Как устроен и работает троллейбус

Жители многих городов настолько привыкли ездить на троллейбусах, что на вряд ли задумываются о том, что пользуются в этот момент экологически чистым и довольно экономичным видом транспорта, чем-то вроде многоместного электромобиля. А между тем, устройство троллейбуса не менее интересно, чем устройство, скажем, трамвая. Давайте же погрузимся в данную тему несколько глубже.

Современный троллейбус имеет довольно сложную электрическую часть. Его система управления базируется на полупроводниках с микропроцессорным управлением, работающих совместно с пневматической подвеской, системой ABS и плотно взаимодействующей со всеми частями сложной электронно-информационной системы. Сюда же относятся возможность автономного хода, система регуляции микроклимата и т. д.

Таким образом, троллейбус сегодняшнего дня — это полноценное городское общественное транспортное средство, отвечающее всем требованиям касательно безопасности, комфортабельности и экономичности.

Эволюция троллейбуса развивалась постепенно, приблизительно так же, как это происходило у автобусов. Нетрудно догадаться, что конструкции кузовов первых троллейбусов и их ходовые части изначально базировались именно на низкопольных автобусах, таких как Богдан-Е231, МАЗ-203Т и другие. Однако троллейбус как таковой появился значительно позже. И такие современные городские машины как Электрон-Т191 и АКСМ-321, например, сразу разрабатывались как троллейбусы. Но преемственность кузова от модели к модели, тем не менее до сих пор прослеживается.

Предок троллейбуса в конце XIX века:

Еще со времен Советского Союза повелось, что на данное транспортное средство от контактной сети через троллеи подается постоянное напряжение 550 вольт. Это стандарт. В таких условиях полностью загруженный троллейбус способен развить на ровной дороге скорость около 60 км/ч.

Его тяговый привод изначально и предназначался для городского движения, поэтому ограничивает максимум скорости значением в 65 км/ч. Но даже на такой скорости транспортное средство способно легко маневрировать в пределах 4,5 метров в ту или иную сторону от контактной линии. Теперь давайте обратим внимание на электрическую составляющую этого замечательного транспортного средства.

Главным силовым агрегатом троллейбуса является тяговый электродвигатель. В классическом варианте он представляет собой двигатель постоянного тока: цилиндрический остов, якорь с щеточно-коллекторным узлом, полюса, подшипниковые щиты и вентилятор.

Большинство тяговых двигателей постоянного тока троллейбусов — двигатели последовательного или смешанного возбуждения. Двигатели с транзисторным или тиристорным управлением работают только с системой последовательного возбуждения.

Так или иначе, тяговые двигатели троллейбусов представляют собой довольно внушительные машины постоянного тока, рассчитанные на мощности порядка 150 кВт, и требующие для нормальной устойчивой работы установки дополнительного тягового преобразователя постоянного тока. Сам двигатель может весить около тонны и потреблять ток около 300 А при рабочем моменте на валу более 800 Н*м (при оборотах вала 1650 об/мин).

Некоторые из моделей современных троллейбусов несут на себе асинхронные тяговые двигатели переменного тока, управляемые специальными тяговыми преобразователями переменного тока. Двигатели подобного рода получаются менее громоздкими, при том более мощными, им не требуется регулярное обслуживание (по сравнению с коллекторными).

Но таким двигателям необходим особый полупроводниковый преобразователь. Сам двигатель может иметь пару датчиков частоты вращения, которые устанавливаются на вал. Большинство асинхронных тяговых двигателей переменного тока питаются напряжением 400 В, имеют короткозамкнутый ротор и трехфазную обмотку статора с классическим соединением «звезда».

Обычно двигатель размещается в задней части кузова троллейбуса. На его приводящем валу имеется фланец, с помощью которого через карданный вал осуществляется механическая передача на ведущий мост через ведущую шестерню.

Корпус двигателя полностью изолирован от кузова, так что попадание высокого напряжения на его проводящие части исключено. Это обеспечивается тем, что фланец изготовлен из изолирующего материала, а крепление двигателя на кронштейнах никогда не обходится без изолирующих втулок.

Современный тяговый двигатель троллейбуса приводится в действие транзисторно-импульсной системой управления на IGBT-транзисторах, которая считается более совершенной чем тиристорная и тем более реостатная схемы.

В системе содержится секция коммутации для подключения диагностического компьютера с целью регулировки и настройки схемы управления двигателем, а также для контроля состояния тягового оборудования в целом. Такая система управления наиболее экономична в плане расхода энергии, к тому же именно она обеспечивает бесконтактный пуск и разгон транспортного средства без лишних потерь энергии, как это было бы в реостатной системе.

В результате именно грамотное управление тяговым двигателем обеспечивает троллейбусу плавный пуск, регулирование скорости без рывков и надежное торможение. Регулируемое импульсное напряжение с током якоря порядка 50 А позволяет троллейбусу плавно тронуться вне зависимости от наличия люфтов в его механических передачах.

Управление скоростью получается бесступенчатым в том числе благодаря возможности ослабления тока обмотки возбуждения когда скорость транспортного средства достигает 25 км/ч. При торможении также используется регулируемый ток — это называется динамическим торможением.

Движение троллейбуса задним ходом имеет ограничение по скорости — не более 25 км/ч. Благодаря электронике, торможение имеет приоритет перед пуском. При необходимости возможно изменение рабочей полярности токоприемников.

Непосредственно транзисторно-импульсная система троллейбуса работает следующим образом. Нажатие на пусковую педаль приводит к срабатыванию датчика Холла, уровень аналогового сигнала от которого прямо связан с текущим углом положения педали.

Данный сигнал преобразуется в цифровой, и уже в цифровой форме подается на микропроцессорный регулятор тягового блока, откуда команды подаются на платы драйверов силовых транзисторов.

Драйвера силовых транзисторов, в свою очередь, регулируют ток силовых транзисторов в зависимости от команд, поступающих с микропроцессорного регулятора тягового блока. Управляющее напряжение драйверов — низковольтное (изменяется в пределах от 4 до 8 вольт) именно его значение и определяет рабочий ток обмоток тягового двигателя.

Как вы уже догадались, силовые транзисторы служат здесь полупроводниковыми контакторами, управляемыми напряжением, только в отличие от обычного контактора, здесь ток может изменяться очень-очень плавно. Поэтому нет надобности в реостатах, достаточно простой технологии ШИМ (широтно-импулсьной модуляции).

Если троллейбусу необходимо затормозить, то двигатель переводится в режим генератора, и торможение по сути обеспечивают магнитные поля якоря, которые также регулируются. Так достигается торможение практически до полной остановки транспортного средства. Кстати, основная часть управляющей транзисторно-импульсной электроники троллейбуса размещена на его крыше.

В процессе торможения современного троллейбуса работает система рекуперации энергии. Это значит, что энергия, вырабатываемая тяговым двигателем в режиме генератора при торможении, возвращается в контактную сеть и может быть повторно использована как для нужд параллельно питающегося от данной сети электротранспорта, так и для питания приборов самого троллейбуса (гидроусилителя руля, системы отопления и т. д.) Если троллейбус проходит под стрелкой, то применяется реостатное торможение.

Практически весь тяговый привод троллейбуса состоит из нескольких частей:

блока управления на IGBT-транзисторах;

контроллера хода и тормоза;

панельного компьютера либо коммутационного блока для соединения с внешним компьютером.

При помощи панельного или внешнего компьютера проводят диагностику тягового двигателя троллейбуса, смотрят параметры его работы, изменяют если нужно настройки микропроцессорного регулятора. Все параметры о работе и текущем состоянии тягового привода хранятся в цифровой форме.

Некоторые модели систем управления следят за токами утечки и имеют соответствующую систему защиты — автоматическое отключение от сети. Опционально здесь же может присутствовать счетчик потребленной на движение и рекуперированной при торможении энергии.

Отдельно стоит упомянуть защитную электронику троллейбуса, которая служит для повышения уровня безопасности пассажиров. Например, троллейбус не двинется с места при открытых пассажирских дверях или при отсутствии воздуха в тормозной системе.

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

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

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.

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

Источник

Новое в блогах

Аргументы «за» и «против» электробуса

Немного истории создания электробусов.

Сегодня автобусы колесят по дорогам всех стран мира. Количество моделей поражает своим разнообразием, и с каждым годом их численность только возрастает. И если в 1895 году автобус с двигателем внутреннего сгорания вызвал настоящую сенсацию, то сегодня инженеры усиленно работают над разработками экологически чистых автобусов.

Электробус — вид транспорта, использующий в качестве источника энергии электричество, а в качестве привода — тяговый электродвигатель.
Первый электрический автобус изготовили в Лондоне в 1886 году. Он мог ездить со средней скоростью 11,2 км/ч.
Первый электрический автобус в России был построен по проекту петер¬буржца Ипполита Романова в 1901 году (рис 19). Это был 17-местный омнибус. Романов не только учёл опыт других производителей, но и воплотил в электромобилях множество собственных идей. Придавалось большое значение снижению массы элек¬тромобиля.
С этой целью в его аккумуляторах применялись бо¬лее тонкие пластины, которые, в отличие от большинства тогдашних конструкций, располагались горизонтально. Масса решеток, составлявших основу этих пластин, была в два раза меньше, чем у аналогов.
После успешных испытаний омнибуса в 1901 году, в Петербурге, городская Дума разрешила Романову наладить их регулярное движение на десяти линиях.
Партия десятиместных омнибусов для обслуживания гостиниц была изготовлена на заводе московского общества «Дукс». Размещавшиеся в восьми ящиках 44 аккумуляторные батареи обеспечивали более чем полуторатонному омнибусу запас хода в 64 километра, он мог развивать скорость до 20 км/ч.

Преимущества перед автобусом, троллейбусом и трамваем.

Сравнение с автобусами с ДВС:

1. Электродвигатели электробусов имеют гораздо больший КПД – до 90-95 %, по сравнению с ДВС автобусов — 22-42 %. Помимо маленького КПД, ДВС в традиционных автобусах есть потери КПД в трансмиссии, карданных валах и мостах.
2. Затраты на обслуживание парка электробусов ниже, чем на обслуживание парка автобусов с ДВС.
3. Себестоимость перевозок электробусами ниже, чем автобусами.
4. ДВС автобусов (особенно работающие на дизельном топливе) является источником возникновения вибраций передающихся кузову автобуса и пассажирам. Электродвигатели электробусов динамически уравновешены.
5. В некоторых электробусах используются безредукторные электродвигатели прямого привода (так называемые мотор – колёса), они эффективно расходуют энергию и лучше компонуются на шасси электробусов. Использование мотор-колёс приводит не только к значительному снижению массы электробуса, но и к более свободному подходу в планировочных решениях салонов электробусов.
6. Благодаря отсутствию ДВС, трансмиссии, карданных валов, мостов и выхлопной системы – компоновка электробусов может быть намного разнообразнее и позволяет установить абсолютно плоский пол, без ступенек и перепадов высоты пола.
7. Тяговый электродвигатель более надежен, чем двигатель внутреннего сгорания.
8. Снаряжённая масса электробуса остаётся одинаковой, вне зависимости от того, заряжены аккумуляторные батареи, или разряжены. У автобусов с ДВС, снаряжённая масса меняется, в зависимости от того, полный бак топлива, или пустой.
9. Электрический ток для зарядки электробуса во всём мире одинаковый, а градации до требуемых значений выравнивается в зарядочной станции.
Качество углеводородного топлива во всём мире разное, например в Российской нефти – содержится большое количество серы и перерабатывать её намного сложнее, чем ту же нефть из стран Персидского залива.
ДВС автобусов и автомобилей очень чувствительны к качеству топлива.
10. Последствия пожара в случае с автобусом, оборудованным ДВС более страшные, т.к. в них большие баки дизельным топливом – легковоспламеняющейся жидкостью. У электробусов – низкая пожароопасность и взрывоопасность при аварии, современные аккумуляторные батареи очень безопасны, они не горят и не выбрасывают токсичные вещества, даже если проделать в них сквозные отверстия.
11. Электробусы не загрязняют воздух в городе выхлопными газами, это положительно сказывается на здоровье людей и экологической обстановки в городах. Это, в свою очередь, оказывает влияние на рост экономики, т.к. горожане меньше болеют и больше работают.
12. Помимо выхлопных газов, при эксплуатации автобусов с ДВС – есть проблема загрязнения городских улиц минеральной пылью – асбестосодержащими частицами фрикционных материалов, используемых в автобусах диски сцепления и тормозные колодки.
У современных электробусов торможение осуществляется рекуперацией (электродвигатели в режиме генератора), без использования механических тормозов, т.е. отсутствует трение и, соответственно, нет износа тормозных накладок, тормозные механизмы используются лишь для фиксации электробуса на скоростях не более 5 км/ч.
При рекуперативном торможении – часть кинетической энергии преобразуется в электрическую, тем самым, подзаряжая аккумуляторы, или суперконденсаторы. У автобусов с ДВС – кинетическая энергия при торможении превращается в тепло, стирая при этом тормозные колодки и загрязненяя улицы минеральной пылью.
13. Благодаря использованию алюминиевых сплавов, современных композитных материалов, инновационных тяговых аккумуляторных батарей и мощных, но компактных электродвигателей – вес электробуса не сильно отличается от обычного автобуса, оснащённого ДВС.
В электробусе отсутствуют такие тяжёлые агрегаты как ДВС, трансмиссия, мосты и карданные валы, но по прежнему, самым массивным элементом электробусов остаётся аккумуляторная батарея.
Эксплуатация электробусов экономически выгоднее, нежели эксплуатация автобусов с ДВС:
а. Срок службы подвижного состава электробуса больше, чем срок службы автобуса с ДВС.
б. Затраты на обслуживание электробуса ниже, чем на обслуживание автобуса.
в. Себестоимость перевозок электробусами ниже до 90%, чем автобусом с ДВС.
Для автобуса с ДВС расход топлива в среднем составляет 40 л на 100 км. При стоимости топлива 35 рублей за литр и ежедневной эксплуатации расходы на топливо составляют более миллиона рублей в год. Расход энергии для электробуса составляет 91 кВт*ч на 100 км пробега. При стоимости электроэнергии 1,96 руб/кВт*ч, ежегодные расходы на электроэнергию для электробуса составляют 130 тыс. рублей.
Т.е. расходы у электробуса минимум в 5,5 раз меньше чем у автобуса с ДВС. Это не считая других ГСМ и расходных материалов: антифриза, моторного масла, фильтров для них и других многочисленных запчастей, коих в автобусах с ДВС очень много.
Поэтому при одинаковой стоимости проезда, срок окупаемости электробуса практически не отличается от срока окупаемости автобуса, хотя первоначальная стоимость электробуса выше в среднем в 3 раза, чем автобуса.

Сравнение с троллейбусами:

Первоначальные затраты на развёртывание троллейбусной системы выше, чем для электробусной, так как первая требует строительства тяговых подстанций и контактной сети.
Конструкция спецчастей контактной сети (пересечений, стрелок, разделяемых соединений на разводных мостах) требует снижения скорости при их прохождении (иногда до 5 км/ч), что значительно снижает трафик.
Троллейбус чувствителен к обледенению контактных проводов.
Контактная сеть троллейбусов (провода) загромождает улицы и площади городов; путаница проводов и подвесных тросов выглядит неэстетично и портит облик городов.

Сравнение с трамваями:

Стоимость реконструкции 1 километра трамвайного полотна, например в Уфе – от 15 – до 50 млн. рублей!
При ненадлежащем содержании путей возникает вероятность схода трамвая с рельс, что делает трамвай потенциально более опасным участником дорожного движения, чем электробус.
Вызываемые трамваями вибрации почвы могут создавать акустический дискомфорт для жителей ближайших зданий и приводить к повреждению их фундаментов.
При плохом содержании пути, обратный тяговый ток может уходить в землю, возникающие при этом «блуждающие токи» усиливают коррозию близлежащих подземных металлических сооружений оболочек кабелей, труб канализации и водопровода, арматуры фундаментов зданий.
Негативные факторы экологии, связанные с трамваями: только при сварочных работах в процессе ремонта трамвайных путей, с одного кг сварочной проволоки выделяется более 50 г оксида кремния, алюминия, магния, а при послесварочной обработке и шлифовке одного рельсового стыка выделяется еще около 600 г. В результате механической обработки деталей подвижного состава, их замены, а также других видов производственно-хозяйственной деятельности, объем которых составляет порядка 250 кг твердых отходов на единицу подвижного состава.

Таким образом, в электробусе объединена экологичность троллейбуса, автономность и маневренность автобуса, а при использовании выделенной полосы он объединяет в себе достоинство трамвая.

Недостатки электробусов:

1. Для массового использования электробусов требуется создание сети зарядочных станций для зарядки аккумуляторов. Но когда-то и АЗС тоже не существовало. Но в отличие от АЗС, месторасположения зарядочных станций не имеют таких строгих ограничений и могут располагаться в более удобных местах: на конечных остановках, гаражах, на парковках возле супермаркетов, зарядочные станции могут быть более распространены, чем автозаправочные станции.
2. До сегодняшнего дня существенным недостатком для эксплуатации электробусов в России была проблема их быстрой разрядки и потери ёмкости при низких температурах в зимнее время года. Но такие компании как AltairNano и Toshiba разработали аккумуляторы нового поколения с одинаковыми характеристиками работы, как в летнее, так и в зимнее время года.
3. Мощность, вырабатываемая всеми современными электростанциями, значительно меньше, чем мощность всех современных автомобилей.
Если все автомобили с ДВС резко заменить на электромобили, то вырабатываемой энергии не хватит на одновременную зарядку очень большого количества электромобилей.
Однако производство бензина также требует электричества (до 5 кВт/ч на литр), поэтому по мере уменьшения мирового потребления углеводородного топлива (бензин, дизель), мощности электростанций будут перераспределяться в сторону энергообеспечения электромобилей и электробусов. Кроме того, у очень многих автомобилей мощность двигателя сильно завышена, чтобы обеспечить быстрый разгон. Электромобилям и электробусам этого не нужно, крутящий момент электродвигателей намного больше, чем у самого лучшего ДВС и доступен крутящий момент с самых низких оборотов.
4. Помимо существовавших до сегодняшних дней недостатков с эксплуатацией электробусов при низких температурах в зимнее время года (быстрой разрядки и потери ёмкости АКБ), был ещё один – проблема отопления, т.к включённая отопление салона существенно сокращала запасе хода, но использование современных т.н. энергосберегающих стёкол (с низкоэмиссионным покрытием) и стёкол с электрообогревом и использование экономичных обогревателей – решают эту проблему.
Таким образом, использование современных жаро и морозоустойчивых аккумуляторных батарей с быстрой зарядкой и возможностью устанавливать зарядочные станции в местах простоя электробусов (зарядка происходит в ночное время, меньше стоимость и меньше нагрузка на сети), на конечных остановках – сводит недостатки электробусов на нет.
Ведутся колоссальные работы, много компаний и исследовательских институтов работают по увеличению ёмкости и улучшению характеристик аккумуляторных батарей.
В развитых странах мира электробусы уже принимают своих первых пассажиров.

Экономичность расхода энергии электродвигателей электробуса зависит от многих факторов, но самыми главными являются масса и аэродинамика (сопротивление потоку воздуха при движении).
Электробус (городской и особенно междугородний), должен иметь хорошую аэродинамику (современные материалы позволяют сделать практически любые формы) и меньшую по сравнении с автобусами массу, т.к. масса аккумуляторной батареи и суперконденсаторов значительная.
Многие дизайнеры и конструкторы старой школы спорили со мной, твердили, что городскому автобусу хорошая аэродинамика не нужна, мотивируя малой скоростью.
В действительности даже в городе при разрешённых 60 км/ч – сопротивление воздуху достаточное и сделав обтекаемую форму можно добиться экономии электричества и тем самым увеличить запас хода электробуса от одной зарядки. Также способствует увеличению запаса хода — кузов электробуса из алюминиевых сплавов и стеклопластика/карбона.

Первый в мире городской электробус – Volvo 8900 построен с использованием гибридной платформы, совмещающей в себе сталь и алюминий, это позволило сделать его значительно легче, тише и экологичнее традиционных автобусов.
Новый Volvo модели 7900 — стал легче предшественника на 550 килограмм. Это позволило сократить расход топлива для моделей с дизельными двигателями на 37%. На столько же сократились и объем выхлопа СО2.
Автобус Volvo 7900 Electic Bus с гибридным двигателем еще более экологичен – более 70% времени в пути он использует для движения электричество.
Алюминиевый кузов автобуса устойчив к коррозии, что существенно продлевает срок его службы. Кроме того, более 90% алюминиевых деталей в новом автобусе может быть полностью переработано и использовано вновь, что также сокращает воздействие на окружающую среду.

Потребление топлива у гибридного Volvo 7900 на 80% ниже, чем у предшествующей модели с дизельным двигателем. При этом уровень его шума в разы ниже, грузоподъемность выше за счет меньшего веса самого автобуса, а вмещает он 85 человек.

Если сравнить экологическую ситуацию (уровень токсичных выбросов и шумовой нагрузки) в крупных городах России и крупных городах в развитых странах мира, то разница будет колоссальной. Концентрация вредных веществ от выхлопных газов транспорта в Российских городах-миллионниках превышает допустимые нормы в несколько раз.

Источник