11. Коротко об электропоездах, особенностях их работы и конструкции

Общие сведения

Трудно переоценить значение "электричек", как называют их пассажиры, пользующиеся услугами пригородных электропоездов. Ежегодно миллионы людей совершают поездки на электропоездах. Только железнодорожный узел столицы перевозит за год в пригородном сообщении более полмиллиарда пассажиров.

Начало внедрению электрической тяги на железных дорогах положила, как уже отмечалось, электрификация пригородного участка Баку - Сабунчи-Сураханы, предназначенного для перевозки рабочих нефтепромыслов. Для этого участка вагоны построил Мытищинский вагоностроительный завод, а тяговые двигатели создал завод "Динамо".

Для следующего пригородного электрифицированного участка Москва-Мытищи (1929 г.) моторвагонные секции также создавал Мытищинский завод, а тяговые двигатели для них завод "Динамо". Секция состояла из моторного вагона в сцепе с двумя прицепными (по обе стороны от моторного); управление ею осуществлялось из кабин, расположенных по концам обоих прицепных вагонов. Моторные вагоны получили обозначение С^в.

В 1932-1941 гг. Мытищинский завод и завод "Динамо" им. С. М. Кирова выпускали трехвагонные секции С^д. С 1947 г. Рижский вагоностроительный завод начал выпускать трехвагонные секции С^р. Электрическое оборудование для них поставлял завод "Динамо" им. С. М. Кирова. Так как в то время электрифицированные дороги постоянного тока работали с напряжением в контактной сети 1500 и 3000 В, секции могли работать на двух напряжениях. С 1949 г. все оборудование для секций изготовлялось Рижскими вагоностроительным (РВЗ) и электротехническим (РЭЗ) заводами.

В связи с тем что новые участки железных дорог электрифицировались только на напряжении 3000 В и на это же напряжение стали переводить участки 1500 В, необходимость в постройке секций С^р отпала и с 1952 г. РВЗ и РЭЗ стали выпускать трехвагонные секции С^р_з на 3000 В. Из них формировались электропоезда в составе 9 или 6 вагонов. Однако эти секции имели недостаточно мощные тяговые двигатели, невысокое ускорение, что имеет большое значение в пригородном движении с частыми остановками, и низкую конструкционную скорость 85 км/ч.

Устранить эти недостатки можно было, применив более мощные тяговые двигатели и увеличив число моторных вагонов в поезде. В 1957 г. рижские заводы совместно с заводом "Динамо" им. С. М. Кирова выпустили первые десятивагонные электропоезда серии ЭР1 с пятью моторными вагонами, прекратив постройку секции С^р_з.

С 1962 г. Рижский и Калининский вагоностроительные заводы начали выпуск электропоездов ЭР2. В отличие от ЭР1 они оборудованы комбинированными выходами для возможности посадки и высадки пассажиров на остановках с низкими и высокими платформами. Были построены также опытные электропоезда ЭР6, ЭР10 с рекуперативным и реостатным торможением. В опытной эксплуатации на московском узле находятся поезда ЭР22 с рекуперативно-реостатным торможением. Создан также опытный электропоезд ЭР200 для междугородного пассажирского сообщения, который может развивать скорость до 200 км/ч. Он состоит из двенадцати моторных вагонов, имеющих 48 тяговых двигателей, и двух прицепных головных вагонов.

В связи с начавшейся электрификацией железных дорог по системе переменного тока в июле 1959 г. РВЗ выпустил первую двухвагонную секцию, состоящую из моторного и прицепного вагонов. После всесторонних испытаний заводами РВЗ, РЭЗ совместно с Калининским вагоностроительным заводом и другими был выпущен первый десятивагонный электропоезд переменного тока ЭР7 с ртутными выпрямителями. Затем на этих поездах ртутные выпрямители, как и на электровозах, заменили кремниевыми (ЭР7^К).

Опыт эксплуатации электропоездов ЭР7^К был учтен при постройке электропоездов ЭР9, серийный выпуск которых начался в 1962 г. Когда выпрямительные установки стали располагать под вагонами, электропоездам было присвоено обозначение ЭР9П. В опытной эксплуатации находится восьмивагонный электропоезд ЭРИ переменного тока с реостатным торможением и с комбинированным выходом: на высокие и низкие платформы.

Пока же на отечественных дорогах, электрифицированных по системе постоянного тока, эксплуатируются в основном электропоезда ЭР2, а на дорогах переменного тока - ЭР9П. Электропоезда формируются из секций. В каждую секцию входит моторный (М), прицепной (П) или головной (Г) вагоны (рис. 135). Поезд формируется по схеме: (Г + М) + (П + М) + (П + М) + (П + М) + (М + Г). Исключая секции П + М, можно уменьшить число вагонов до четырех или, добавив секцию, увеличить до 12 (возросший поток пригородных пассажиров на отдельных направлениях московского узла определил необходимость применения двенадцати-вагонных поездов). В дальнейшем при описании будем считать, что электропоезд состоит из 10 вагонов.

Рис. 135. Схема формирования электропоездов ЭР2 и ЭР9П

Конструкционная скорость электровозов ЭР2 и ЭР9П равна 130 км/ч, в десятивагонном поезде 20 тяговых двигателей. Пусковое ускорение серийных электропоездов составляет 0,6 м/с². Следовательно, поезд может развить скорость до 100 км/ч за время t = υ/a = 46 с (если принимать его движение равномерно-ускоренным).