На чем ездит трамвай
На чем ездит трамвай
Если Вы живете в городе, то, скорее всего, часто встречаетесь с электротранспортом. В этой статье рассмотрим принцип работы, недостатки и преимущества трамвая и троллейбуса с точки зрения электрической части. Возможно, возникали вопросы: «Почему над троллейбусом два провода, а над трамваем один?», «Зачем трамваю ездить по рельсам?».
Электроснабжение транспортного хозяйства бывает двух типов: централизованное и децентрализованное. В первом случае одна мощная подстанция производит питание прилегающей к ней большой контактной сети (целая ветка), разбитой на участки, которые расположены на разном расстоянии от подстанции. Во втором случае каждый участок сети питается от двух или одной маломощной подстанции. На линии возле подстанции размещается изолятор, который разделяет ее на два участка. Это более надежный способ, потому что при выходе из строя подстанции, всегда можно запитать аварийный участок от соседней.
Схема электроснабжения трамвая и троллейбуса изображена на рисунке 1. Для того чтобы питать контактную сеть, электрическая энергия проходит ряд преобразований: на электростанции (1) вырабатывается электроэнергия и передается на подстанцию (2), которая повышает напряжение для уменьшения потерь при транспортировке по высоковольтным линиям электропередач ЛЕП (3) на большое расстояние. В городе, на понижающей подстанции (4) происходит уменьшение напряжение до 6 или 10 кВ. Далее кабельными линиями (5) происходит соединение с тяговыми подстанциями (6), в которых и происходит преобразование переменного тока в постоянный с напряжением 600В. Контактная сеть (8,9) запитывается от тяговых подстанций. Номинальное напряжение для токоприемника передвижных составов считается 550В.
С троллейбусной контактной сетью немного иначе. Здесь корпус изолирован от соприкосновения с землей (контакт только через резиновые покрышки). Таким образом, контактная сеть состоит из двух проводов, один из которых плюс, а второй – минус (смотри рисунок 2). Но возникает опасность короткого замыкания при появлении контакта между двумя проводами контактной сети. Такое может получится при сильном ветре или падении троллей.
Токосъемник троллейбуса – это обычно штанга. Есть случаи, когда в городе трамваи используют штанговые токоприемники, тогда трамвай и троллейбус могут осуществлять движение по одной контактной сети.
У трамваев есть вероятность, что обратный тяговый ток уйдет в землю, так могут образовываться блуждающие токи, которые плохо влияют на пролегающие вблизи трубы, кабели.
Корпус трамвая постоянно соединен с землей, а вот троллейбус изолирован от нее. Из-за этого в троллейбусе ведется жесткий контроль по утечке тока на корпус. Есть возможность поражения электрическим током при посадке/высадке, когда вы одновременно касаетесь корпуса и земли.
История трамвая: от конки и до ренессанса
Понятия со словом «трамвай»
История трамвая началась с конки
Фактически, история трамвая начинается все-таки чуть позже, с 1828 года, когда в американском Балтиморе впервые экипажи поставили на рельсы. Это значительно уменьшило нагрузку на лошадей, увеличило скорость передвижения и вместимость первых вагонов. Следующим шагом стало изобретение в 1852 году рельсов с желобом, которые позволяли утапливать их в полотно дороги. Таким образом, конка перестала мешать остальному движению, и ее развитие пошло вперед семимильными шагами, появившись практически во всех крупных городах развитых стран мира.
Развитие всевозможных двигателей, разумеется, не могло обойти стороной конку. Появлялись первые трамваи на паровой тяге. Паровозы трамвайного типа бодро тянули два-три коночных вагона. Они уже обходились без лошадей, но производили столько шума и копоти, что были совершенно неуместны в городах. Кроме того, трамваи были на канатной тяге (Сан-Франциско), пневматические (Париж, Берн), бензомоторные и даже дизельные. Но все они, при достоинствах в виде увеличенного количества пассажиров и независимостью от лошадей, обладали массой недостатков – от шума и пыли – до копоти и поломок.
Своим появлением на свет электрический трамвай обязан украинскому физику из Полтавы, Федору Пироцкому. Именно он решил по проводам подвести электричество к трамвайным рельсам. В 1880 году он продемонстрировал свое изобретение изумленной публике – самый тяжелый двухъярусный вагон конки поехал со скоростью около 20 км/час. На то время это было немыслимо – обычная скорость составляла 8 км/час. К сожалению, в Российской империи изобретателю не удалось внедрить электрический трамвай. Но его изобретением заинтересовались немцы – братья Сименс.
Уже в 1882 году по рельсам европейских городов забегал первый трамвай на электротяге
120 лет Нижегородскому трамваю — первому в России
Недавно еду по городу, и в глаза бросился огромный билборд с надписью «120 лет Нижегородскому трамваю — первому в России!».
Сразу вспомнилось, как 20 лет назад, в 1996 году, мы всей семьей с сыном (ему тогда было 4 годика), ездили на праздник, посвященный 100-летию Нижегородского трамвая — первого в России. Придя домой, я достала наши старые видеозаписи (к счастью, у нас уже тогда была видеокамера, на которую мы фиксировали все значимые события и путешествия), и с удовольствием посмотрела и вспомнила этот праздник снова. Какие же мы были тогда молодые! И вот уже 20 лет прошло. И снова праздник! Теперь уже 120 лет первому в России Нижегородскому трамваю!
Нижегородский трамвай стал первым в России городским пассажирским трамваем с постоянным режимом работы, и пущен он был 8 мая 1896 г.
Ранее этой даты в 1895 г. в Петербурге в качестве эксперимента был пущен ледовый трамвай, но он мог работать не постоянно, а лишь сезонно.
В 1892 г. первый трамвай пошел в Киеве, но это другое государство — Украина.
В 1894 г. — во Львове, но тогда этот город принадлежал Австрии и носил название Лемберг.
В 1895 г. — в Калининграде, но на тот момент это была Пруссия, и город назывался Кенигсберг.
Вот так и получается, что городом именно в России, где впервые появился электрический трамвай, работающий постоянно, стал Нижний Новгород.
Дело в том, что в 1896 г. Нижний Новгород удостоился чести принимать у себя XVI Всероссийскую промышленно-художественную выставку, которая проходила с 28 мая по 30 сентября. Именно к открытию этой выставки и был проложен первый трамвайный маршрут.
Эта Выставка была выдающимся событием русской жизни! Она выделялась даже среди других выставок в мире, превосходя их и по площади, и по числу посетителей, и по количеству экспонатов. Так, Нижегородская выставка по занимаемой площади превосходила Всемирную выставку в Париже (1889 г.), а Московскую Всероссийскую выставку 1882 г. вообще более, чем в 3 раза! А посетило ее около миллиона человек!
Нижний Новгород тогда стал первым и единственным из нестоличных городов Российской империи, который был удостоен этой высокой чести проведения у себя Всероссийской выставки.
Почему же выбор пал именно на Нижний Новгород? Это легко объяснимо.
Во-первых, огромную роль в экономической жизни России тогда играла Нижегородская ярмарка, благодаря которой даже была поговорка: «Петербург — голова России, Москва — ее сердце, а Нижний — ее карман».
Во-вторых, у города удобное месторасположение в центре России с развитым речным (город стоит на слиянии Волги и Оки), сухопутным и железнодорожным сообщением.
А, в-третьих, местоположение города отличается живописным ландшафтом (город расположен по обе стороны рек: левобережье — низменная равнина, а правобережье — высокие крутые склоны Дятловых гор, перепад высот около 140 метров).
Как всегда, перед проведением столь значимых мероприятий, в городе разворачивается массовое строительство и благоустройство. Так произошло в 1896 г. и в Нижнем Новгороде — было проведено электрическое освещение, пущены электрический трамвай и фуникулеры (перевозили пассажиров из верхней части города в нижнюю), построены гостиницы, городской театр, здания окружного суда, биржи, под выставку была освоена огромная территория, на которой возвели 172 павильона.
Вот таким образом, благодаря проведению в нашем городе Всероссийской выставки, Нижний Новгород и стал первым городом в России, где был пущен трамвай.
Интересно, что Нижний Новгород стал единственным в стране городом, на улицах которого сначала появился электрический трамвай, и лишь потом конка (в 1908 году был пущен единственный городской пассажирский маршрут). Обычно все происходило наоборот.
И еще один интересный факт, касающийся нашего Нижегородского трамвая. Опять мы первые! Нижний Новгород — первый город в России, где трамвай поднялся на высоту около 100 м. Произошло это в 1924 г.
А с 1933 года было открыто регулярное движение по участку горы (Похвалинский съезд), где уклон достигает 9 см на 1 м пути (90 промилле). До недавнего времени среди всех городов России для трамваев это был максимальный уклон. Сейчас более крутой уклон в 120 промилле есть лишь в городе Усть-Катав Челябинской области, но там эта линия не служит для городских пассажирских перевозок, а используется в служебных целях.
Ну и на последок еще один интересный факт.
Во времена Великой Отечественной войны между двумя железнодорожными вокзалами в нашем городе — Московским и Ромодановским — не было прямой связи, а Нижний Новгород выпускал много продукции для фронта. Требовалось как-то доставлять эти военные грузы с одного вокзала на другой, а это разные ветки железной дороги. И тогда железнодорожники приспособили для этого трамвайные пути, которые были проложены по мосту через Оку. Благо, что ширина трамвайной и железнодорожной колеи совпадали. В ночное время, соблюдая светомаскировку, по опасному участку проходила небольшая группа железнодорожных вагонов, в голове и хвосте которых были локомотивы.
Появление электротрамваев в Российской империи
В Российской же империи на помехе стали владельцы лошадей, в которых было вложено очень много денег. Ведь для обслуживания конки было выстроено множество конюшень, складов и т.д.
Но прогресс не остановить. И в 1891 году трамвай запустили в Киеве. Почему именно в Киеве? Крутые днепровские склоны не подходили для конки, поэтому лошадиное лобби не было там настолько сильным. А вот в столице Российской империи, Санкт-Петербурге, новое транспортное средство появилось лишь через 15 лет, в 1907 г. 
Трамваи в США
Развитие трамваев в США связано с ученым Лео Дафтом. Именно его изобретения привели к появлению в 1885 году в США, независимо от Европы, первого трамвая на электрической тяге. Система не сразу прижилась: ее разработка шла методом проб и ошибок, и уже в 1886 на улицах американских городов бодро бегали электротрамваи, причем сразу двух типов – помимо Дафта, свой проект развивал Шарль Ван Депуле. 
История трамвая 20 века
Трамвай оказался настолько удачным изобретением, что очень хорошо прижился практически во всех крупных городах. При этом многие из них были буквально покрыты сетью маршрутов. Однако после Второй мировой войны в истории трамвая наступил значительный спад. Вызван он был, в первую очередь, появлением на городских маршрутах троллейбусов. Также на электрической тяге, они были более экономичны, более независимы в движении. К тому же, падение цен на нефть привело к бурному развитию автомобильного транспорта. Потерян интерес к трамваям – они больше не совершенствуются, оборудование изнашивается, транспорт устаревает.
Города продолжали расти. Увеличение числа единиц автомобильного транспорта не только не справлялось с потоком пассажиров, но и приносило с собой смог, загрязнение, заторы на дорогах. К тому же, цена на нефть снова выросла. И в 80-х годах интерес к трамваю снова возродился. Открываются новые трамвайные линии, создаются новые типы трамваев – более эргономичные и экономичные. Вторая волна возрождения трамвайных перевозок связана с повышением заботы об экологии в 90-х годах, ведь это один из самых чистых видов транспорта.
Есть ли у трамвая будущее? Безусловно. Ведь даже дизайном современных трамваев занимаются компании, разрабатывающие дизайн лучших автомобилей.
Электрический трамвай
Идеи, заложенные позже в основу создания электротранспорта, были озвучены русскими учеными еще в 40-е годы XIX века. Однако потребовалось еще полвека, чтобы эти идеи были претворены в жизнь, лишь в 1892 в Киеве был запущен первый электрический трамвай. Позднее они появились также в Нижнем Новгороде, Москве, Петербурге и других крупных городах. На несколько лет раньше появились первые электрические трамваи в Европе. Но в целом можно говорить о практически одновременной разработке и внедрении данного вида транспорта в Российской Империи и европейских странах. Данный вид трамвая отличался более высоким уровнем комфорта и значительно большей скоростью по сравнению с конкой.
Взлет трамваев
Как гласит история трамвая, новый его «взлет» относится к концу семидесятых годов. К этому времени масштабная автомобилизация привела к таким негативным последствиям, как пробки на дорогах, смог, отсутствие мест для парковки. Все эти факторы привели к необходимости пересмотра транспортной политики практически по всему миру, преимущества трамвая как экологически чистого вида транспорта вновь стали очевидны. Кроме того, техническое усовершенствование трамвайных сетей помогло уменьшить количество в городах автомобилей и автобусов, а это способствовало снижению числа парковочных мест и появлению большего количества парков и скверов.
Трамвай в современном мире
В наши дни городские трамваи не только продолжают выполнять свою непосредственную функцию – перевозку пассажиров по установленному маршруту, но и могут использоваться в экскурсионных целях, для привлечения туристов или в качестве рекламы того или иного заведения. Так, по улицам курсируют двухэтажные трамваи и трамваи-кабриолеты, а в некоторых городах они выполняют также функцию кафе или гостиниц.
Есть также трамваи, используемые в технических и служебных целях: например, для работ по ремонту рельсового покрытия или уборки снега, для перевозки грузов.
В ряде городов получили широкое распространение скоростные трамваи. В целом скоростным считается любой вид этого городского транспорта, скорость которого составляет или превышает 24 км/час. На практике, конечно, скорость современных трамваев может быть в несколько раз больше. Так, во Франции скоростной трамвай, курсирующий между центром города и аэропортом, может на некоторых участках пути развивать скорость свыше 100 км. Если говорить о нашей стране, то, например, в Волгограде создана целая трамвайная система, включающая в себя 22 станции и частично проходящая под землей для обеспечения максимально возможной скорости движения.
Самым старым в мире функционирующим трамваем считается «Санта-Тереза» в бразильском Рио-де-Жанейро. Еще в 1896 году он был переведен с конной тяги на электрическую, а с тех пор ездит по улицам города без каких-либо изменений или усовершенствования. Используется для развлечения туристов и проведения экскурсий по городу.
В Лиссабоне можно прокатиться на так называемом музыкальном трамвае. Путешествуя на нем, туристы как будто переносятся в прошлое. Как и сто лет назад, этот трамвай сделан из фанеры, а на протяжении всего пути местные исполнители создают живое музыкальное сопровождение. Если же пассажир хочет выйти, он должен потянуть за специальный трос, расположенный сверху.
Во французских Альпах проходит самый высокогорный в мире трамвайный маршрут. Трамвайные рельсы здесь были проложены в начале XX века, тогда эта дорога использовалась в основном в сугубо практических целях, то есть для перевозки крестьян из одной деревни в другую. В настоящее же время это очень популярный маршрут среди туристов, поскольку поездка на таком трамвае позволяет своими глазами увидеть альпийские красоты, а наивысшая точка маршрута находится на высоте почти двух с половиной километров над уровнем моря.
Как было рассмотрено выше, за годы своего существования трамвай претерпел множество изменений, один его вид сменялся другим. История трамвая необычайно интересна, поэтому как в России, так и в мире существует целый ряд музеев этого вида и электротранспорта в целом. Один из них находится в Нижнем Новгороде. Это неслучайно, ведь именно нижегородский трамвай считается первым в России. В музее представлено значительное количество трамваев и троллейбусов, и поскольку музей ориентирован на семьи с детьми, то все экспонаты здесь можно потрогать руками и очень тщательно изучить.
Еще один музей истории трамвая и троллейбуса находится в Екатеринбурге, его открытие было приурочено к 275-летию города. В нем подробно освещается история создания городского электротранспорта.
Что касается музеев истории трамвая за границей, интереснейшая организация, посвященная данному виду транспорта, находится в Амстердаме. В музее представлено около 60 вагонов, привезенных из нескольких европейских стран и принадлежащих различным эпохам существования этого вида транспорта. Для того чтобы полностью прочувствовать атмосферу, здесь обязательно нужно прокатиться в старинном вагоне, маршрут которого проходит мимо всех основных достопримечательностей города. При этом самым маленьким туристам также разрешается активно «помогать» движению трамвая: например, называть остановки и звонить в колокольчик. Еще одна услуга, которую предоставляет музей, — аренда исторических вагонов для свадеб, выпускных вечеров и просто фотосессий, что пользуется большой популярностью среди местных жителей и приезжих.
На чем ездит трамвай
Как трамваи 19 века без проводов ездили и передачи электроэнергнии по воздуху.
Zen Master 8 ноября 2016 г. 21:10 7117 19 34.55 Трамвай. Технологии и общество.
Есть что то в них, в постукивании и неторопливости, от них пахнет совсем другим миром, где спешить куда либо было скорее форс мажором, а не нормой жизни. Просто сидеть у окна и смотреть как за окном мелькают городские пейзажи.
Удовлетворить потребности в перевозках пассажиров быстро развивающихся городов конные железные дороги не могли. Поэтому не прекращались попытки применить на городском транспорте механический двигатель.
Паровичок с вагонами, двигающимися по рельсовым путям, уложенным непосредственно на улице, первым применил английский изобретатель О’Трэм. Линию железной дороги, построенную им в Лондоне, назвали «Трэм вэй» (дорога Трэма), впоследствии термином «трамвай» стали называть и электрическую железную дорогу в городах.
Паровые трамваи использовались в ряде городов Западной Европы. В Москве в 1892 г. городская управа разрешила частному бельгийскому обществу строительство городской железной дороги с применением паровой тяги. Первая московская линия парового трамвая была проведена от Бутырской заставы в Петровско-Разумовское. Однако нововведение большого успеха не имело, как не нашло оно значительного распространения и за рубежом. Линии паровых трамваев просуществовали до начала XX в., когда были окончательно вытеснены молодым электротранспортом.
Паровой трамвай Женевы, 1897 год 
Паровой трамвай на Лесной Улице Петербурга, 1911 год. 
Невская линия парового трамвая. 
паровой рельсовый омнибус Брюннера был построен во Франции в 1876 году.
Помимо паровичков, предлагались и другие идеи. Например канатный трамвай.
Вагон подкатывается к такому, отпускает трос, и его руками заталкивают на круг. После этого кондуктор разворачивает трамвай на месте, пока он не поравняется с рельсами в обратную сторону.
Пневматический трамвай. В 1872 году во Франции конструктор Луи Мекарский запатентовал пневматический трамвай.
В 1876 году был выпущен первый вагон, но городские власти французской столицы отказались от внедрения нового вида транспорта. По их мнению, он портил романтический вид Парижа. И лишь в 1879 году Мекарскому удалось реализовать своё изобретение в Нанте на линии длиной 6 км.
Необходимый для пневмодвигателя сжатый воздух хранился в 10 баллонах общим объёмом в 2800 л. Давление сжатого воздуха достигало 30 атмосфер. На I км пути расходовалось 8 кг воздуха. Общего его запаса хватало для дороги в оба конца.
Кроме сжатого воздуха вагон заправлялся ещё и горячей водой, так как цилиндры из-за расширения в них воздуха сильно охлаждались и смазка загустевала. Горячая вода использовалась для подогрева воздуха, подаваемого в цилиндры.
В 1917 году эта линия была переведена на электрическую тягу. Подлинный пневматический вагон этой линии хранится в Парижском музее транспорта с 1959 года и находится в технически исправном состоянии.
В 1894 г. пневматический трамвай был внедрён и в немецком Дессау (Германия). Маленький вагончик перевозил небольшое количество пассажиров и пугал городских жителей вращающимися частями механизма, который размещался открыто в нише посередине вагона.
Однако возможности использования сжатого воздуха и пара в городе были ограничены, а содержать конку становилось всё трудней.
Попытки использования электроэнергии для транспорта с помощью гальванических элементов не могли быть практически решены ввиду слишком большого собственного веса этих элементов и применения таких дорогостоящих металлов, как медь и цинк. Кроме того, ни одна из испытывавшихся моделей не могла соперничать по скорости передвижения с паровиками. Только в 70-х годах, когда появились первые электростанции и были найдены способы передачи электроэнергии по проводам, открылись широкие возможности для электрификации городского транспорта. Для практического решения этой важной задачи многое было сделано русскими инженерами и изобретателями.
Прототипом электрических трамваев в Европе стала машина, созданная немецким инженером Эрнстом Вернером фон Сименсом. Впервые она была использована в 1879 году на Германской промышленной выставке в Берлине. Локомотив использовался для катания посетителей по территории выставки.
Электрическая железная дорога компании Siemens & Halske на Берлинской выставке 1879 года.
Первый электрический трамвай появился в конце XIX века — в 1881 году в Германии в Берлине. К локомотиву цеплялись четыре вагона, каждый из которых имел шесть мест.
Позднее поезд демонстрировался в 1880 году в Дюссельдорфе и Брюсселе, в 1881 году в Париже (в неработающем состоянии), в том же году в действии в Копенгагене и наконец в 1882 году в Лондоне.
После успеха с выставочным аттракционом, Сименс приступил к строительству электрической трамвайной линии в 2,5 км в берлинском пригороде Лихтерфельд.
Вагон первой в мире линии электрического трамвая в бывшем предместии Берлина Лихтерфельде, открыто 16.05.1881. Напряжение 180 вольт, мощность двигателя 5 кВт, питание осуществлялось через ходовые рельсы до 1890 года. Фото 1881 г.
Моторный вагон получал ток через оба рельса. В 1881 году первый трамвай, построенный компанией Siemens & Halske, прошёл по железной дороге между Берлином и Лихтерфельдом, тем самым, открыв трамвайное движение.
В том же году Сименс построил трамвайную линию такого же типа в Париже.
Появление первых трамваев в США произошло независимо от Европы. Изобретатель Лео Дафт (Leo Daft) начал эксперименты с электрической тягой в 1883 году, построив несколько небольших электровозов. Его работы заинтересовали директора балтиморской конки, который решил перевести трёхмильную линию на электротягу. Дафт занялся электрификацией линии и созданием трамваев. 10 августа 1885 года на этой линии открылось движение электрического трамвая — первого на американском континенте.
Однако система оказалась неработоспособной: использование третьего рельса приводило к коротким замыканиям во время дождя, к тому же напряжение (120 вольт) убивало многих незадачливых мелких животных: (кошек и собак); да и для людей было небезопасно. Вскоре от использования на этой линии электричества отказались и вернулись к лошадям.
Однако изобретатель не оставил идею электрического трамвая, и в 1886 году ему удалось создать работоспособную систему (вместо третьего рельса стала применяться двухпроводная контактная сеть). Трамваи системы Дафта использовались в Питтсбурге, Нью-Йорке и Цинциннати.
Старые электрические трамваи были совсем непохожи на современные. Они были поменьше размерами и менее совершенны. Не имели автоматически закрывающихся дверей, передняя и задняя площадки отделялись от внутреннего салона задвигающимися дверями. На передней площадке сидел на высокой табуретке с металлическими ножками и толстым круглым деревянным сидением сам вагоновожатый. Перед ним высокий черный двигатель. С надписью «Динамо» на крышке.
Стоящим пассажирам можно было держаться за брезентовые петли, расположенные вдоль всего салона и висящие на толстой деревянной палке. Эти петли могли передвигаться вместе с пассажиром, скользя по палке. Позднее петли стали делать пластмассовыми. Добавились и металлические ручки на спинках скамей, а также ручки на простенках между окнами. Но это уже было значительно позднее. Окна открывались полностью. Они спускались в нижнюю стенку. Высовываться не разрешалось. Об этом даже на табличках у каждого окна написано было.
Маленькие дети имели право бесплатного проезда. Но никто не спрашивал возраста ребенка. Просто на наличниках дверей салона была глубоко врезанная и побеленная отметина, по которой определялся рост ребенка и нужно ему платить, или нет. Выше отметины ребенок уже должен был оплачивать свой проезд.