KnigaOmelyanenko
.pdf
5.4. Транспортные технологии будущего
мере 4000 А, что при напряжении 250 кВ обеспечивает мощность в 1000МВт. Если учесть, что для линии электропередачи постоянного тока вполне приемлемо напряжение 1000 кВ, то возможности такой системы для поставки потребителю электроэнергии могут рассматриваться на уровне 4000МВт.
Схема преобразовательной подстанции для рассматриваемой системы представлена на ðèñ.5.13á. Электрическая энергия от линии переменного тока 16 через разъединители 4, автоматиче- ские выключатели 5, трансформаторы 6 подается на включенные по мостовой схеме выпрямители 7. Выпрямленное напряжение с секционированного шинопровода через сглаживающие реакторы 11 и разъединители 12 поступает в линию электропередачи 3. Используя шунтирующие разъединители 10 и вентили 8, а также разъединители 9, можно последовательно включать отдельные выпрямительные преобразователи к линии передач постоянного тока, регулируя тем самым уровень подаваемой на вход этой линии мощности.
Потери энергии в такой линии электропередачи определяются плотностью тока. Так, для 500км линии, несущей ток 8000А при плотности 1,16А/мм2, потери будут на уровне 12 x107 Вт, что составляет 12% мощности линии напряжением 250 кВ. Это большие потери. Если плотность тока снизить до уровня 0,16А/мм2, то потери составят всего лишь 1,6% передаваемой мощности. Однако это потребует применения шин большего сечения, а следовательно, и больших капитальных затрат.
Выход из этого положения авторы [47] видят в транспортноэнергетической системе с применением сверхпроводящей линии электропередачи (ðèñ.5.13â). В такой системе подвес вагона осуществляется в результате взаимодействия продольных сторон седлообразной сверхпроводящей обмотки, размещенной на вагоне, со сверхпроводящими кабелями линии электропередачи, установленными с двух сторон путевого полотна. Расположенные вдоль нижних продольных сторон сверхпроводящей катушки вагона сверхпроводящие панели предназначены для демпфирования колебаний вагона.
151
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Высокоскоростнойэлектрическийтранспортпредставляетсобой совокупность качественно нового подвижного состава и соответствующей ему инфраструктуры – пути, систем электроснабжения и управления движением. Сегодня он является бурно прогрессирующей технологией в пассажирских перевозках многих передовых в техническом отношении стран.
Этот транспорт, с позиции внедрения, представляет собой достаточно сложную, трудоемкую и весьма затратную технологию. Строительство высокоскоростных магистралей оправдано при наличии трех составляющих: высокого экономического потенциала страны, достаточной плотности населения и обладания руководством страны политической волей начать и завершить такой довольно долгосрочный проект.
На сегодняшний день имеются 4 варианта схем внедрения в пассажирские железнодорожные перевозки высокоскоростного электрического транспорта.
Первая схема предусматривает выполнение страной полного цикла работ, включающего исследования, разработку и создание как подвижного состава, так и всех составляющих инфраструктуры. По этому пути идут Япония, Франция, Германия. Именно их достижения показали, что движение поездов в интервале скоростей 200…500км/ч возможно только в условиях, когда для этого созданы по новым технологиям все четыре компоненты электрического железнодорожного транспорта: подвижной состав, путь, системы электроснабжения и управления движением. Весьма четко это просматривается с позиций магнитолевитирующего транспорта – транспорта будущего. Здесь все четыре упомянутые составляющие интегрированы в такой степени, что изменение параметров одной из них без согласования с другими делает систему в принципе неработоспособной. Как показывает опыт этих стран, вектор развития высокоскоростного колесного транспорта направлен на путь с плитным основанием, систему электроснабжения переменного тока напряжением 25 и 2х25 кВ и подвижной состав в виде поездов из сочлененных вагонов с распределенной тягой. Эти факторы в со-
152
Заключение
четании с постоянством составности поездов и высокой степенью их адаптации к конкретному участку железной дороги, где ведется их эксплуатация, обеспечили высокоэффективную и надежную работу такого транспорта.
Согласно второму варианту страна, желающая внедрить высокоскоростной электрический транспорт, покупает полностью разработанную другими странами по первой схеме технологию в полном объеме, включая подвижной состав и инфраструктуру.
Если страна действует по третьей схеме, то она приобретает готовые образцы подвижного состава и внедряет у себя технологию их изготовления. Существующая инфраструктура модернизируется для обеспечения возможности эксплуатации на ней приобретенного подвижного состава.
Наконец, последняя схема имеет в виду создание промышленностью страны собственного высокоскоростного подвижного состава
èвведение его в эксплуатацию на модернизированной инфраструктуре.
ÂУкраине Кабинетом Министров одобрена концепция создания скоростного движения, в основу которой положены третий и четвертый варианты упомянутых выше схем внедрения. К 2012 … 2015 годам в Украине должна быть создана сеть скоростного (до 200 км/ч) пассажирского движения и взят курс на высокоскоростное – 350 км/ч.
Внедрение скоростного движения должно сопровождаться обобщением и анализом технических решений, принимаемых передовыми инженерными центрами при создании методов расчета, разработки конструкции и технологии изготовления блоков, узлов
èдеталей, как подвижного состава, так и всех компонент инфраструктуры высокоскоростного транспорта. При любой ситуации эти работы не будут бросовыми, так как их результаты окажут положительное влияние на модернизацию существующего в Украине железнодорожного транспорта. Поэтому работу, начатую авторами в этой книге, целесообразно продолжить и обобщить ее результаты в монографии «Высокоскоростной электрический транспорт. Технические решения».
153
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Cannon R.H. Transportation, Automation and Societal Structure // Proceedings of the IEEE.– 1973.– V.61, ¹5.– P.518-525.
2.Guderian C.A., Wipf S.L. Magnetically levitated transportiton// Cryogenics.– June 1971.– P. 171–178.
.. ..
3.Jansch E. Fahrzeugentwicklungen fur den Hochgeschwindigkeitsverkehr // Eisenbahningenieur.–
2001.– ¹9.– S.77-85.
4.Транспорт с магнитным подвесом / Бахвалов Ю.А., Бочаров В.И., Винокуров В.А. и др.; Под общ. ред. Бочарова В.И., Нагорского В.Д.–М:Машиностроение.–1991.–316с.
5.Омельяненко В.И. Высокоскоростной электрический транспорт. Введение в тему // Локомотив-информ.– 2006.– ¹1.– С.8-11.
6.Скоростной и высокоскоростной железнодорожный транспорт. В прошлом, настоящем и будущем / Под общ. ред. Ковалева В.И. Том 1. – СПб: «Выбор».– 2001.– 320с.
7.Скоростной и высокоскоростной железнодорожный транспорт. Сооружения и устройства. Подвижной состав. Организация перевозок / Под общ. ред. Ковалева В.И. Том 2. – СПб: «Выбор».– 2003.– 448с.
8.Электрификация железных дорог. Мировые тенденции и перспективы. Аналити- ческий обзор / Корниенко В.В., Котельников А.В., Доманский В.Т. –К: Транспорт Украины. – 2004. – 196с.
9.Системы интервального регулирования движения поездов на перегонах / Бойник А.Б., Кошевой С.В., Панченко С.В., Сотник В.А.– Харьков:УкрГАЖТ.– 2005.– 256с.
10.Kimura K., Hirashi M. New High-Speed Electric Cars for the Shinkansen Line // Hitachi Review.– 1997.– Vol.46, ¹2.– P.51-56.
11.Омельяненко В.И. Высокоскоростной электрический транспорт. Япония. Часть 1 // Локомотив-информ.– 2006.– ¹2.– С.16-19.
12.Киселев И.П. Краткий обзор высокоскоростных поездов в Японии. Часть 1 // Железные дороги мира.– 2005.– ¹7.– С.7-16.
13.Киселев И.П. Краткий обзор высокоскоростных поездов в Японии. Часть 2 // Железные дороги мира.– 2005.– ¹8.– С.9-20.
14.Киселев И.П. Краткий обзор высокоскоростных поездов в Японии. Часть 3 // Железные дороги мира.– 2005.– ¹9.– С.15-24.
15.Омельяненко В.И. Высокоскоростной электрический транспорт. Япония. Часть 2 // Локомотив-информ .– 2006.–..¹3.– Ñ.30-35.
16.Ishikawa S. Shinkansen-Triebzuge Serie 300 “Nozomi” // Elektrische Bahnen.– 1994.– ¹8.– S.223-228.
17.Yoshie N. 500-Series Shinkansen for commercial operation at 300 km/h of JR West // Elektrische
|
Bahnen.– 1999.– ¹12.– P.421-427. |
|
18. |
.. |
|
Nieβ H. Neue Shinkansen Zuge // ETR.– 1999.– ¹5.– S.284-290. |
||
19. |
.. |
.. |
Ito J. IGBT-Traktionssystem fur Shinkansen-Triebzuge Serie 700 // Elektrische Bahnen.– 1999.– |
||
|
¹5.– S.161-168. |
.. |
20. |
|
|
Sato Y. Neue Hochgeschwindigkeitstriebzuge der East Japan Railway Company // Elektrische |
||
|
Bahnen.– 1997.– ¹7.– S.188-198. |
|
21. |
Испытания высокоскоростных поездов Fastech 360 // Железные дороги мира.– 2006.– |
|
|
¹8.– Ñ.37-38. |
|
22. |
.. |
|
Jansch E. European High – speed railway systems // Railway Technical Reviev. – 2007.– ¹2.– |
||
|
P.6-11. |
|
154
|
|
Список литературы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23. |
.. |
|
|
Schonfish J. Hochgeschwindigkeitsverkehr in Frankreich // Elektrische Bahnen.– 2002.– ¹1-2.– |
|||
|
S.60-74. |
.. |
|
24. |
|
|
|
Moreau M. Die TGV-Familie und zukunftige Entwicklungen // ETR.– 1998.– ¹5.– S.276-283. |
|||
25. |
Омельяненко В.И., Кривякин Г.В. Высокоскоростной электрический транспорт. Европа. |
||
|
Часть 1 // Локомотив-информ .– 2006.– ¹4.– С.12-17. |
|
|
26. |
.. |
|
|
SNCF – Weltrekordfahrt uber 1000 km Schnellfahrstrecke // Elektrische Bahnen.– 2001.– ¹8.– |
|||
|
S.350-352. |
|
|
27. |
ICE. High-tech on rails / Martinsen W., Rahn T.– Hestra-Verlag.– 1991.– 176p. |
|
|
28. |
.. |
|
|
Duker F. ICE 3 – Hightech made in Germany // Eisenbahningenieur.– 2003.– ¹3.– S.42-45. |
|||
29. |
.. |
.. |
.. |
Lo el W. ICE 3 – Die neue Generation der europaischen Hochgeschwindigkeitszuge // ETR.– |
|||
|
1997.– ¹9.– S.558-571. |
|
|
30. |
Киселев И.П. Краткий обзор истории европейских высокоскоростных поездов. Часть 1 // |
||
|
Железные дороги мира.– 2005.– ¹12.– С.20-36. |
|
|
31. |
Омельяненко В.И. Высокоскоростной электрический транспорт. Европа. Часть 2 // |
||
|
Локомотив-информ .– 2006.– ¹5.– С.14-19. |
|
|
32. |
Киселев И.П. Краткий обзор истории европейских высокоскоростных поездов. Часть 2 // Желез- |
||
|
ныедорогимира.–2006.–¹1.–С.18-41. |
|
|
33. |
Омельяненко В.И. Высокоскоростной железнодорожный транспорт: опыт эксплуатации и |
||
|
тенденции развития. // Столичный экспресс. – 2006.– ¹9. – С.56-63. |
|
|
34. |
Херисе Ф. Поезда семейства Pendolino нового поколения // Железные дороги мира.– 2007.– |
||
|
¹5.– Ñ.30-34. |
|
|
35. |
Высокоскоростные линии в Южной Корее // Железные дороги мира.– 2006.– ¹7.– |
||
|
Ñ.15-21. |
|
|
36. |
Достижения и проблемы железных дорог Республики Корея // Железные дороги мира.– |
||
|
2007.– ¹5.– Ñ.20-23. |
|
|
37. |
http://www.chinadaily.com.cn./china/2007–04/18/continent_852959.htm. |
|
|
38. |
http: //www.railwaysofchina.com./dongchezu.htm. |
|
|
39. |
http: //www.siemens.com/index.jsp.sdc_pl_1o1328506umcns5p. |
|
|
40. |
Омельяненко В.И. Высокоскоростной электрический транспорт. Магнитолевитирующие |
||
|
поезда // Локомотив-информ.– 2006.– ¹6.– С.13-17. |
|
|
41. |
Magnetbahn Transrapid. Die neue Dimension des Reisens / Heinrich K., Kretzschmar R.– Hestra- |
||
|
Verlag.– 1989.– 114s. |
|
|
42. |
Muich P., Rogg D. Stand und Vergleich der Magnetschnellbahnsysteme in Deutschland und Japan // |
||
|
ElektrischeBahnen.–1999.–¹12.–S.410-420. |
|
|
43. |
Высокоскоростной магнитный транспорт с электродинамической левитацией / Дзен- |
||
|
зерский В.А., Омельяненко В.И., Васильев С.В. и др. –К: Наукова думка.–2001.– |
||
|
479ñ. |
|
|
44. |
Leitgeb W. Transrapid or ICE // Glassers Annalen. – 1998.– ¹9/10.– S.462-467. |
|
|
45. |
Форгач Р.Л. Скоростной вакуумный трубопроводный транспорт – конкурент реактивной |
||
|
авиации // Наземный транспорт 80-х годов.–М:Мир.– 1974.– С. 121-137. |
|
|
46. |
Ishigohka T. A conceptual |
design of a hydrogen fueled magnetically levitated superconducting |
|
|
high-speed train // Appl. Seikei Univ.– Tokyo.– 1981.– P. 1095-1104. |
|
|
47. |
Lucas E.J., Lafrance J.C. System for method of levitating vehicles in a ground transportation system. |
||
|
Патент 3664268 (США).– Опубл. 23.05.1972. |
|
|
155
СОДЕРЖАНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ ............................................................................................. |
3 |
Глава 1 |
|
ВВЕДЕНИЕ В ТЕМУ |
|
1.1. История развития транспорта .......................................................................... |
5 |
1.2. Высокоскоростной транспорт — перспективная технология .......................... |
8 |
1.3. Актуальность и объект анализа ......................................................................... |
11 |
Глава 2 |
|
ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ТРАНСПОРТ ЯПОНИИ |
|
2.1. История................................................................................................................. |
13 |
2.2. Путь и система электроснабжения ...................................................................... |
15 |
2.3. Подвижной состав 1-го и 2-го поколений........................................................... |
17 |
2.4. Техническая концепция поездов 3-го поколения ............................................... |
23 |
2.5. Поезда JR Central и JR West.................................................................................. |
26 |
2.6. Поезда компании JR East ..................................................................................... |
35 |
2.7. Новое поколение .................................................................................................. |
43 |
Глава 3 |
|
ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ТРАНСПОРТ ЕВРОПЫ |
|
3.1. Общая ситуация.................................................................................................... |
48 |
3.2. Путь и система электроснабжения LGV.............................................................. |
52 |
3.3. Подвижной состав TGV........................................................................................ |
54 |
3.4. Рекорды скорости................................................................................................. |
70 |
3.5. Германия ............................................................................................................... |
73 |
3.6. Италия................................................................................................................... |
84 |
3.7. Испания ................................................................................................................ |
88 |
3.8. Скоростной железнодорожный транспорт.......................................................... |
92 |
3.9. Следующее поколение высокоскоростных поездов ........................................... |
96 |
Глава 4 |
|
ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЙ РЫНОК ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ |
|
ТЕХНОЛОГИЙ |
|
4.1. Россия ................................................................................................................... |
99 |
4.2. ÑØÀ.................................................................................................................... |
105 |
4.3. Корея................................................................................................................... |
107 |
4.4. Китай................................................................................................................... |
113 |
4.5. Украина ............................................................................................................... |
120 |
Глава 5 |
|
МАГНИТОЛЕВИТИРУЮЩИЕ ПОЕЗДА |
|
5.1. Поезда с электромагнитным подвесом.............................................................. |
123 |
5.2. Поезда с электродинамическим подвесом ........................................................ |
130 |
5.3. Сравнение высокоскоростных магнитных и колесных поездов ......................... |
136 |
5.4. Транспортные технологии будущего ................................................................. |
142 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................ |
152 |
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ................................................................................. |
154 |
156
ПРИЛОЖЕНИЕ
МАКЕТЫ МАГНИТНЫХ ПОЕЗДОВ
Мастерская И.В.Остапенко Харьковская государственная академия дизайна и искусств
1980г. И.В.Остапенко, С.Г.Бережной. Масшт. 1:10
1982г. С.В.Заволока, С.Г.Бережной. Масшт. 1:10
157
Приложение
1983г. И.В.Остапенко. Масшт. 1:5
1985г. И.В.Остапенко. Масшт. 1:10
158
Приложение
«Какого цвета скорость?» Инна Педан
2006г. И.В.Остапенко, А.Д.Хворостьянов. Масшт. 1:10
2006г. И.В.Остапенко, Е.М.Сорокина. Масшт. 1:10
159
Наукове видання
КОРН²ªНКО Володимир Володимирович ОМЕЛЬЯНЕНКО В³ктор ²ванович
ВИСОКОШВИДК²СНИЙ ЕЛЕКТРИЧНИЙ ТРАНСПОРТ. СВ²ТОВИЙ ДОСВ²Д
Рос³йською мовою
За авторською редакц³ºю Художнº оформлення ².В. Остапенко
Ïëàí 2007 ð., ïîç.125
П³дп. до друк. 23.10.07. Формат 60х84 1/16. Пап³р офс. ¹2. Друк. – офсетний. Гарн³тура Newton. Ф. арк. 10. Ум. друк. арк. 9,3. Наклад 1000 прим. Зам. ¹ 00000 03/10. Ц³на догов³рна.
Видавничий центр НТУ „ХП²”. Св³доцтво про державну реºстрац³ю ДК ¹116 в³д 10.07.2004р.
Рекламно полиграфическое агенство «Дамка» г. Харьков, ул. Тарасовская, д. 3, оф. 43
