Электричество вместо пара

Паровоз многие годы был единственной тяговой силой на железных дорогах. Он формировал составы и перемещал их от станции к станции, развозил вагоны к местам погрузки и выгрузки. Он же забирал их оттуда, переставлял с одного станционного пути на другой и даже возил омнибусы - многоместные конные кареты, поставленные на рельсы.

Именно кареты! И было это в 1886 году. В один из июньских дней жители Петербурга увидели, как по Большому Самсониевскому переулку (ныне проспект Карла Маркса) движется необычный омнибус. Кареты с пассажирами тянет не лошадь, как обычно, а небольшой паровозик. Необычен был и сам паровичок: он имел два пульта управления. Благодаря этому ему не надо было разворачиваться, отправляясь в обратный путь.

Вновь появиться на улицах теперь уже Ленинграда паровозу пришлось в суровые годы фашистской блокады. Трамваи не могли ходить - не было электроэнергии, и тогда по трамвайным путям пошли паровозы. Они доставляли к передовой боеприпасы, снаряжение и другие грузы. А позже, в 1942 году, они же собрали и отвезли на ремонт все трамвайные вагоны, простоявшие первую блокадную зиму в городе.

Почти 150 лет верой и правдой служил человеку паровой котел, поставленный на колеса, даже для истории - довольно приличный срок. За это время паровоз сильно изменился. Сохраняя основные детали своих предшественников, он становился от года к году все сильнее, быстрее, надежнее и совершеннее. Достигалось это благодаря творческим поискам и большим усилиям многих талантливых конструкторов как у нас в стране, так и за рубежом.

Рождение отечественного паровозостроения связано с сооружением железной дороги между Петербургом и Москвой. Дороге нужны были паровозы. Строить их начал Александровский завод, и в 1845 году один пассажирский и два товарных паровоза были готовы. Топливом для них служили дрова. Эти паровозы были далеки от совершенства. Лишь спустя 10 лет из ворот этого завода стали выходить паровозы со специальными устройствами (кулисными механизмами) для распределения пара и крытыми кабинами для машинистов.

Сеть железных дорог быстро росла, росла и потребность в паровозах. Их начали строить на Коломенском, Брянском, Путиловском, Луганском, Харьковском и других заводах.

Необычно выглядели паровозы, строившиеся по заказу Закавказской железной дороги для обслуживания поездов на Сурамском перевале. Их конструкция была такой, что они всегда могли двигаться "головой" вперед, не поворачиваясь для этого на поворотном кругу.

Семейство паровозов росло так же быстро, как и протяженность железных дорог. За 50 лет (с 1868 по 1917 год) русские заводы выпустили свыше 21 тысячи паровозов. Среди них были и такие, которые продолжали трудиться еще многие годы после победы Великой и Октябрьской социалистической революции.

Рис. 44. Долгожитель стальных магистралей - паровоз серии С

Не исключено, юные читатели, что ваши прадедушки и дедушки работали машинистами на паровозах "щука" или "овечка" (так называли в обиходе паровозы серии Щ и Ов) и на пришедших им на смену паровозах серии Э. И, конечно, без всяких сомнений, если они были машинистами, им приходилось стоять у реверсов пассажирских паровозов серии С. Первый такой паровоз встал на колею в 1910 году. Созданный русским инженером Б. Малаховским в конструкторском бюро Сормовского завода, паровоз серии С был одним из лучших и красивейших пассажирских паровозов. В 1913 году он поставил рекорд скорости на линии Петербург - Москва, проведя пассажирский состав за 7 часов 59 минут. Паровоз С-245 был участником исторического события - переезда Советского правительства во главе с В. И. Лениным из Петрограда в Москву в 1918 году. Усовершенствованные, существенно измененные эти паровозы продолжали трудиться и после Великой Отечественной войны.

Рис. 45. Мощные магистральные паровозы серий ИС и ФД

Нельзя не вспомнить и о пассажирских паровозах серии Л, которые, начиная с 1915 года, начали выпускать на Путиловском заводе. Машинисты называли их ласково "Элочкой". Это были самые мощные пассажирские локомотивы из всех построенных отечественной промышленностью до революции. Однако подлинное развитие технической мысли, быстрый рост отечественного паровозостроения, воплощавшего в металл лучшие инженерные идеи, стали возможны только после победы Великой Октябрьской социалистической революции.

Раскрепощенный труд принес свои плоды. В 1931 - 1932 годах на стальные магистрали нашей страны вышли мощные паровозы серии ИС (Иосиф Сталин) и ФД (Феликс Дзержинский). Эти паровозы завоевали всеобщее признание и в числе лучших образцов локомотивостроения демонстрировались на Всемирной парижской выставке в 1938 году.

Стремясь повысить скорости движения пассажирских поездов, конструкторы работали над созданием скоростных паровозов. В 1937 году, в канун 20-й годовщины Октября, был построен паровоз типа 2 - 3 - 2 с конструкционной скоростью 150 километров в час.

При испытаниях, следуя с составом по участку Лихославль - Калинин 29 июня 1938 года, паровоз развил скорость 170 километров в час.

Сразу после войны железным дорогам потребовался "вездеходный" паровоз, которому не был бы помехой и недостаточно прочный путь, восстановленный после войны. Конструкторы разрабатывают проект, а отечественная промышленность налаживает выпуск такого локомотива. Им стал грузовой магистральный паровоз серии Л.

За годы пятой пятилетки железные дороги получают и паровозы новейших образцов, воплотившие в себе последние достижения науки и техники того времени. В "голове" пассажирских поездов занимает место паровоз типа 2 - 4 - 2 Коломенского паровозостроительного завода имени В. В. Куйбышева, а грузовые составы начинают успешно водить паровозы серии ЛВ Ворошиловградского завода Октябрьской революции.

Такова далеко не полная биография парового котла, поставленного на колеса и названного первоначально сухопутным "пароходом", а позже - паровозом.

Но пришло время и неутомимый труженик - паровоз - вынужден был уступить свое место новым локомотивам -электровозу и тепловозу.

Что же представляют собой эти локомотивы и почему их появление знаменовало собой новый этап развития стальных магистралей, стало технической революцией на железнодорожном транспорте?

Сначала об электровозах. О том, как на смену пару пришло электричество. Уже в последние десятилетия прошлого века с изобретением электрического двигателя в мире появляются новые виды локомотивов. Начиная с 1878 года на различных выставках стали демонстрироваться узкоколейные электрические дороги, а в 1881 году во многих городах привычную конку заменяет электрический трамвай.

Карл Маркс предвидел великое будущее электрической энергии. Он говорил, что безраздельное "царствование его величества пара, перевернувшего мир в прошлом столетии, окончилось; на его место станет неизмеримо более революционная сила - электрическая искра"¹.

¹ (Воспоминания о Марксе и Энгельсе. Ч. 1. М.: Политиздат, 1983 С. 202)

С 1890 года на электрическую тягу начинают переходить паровые подземки. Позже электрическая энергия находит широкое применение на городском транспорте: ее используют трамваи, троллейбусы, метрополитен.

Первые электровозы появились в конце XIX века. Вот что писал по этому поводу распространенный в то время русский журнал "Библиотека для чтения": "Дирекция железной дороги, сооружаемой между Эдинбургом и Глазго, предложила искусному английскому механику господину Девидсону испытать на этой дороге изобретенную им электромагнитную машину. Опыт, как пишут, оказался весьма удовлетворительным. Машина господина Девидсона состоит из шести сильных гальванических батарей: с этими батареями сообщаются большие магнитные спирали, прикасающиеся другим концом к трем большим намагнетизированным приборам, вделанным в три цилиндра, в которых вертятся три оси паровоза, приводя в движение шесть колес его.

Эта огромная колесница, в которой весу более трехсот пудов, тотчас покатила по рельсам, лишь только погрузили металлические пластинки в ящик, наполненный серною кислотою. Странный феномен поразил зрителей при этом опыте; частые и блестящие молнии сопровождали во все время движения паровоза, который шел не так быстро, как обыкновенно ходит при помощи паров, однако ж и не так слабо, чтобы нельзя было надеяться на действительную пользу от электромагнитности для железных дорог...".

Возникновение и развитие электрической тяги на железных дорогах нашей страны тесно связано с дорогим для нас именем, с именем основателя первого социалистического государства Владимира Ильича Ленина. Еще в 1913 году в статье "Одна из великих побед техники" Ленин писал: "Электрификация" всех фабрик и железных дорог сделает условия труда более гигиеничными, избавит миллионы рабочих от дыма, пыли и грязи, ускорит превращение грязных отвратительных мастерских в чистые, светлые, достойные человека лаборатории"¹.

¹ (Ленин В. И. Полн. собр. соч., т. 23, с. 94)

Но в дореволюционной России, технически отсталой, эти гениальные идеи невозможно было претворить в жизнь. Проекты электрификации некоторых железнодорожных участков хотя и были разработаны, но попытки их осуществления не нашли поддержки правительства. К тому же мощность электростанций всей России в то время была ничтожно мала.

Лишь после победы Великой Октябрьской социалистической революции началась электрификация промышленности и транспорта. В марте 1920 года IX съезд партии по инициативе В. И. Ленина признал необходимым создать единый план развития народного хозяйства, в котором центральное место должна была занять электрификация всей страны. Разработка этого плана была поручена Государственной комиссии по электрификации России (ГОЭЛРО) и проводилась под непосредственным руководством В. И. Ленина.

Благодаря успешному выполнению плана ГОЭЛРО в стране была создана крупная для того времени электрическая база. Можно было приступать к внедрению электрической тяги на железных дорогах.

Шел 1924 год. Президиум Бакинского комитета КП(б) Азербайджана 3 марта принимает решение: считать необходимым электрификацию Балахано-Сабунчинской ветки до Суроханов. И строительство началось в невероятно трудных условиях. Требовалось реконструировать 20-километровый участок пути, построить вокзалы, депо, тяговые подстанции, произвести монтаж многочисленного оборудования, подвесить контактный провод. И хотя все приходилось начинать с нуля, работы были успешно завершены. 26 июля 1926 года по электрифицированному участку отправился в путь первый поезд со строителями, работниками депо и тяговых подстанций.

Рис. 46. Так устроен электровоз

Вот что писала по случаю этого знаменательного события газета "Бакинский рабочий" 7 июля 1926 года: "...электрическую железную дорогу, первую в СССР, следует считать победой совершенно исключительной. И даже не потому, что она является прыжком в будущее и яркой страницей в области электрификации. Есть еще одна сторона, едва ли не самая важная.

Эту дорогу мы выстроили сами, без чужой помощи. Нашими средствами, нашими силами, на наших заводах. Ротшильд не хотел. Манташев¹ не интересовался. А мы выстроили. Сами. Без тех колоссальных средств, которые в состоянии были в свое время ассигновать каждый из этих магнатов и дельцов".

¹ (Основатель нефтепромышленного общества "А. И. Манташев и К°" в Баку в 1899 году)

В первые же дни явственно проявились преимущества "электрички" перед печальной памятью "сабунчинки". Вместо 16 пар поездов при паровой тяге стало курсировать вдвое больше. Скорость движения возросла в 2,5 - 3 раза, стоимость поездки снизилась на 15 - 20 процентов. В вагонах чисто, уютно.

Таким было начало. А 16 августа 1932 года в строй вступает уже первый магистральный электрифицированный участок между станциями Хашури - Зестафони, проходящий через Сурамский перевал. В этом же году коллективы московского завода "Динамо" имени С. М. Кирова и Коломенского завода имени В. В. Куйбышева построили первый отечественный электровоз, которому в честь Владимира Ильича Ленина была присвоена серия ВЛ.

С тех пор прошло больше 50 лет. За это время электрифицированы десятки тысяч километров железных дорог, а отечественная промышленность построила большое количество электровозов, и все они носят дорогое для нас имя.

Электровоз - это локомотив, на котором установлены электрические двигатели, называемые тяговыми. Назначение их - преобразование электрической энергии в механическую, ведь только она может заставить колеса вращаться.

Еще при создании первых электровозов возник вопрос: какой ток применять для их работы?

Известно, что электрическая энергия на земном шаре преимущественно вырабатывается в виде переменного трехфазного тока, который передается на большие расстояния по трем проводам. Поэтому лучше всего было бы использовать именно этот ток "в чистом виде", не преобразовывая его. Как ни заманчива была такая идея, но от ее осуществления пришлось отказаться. Объясняется это тем, что для передачи трехфазного тока надо иметь очень сложную сеть проводов, особенно при пересечении путей на станциях.

Применить же однофазный ток, для передачи которого нужен только один провод, в то время было нельзя, так как конструкторы еще не создали электрический двигатель, работающий на однофазном токе.

Оставалось лишь одно: использовать постоянный ток, другого выхода не было. Но откуда взять постоянный ток для питания двигателей электровозов, если электрические станции вырабатывают трехфазный переменный ток? Чтобы ответить на этот вопрос, давайте проследим путь, который проходит электрический ток от электростанции до тяговых двигателей электровоза.

Рис. 47. От электростанции до тяговых двигателей электровоза

Выработанный электростанцией ток подается в повышающий трансформатор, где его напряжение увеличивается до нескольких сотен тысяч вольт. Это делается для того, чтобы уменьшить потери тока при передаче его на дальние расстояния. Затем из трансформатора по проводам высокого напряжения он поступает на тяговые подстанции, расположенные вблизи железной дороги на расстоянии 20 - 25 километров друг от друга. Здесь ток проходит через понижающие трансформаторы, которые понижают его напряжение до 3 тысяч вольт, и попадает в выпрямители. В этих приборах и происходит преобразование переменного тока в постоянный, необходимый для питания тяговых двигателей электровозов.

Надо отметить, что до недавнего времени для этой цели применяли ртутные выпрямители. Они были капризны в работе и к тому же загрязняли окружающий воздух вредными парами ртути. Сейчас они заменены надежными и безвредными полупроводниковыми (кремниевыми) выпрямителями, превращающими переменный ток в постоянный.

Чтобы ток передать с тяговых подстанций на движущиеся электровозы, сооружают контактную сеть. Она состоит из медного контактного провода, подвешенного с помощью струн к несущему тросу, и металлических или железобетонных опор с консолями и фиксаторами. Все части контактной сети, находящиеся под напряжением, надежно отделены от опор изоляторами, чтобы ток не мог уйти в землю.

По "питающим" проводам ток поступает в контактную сеть, а оттуда через специальное устройство - токоприемник, установленный на крыше электровоза, к электрическим двигателям. Пройдя через обмотку двигателя, ток попадает в рельсы, а оттуда по "отсасывающим" проводам возвращается на подстанции.

Рис. 48. Электровоз ВЛ11, работающий на постоянном токе

В двигателях электрическая энергия преобразуется в механическую, которая передается колесным парам электровоза через зубчатую передачу.

Электровозы, питающиеся по такой схеме, называют электровозами постоянного тока, а железнодорожные линии, где они работают, - электрифицированными железными дорогами постоянного тока. На этих дорогах сегодня работают и электровозы-ветераны ВЛ22, ВЛ23 и электровозы более поздней постройки ВЛ8, ВЛ10, ВЛ11.

Первый из них ВЛ8 вышел из ворот Тбилисского локомотиворемонтного завода в 1957 году. Это двухсекционный восьмиосный электровоз мощностью 4200 киловатт. Первенец грузинского локомотивостроения создавали Россия, Украина и Грузия: из Новочеркасска пришли тяговые двигатели, из Ворошиловграда - кузов и экипажная часть, узлы и детали прислали предприятия Грузии. Со временем завод из локомотиворемонтного стал локомотивостроительным, локомотив ВЛ8 пошел в серию. А за ним пошла и собственная продукция завода - электровозы ВЛ10 мощностью 5200 киловатт и ВЛ11 мощностью 5360 киловатт. Локомотив ВЛ11 - сегодня основная продукция завода. Он строится в двухсекционном исполнении, но при необходимости может работать по системе многих единиц и тремя секциями. На своем кузове он гордо несет Знак качества. А на старте уже новая машина - ВЛ15 мощностью 9 тысяч киловатт. Этот электровоз, как и предшествующие, питается постоянным током.

На этом можно было бы закончить рассказ об электровозе, если бы не один недостаток, присущий постоянному току. Оказывается, что постоянный ток очень трудно трансформировать, то есть повышать или понижать его напряжение без больших потерь или затрат.

Как это понимать? Очень просто. Если не хочешь терять энергии, затрать больше средств и сооруди необходимые устройства. Если же этого не делать, потерь не избежать. И что интересно: чем выше мощность электровоза, тем больше потери. А ведь из года в год на наши дороги поступают все более мощные машины.

Как же предотвратить огромные потери энергии? Надо уменьшить расстояние между тяговыми подстанциями и увеличить сечение контактного провода. Но для этого необходимо построить новые подстанции, понадобится много меди.

Если учесть, что уже сейчас при напряжении в контактном проводе 3 тысячи вольт подстанции расположены в среднем на расстоянии 20 - 25 километров, а расход меди на 1 километр контактной сети достигает 10 тонн, то станет очевидным, что этот путь не ведет к правильному решению задачи. Нужны другие, более экономичные и простые средства.

Ученые их искали и нашли. Было решено подводить в контактный провод не постоянный ток, а переменный.

- А что это дало? - спросите вы.

Очень многое. Переменный ток не обладает недостатком, присущим постоянному току. Чтобы изменить его напряжение, достаточно иметь обыкновенный трансформатор. С помощью этого широко распространенного прибора высокое напряжение электрического тока, подведенного в контактную сеть, можно легко понизить до величины, наиболее выгодной для работы двигателей.

Это свойство переменного тока и было причиной тому, что ученые и конструкторы продолжали упорно работать над созданием электровоза, который мог бы питаться от контактной сети переменного тока.

В нашей стране еще в 1934 году на московском заводе "Динамо" имени С. М. Кирова приступили к проектированию электровоза переменного тока. Конструкторы задались целью создать такую машину, которая, имея двигатели постоянного тока, могла бы питаться от контактной сети, по которой течет переменный ток.

- Зачем же так усложнять задачу? - спросите вы. - Не проще ли поставить на электровозе двигатель переменного тока и тем самым решить задачу использования переменного тока для питания электровозов?

Дело в том, что выгоднее подводить в контактную сеть переменный ток, а использовать в двигателях электровоза лучше постоянный. Вот инженеры и решили создать такую конструкцию электровоза, которая позволила бы сочетать преимущества применения переменного тока и высоких тяговых свойств двигателей постоянного тока.

Построили такой электровоз в 1938 году. Для преобразования переменного тока в постоянный на нем установили громоздкий ртутный выпрямитель. Испытания, проведенные на Экспериментальном кольце Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта, подтвердили жизненность идеи преобразования тока на самом электровозе.

В 1954 году на Новочеркасском электровозостроительном заводе построили два опытных электровоза серии НО¹, а в 1957 году на стальных магистралях появился новый шестиосный электровоз этого же завода НО60 мощностью свыше 4000 киловатт, способный развивать скорость 110 километров в час. Но и это был не предел. Новочеркасские мастера построили еще более мощный электровоз НО80, работающий на переменном токе. Его восемь электрических двигателей развивали общую мощность, равную более 6000 киловатт.

¹ (Позже всем электровозам была присвоена серия ВЛ)

В нашей стране уже вступили в строй тысячи километров электрифицированных линий, в контактных проводах которых течет однофазный переменный ток напряжением 25 тысяч вольт. На этих линиях расстояние между тяговыми подстанциями увеличилось до 50 - 60 километров, в контактном проводе ведь не 3 тысячи, а 25 тысяч вольт! Да и сами тяговые подстанции стали проще, так как им не надо иметь устройств для преобразования тока. Изменилась и контактная сеть, она стала значительно легче - не 10 тонн, а только 3 тонны меди идет на 1 километр. Уменьшились потери электроэнергии при передаче.

Значительно изменилась за последние годы и конструкция электровозов. Как вы помните, на первых электровозах переменного тока стояли громоздкие и капризные в работе ртутные выпрямители, усложняющие конструкцию локомотивов. Ученые и конструкторы приложили немало сил, чтобы найти и сделать машину более простой и надежной.

Были созданы выпрямители, в которых используются полупроводниковые материалы, в частности кремний. Эти выпрямители имеют небольшие массу и размеры. Создание надежно работающих электровозов с полупроводниковыми выпрямителями явилось огромным шагом вперед по пути технического совершенствования электрической тяги. Так, в 1962 году на Новочеркасском электровозостроительном заводе был построен электровоз переменного тока Н62, на котором переменный ток преобразовывается в постоянный кремниевыми полупроводниковыми выпрямителями.

Проблема в принципе была решена: электровозы переменного тока прочно встали на рельсы и повели многотонные составы. Но это было лишь начало. Конструкторам открылся длинный и трудный путь, который необходимо было пройти, чтобы электровозы стали еще мощнее, надежнее, проще в работе.

Вооружившись новейшими достижениями науки и техники, используя накопленный опыт и знания, коллективы конструкторских бюро смело отправились по этому пути. На стальные магистрали нашей страны вышли многочисленные семейства электровозов ВЛ60, а несколько позже - электровозов ВЛ80.

Мы расскажем только о самых последних, наиболее мощных и совершенных. Начнем с электровоза ВЛ80Т. Сразу же отметим, что этот электровоз, построенный Новочеркасским электровозостроительным заводом, носит Знак качества, а его создателям присуждена Государственная премия СССР. Его восемь электродвигателей развивают мощность 6500 киловатт. Такой локомотив очень необходим в наши дни.

Судите сами: на долю стальных магистралей нашей страны приходится более половины грузооборота всех железных дорог земного шара вместе взятых. Протяженность же наших железнодорожных линий составляет лишь 11 процентов мировой сети. Сопоставив эти цифры, можно представить, как напряженно работают наши "артерии жизни". А поток грузов продолжает расти.

Как же освоить его? Прежде всего нужны мощные, надежные и экономичные локомотивы, которые могут водить поезда массой 12-18 тысяч тонн с высокими скоростями.

И вот такой локомотив - электровоз ВЛ80Т - вышел на стальные магистрали. Появление его стало возможным благодаря многим оригинальным конструкторским решениям.

Вот одно из них. Пневматический тормоз локомотива был дополнен электрическим. Для этого не потребовалось специального тормозного оборудования: в роли тормоза выступают восемь тяговых электрических двигателей локомотива. Они в нужный момент простым переключением превращаются в генераторы, потребляющие механическую энергию, то есть энергию движения поезда, и "гасят" скорость. Такому тормозу не нужны тормозные колодки, которые надо часто менять, а следовательно, терять драгоценное время на станциях.

И еще одно очень важное обстоятельство: тормоз снабжен автоматической электронной системой регулирования. Эта система, получая от машиниста задание, сама выбирает оптимальный режим работы тормозов в зависимости от скорости движения поезда и профиля пути. Благодаря этому поезд преодолевает затяжные и крутые спуски плавно, без рывков и ударов. Машинисту достаточно поворотом ручки лишь задать скорость, все остальное за него сделает автоматика.

Интересно также отметить, что электровоз, о котором вы только что узнали, может пробежать без капитального ремонта до 2 миллионов километров, что в 5 - 6 раз больше, чем лучшие его зарубежные "сородичи".

Очень хорош электровоз. Но ...? Помните, мы говорили, что тяговые двигатели при электрическом торможении работают как генераторы, то есть вырабатывают электрический ток.

Этот ток превращается в сопротивлениях в тепловую энергию, которая отапливает окружающий воздух. Иными словами, "вылетает в трубу". Но ведь эта энергия может быть возвращена в контактную сеть и использована другими электровозами. На линиях с крутыми спусками таким образом можно возвратить в контактную сеть до 15 процентов электроэнергии, идущей на тягу поездов.

Рис. 49. Самый мощный в мире электровоз ВЛ85

Эффект возврата электроэнергии, как говорят специалисты, "рекуперации", был настолько очевиден, что уже первые электровозы постоянного тока оснащались электрическими тормозами. Гораздо сложнее оказалась эта задача для электровозов переменного тока. Ведь в контактной сети течет переменный ток, а двигатели, работая при торможении как генераторы, вырабатывают постоянный, его никак не возвратишь обратно таким, каким он есть. Вот и приходилось его до поры до времени в виде тепла выбрасывать в атмосферу. Не была решена эта задача и в электровозе ВЛ80Т.

Но нельзя же было мириться с тем, что примерно шестая часть расходуемой на движение поездов электрической энергии выбрасывается на ветер. И конструкторы упорно искали пути решения сложной задачи.

Поиски увенчались успехом. В 1967 году был построен первый электровоз переменного тока с рекуперацией. В качестве преобразователя тока на нем была использована установка с управляемыми полупроводниковыми вентилями - тиристорами. Они помогали в режиме тяги плавно регулировать поступающее на двигатели напряжение, а при торможении преобразовывать постоянный ток, вырабатываемый двигателями, в переменный и через трансформатор возвращать его в контактную сеть.

Однако потребовалось более 10 лет для совершенствования установки, повышения ее надежности. На сегодня эти задачи успешно решены, и электровозы ВЛ80Р успешно трудятся на стальных магистралях нашей страны, а машинисты, умело используя возможности рекуперации, возвращают в сеть сотни тысяч киловатт электроэнергии.

Но грузооборот железных дорог растет из года в год, а следовательно, растет и потребность водить все более тяжелые поезда. А это значит, нужны более мощные локомотивы. И конструкторы создают их: электровозы ВЛ83 мощностью 7200 киловатт, за ним ВЛ84 мощностью более 7600 киловатт.

А совсем недавно на железнодорожный путь встали первые, самые мощные в мире, электровозы ВЛ85. Эти машины заслуживают, чтобы о них рассказали чуть подробнее. Электровоз ВЛ85 двухсекционный, он на 12 метров короче своего трехсекционного предшественника, но значительно сильнее. Мощность нового локомотива более 10 тысяч киловатт. На его постройку идет меньше материалов, меньше требуется строительно-монтажных работ, а следовательно, он дешевле.

Много в этом локомотиве и новых конструктивных решений: это и двухосные тележки вместо трехосных, и наклонные тяги для передачи тяговых и тормозных усилий с тележек на кузов и обратно, и централизованная система вентиляции (ведь оборудование надо охлаждать), и возможность работы в трех секциях, и устройство, позволяющее управлять из одной кабины несколькими локомотивами. Значительно комфортабельнее стала кабина машиниста. Она просторнее, оснащена устройствами обогрева и кондиционирования воздуха; удобнее стал пульт управления, надежнее звуко- и теплоизоляция, элегантнее отделка.

В такой кабине машинисты прекрасно будут себя чувствовать и на севере, и в Сибири, и в Средней Азии. Поведут эти локомотивы составы по горным перегонам Байкало-Амурской магистрали, по его тоннелям-исполинам, по Транссибирской магистрали - самой длинной в мире электрифицированной дороге.

Рис. 50. Подачу электроэнергии в контактный провод надо регулировать

Но не знает покоя человеческая мысль. Только-только встал на рельсы этот электровоз, а создатели "стальных коней" уже готовят к выходу в свет принципиально новую машину В Л 86 мощностью 12 тысяч киловатт. На ней будут установлены асинхронные двигатели, не имеющие коллекторов.

А это значит - возможность получить большую мощность двигателей, уменьшить их массу. Придет день и этот электровоз выйдет в первый рабочий рейс.

Топливом для всех электровозов является электроэнергия, которая подводится к тяговым подстанциям от электростанций, а оттуда поступает в контактные провода. Поступить ее в контактный провод должно столько, чтобы все электровозы могли двигаться с установленной скоростью. Но ведь на одном участке поездов может быть больше, а на другом меньше, одни поезда могут находиться на спусках и меньше нуждаться в "топливе", а другие на подъеме - и им требуется "усиленное питание".

Иными словами, подачу энергии в контактный провод надо регулировать. Этим занимается энергодиспетчер. А помогает ему система телеуправления тяговыми подстанциями, по командам которой они автоматически посылают в контактную сеть своего участка столько энергии, сколько необходимо в данный момент.

Электрификация железных дорог продолжается. Она и в наши дни остается магистральным направлением технической реконструкции железнодорожного транспорта.

План ГОЭЛРО предусматривал электрификацию 3,5 тысячи верст железных дорог (1 верста=1,067 километра). Сегодня контактный провод протянут более чем над 50 тысячами километров стальных магистралей, что составляет треть всей железнодорожной сети. На их долю приходится более половины грузооборота железных дорог нашей страны.