KnigaOmelyanenko

3.1. Общая ситуация

менено: в новом варианте, рассматривавшемся уже как реальный, она проходила из Парижа через Восточную Францию на юго-запад Германии (так называемый проект POS – Paris – Ostfrankreich – Suddeutschland, или Париж – Восточная Франция – Южная Германия). Его основными компонентами были новая высокоскоростная линия LGV Est Europeenne Париж – Страсбург во Франции (участок Париж – Бодрекур уже построен), ее реконструированное продолжение POS North (Саарбрюккен – Мангейм и далее на Франкфурт- на-Майне) и продолжение POS South (Кель – Штутгарт). На этих линиях предполагают эксплуатировать многосистемные электропоезда — французские TGV-POS и немецкие ICE-3M. По завершении периода опытной эксплуатации и после намеченного на декабрь 2007 г. перехода к коммерческой эксплуатации построенного участка потребуются еще годы на завершение TGV Est на участках Бодрекур — Страсбург, POS North и POS South.

На севере Центральной Европы высокоскоростные сообщения уже реальность. На линии Париж – Брюссель – Кельн/Амстердам поезда Thalys находятся в коммерческой эксплуатации с декабря 1997г.

Â1996 г. директива по эксплуатационной совместимости составлялась исходя из максимальной скорости 300 км/ч. По новой французской линии LGV Est Europeenne, начиная с конца 2007 г., впервые в Европе поезда пойдут со скоростью 320 км/ч. На новой высокоскоростной линии Мадрид – Барселона поезда будут обращаться со скоростью 350 км/ч. Поезда, построенные для работы на этой линии, уже успешно прошли испытания.

ÂГермании повышение максимальной скорости за пределы 300 км/ч маловероятно. Относительно небольшие расстояния между остановками не оправдывают более высокой скорости. На некоторых линиях, строительство которых запланировано на перспективу, заложена еще меньшая максимальная скорость – 250 км/ч. Этот параметр определен в 1975 г., когда государственные железные дороги страны планировали новые линии в расчете на смешанное грузопассажирское движение.

Âитоге сеть межгосударственных сообщений в центральной Европе будет выглядеть так, как это представлено на ðèñ. 3.2.

51

Глава 3. Высокоскоростной транспорт Европы

3.2. Путь и система электроснабжения LGV

Наиболее яркой иллюстрацией ключевого положения о необходимости рассматривать высокоскоростной электрический транспорт как неразрывную совокупность четырех компонент являются успехи Франции, внедрившей на LGV (Ligne a Grande Vitesse — линия высокой скорости) TGV (Train a Grande Vitesse — поезд высокой скорости), движущиеся со скоростями 200…300 км/ч.

В связи с тем, что трассы LGV пролегают на слабых грунтах, за основу был принят путь на земляном полотне. Путь имеет минимальный радиус кривых в плане 4000 м (иногда 3250 м) при возвышении наружного рельса 180 мм и недостатке возвышения до 130 мм. Продольный уклон доходит до 35‰. Радиусы вертикальных сопрягающих кривых в местах перелома профиля 14000…16000 м [23].

Земляное полотно имеет насыпь с основанием 14 м. Поверх основной площадки земляного полотна отсыпается слой промежуточного покрытия из особо твердого щебня толщиной 20 см, на который укладывается балласт. В качестве балласта используется щебень с размером фракции 20…50 мм при средней толщине балластного слоя под шпалами 32 см. Для шпал используются двухблочные конструкции типа U41 со стальной жесткой связью. Длина блока 84 см, масса 245 кг. Межосевое расстояние 58 см. На шпалы через высокоупругие рифленые прокладки толщиной 9 мм укладываются рельсы МСЖД 60 и закрепляются упругими скреплениями Nabla. Это обеспечивает сопротивление поперечному сдвигу 130 кН, а также снижает динамические нагрузки от рельс на шпалы. Для стрелок выбраны переводы типа UIC60/A61 (крестовина с подвижным сердечником) марок 1/46 и 1/65, допускающие движение на боковой путь со скоростью 160 и 230 км/ч соответственно. На переводе 1/46 (160 км/ч) попереч- ное ускорение тележки составляет 0,22g, а вагона — 0,15g. Для перевода марки 1/65 (230 км/ч) эти цифры 0,24g и 0,16g.

Сети внешнего электроснабжения имеют напряжение 400, 225 и 90 кВ, 50 Гц. Для тяговой сети, в основном, приняты схемы 2 х 25 кВ и 1 х 25 кВ, 50 Гц. В районе Парижа (29 км), Лиона (18 км) и Тура (14 км) тяговые сети эксплуатируются на постоянном токе при на-

52

3.2. Путь и система электроснабжения LGV

Таблица 3.1.

Магистрали LGV

пряжении 1,5 кВ. На подстанциях, отстоящих друг от друга на расстоянии 45…90 км, устанавливаются по два трансформатора мощностью 40 или 60 МВА, оборудованных переключателями ступеней под нагрузкой. В нормальных условиях работает один трансформатор.

Контактная сеть выполнена по схемам рессорной цепной и одинарной цепной подвески. В обоих случаях длина пролета составляет 63 м, несущий трос из оловянистой бронзы сечением 65 мм2 натянут с силой 14 кН. К нему с интервалом 6,75 м крепятся струны многожильных проводов из оловянистой бронзы сечением 12 мм2. В схеме рессорной цепной подвески контактный провод из твердотянутой меди сечением 120 мм2 натянут с силой 14 кН. Рессорный трос из оловянистой бронзы сечением 35 мм2 длиной 15 м натянут с силой 4 кН. Общее сечение в медном эквиваленте 157 мм2. Для одинарной цепной подвески контактный провод сечением 150 мм2 натянут с силой 20 кН. Сечение в медном эквиваленте — 187 мм2. Длина анкерного участка 1400 м, стрела прогиба контактного провода 0,001 длины пролета, расстояние от контактного провода до УГР 4,95 м, величина зигзага ± 20 см.

53

Глава 3. Высокоскоростной транспорт Европы

3.3. Подвижной состав TGV

На высокоскоростных магистралях Франции эксплуатируются 3 поколения поездов TGV (òàáë. 3.2), базирующихся на принятой в 1974 году концепции поездов постоянной составности сочлененной конструкции (то есть опирание концов смежных промежуточ- ных вагонов на общие тележки) при локомотивной тяге с размещением тягового электрооборудования на концевых вагонах [24].

Сочлененная конструкция вагонов (ðèñ. 3.3) в сочетании с особенностями ходовой части дали возможность уменьшить число тележек и, как следствие — массы состава, снизить положение центра тяжести вагонов (уровень пола вагона над УГР составил всего 0,9 м), обеспечить жесткое соединение вагонов и снизить уровень вибраций. Эти технические решения обусловили также снижение сил основного сопротивления движению (аэродинамического, сопротивления от внутреннего трения в подвижном составе, а также от взаимодействия состава и пути) и тем самым обеспечили достижение высоких скоростей. В итоге были созданы условия для повышения динамиче- ской устойчивости поезда, стабильности хода при высокой скорости

èуменьшения динамических воздействий движущегося поезда на путь [25].

Âпоездах TGV Sud–Est 1-го поколения во вторичной ступени рессорного подвешивания использовались стальные спиральные пружины больших размеров массой 300 кг с демпферами вертикальных и поперечных колебаний. При модернизации поездов 1-го поколения стальные пружины вторичной подвески были заменены пневморессорами SR-10 диафрагменного типа с резервуарами большой емкости, установленными непосредственно над оболочками рессор и передающими на них нагрузку от кузова вагона.

Хорошие демпфирующие свойства пневморессор в вертикальной

èпоперечной плоскости позволили отказаться от демпферов вертикальных и поперечных колебаний, а также обеспечить собственную частоту подвешивания второй ступени в полностью нагруженном состоянии — 0,7 Гц. Но высокая гибкость пневморессор потребова-

54

Глава 3. Высокоскоростной транспорт Европы

І поколение

ІІ поколение

Рис. 3.3. Схема сочленения вагонов TGV

56

3.3. Подвижной состав TGV

ла использования демпфера крена для предотвращения чрезмерного наклона кузова в кривых и установки демпферов, связывающих вагоны в продольном направлении для устранения продольных колебаний кузовов.

Гашение колебаний виляния тележки осуществляется демпферами, связывающими кузов вагона и тележку в продольном направлении. Гашение колебаний галопирования тележки осуществляется демпферами, установленными в первичной ступени подвешивания.

Âмоторных вагонах поездов TGV используются тележки Y230A

ñН-образной рамой и колесной базой 3000 мм (ðèñ. 3.4). В первой ступени рессорного подвешивания в качестве упругих элементов используются резино-металлические блоки с параллельно включенными гидравлическими гасителями колебаний. Во второй ступени подвешивания применены пружины типа Flexicoil, установленные в местах понижения боковых балок рамы.

Синхронные тяговые двигатели (ðèñ. 3.5) имеют опорно-кузовное подвешивание. Мощность тягового двигателя составляет 1120 кВт, максимальная частота вращения — 4000 об/мин, масса — 1460 кг. Момент к колесным парам передается двухступенчатым промежуточным редуктором с передаточным отношением 1,16, выполненным заодно

ñдвигателем и осевым редуктором (ðèñ. 3.4). Общее передаточное отношение привода составляет 2,1894. Передача вращающего момента к осевому редуктору осуществляется поперечным раздвижным карданным валом, конструкция которого позволяет компенсировать взаимные перемещения кузова и тележки в поперечной плоскости. Диаметр новых колес моторной тележки составляет 920 мм, а изношенных — 850 мм.

Моторные вагоны оборудованы электрическими реостатными и пневматическими колодочными тормозами, а на поездах 3-го поколения — дисковыми. Прицепные вагоны имеют только дисковые тормоза. Здесь на каждой колесной паре устанавливаются по 2 двойных кованных диска толщиной 45 мм диаметром 640 мм. Тормозная накладка состоит из цилиндрических спеченных из железа и меди шайб, приваренных к несущей пластине, которая крепится к держателю замком типа «ласточкин хвост» (ðèñ. 3.6). Такой тормозной

57

Глава 3. Высокоскоростной транспорт Европы

Схема механической передачи

Схема тягового привода

Общий вид тележки

Рис. 3.4. Моторная тележка TGV Atlantique

58

3.3. Подвижной состав TGV

Рис. 3.5. Схема конструкции синхронного тягового двигателя

59

Глава 3. Высокоскоростной транспорт Европы

Рис. 3.6. Поддерживающая тележка TGV-Atlantique

60