Залізничний транспорт

Залізничний транспорт

Винахід Вернером фон Сіменсом динамо-машини заклав основу подальшій електрифікації залізничного транспорту – від трамваїв і метро до сучасних високошвидкісних поїздів. 

Перший електричний трамвай, 1881 рік

Щойно було винайдено перший електродвигун, інженери та конструктори почали шукати можливість пристосувати його під потреби транспорту. Однак зробити це вдалося лише після 1879 року, коли Вернер фон Сіменс представив першу електричну залізницю, де електроживлення для поїзда подавалося через рейки. Вернер фон Сіменс відразу зрозумів, яким потенціалом для розвитку громадського транспорту мають залізні дороги. 16 травня 1881 року в берлінському передмісті Ліхтерфельде компанією Сіменс було запущено перший у світі трамвай. Маршрут протяжністю 2,5 кілометра з'єднав станцію Ліхтерфельде на Ангальтській залізниці з будівлею кадетського корпусу на Целендорферштрассе. Вагони електричного трамвая мали такі ж розміри, що і їх попередники на кінній тязі.

Електроенергію, необхідну для руху трамвая, виробляла динамо-машина постійного струму. Аналогічні динамо-машини використовувалися для генерації електрики, яка живила системи освітлення. Струмоприймачами при цьому слугували колеса, оскільки струм подавався через рейки.

 

Введення в експлуатацію першого в історії трамвая стало справжнім проривом у розвитку транспорту. З цього моменту почався бурхливий розвиток електричного рейкового транспорту: трамваїв, метрополітену та поїздів.

1896 рік: Будапештський метрополітен

Уже до кінця XIX століття рух на вулицях багатьох великих міст зупинився у заторах. Стало очевидним, що для розвантаження доріг і забезпечення мобільності городян необхідно впроваджувати нові транспортні рішення. Зі схожою проблемою зіткнувся і Будапешт. Саме тому в 1896 році на честь святкування тисячоліття від дня заснування Угорського королівства компанія Сіменс і Гальске (Siemens&Halske) побудувала в столиці Угорщини перший в континентальній Європі метрополітен.

 

За першої лінії метро курсувало 20 електричних вагонів. Їх корпуси виготовлялися на будапештському заводі компанії «Шлік» (Schlick), а все електрообладнання, включаючи двигуни і розподільну апаратуру, поставлялося компанією Сіменс і Гальске (Siemens & Halske). Частина маршруту пролягала всередині спеціально побудованого тунелю. Його ширина становила 6 метрів, і обидва шляхи в ньому проходили поруч. Електроживлення на тунельній ділянці подавалося від розташованої на стелі контактної рейки, аналогічно тому, як це було зроблено в шахтах; на наземній ділянці – надходило від повітряної контактної лінії.

 

Тільки за перший рік експлуатації за маршрутом протяжністю 3,75 кілометра було перевезено понад чотири мільйони пасажирів. Ця перша в континентальній Європі лінія метро працює і в наші дні: вона є частиною сучасного метрополітену. У 2002 році ця лінія була включена в список Всесвітньої спадщини ЮНЕСКО.

 

1903 рік: Високошвидкісний локомотив, який працює на трифазному струмі

У 1899 році компанії Сіменс, AEG і ряд банків і машинобудівних фірм створили «Товариство для вивчення питання про електричні швидкісні залізниці» (Studiengesellschaft für elektrische Schnellbahnen, St.E.S.). Щоб оцінити доцільність використання електропоїздів, Товариство замовило по одному високошвидкісному локомотиву у двох конкуруючих виробників електроустаткування. В якості випробувального маршруту був обраний 23-кілометрову ділянку військової залізниці Марієнфельде - Цоссен.

До осені 1901 року обидва локомотива були готові, і почалися випробовувальні пробіги. Швидкість потягу регулювалася за допомогою зміни частоти трифазного струму, тобто частоти обертання електрогенератора, що було по суті однією з перших спроб дистанційного керування швидкістю. Однак ця система не дозволяла точно її регулювати. Так, уповільнення потягу при прибутті на станцію і зміна швидкості при проходженні поворотів контролювалися з кабіни машиніста.

 

У 1903 році під час експерименту електропоїздом була розвинена швидкість понад 210 кілометрів на годину. Це стало світовим рекордом, який не вдавалося побити ще близько 50 років. Однак наступного логічного кроку в розвитку залізничного сполучення – застосування системи трифазного електроживлення на транспорті – так і не судилося здійснитися. Використання системи, що складається з трьох ліній електропередачі, які прокладено вздовж шляхів, виявилося неможливим на ділянках зі стрілочним переводом, а також на перетинах залізничних колій.

1930 рік: багатоцільовий електровоз моделі E 44

Електровози перевершували тепловози з дизельними двигунами за багатьма характеристиками. Вони споживали менше енергії, швидкість у них була вище, вони мали меншу вагу і завдавали меншої шкоди навколишньому середовищу.

У 1930 році компанією Сіменс був розроблений багатоцільовий електровоз моделі E 44, названий BoBo. Його створення стало проривом у розвитку залізничних технологій. Завдяки конструкції зі звареними швами, накладеними по периметру, яку розробив інженер компанії Сіменс Вальтер Райхель, його вага склала менше 50% від ваги звичайних електровозів. Два роки по тому перші локомотиви серії E 44 були запущені в експлуатацію на Німецькій державній залізниці.

Електровоз моделі E 44 був багатоцільовим і міг тягнути як пасажирські, так і вантажні поїзди. Він експлуатувався аж до 1980-х років, в основному в південній і центральній частинах Німеччини, і в кінцевому підсумку став першим електровозом в Німеччині, проданим в кількості більше 100 одиниць.

1980 рік: Дортмундська підвісна залізниця

Вуппертальського підвісна залізниця, оснащена електроустаткуванням, що поставляється компанією «Електріцітетс-АГ» (Elektrizitäts-AG), раніше називалася «Шукерт і Ко.» (Schuckert & Co.), Була запущена в експлуатацію ще в 1901 році. Це була революційна концепція, яка дозволила перенести залізничне сполучення з вузької долини Вупперталя в повітря.

У 1980 році компанії Сіменс і DÜWAG представили новий проект підвісної залізниці в Дортмунді, був по суті сучасною версією Вуппертальской дороги. Для лінії був створений перший в світі повністю автоматизований гондольний поїзд з комп'ютерним управлінням.

Дві підвісні кабіни місткістю 44 пасажири кожна могли розвивати максимальну швидкість 50 кілометрів на годину. Вони курсували між двома інститутами в Університеті Дортмунда, при цьому пасажиропотік становив до 4000 чоловік в день. Для з'єднання цієї залізничної лінії з мережею приміських поїздів в 1993 році її протяжність була збільшена приблизно на один кілометр.

1991 рік: міжміський експрес Intercity Express (ICE)

У 1985 році компанія Сіменс розпочала проект по розробці електрообладнання для поїзда InterCityExperimental (ICE/V), який пізніше був названий Intercity Express (ICE). В ході численних випробувань експериментальний потяг зміг розігнатися до 406,9 кілометрів на годину. Цей світовий рекорд серед локомотивів був встановлено 1 травня 1988 року. Він побив попередній рекорд, поставлений французьким швидкісним поїздом TGV, на 26,5 кілометра в годину.

 

2 червня 1991 року перші 25 високошвидкісних поїздів типу ICE першого покоління почали експлуатуватися на Німецькій державній залізниці. Створення нових високошвидкісних маршрутів між Ганновером і Вюрцбургом та між Мангеймом і Штутгартом на дві години дозволило скоротити час, що витрачається на дорогу між північними і південними регіонами Німеччини.

 

Сімейство поїздів ICE, яке компанія Сіменс згодом назвала «Веларо» (Velaro), продовжувало розвиватися. Друге покоління було випущено в 1996 році, а третє – чотири роки по тому, в 2000 році. Потяги «Веларо» третього покоління сьогодні експлуатуються по всій Європі, оскільки вони можуть працювати на всіх чотирьох типах напруги, що використовується на континент.

2010 рік: многосистемность локомотив «Вектрон» (Vectron)

У 1957 році був створений перший електровоз з кремнієвими випрямлячами, розробленими компанією Сіменс. Це дозволило використовувати поїзди на залізничних напрямках з різним рівнем напруги і частоти в контактних мережах без зупинки для заміни тягової системи.

З метою скорочення витрат в 1993 році спільними зусиллями компаній Сіменс і Краусс-Маффі (Krauss-Maffei) була розроблена модульна система «Евроспрінтер» (Eurosprinter). Транспортні засоби цієї серії могли збиратися за індивідуальними замовленнями з різних корпусних і приводних модулів. У 1993 році система «Евроспрінтер» встановила рекорд швидкості для локомотивів, що працюють на трифазному струмі, – 310 кілометрів на годину.

У 2010 році компанія Сіменс представила нове покоління локомотивів, призначених для вирішення широкого кола завдань: «Вектрон 2010». Вони можуть використовуватися для пасажирських і вантажних перевезень на національному та міжнародному рівнях, а максимальна швидкість досягає 200 кілометрів на годину. Різні рівні потужності і напруги, можливість роботи на змінному струмі, постійному струмі або їх комбінації дають можливість гнучкої конфігурації локомотива під будь-які вимоги замовника. Системи управління залізничним рухом, що використовуються в тій чи іншій країні, можуть бути легко замінені або доповнені.