Есть проекты воссоздания пригородной линии до Петергофа. C 1949 по 1976 действовала линия Челябинск — Копейск.

Международные трамваи

Некоторые трамвайные линии пересекают не только административные, но и государственные границы. По состоянию на 2007 год на трамвае можно попасть из Германии (Саарбрюккен) во Францию по трамвайной линии Saarbahn. На территорию соседней Франции заходит маршрут № 10 базельского трамвая [7] [8] (Швейцария).

Cпециализированные трамваи

В прошлом были распространены трамвайные линии, которые строились специально для обслуживания отдельных объектов инфраструктуры. Обычно такие линии связывали данный объект (например, гостиницу, больницу) с железнодорожной станцией.
Некоторые примеры:

Водный трамвай

Под водным (речным) трамваем в России обычно понимают речной пассажирский транспорт в пределах города (см. речной трамвай). Однако в Англии в XIX веке был построен трамвай, ходивший по рельсам, проложенным вдоль берега по морскому дну (см. Daddy Long Legs).

Преимущества и недостатки

Сравнительная эффективность трамвая, как и других видов транспорта, определяется не только его технологически обусловленными преимуществами и недостатками, но и общим уровнем развития общественного транспорта в конкретной стране, отношением к нему муниципальных властей и жителей, особенностями планировочной структуры городов. Приводимые ниже характеристики относятся к технологически обусловленным и не могут являться универсальными критериями «за» или «против» трамвая в тех или иных городах и странах.

Преимущества

Недостатки

История

В XIX веке в результате роста городов и промышленных предприятий, удаления жилищ от мест приложения труда, роста подвижности городских жителей встала проблема городского транспортного сообщения. Появившиеся омнибусы стали вскоре вытесняться уличными железными дорогами на конной тяге (конками). Первая в мире конка открылась в Балтиморе (США, штат Мэриленд) в 1828 году. Были и попытки принести на улицы городов железные дороги на паровой тяге, но опыт был в целом неудачным и не получил распространения. Так как применение лошадей было сопряжено с множеством неудобств, не прекращались попытки внедрения на трамвае какого-либо вида механической тяги. В США очень популярной была канатная тяга, сохранившаяся до наших дней в Сан-Франциско в качестве достопримечательности.

Достижения физики в области электричества, развитие электротехники и изобретательская деятельность Ф. А. Пироцкого в Санкт-Петербурге и В. фон Сименса в Берлине привели к созданию первой пассажирской электрической трамвайной линии между Берлином и Лихтерфельдом в 1881 году, построенной электротехнической компанией Сименса. В 1885 году в результате работы американского изобретателя Л. Дафта независимо от работ Сименса и Пироцкого электрический трамвай появился в США.

Электрический трамвай оказался прибыльным делом, началось его бурное распространение по миру. Способствовало этому и создание практичных систем токосъёма (штанговый токосъёмник Спрейга и бугельный токосъёмник Сименса).

В 1892 году первым в Российской империи электрическим трамваем обзавёлся Киев, а вскоре примеру Киева последовали и другие российские города: в Нижнем Новгороде трамвай появился в 1896 году, в Екатеринославе (ныне г. Днепропетровск, Украина) в 1897 году, в Витебске, Курске и Орле в 1898 году, в Кременчуге, Москве, Казани, Житомире в 1899 году, Ярославле в 1900 году, а в Одессе и в Санкт-Петербурге — в 1907 году (если не считать трамвая, работавшего зимой на льду Невы с 1894 года).

Вплоть до Первой мировой войны электрический трамвай бурно развивался, вытесняя из городов конку и немногие оставшиеся ещё омнибусы. Наряду с электрическим трамваем в отдельных случаях применялись пневматические, бензомоторные и дизельные. Трамваи применялись и на местных пригородных или междугородних линиях. Часто городские железные дороги использовались и для развозки грузов (в том числе и в вагонах, подававшихся непосредственно с железной дороги).

После паузы, вызванной войной и политическими переменами в Европе, трамвай продолжил развитие, но уже менее высокими темпами. Теперь у него появились сильные конкуренты — автомобиль и, в частности, автобус. Автомобили становились всё более массовыми и доступными по цене, а автобусы — всё более скоростными и комфортабельными, а также экономичными за счёт применения двигателя Дизеля. В этот же период времени появился и троллейбус. В возросшем уличном движении классический трамвай с одной стороны стал испытывать помехи от автотранспорта, а с другой — и сам создавал значительное неудобство. Доходы трамвайных компаний стали падать. В ответ в 1929 году в США президенты трамвайных компаний провели конференцию, на которой приняли решение о производстве серии унифицированных, значительно усовершенствованных вагонов, получивших наименование PCC. Эти вагоны, впервые увидевшие свет в 1934 году, установили новую планку в техническом оснащении, удобстве и внешнем облике трамвая, оказав влияние на всю историю развития трамвая на долгие годы вперёд.

В предвоенном СССР также установилось воззрение на трамвай как на отсталый транспорт, однако недоступность автомобилей для простых граждан делала трамвай более конкурентоспособным при сравнительно слабом уличном потоке. Кроме того, даже в Москве первые линии метрополитена открылись лишь в 1935 году, и его сеть была ещё невелика и неравномерна по площади города, производство автобусов и троллейбусов также оставалось сравнительно небольшим, поэтому до 1950-х трамваю практически не было альтернатив при пассажирских перевозках. Там, где трамвай убирали с центральных улиц и проспектов, его линии обязательно переносили на соседние параллельные менее оживлённые улицы и переулки. До 1960-х значительной оставалась и перевозка грузов по трамвайным линиям, но особенно большую роль они сыграли во время Великой Отечественной войны в осаждённой Москве и блокадном Ленинграде.

После Второй мировой войны процесс ликвидации трамвая во многих странах продолжился. Многие линии, повреждённые войной, не восстанавливались. На линиях, которые дорабатывали свой ресурс, плохо содержался путь и вагоны, не проводились модернизации, что на фоне растущего технического уровня автомобильного транспорта способствовало формированию отрицательного имиджа трамвая.

Однако сравнительно хорошо трамвай продолжал себя чувствовать в Германии, Бельгии, Нидерландах, Швейцарии и странах советского блока. В первых трёх странах получили большое распространение системы смешанного типа, совмещающие в себе черты трамвая и метро (метротрамы, преметро и т. п.). Однако и в этих странах не обошлось без закрытий линий и даже целых сетей.

Уже в 70-е годы XX века в мире появилось понимание того, что массовая автомобилизация приносит проблемы — смог, заторы, шум, дефицит места. Экстенсивный путь решения этих проблем требовал большие капиталловложения и имел малую отдачу. Постепенно транспортная политика стала пересматриваться в пользу общественного транспорта.

К тому времени уже имелись новые решения в области организации трамвайного движения и технические решения, которые делали трамвай вполне конкурентоспособным видом транспорта. Началось возрождение трамвая. Новые трамвайные системы были открыты в Канаде — в Торонто, Эдмонтоне (1978) и Калгари (1981). К 1990-м годам процесс возрождения трамвая в мире набрал полную силу. Вновь открылись трамвайные системы Парижа и Лондона, а также других наиболее развитых городов мира.

В России и бывшем СССР

На этом фоне в России традиционный (уличный) трамвай по-прежнему де-факто часто рассматривается как устаревший вид транспорта, и в ряде городов значительная часть систем стагнирует или вообще разрушается. Некоторые трамвайные хозяйства (в городах Архангельск, Астрахань, Воронеж, Иваново, Карпинск, Грозный, Шахты) прекратили своё существование. Однако, например, в Волгограде большую роль играет так называемый скоростной трамвай или «метротрам» (трамвайные линии, проложенные под землёй), кроме того, он имеется в промышленных районах Старого Оскола и в Усть-Илимске, а в Магнитогорске стабильно развивается традиционный трамвай.

В Уфе, Ярославле, Владивостоке и в Харькове в последние годы наблюдается уничтожение трамвайных путей, одно из депо в столице Башкортостана полностью снесено, а в Харькове закрыты сразу два трамвайных депо. В Ярославле демонтировано более 50 % путей, списано более 70 % подвижного состава, закрыто одно трамвайное депо. [источник не указан 718 дней]

В Омске пик «трамвайных погромов» пришелся на конец 1990-х годов. В 1997 году демонтированы линии в центре города. В 1998 году частично демонтированы, частично закатаны в асфальт линии в «городке Нефтяников». Тогда же закрыто расположенное там трамвайное депо № 2. В 2007 году «временно закрыт» до настоящего времени трамвайный маршрут № 10, связывающий левый и правый берега Иртыша. Подвижной состав не обновляется с 2005 года, когда были закуплены два вагона 71-619. Однако на оставшихся линиях периодически проводится профилактический, а то и капитальный ремонт, что говорит о том, что омский трамвай пока еще держится «на плаву».

В целом по России общая протяжённось сети в 2005—2010 годах сократилась на 8 %, до 2590 км; численность парка уменьшилась с 2003 года до 9000 вагонов (на 32 %), при этом 75 % вагонов эксплуатируются более 15 лет. [17]

В последние годы продолжала сокращаться система традиционного трамвая и в Москве, но в апреле 2007 года столичные власти официально огласили планы создания в ближайшие 20 лет системы скоростного трамвая из 12 изолированных от уличного потока линий общей эксплуатационной длиной 220 км, которая должна быть развёрнута почти во всех округах города. [18]

Скоростной трамвай действует в Киеве, соединяя юго-запад и центр города. В Кривом Роге (Украина, Днепропетровская область) скоростной трамвай дополняет систему обычного наземного трамвая и объединяет в своём хозяйстве 18 км путей, из которых 6,9 км в тоннелях и 11 станций с современной инфраструктурой. На двух маршрутах ежедневно работают 17 составов из 36 вагонов.

Обустройство

Хранение, ремонт и техническое обслуживание подвижного состава производится в трамвайных депо (трамвайных парках). Название «трамвайный парк» использовалось в Российской Империи и СССР исторически, впоследствии в подавляющем большинстве городов предприятия переименованы в «депо». Так, в Москве это произошло в 1934 году, а, например, в Донецке исходный термин продержался до 1987 года. Единственными городами, на протяжении всей истории сохраняющими название «трампарк», являются Санкт-Петербург и Волжский (Волгоградская область). Интересный факт: в Республике Беларусь в 2007 году произошло обратное переименование. Муниципальные депо Минска и Витебска стали трамвайными парками. В то же время, ведомственные трамвайные предприятия в Мозыре и Новополоцке сохраняют название «депо».

Мелкие трамвайные депо не имеют колец для оборота, а состоят из одного (или нескольких) тупиковых путей, которые имеют выезд на линию. Крупные депо состоят из большого кольца, множества сквозных путей (на которых вагоны отстаиваются в колоннах по несколько штук в линию), крытых цехов ремонта и выездов на линию. Депо стараются размещать близко к конечным многих маршрутов (чтобы сократить «нулевые рейсы»). В случае если это невозможно (например, депо находится на линии), то трамваи следуют укороченными рейсами, что во многих случаях, увеличивает интервалы между «полными» маршрутами (например в Новокузнецке депо № 3 находится на линии, и маршруты 2,6,8,9 следуют в депо укороченными рейсами и со стороны города и со стороны Байдаевки). Если на конечных нет запасных путей, то вагоны уходят в депо и на обед.

Пункты техобслуживания

В части трамвайных систем как правило на конечных остановках для обеспечения ремонта и осмотра вагонов используются пункты техобслуживания (ПТО). ПТО может представлять собой как мини-предприятие со зданием-цехом для осмотра и мелкого ремонта вагонов, так и открытую осмотровую канаву. Канава располагается на одном из путей конечной станции между рельсами, имеет углубления по внешним сторонам рельс для осмотра колёсных тележек, а также лестницы для осмотра пантографа. Такие системы на территории России существуют, в частности, в Туле (недействующая) и в Санкт-Петербурге, в Ростове-на-Дону, Новочеркасске.

Пассажирская инфраструктура

Посадка и высадка пассажиров производится на трамвайных остановках. Устройство остановок зависит от способа размещения полотна. Остановки на собственном или обособленном полотне, как правило, снабжаются мощёными пассажирскими платформами высотой под трамвайную подножку, обустроенными пешеходными переходами через трамвайные пути.

Остановки на совмещённом полотне также могут быть оснащены приподнятыми над проезжей частью и, возможно, огороженными площадками — рефюжами. В России рефюжи применяются редко, чаще всего остановки физически не выделяются, пассажиры ждут трамвая на тротуаре и при входе/выходе из трамвая пересекают проезжую часть (водители безрельсовых транспортных средств обязаны в этом случае их пропускать).

Остановки обозначаются табличкой с номерами маршрутов трамвая, иногда с расписанием движения или указанием интервалов, часто они также оборудуются павильоном для ожидания и скамейками.

Отдельным случаем являются участки трамвайных линий, прокладываемые под землёй. На таких участках устраиваются подземные станции, устроенные подобно станциям метрополитена.

В прошлом некоторые остановки (прежде всего — на междугородных и пригородных линиях) имели небольшие вокзальные здания, аналогичные железнодорожным. По аналогии такие остановки также называли трамвайными станциями.

Особое место занимают трамвайно-пешеходные улицы, распространённые в центрах европейских городов. На данном типе улиц движение разрешается только для трамваев, велосипедистов и пешеходов. Такой тип устройства пути способствует повышению транспортной доступности центров городов, без нанесения урона экологии и без расширения транспортных пространств.

Организация движения

В основном для движения трамвая прокладываются два встречных пути, но встречаются и однопутные участки (например, в Екатеринбурге линия на Зелёный остров имеет однопутный участок с одним разъездом) и даже целые однопутные системы с разъездами (например, в Ногинске, Евпатории, Конотопе, Анталии) или без разъездов (в Волчанске, Черёмушках).

В некоторых узких местах (например, во Львове) используют два рельсовых пути, уложенных на одну шпальную решетку (сплетение рельс), без стрелочных переводов на концах.

Конечные разворотные пункты линий трамвая бывают как в виде кольца (наиболее распространённый вариант), так и в виде треугольника (когда вагон пятится назад). В некоторых городах, например, в Будапеште используются двусторонние трамваи, способные менять направление следования в любой точке, в том числе и в тупиках линий, где производится оборот поезда по перекрестному съезду между путями. Достоинство этого способа в том, что нет необходимости строить разворотное кольцо, занимающее большую площадь, а также в том, что конечную остановку можно организовать где угодно — это может применяться при закрытии части пути при необходимости (например, в случае какого-то строительства, требующего закрытия дороги).

Часто конечные пункты линий трамвая, выполненные в виде кольца, имеют по нескольку путей, что делает возможным обгон поездов разных маршрутов (для отправления по расписанию), отстой части вагонов в дневной межпиковый период, хранение резервных поездов (на случаи сбоев в движении и подмен), отстой неисправных поездов до эвакуации в депо, отстой поездов во время обедов бригад. Такие пути могут быть сквозными или тупиковыми. Конечные, имеющие путевое развитие, диспетчерский пункт и столовую для вожатых и кондукторов, в России называются трамвайными станциями.

Путевое хозяйство

Устройство и размещение пути на трамвае выполняются исходя из требований совместимости с улицей, с пешим и автомобильным движением, высокой провозной способности и скорости сообщения, экономичности в сооружении и использовании. Эти требования, вообще говоря, вступают в противоречие друг с другом, поэтому в каждом отдельном случае выбирается компромиссное решение, соответствующее местным условиям.

Размещение пути

Существует несколько основных вариантов размещения трамвайного полотна:

Устройство пути

В разных городах трамваи используют разную ширину колеи, чаще всего — ту же, что и обычные железные дороги (в России — 1520 мм, в Западной Европе — 1435 мм). Необычны для своих стран трамвайные пути в Ростове-на-Дону — 1435 мм, в Дрездене — 1450 мм, в Лейпциге — 1458 мм. Бывают и узкоколейные трамвайные линии — 1000 мм (например, Калининграде, Пятигорске, Львове) и 1067 мм (в Таллине).

Для трамвая в разных условиях могут применяться как обычные рельсы железнодорожного типа, так и специальные трамвайные (желобчатые), с жёлобом и губкой, позволяющие утопить рельс в мостовой. В России трамвайные рельсы до сих пор часто производятся из более мягкой стали, чтобы можно было изготавливать из них кривые меньшего радиуса, чем на железной дороге. Однако такая практика и есть причина сравнительно быстрого (в сравнении с железнодорожными путями) износа трамвайных путей во многих российских городах (в частности: «горбатые» пути, волнообразный износ). (Трамвайные рельсы из более мягких сталей оправданы только для кривых участков, так как скорость движения на них сравнительно невелика и, следовательно, износ путей сравнительно мал.)

Со времени появления трамвая и по сей день на трамвае часто применяется классическая шпальная технология укладки пути, схожая с укладкой пути на электрической железной дороге. Минимальные технические требования к устройству и содержанию пути менее строги, чем на железной дороге. Это вызвано меньшей массой трамвайных поездов и нагрузкой на ось. Обычно для укладки трамвайного пути применяются деревянные или железобетонные шпалы. Для уменьшения шума, рельсы на стыках часто сваривают электрической или термитной сваркой. Существуют также современные способы устройства пути, позволяющие снизить шумность и вибрации, исключить разрушительное воздействие на прилегающую часть мостовой, но их стоимость значительно выше.

Пересечения и стрелки

Стрелки на трамвае устроены обычно проще, чем железнодорожные, и по менее строгим техническим нормам. Они не всегда оснащены запирающим устройством и часто имеют только одно перо («остряк»).

Стрелки, проходимые трамваем «по шерсти», обычно не управляются: трамвай переводит перо, накатываясь на него колесом («взрезает», что на железной дороге является грубым нарушением ПТЭ). Стрелки, устанавливаемые на разъездах и в разворотных треугольниках, обычно пружинные: перо отжимается пружиной так, чтобы трамвай, приходящий с однопутного участка, уходил на правый (при правостороннем движении) путь разъезда; трамвай, выезжающий с разъезда, отжимает перо колесом.

Стрелки, проходимые трамваем «против шерсти», требуют управления. Изначально стрелки управлялись вручную: на линиях с малой нагрузкой — вожатыми, на напряжённых — специальными рабочими-стрелочниками. На некоторых перекрёстках создавались центральные стрелочные посты, где переводом всех стрелок перекрёстка мог заниматься один оператор при помощи механических тяг или электрических цепей. На современном российском трамвае преобладают автоматические стрелки, управляемые электрическим током. Нормальное положение такой стрелки обычно соответствует повороту направо. На контактной подвеске на подходе к стрелке установлен так называемый сериесный контакт (жаргонное название — «лира», «салазки»). При замыкании цепи «соленоид—контакт—двигатель—рельс» включённым двигателем (или специальным шунтом) соленоид переводит стрелку для поворота налево; при проходе контакта накатом цепь не замыкается и стрелка остаётся в нормальном положении. После прохождения стрелки по левой ветке, трамвай токосъёмником замыкает установленный на контактной подвеске шунт, и соленоид переводит стрелку в нормальное положение.

Проход стрелки или крестовины трамваем требует заметного снижения скорости, вплоть до 1 км/ч (регулируется правилами трамвайных хозяйств). В настоящее время всё большее распространение получают радиоуправляемые стрелки и иные конструкции стрелок, не накладывающие ограничений на режим движения на подъезде к стрелке. [19]

Там, где поочерёдное движение трамваев устраивается для преодоления узостей на небольшом протяжении (например, при проезде по узкому и короткому мосту, под аркой или путепроводом, на участке сужения улицы исторического центра города), вместо стрелок могут применяться сплетения путей. Кроме того, иногда сплетения путей устраивают на подъезде к перекрёсткам, где расходятся несколько направлений: противошёрстная стрелка устанавливается «заблаговременно», на выезде с ближайшей остановки, где скорость движения низка сама по себе, и, таким образом, можно избежать специального снижения скорости при прохождении стрелки на самом перекрёстке.

Гейты

Гейты (от англ. gate : ворота) — места соединения трамвайной и железнодорожной сетей (cам термин «гейт» не является официальным, однако используется весьма широко). Гейты используются в основном для того, чтобы привезённые на железнодорожных платформах трамваи выгрузить на собственно трамвайный путь (при этом железнодорожные рельсы непосредственно переходят в трамвайные). Для перестановки вагонов с платформ на рельсы используются подъёмные краны и различные варианты домкратных постов. Заметим, что для разгрузки трамвайных вагонов с железнодорожных и автомобильных платформ также могут применяться разгрузочные эстакады — тупики, на которых трамвайный путь поднят относительно железнодорожного пути (или дорожного покрытия) на погрузочную высоту платформы (при этом рельсы на платформе совмещаются с трамвайными рельсами на эстакаде, и вагон своим ходом или на буксире съезжает с платформы).

В системах «трамвай-поезд» (см. ниже) гейты используются для выхода трамваев на железнодорожную сеть. В некоторых трамвайных хозяйствах есть возможность выхода вагонов железной дороги на трамвайную сеть, например, во времена СССР в Харькове целые составы транспортировались на расположенную возле гейта кондитерскую фабрику по участку трамвайной линии.

В Киеве до постройки собственного гейта метрополитен пользовался трамвайно-железнодорожным гейтом и трамвайными путями для перегона метровагонов в депо Днепр.

Электроснабжение

В ранний период развития электрического трамвая электрические сети общего пользования ещё не имели достаточного развития, поэтому почти каждое новое трамвайное хозяйство включало в себя собственную центральную электростанцию. Сейчас трамвайные хозяйства получают электроэнергию от электрических сетей общего назначения. Так как трамвай питается постоянным током сравнительно невысокого напряжения, передавать его на большие расстояния слишком затратно. Поэтому вдоль линий размещаются тягово-понижающие подстанции, которые получают из сетей переменный ток высокого напряжения и преобразуют его выпрямителем в постоянный ток, пригодный к подаче в контактную сеть.

Для трамвайных и троллейбусных систем бывшего СССР характерны две схемы работы систем энергоснабжения: централизованная и децентрализованная. Централизованная система была основной и нередко единственной схемой до 1960-х гг. и представляет собой наличие крупных мощных тяговых подстанций с несколькими понизительно-выпрямительными блоками для обслуживания всех прилегающих к ней линий, либо линий, находящихся от них на расстояниях до 1-2 км. Как правило, такие тяговые подстанции находятся в местах высокой плотности трамвайных и/или троллейбусных линий: в центрах городов, в районах слияния нескольких линий, вблизи трамвайных депо и т. п. Децентрализованная система стала распространяться с 1960-хх гг. и является основной для длинных вылетных линий трамвая и троллейбуса, например из центра города вдоль какого-нибудь шоссе на окраину, для загородных линий, для линий от станций метро в отдалённые микрорайоны и т. п. В такой системе вдоль линии каждые 1-2 км расположены маленькие автоматические тяговые подстанции малой мощности, нередко имеют только один понизительно-выпрямительный блок. На линии возле подстанции размещается изолятор, делящий линию на два участка и такая малая тяговая подстанция запитывает оба участка линии — до следующих изоляторов, которые находятся у других подстанций. Эта схема более прогрессивна, обеспечивает минимальные энергопотери вследствие коротких фидерных участков и большую стабильность работы в случае какой-либо аварии на конкретной подстанции, так как секционированные участки линии остаются запитанными от соседних подстанций.

Номинальное напряжение на выходе тяговой подстанции — 600 В, номинальным напряжением на токоприёмнике подвижного состава считается 550 В. В некоторых городах мира принято напряжение 825 В (на территории стран бывшего СССР такое напряжение использовалось только для вагонов метро). В большинстве новых трамвайных систем Европы принято стандартное напряжение 750 вольт.

В городах, где трамвай сосуществует с троллейбусом, эти виды транспорта, как правило, имеют общее энергохозяйство.

Воздушная контактная сеть

Трамвай питается постоянным электрическим током через расположенный на крыше вагона токоприёмник — обычно это пантограф, однако в некоторых хозяйствах используются бугельные токоприёмники («дуги») и штанги или полупантографы. Исторически в Европе чаще встречались бугели, а в Северной Америке и Австралии — штанги (о причинах см. раздел «История»). Подвеска контактного провода на трамвае обычно устроена проще, чем на железной дороге.

При использовании штанг требуется устройство воздушных стрелок, подобных троллейбусным. В некоторых городах, где применяется штанговый токосъём (например, Сан-Франциско), на участках совместного пролегания трамвайных и троллейбусных линий один из контактных проводов используется одновременно и трамваем, и троллейбусом.

Существуют специальные конструкции для пересечения воздушных контактных сетей трамвая и троллейбуса. Пересечение трамвайных линий с электрифицированными железными дорогами не допускается из-за разных напряжений и высоты подвески контактных сетей.

Обычно для отвода обратного тягового тока используются рельсовые цепи. В случае плохого состояния пути обратный тяговый ток уходит через землю. («Блуждающие токи» ускоряют коррозию металлических подземных конструкций водопровода и канализации, телефонных сетей, арматуры фундаментов зданий, металлических и армированных конструкций мостов.)

Для преодоления этого недостатка в некоторых городах (например, в Гаване) использовалась система токосъёма при помощи двух штанг (как на троллейбусе) (собственно это превращает трамвай в рельсовый троллейбус).

Контактные рельсы

На самых первых трамваях использовался третий, контактный рельс, однако от него вскоре отказались: при дожде нередко возникали короткие замыкания. Контакт между третьим рельсом и ползуном-токосъёмником нарушался из-за упавших листьев и прочей грязи. Наконец, такая система была небезопасна при напряжении выше 100—150 В (очень скоро выяснилось, что такое напряжение было недостаточным).

Иногда, прежде всего из эстетических соображений, использовался улучшенный вариант системы с контактными рельсами. В такой системе два контактных рельса (обычные рельсы уже не использовались как часть электрической сети) располагались в специальном жёлобе между ходовыми рельсами, что исключало опасность электрошока для пешеходов (таким образом, трамвай получится уже «рельсовым троллейбусом» с нижним токосъёмом). В США контактные рельсы располагались на глубине 45 см от уровня улицы и в 30 см друг от друга. Системы с углублёнными контактными рельсами существовали в Вашингтоне, Лондоне, Нью-Йорке (только на Манхэттене), Бордо и Париже. Однако из-за дороговизны прокладки контактных рельсов во всех городах, за исключением Вашингтона и Парижа, применялись гибридная система токосъёма — в центре города использовался третий рельс, а за его пределами — контактная сеть.

Хотя классические системы с питанием от контактного рельса (пары контактных рельсов) нигде не сохранились, к подобным системам и сейчас проявляют интерес. Так, при строительстве трамвая в Бордо (открыт в 2003 году) был создан современный, безопасный вариант системы. В историческом центре города трамвай получает электроэнергию от расположенного на уровне улицы третьего рельса. Третий рельс разделён на восьмиметровые секции, изолированные друг от друга. Благодаря электронике под напряжением находится только та секция третьего рельса, над которой в данный момент проезжает трамвай. Однако в ходе эксплуатации у этой системы выявилось много недостатков, прежде всего связанных с действием дождевой воды. В связи с этими проблемами на одном из участков длиной в километр третий рельс заменили контактной сетью (общая протяжённость трамвайной сети Бордо — 44 км, из них 14 км с третьим рельсом). К тому же, система оказалась весьма дорогостоящей. Строительство километра трамвайной линии с третьим рельсом стоит примерно в три раза дороже километра с обычной воздушной контактной линией. Впоследствии система была доработана и в настоящее время контактный рельс используется в новых трамвайных системах в Реймсе и Орлеане, а в Дубаи и Бразилиа строятся трамвайные линии, которые будут использовать нижний токосъём на всём протяжении.

Конструкция трамвайного вагона

Трамвай представляет собой самоходный вагон типа железнодорожного, приспособленный для городских условий (например, крутых поворотов, малого габарита и т. д.). Трамвай может следовать как по выделенной полосе движения, так и по путям, уложенным на улицах. Поэтому трамваи оборудуются сигналами поворота, тормозными огнями и другими средствами сигнализации, характерными для автомобильного транспорта.

Кузов

Тележки

Колёсные пары воспринимают и передают нагрузку от веса вагона и пассажиров, при движении осуществляют контакт с рельсами, направляют движение вагона. Каждая колёсная пара состоит из оси и напрессованных на неё двух колёс. По конструкции колёсного центра различают колёсные пары с жёсткими и подрезиненными колёсами. Пассажирские вагоны с целью уменьшения шума при движении оборудуются колёсными парами с подрезиненными колёсами. [20] :44

Своим узнаваемым внешним видом трамвайная тележка обязана рельсовому тормозу — висящей между колес над самым рельсом стальной балке.

Электрооборудование

Тяговый электродвигатель

Двигатели трамвая — чаще всего тяговые двигатели постоянного тока. В последнее время появилась электроника, позволяющая преобразовывать постоянный ток, которым питается трамвай, в переменный, что позволяет использовать двигатели переменного тока. От двигателей постоянного тока они выгодно отличаются тем, что практически не требуют технического ухода и ремонта (асинхронные двигатели переменного тока не имеют быстроизнашивающихся подводящих ток щёток и прочих трущихся деталей).

Для передачи вращающего момента от тягового электродвигателя к оси колёсной пары на трамвайных вагнонах используется карданно-редукторная передача (механический редуктор и карданный вал). [20] :51

Система управления двигателем

Устройство регулирования тока через ТЭД называется системой управления. Системы управления (СУ) подразделяются на следующие виды:

Пневмооборудование

На трамвайных вагонах обычно устанавливаются компрессоры поршневого типа. [20] :105 От сжатого воздуха могут приводиться в действие приводы дверей, тормоза и некоторые другие вспомогательные механизмы. Так как трамвайный вагон всегда обеспечен электроэнергией в достаточно большом количестве, возможен также отказ от пневматических приводов с заменой их на электрические. Это позволяет упростить техническое обслуживание трамвайного вагона, но при этом стоимость самого вагона возрастает. По такой схеме собраны все вагоны производства УКВЗ, начиная с КТМ-5, Татры Т3 и более современные Татры, все вагоны [ПТМЗ], начиная с ЛМ-99КЭ, все вагоны производства Уралтрансмаша.

Эволюция компоновки трамвая

Двухосные трамваи

Трамваи первого поколения (до 1930-х годов) обычно имели только две оси. У самых первых трамваев (рубеж XIX—XX веков) были открытые площадки спереди и сзади (иногда называемые «балконами») такая компоновка была унаследована у вагона конки и представляла собой пример инерции мышления — если передняя площадка конки должна была быть открытой (чтобы кучер мог управлять лошадьми), то открытые площадки на трамвае были анахронизмом. Большинство двухосников этого периода имели деревянный корпус (хотя рама трамвая, естественно, была металлической), и всё же к двадцатым годам всё чаще стали использовать металл. Эпоха двухосников в основном закончилась после Второй мировой войны, хотя в некоторых городах мира такие трамваи можно увидеть и поныне (например, в Лиссабоне).

Трамваи с двухосными тележками и сочленённые трамваи

В 1920—1930-х годах на смену двухосным трамваям пришёл новый тип трамвая — трамвай с двухосными тележками. Трамвай опирался на две тележки, каждая из которых имела по две оси. С конца двадцатых годов трамваи стали строить преимущественно цельнометаллическими, а после Второй мировой войны производство деревянных трамваев было прекращено вовсе. Классическим примером и законодателем технических решений и дизайна была американская модель трамвая PCC. Кроме одновагонных трамваев, появились сочленённые трамваи (трамваи с «гармошкой»). Трамваи на тележках, как одинарные так и сочленённые, до сих пор остаются самыми распространёнными типами трамваев. При этом, современные многосекционные сочленённые трамваи, имеющие удобные общие проходные салоны, кабины на обоих концах и двери на двух сторонах и, следовательно, не нуждающиеся в разворотных кольцах и разворотных треугольниках в значительной мере вытеснили многовагонные трамвайные поезда.

Двухэтажные трамваи

Двухэтажные трамваи некогда имели значительно большее распространение в мире, но, вытесненные многовагонными и сочленёнными трамвайными поездами, ныне распространены мало (Блэкпул, Гонконг, Александрия) и используются не столько ради повышенной провозной способности, сколько как дань традиции.

Источник