Πρόγραμμα των σιδηροδρόμων της ΚΑΚ και της Βαλτικής. Ηλεκτροκίνηση των σιδηροδρόμων

Ένα από τα χαρακτηριστικά των σιδηροδρομικών μεταφορών στη Ρωσία είναι το υψηλό ποσοστό ηλεκτροκίνητων δρόμων. Όσον αφορά το μήκος των ηλεκτροδοτούμενων αυτοκινητοδρόμων στα τέλη του 2014, η Ρωσία κατέχει την 1η θέση στον κόσμο - 43,4 χιλιάδες km (2η θέση Κίνα - 38,5 χιλιάδες km) - περίπου οι μισοί δημόσιοι δρόμοι. Λοιπόν, το γεγονός ότι πολλοί αυτοκινητόδρομοι ηλεκτροδοτούνται γενικά δεν είναι μυστικό για κανέναν, αλλά πολλοί άνθρωποι εκπλήσσονται όταν μαθαίνουν ότι τα δίκτυα επαφών χρησιμοποιούν ρεύματα διαφόρων ειδών. Ωστόσο, είναι γεγονός: τα δίκτυα επαφών χρησιμοποιούν είτε μόνιμα ηλεκτρική ενέργειαονομαστική τάση 3 kV ή εναλλασσόμενο μονοφασικό ρεύμα βιομηχανικής συχνότητας 50 Hz ονομαστική τάση 25 kV. Εγώ ο ίδιος δεν το σκέφτηκα για πολύ καιρό - το έμαθα όταν έλαβα την τρίτη ομάδα ηλεκτρικής ασφάλειας (η εργασία σε ένα γραφείο που σχετίζεται με τους Ρωσικούς Σιδηροδρόμους με υποχρέωσε κατά κάποιον τρόπο να το εμβαθύνω και να το καταλάβω). Λοιπόν, γενικά, για μεγάλο χρονικό διάστημα θεωρούσα αυτό το γεγονός ("υπάρχει σταθερά 3 kV, υπάρχει μεταβλητή 25 kV / 50 Hz") ως δεδομένο - "γιατί αυτό είναι αυτό που έχει γίνει αποδεκτό ιστορικά". Αλλά για κάποιο χρονικό διάστημα ήθελα ακόμα να εμβαθύνω στην ερώτηση και να καταλάβω με κάποιο τρόπο γιατί συμβαίνει αυτό στην πραγματικότητα.

Θα ήθελα να κάνω μια κράτηση αμέσως - δεν θα σκάψω πολύ βαθιά στη φυσική του τροφοδοτικού, περιορίζοντάς τον σε ορισμένες γενικές φράσεις και κάπου συγκεκριμένα υπερβάλλοντας. Μερικές φορές οι άνθρωποι μου λένε ότι απλοποιώ, αλλά οι ειδικοί διαβάζουν και καταλαβαίνουν ότι «όλα είναι λάθος». Το γνωρίζω αυτό, αλλά οι ειδικοί γνωρίζουν ήδη τι γράφω και σκέφτομαι - και είναι απίθανο να μάθουν κάτι νέο για τον εαυτό τους.

Οπότε, στην πραγματικότητα, θα πρέπει να ξεκινήσουμε από το γεγονός ότι για πρώτη φορά η χρήση της ηλεκτρικής ενέργειας ως πηγή ενέργειας για την έλξη των τρένων επιδείχθηκε σε μια βιομηχανική έκθεση στο Βερολίνο το 1879, όπου παρουσιάστηκε ένα μοντέλο ηλεκτρικού σιδηροδρόμου. Μια αμαξοστοιχία αποτελούμενη από μια ατμομηχανή 2,2 kW και τρία βαγόνια, καθένα από τα οποία μπορούσε να φιλοξενήσει έως και 6 επιβάτες, κινήθηκε κατά μήκος ενός τμήματος μήκους μικρότερου των 300 μέτρων με ταχύτητα 7 km/h. Δημιουργοί του νέου τύπου έλξης ήταν ο διάσημος Γερμανός επιστήμονας, εφευρέτης και βιομήχανος Ernst Werner von Siemens (Werner von Siemens, 1816-1892) και ο μηχανικός Halske. Μέχρι τις αρχές του 20ου αιώνα, δεν υπήρχε αμφιβολία για την αποτελεσματικότητα της ηλεκτρικής έλξης. ΣΕ βραχυπρόθεσμαΠολλά έργα ηλεκτροδότησης σιδηροδρόμων έχουν υλοποιηθεί σε διάφορες χώρες. Στο πρώτο στάδιο, η ηλεκτροδότηση χρησιμοποιήθηκε σε ορεινές περιοχές σε γραμμές με βαρύ προφίλ, με μεγάλο αριθμό σηράγγων, καθώς και σε προαστιακές περιοχές, δηλ. σε εκείνες τις περιοχές όπου τα πλεονεκτήματα της ηλεκτρικής έλξης ήταν εμφανή.

Ο πρώτος ηλεκτροκίνητος σιδηρόδρομος στην ΕΣΣΔ άνοιξε στις 6 Ιουλίου 1926 στο τμήμα Baku - Sabunchi - Surakhani

Αντίστοιχα, υπάρχουν δύο κύριοι τομείς εφαρμογής της ηλεκτροδότησης: η προαστιακή κυκλοφορία και οι ορεινοί αυτοκινητόδρομοι. Θα ήθελα να μιλήσω για την προαστιακή κυκλοφορία (την ουσία των ηλεκτρικών τρένων) ξεχωριστά, αλλά τώρα πρέπει να σημειωθεί μόνο ότι ήταν η προαστιακή σιδηροδρομική κυκλοφορία που αποτελούσε προτεραιότητα όσον αφορά την ηλεκτροδότηση στην ΕΣΣΔ (στην Ρωσική ΑυτοκρατορίαΔεν είχαμε χρόνο να υλοποιήσουμε αυτό το έργο - το πρώτο εμπόδισε Παγκόσμιος πόλεμοςκαι επανάσταση), στην ΕΣΣΔ το ανέλαβαν σε μεγάλη κλίμακα (εδώ το σχέδιο GOELRO, φυσικά, συνέβαλε σημαντικά) - τα ηλεκτρικά τρένα άρχισαν να αντικαθιστούν τα προαστιακά τρένα με έλξη ατμού.

Το σύστημα τροφοδοσίας ήταν ένα σύστημα συνεχούς ρεύματος με ονομαστική τάση 1500 V. Το σύστημα συνεχούς ρεύματος επιλέχθηκε επειδή το μονοφασικό εναλλασσόμενο ρεύμα θα απαιτούσε βαρύτερα και ακριβότερα αυτοκίνητα λόγω της ανάγκης εγκατάστασης μετασχηματιστών σε αυτά. Επιπλέον, οι κινητήρες έλξης συνεχούς ρεύματος, με άλλα ίσα, έχουν υψηλότερη ροπή και είναι πιο κατάλληλοι για εκκίνηση σε σύγκριση με τους μονοφασικούς κινητήρες. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για αυτοκίνητα που κινούνται σε προαστιακές περιοχές με ένας μεγάλος αριθμόςσημεία στάσης όπου απαιτείται υψηλή επιτάχυνση κατά την εκκίνηση. Η τάση των 1500 V επιλέχθηκε λόγω του γεγονότος ότι απαιτείται σημαντικά λιγότερος χαλκός δίκτυο επαφώνσε σύγκριση με το σύστημα 600-800 V (χρησιμοποιείται για την ηλεκτροδότηση τραμ-τρόλεϊ). Ταυτόχρονα, κατέστη δυνατή η δημιουργία αξιόπιστου ηλεκτρικού εξοπλισμού για ένα μηχανοκίνητο αυτοκίνητο, το οποίο εκείνη την εποχή δεν μπορούσε να υπολογιστεί με τάση 3000 V (οι πρώτες γραμμές μετακίνησης που ηλεκτροδοτήθηκαν με συνεχές ρεύμα 3000 V εμφανίστηκαν μόνο το 1937 , αλλά αργότερα όλες οι ήδη κατασκευασμένες γραμμές μεταφέρθηκαν σε αυτή την τάση) .

Ηλεκτρικά τρένα S - η πρώτη οικογένεια σοβιετικών τρένων, που παράγεται από το 1929

Παράλληλα με την ανάπτυξη της προαστιακής κυκλοφορίας το 1932-1933. Η ηλεκτρική έλξη εισήχθη στον κεντρικό σιδηρόδρομο Khashuri-Zestafoni (63 km) στο δύσκολο πέρασμα Suram. Εδώ, σε αντίθεση με τη Μόσχα και το Μπακού, η ηλεκτρική έλξη χρησιμοποιήθηκε για τη μεταφορά εμπορευμάτων και επιβατών. Για πρώτη φορά, οι ηλεκτρικές ατμομηχανές άρχισαν να λειτουργούν στις σιδηροδρομικές γραμμές της ΕΣΣΔ (στην πραγματικότητα, σύμφωνα με τον τόπο εφαρμογής, άρχισαν να ονομάζονται "ηλεκτρικές ατμομηχανές Suram" ή "ηλεκτρικές ατμομηχανές τύπου Suram"):

ηλεκτρική ατμομηχανή S (Suramsky) - ο ιδρυτής της ομάδας ηλεκτρικών ατμομηχανών Suram που κατασκευάστηκαν από τους Αμερικανούς General Electric για την ΕΣΣΔ

Το κύριο χαρακτηριστικό όλων των ηλεκτρικών ατμομηχανών τύπου Suram ήταν η παρουσία μεταβατικών πλατφορμών στα άκρα του αμαξώματος, η οποία, σύμφωνα με τα πρότυπα που υπήρχαν εκείνη την εποχή, ήταν υποχρεωτική για όλες τις ηλεκτρικές ατμομηχανές με ηλεκτρικό εξοπλισμό για εργασία υπό CME. Το τμήμα πληρώματος της ατμομηχανής αποτελείται από δύο αρθρωτά φορεία τριών αξόνων (αξονικός τύπος 0- 3 0 -0 + 0-3 0 -0). Σώμα αυτοκινήτου με κύριο πλαίσιο στήριξης. Η ανάρτηση ελατηρίου πραγματοποιείται κυρίως σε φυλλώδη ελατήρια. Η ανάρτηση του ηλεκτροκινητήρα έλξης είναι αξονική στήριξη.

ηλεκτρική ατμομηχανή S S (Suramsky σοβιέτ) - η πρώτη ηλεκτρική ατμομηχανή συνεχούς ρεύματος που κατασκευάστηκε στην ΕΣΣΔ με άδεια από την GE

Και εδώ πρέπει να κάνουμε μια σημαντική σημείωση. Σε αντίθεση με τις ατμομηχανές, η μηχανή της οποίας είναι μια ατμομηχανή, οι επόμενες γενιές σιδηροδρομικών μεταφορών άρχισαν να οδηγούνται από ηλεκτρικούς κινητήρες: οι λεγόμενοι TED (ηλεκτρικοί κινητήρες έλξης) - για πολλούς, παρεμπιπτόντως, δεν είναι προφανές ότι τα TED χρησιμοποιούνται τόσο σε ηλεκτρικές ατμομηχανές/ηλεκτρικά τρένα όσο και σε μηχανές ντίζελ (οι τελευταίες απλώς τροφοδοτούν τα TED με μια γεννήτρια ντίζελ που βρίσκεται στην ατμομηχανή). Έτσι, στην αυγή της ηλεκτροδότησης των σιδηροδρόμων, χρησιμοποιήθηκαν αποκλειστικά ηλεκτροκινητήρες συνεχούς ρεύματος. Αυτό οφείλεται στα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά τους, τη δυνατότητα επαρκούς με απλά μέσαρυθμίζουν την ταχύτητα και τη ροπή σε μεγάλο εύρος, την ικανότητα εργασίας με υπερφόρτωση κ.λπ. Από τεχνική άποψη, τα ηλεκτρομηχανικά χαρακτηριστικά των κινητήρων συνεχούς ρεύματος είναι ιδανικά για λόγους έλξης. Οι κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος (ασύγχρονοι, σύγχρονοι) έχουν τέτοια χαρακτηριστικά που χωρίς ειδικά μέσα ρύθμισης η χρήση τους για ηλεκτρική έλξη καθίσταται αδύνατη. Τέτοια μέσα ρύθμισης για αρχικό στάδιοΔεν υπήρχε ακόμη ηλεκτροδότηση και επομένως, φυσικά, χρησιμοποιήθηκε συνεχές ρεύμα σε συστήματα τροφοδοσίας έλξης. Κατασκευάστηκαν υποσταθμοί έλξης, σκοπός των οποίων είναι η μείωση της εναλλασσόμενης τάσης του δικτύου τροφοδοσίας στην απαιτούμενη τιμή και η ευθυγράμμισή της, δηλ. μετατροπή σε μόνιμη.

Η VL19 είναι η πρώτη σειριακή ηλεκτρική ατμομηχανή, η σχεδίαση της οποίας δημιουργήθηκε στη Σοβιετική Ένωση

Αλλά η χρήση ενός δικτύου επαφής συνεχούς ρεύματος δημιούργησε ένα άλλο πρόβλημα - την υψηλή κατανάλωση χαλκού στο δίκτυο επαφής (σε σύγκριση με το εναλλασσόμενο ρεύμα), επειδή για να μεταδοθεί υψηλή ισχύς (η ισχύς είναι ίση με το γινόμενο ρεύματος και τάσης) σε σταθερή τάση, είναι απαραίτητο να παρέχετε μεγάλη ισχύ ρεύματος, δηλαδή χρειάζεστε περισσότερο σύρμα και μεγαλύτερη διατομή (η τάση είναι σταθερή - πρέπει να μειώσετε την αντίσταση).

VL22 M - η πρώτη σοβιετική ηλεκτρική ατμομηχανή μεγάλης κλίμακας και ο τελευταίος εκπρόσωπος των μηχανών Surami

Πίσω στα τέλη της δεκαετίας του 1920, όταν μόλις άρχιζαν να ηλεκτροδοτούν το Suram Pass, πολλοί ειδικοί γνώριζαν καλά ότι στο μέλλον, η ηλεκτρική έλξη συνεχούς ρεύματος με ονομαστική τάση 3 kV δεν θα επέτρεπε μια ορθολογική λύση στο ζήτημα της αύξησης της φέρουσα ικανότητα των γραμμών αυξάνοντας το βάρος των τρένων και τις κινήσεις τους. Οι απλούστεροι υπολογισμοί έδειξαν ότι όταν οδηγείτε ένα τρένο βάρους 10.000 τόνων με άνοδο 10 ‰ με ταχύτητα 50 km/h, το ρεύμα έλξης των ηλεκτρικών μηχανών θα ήταν περισσότερο από 6000 A. Αυτό θα απαιτούσε αύξηση της διατομής των συρμάτων επαφής, καθώς και συχνότερη θέση υποσταθμών έλξης. Αφού συγκρίθηκαν περίπου διακόσιες επιλογές για συνδυασμούς του τύπου τιμών ρεύματος και τάσης, αποφασίστηκε ότι η καλύτερη επιλογή είναι η ηλεκτροδότηση με συνεχές ή εναλλασσόμενο ρεύμα (50 Hz) με τάση 20 kV. Το πρώτο σύστημα δεν είχε δοκιμαστεί πουθενά στον κόσμο εκείνη την εποχή, και το δεύτερο ήταν, αν και πολύ λίγο, μελετημένο. Ως εκ τούτου, στο πρώτο Πανενωσιακό Συνέδριο για τον Ηλεκτρισμό σιδηροδρόμωναποφασίστηκε η κατασκευή πιλοτικού τμήματος ηλεκτρισμένου με εναλλασσόμενο ρεύμα (50 Hz) με τάση 20 kV. Ήταν απαραίτητο να δημιουργηθεί μια ηλεκτρική ατμομηχανή για δοκιμή που θα αποκάλυπτε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των ηλεκτρικών ατμομηχανών AC υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας.

Ηλεκτρική ατμομηχανή OR22 - η πρώτη ηλεκτρική ατμομηχανή AC στην ΕΣΣΔ

Το 1938 δημιουργήθηκε η ηλεκτρική ατμομηχανή OR22 (μονοφασική με ανορθωτή υδραργύρου, 22 - φορτίο από τροχούς σε ράγες, σε τόνους). Το σχηματικό διάγραμμα μιας ηλεκτρικής ατμομηχανής (μετασχηματιστής-ανορθωτής-TED, δηλαδή, με ρύθμιση τάσης στη χαμηλή πλευρά) αποδείχθηκε τόσο επιτυχημένο που άρχισε να χρησιμοποιείται στο σχεδιασμό της συντριπτικής πλειονότητας των σοβιετικών ηλεκτρικών ατμομηχανών AC. Σε αυτό το μοντέλο δοκιμάστηκαν πολλές άλλες ιδέες, οι οποίες αργότερα ενσωματώθηκαν σε μεταγενέστερα έργα, αλλά δυστυχώς μεσολάβησε ο πόλεμος. Το πειραματικό μηχάνημα αποσυναρμολογήθηκε, ο ανορθωτής του χρησιμοποιήθηκε σε υποσταθμό έλξης συνεχούς ρεύματος. Και επέστρεψαν στις ιδέες των ηλεκτρικών ατμομηχανών AC μόνο το 1954 με τη σειρά NO (ή VL61), ήδη στο εργοστάσιο ηλεκτρικών ατμομηχανών του Novocherkassk.

VL61 (μέχρι τον Ιανουάριο του 1963 - N-O - Novocherkassk Μονοφασική) - η πρώτη σοβιετική σειριακή ηλεκτρική ατμομηχανή AC

Το πρώτο πειραματικό τμήμα Ozherelye - Mikhailov - Pavelets ηλεκτροδοτήθηκε με χρήση εναλλασσόμενου ρεύματος (τάση 20 kV) το 1955-1956. Μετά από δοκιμή, αποφασίστηκε να αυξηθεί η τάση στα 25 kV. Τα αποτελέσματα της λειτουργίας του πειραματικού τμήματος ηλεκτρικής έλξης σε εναλλασσόμενο ρεύμα Ozherelye - Pavelets του Σιδηροδρόμου της Μόσχας κατέστησαν δυνατή τη σύσταση αυτού του συστήματος εναλλασσόμενου ρεύματος για ευρεία εφαρμογή στους σιδηροδρόμους της ΕΣΣΔ (Ψήφισμα του Συμβουλίου Υπουργών της ΕΣΣΔ Νο. 1106 της 3ης Οκτωβρίου 1958). Από το 1959, άρχισε να εισάγεται εναλλασσόμενο ρεύμα 25 kV σε μεγάλες εκτάσεις όπου απαιτούνταν ηλεκτροδότηση, αλλά δεν υπήρχαν κοντινά σημεία δοκιμής συνεχούς ρεύματος.

Ηλεκτρική ατμομηχανή F - ηλεκτρική ατμομηχανή AC, που κατασκευάστηκε στη Γαλλία με εντολή της ΕΣΣΔ

Το 1950-1955 Ξεκίνησε η πρώτη, ακόμη προσεκτική επέκταση του χώρου ηλεκτροδότησης. Η μετάβαση από μια τάση 1500 V σε 3000 V έχει ξεκινήσει σε όλους τους προαστιακούς κόμβους, περαιτέρω ανάπτυξηπροαστιακούς κόμβους, επέκταση ηλεκτροδοτούμενων γραμμών σε γειτονικά περιφερειακά κέντρα με εισαγωγή ηλεκτρικής έλξης ατμομηχανών για επιβατικά και εμπορευματικά τρένα. «Νησιά» ηλεκτροδότησης εμφανίστηκαν στη Ρίγα, στο Kuibyshev, Δυτική Σιβηρία, Κίεβο. Από το 1956 (που) ξεκίνησε νέο στάδιομαζική ηλεκτροδότηση των σιδηροδρόμων της ΕΣΣΔ, η οποία έφερε γρήγορα την ηλεκτρική και ντίζελ έλξη από μερίδιο 15% στις μεταφορές το 1955 σε μερίδιο 85% το 1965. Η μαζική ηλεκτροδότηση πραγματοποιήθηκε κυρίως στο ήδη αποδεδειγμένο συνεχές ρεύμα με τάση 3000 V, αν και κάπου είχε ήδη αρχίσει να εισάγεται εναλλασσόμενο ρεύμα με συχνότητα 50 Hz και τάση 25 kV. Παράλληλα με την ανάπτυξη του δικτύου γραμμών AC, πραγματοποιήθηκε η ανάπτυξη τροχαίου υλικού AC. Έτσι, τα πρώτα ηλεκτρικά τρένα AC ER7 και ER9 άρχισαν να λειτουργούν το 1962 και για το Krasnoyarsk Railway το 1959 αγοράστηκαν γαλλικές ηλεκτρικές ατμομηχανές τύπου F, καθώς καθυστέρησε η παραγωγή σοβιετικών ηλεκτρικών μηχανών AC (VL60 και VL80).

VL60 (μέχρι τον Ιανουάριο του 1963 - N6O, - Novocherkassk 6-άξονες Μονοφασική) - η πρώτη σοβιετική ηλεκτρική ατμομηχανή AC κύριας γραμμής που ξεκίνησε σε μεγάλης κλίμακας παραγωγή.

Γενικά, οι γραμμές που τέθηκαν σε λειτουργία νωρίτερα ηλεκτροδοτήθηκαν με συνεχές ρεύμα. Επίσης στη δεκαετία του 90/2000, υπήρξε μια μεγάλης κλίμακας μεταφορά ενός αριθμού γραμμών από συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο ρεύμα. Η συζήτηση για τα πλεονεκτήματα των συστημάτων δεν έχει σταματήσει μέχρι σήμερα. Στην αυγή της εισαγωγής του εναλλασσόμενου ρεύματος, πιστευόταν ότι αυτό το σύστημα τροφοδοσίας ήταν πιο οικονομικό, αλλά τώρα δεν υπάρχει σαφής λύση:
- Το τροχαίο υλικό συνεχούς ρεύματος είναι μιάμιση φορά φθηνότερο
- η ειδική κατανάλωση EPS σε λοφώδες προφίλ, τυπική για το μεγαλύτερο μέρος της χώρας μας, είναι 30% χαμηλότερη.
Με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, νέες γραμμές ηλεκτροδότησης κατασκευάζονται πλέον μόνο με εναλλασσόμενο ρεύμα, ενώ ορισμένες παλιές μετατρέπονται επίσης από συνεχές σε εναλλασσόμενο ρεύμα. Η μόνη περίπτωση στην ιστορία της ηλεκτροδότησης των σοβιετικών και ρωσικών σιδηροδρόμων όταν ένα τμήμα μεταφέρθηκε από εναλλασσόμενο ρεύμα σε συνεχές ρεύμα συνέβη το 1989 στην κατεύθυνση Paveletsky του σιδηροδρόμου της Μόσχας. Μετά την ηλεκτροδότηση συνεχούς ρεύματος του τμήματος Rybnoye - Uzunovo, το τμήμα Ozherelye - Uzunovo (ιστορικά η πρώτη κύρια γραμμή εναλλασσόμενου ρεύματος) μεταφέρθηκε από εναλλασσόμενο ρεύμα σε συνεχές ρεύμα:

δίδυμα αδέρφια: ατμομηχανή VL10 (DC) και VL80 (AC)

Παρεμπιπτόντως, τώρα υπάρχει μια τάση για την εισαγωγή πιο αξιόπιστων και οικονομικών ασύγχρονων κινητήρων έλξης (εγκαθίστανται στις ατμομηχανές νέας γενιάς EP20, ES10, 2TE25A). Έτσι, στο πολύ μακρινό μέλλον, λόγω της μετάβασης σε τέτοια TED, θα είναι δυνατή η πλήρης εγκατάλειψη του συνεχούς ρεύματος. Μέχρι στιγμής, και οι δύο τύποι ρεύματος χρησιμοποιούνται τέλεια:

4ES5K "Ermak" (εναλλασσόμενο ρεύμα) και 3ES4K "Donchak" (συνεχές ρεύμα)

Μένει να διευκρινιστεί τελευταία ερώτηση. Η ποικιλία των συστημάτων τροφοδοσίας έχει προκαλέσει την εμφάνιση σημείων σύνδεσης (συστήματα ρεύματος, συστήματα τάσης, συστήματα συχνότητας ρεύματος). Παράλληλα, προέκυψαν αρκετές επιλογές για την επίλυση του ζητήματος της οργάνωσης της κυκλοφορίας μέσω τέτοιων σημείων. Προέκυψαν τρεις βασικές κατευθύνσεις:
1) Εξοπλισμός του σταθμού σύνδεσης με διακόπτες που επιτρέπουν την παροχή ενός ή άλλου τύπου ρεύματος σε επιμέρους τμήματα του δικτύου επαφών. Για παράδειγμα, ένα τρένο φτάνει με μια ηλεκτρική ατμομηχανή συνεχούς ρεύματος, στη συνέχεια αυτή η ηλεκτρική ατμομηχανή αποσυνδέεται και πηγαίνει σε μια αποθήκη επιστροφής ή σε αδιέξοδο για αποθήκευση ατμομηχανής. Το δίκτυο επαφής σε αυτήν την τροχιά αλλάζει σε εναλλασσόμενο ρεύμα, μια ηλεκτρική ατμομηχανή εναλλασσόμενου ρεύματος έρχεται εδώ και οδηγεί το τρένο περαιτέρω. Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι η ηλεκτροδότηση και η συντήρηση των συσκευών τροφοδοσίας ηλεκτρικού ρεύματος γίνονται πιο δαπανηρές και απαιτεί επίσης αλλαγή ατμομηχανής και συναφή πρόσθετο κόστος υλικού, οργάνωσης και χρόνου. Ταυτόχρονα, απαιτείται σημαντικός χρόνος όχι τόσο για την αλλαγή της ηλεκτρικής ατμομηχανής όσο για τη δοκιμή των φρένων

EP2K (συνεχές ρεύμα) και πίσω από EP1M (εναλλασσόμενο ρεύμα) στο σταθμό σύνδεσης Uzunovo

2) 2. Χρήση τροχαίου υλικού πολλαπλών συστημάτων (σε σε αυτήν την περίπτωση- δύο συστημάτων - αν και στην Ευρώπη, για παράδειγμα, υπάρχουν και ατμομηχανές τεσσάρων συστημάτων). Σε αυτή την περίπτωση, η σύνδεση μέσω του δικτύου επαφών μπορεί να γίνει εκτός σταθμού. Αυτή η μέθοδοςσας επιτρέπει να περάσετε τα σημεία σύνδεσης χωρίς στάση (αν και, κατά κανόνα, στην ακτή). Η χρήση επιβατικών ηλεκτρικών ατμομηχανών διπλού συστήματος μειώνει τον χρόνο ταξιδιού των επιβατικών αμαξοστοιχιών και δεν απαιτεί αλλαγή της ατμομηχανής. Αλλά το κόστος τέτοιων ηλεκτρικών μηχανών είναι υψηλότερο. Τέτοιες ηλεκτρικές ατμομηχανές είναι επίσης πιο ακριβές στη λειτουργία τους. Επιπλέον, οι ηλεκτρικές ατμομηχανές πολλαπλών συστημάτων έχουν μεγαλύτερο βάρος (το οποίο, ωστόσο, έχει μικρή σημασία για τους σιδηροδρόμους, όπου η πρόσθετη έρμα ατμομηχανών για την αύξηση του βάρους πρόσφυσης δεν είναι ασυνήθιστη).

Μηχανές εναλλασσόμενων (EP1M) και συνεχών (ChS7) ρευμάτων στην αποθήκη επιστροφής του σταθμού Uzunovo

3) Χρήση ενθέτου ντίζελ ατμομηχανής - αφήνοντας ανάμεσα σε περιοχές με διαφορετικά συστήματα τροφοδοσίας έναν μικρό βραχίονα έλξης, που εξυπηρετείται από μηχανές ντίζελ. Στην πράξη, χρησιμοποιείται στο τμήμα Kostroma - Galich μήκους 126 km: στο Kostroma συνεχές ρεύμα (=3 kV), στο Galich - εναλλασσόμενο ρεύμα (~25 kV). Τα τρένα Μόσχα-Χαμπαρόφσκ και Μόσχα-Σαρία, καθώς και τα τρένα Σαμάρα-Κινέλ-Όρενμπουργκ κινούνται σε διαμετακόμιση (η ατμομηχανή ντίζελ συνδέεται με επιβατικά τρένα στη Σαμάρα και με εμπορευματικά τρένα στο Κίνελ). Στη Σαμάρα και στο Κίνελ υπάρχει συνεχές ρεύμα (=3 kV), στο Όρενμπουργκ - εναλλασσόμενο ρεύμα (~25 kV), τα τρένα διέρχονται κατά τη διέλευση προς Orsk, Alma-Ata, Bishkek. Με αυτή τη μέθοδο «έδεσης», οι συνθήκες λειτουργίας της γραμμής επιδεινώνονται σημαντικά: ο χρόνος στάθμευσης των αμαξοστοιχιών διπλασιάζεται και η απόδοση της ηλεκτροκίνησης μειώνεται λόγω της συντήρησης και της μειωμένης ταχύτητας των μηχανών ντίζελ.

Σοβιετική ηλεκτρική ατμομηχανή φορτίου διπλού συστήματος VL82 M

Στην πράξη, συναντάμε κυρίως την πρώτη μέθοδο - με σταθμούς σύνδεσης για τύπους έλξης. Ας πούμε, αν ταξιδεύω από το Σαράτοφ στη Μόσχα, ένας τέτοιος σταθμός θα είναι ο Ουζούνοβο, εάν προς Αγία Πετρούπολη - Ριαζάν-2, αν προς Σαμάρα - Σιζράν-1, αλλά αν προς Σότσι ή Άντλερ - Γκοριάτσι Κλίουτς (από την έτσι, πάντα με εξέπληξε το γεγονός ότι στο Σότσι εξακολουθεί να χρησιμοποιεί συνεχές ρεύμα, αν και όλοι οι σιδηρόδρομοι του Βορείου Καυκάσου βρίσκονται σε διάλειμμα - αλλά λένε ότι είναι απαραίτητο να επεκταθούν οι σήραγγες κάπου για να μεταβούν σε διακοπή, υπάρχουν γενικά προβλήματα).

Η νεότερη ρωσική επιβατική ηλεκτρική ατμομηχανή δύο συστημάτων EP20

ΥΣΤΕΡΟΓΡΑΦΟ. Μικρή διευκρίνιση. Εκτός από τις δικές μου φωτογραφίες (έγχρωμες), η ανάρτηση χρησιμοποιούσε και υλικό από τη Wikipedia!

Σιδηροδρομικό δίκτυο Ρωσική Ομοσπονδίααρκετά εκτεταμένη. Αποτελείται από πολλά τμήματα αυτοκινητοδρόμων, τα οποία ανήκουν στη Russian Railways OJSC. Επιπλέον, όλοι οι περιφερειακοί δρόμοι είναι επίσημα υποκαταστήματα της JSC Russian Railways, ενώ η ίδια η εταιρεία ενεργεί ως μονοπώλιο στη Ρωσία:

Ο δρόμος διασχίζει την επικράτεια των περιοχών Ιρκούτσκ και Τσίτα και τις δημοκρατίες Μπουριατία και Σαχά-Γιακουτία. Το μήκος του αυτοκινητόδρομου είναι 3848 χλμ.

Ο δρόμος εκτείνεται κατά μήκος δύο παράλληλων γεωγραφικών κατευθύνσεων: Μόσχα - Νίζνι Νόβγκοροντ- Κίροφ και Μόσχα - Καζάν - Αικατερινούμπουργκ, που συνδέονται οδικώς. Ο δρόμος συνδέει τις Κεντρικές, Βορειοδυτικές και Βόρειες περιοχές της Ρωσίας με την περιοχή του Βόλγα, τα Ουράλια και τη Σιβηρία. Ο δρόμος Γκόρκι συνορεύει με τους ακόλουθους σιδηροδρόμους: Μόσχα (σταθμοί Petushki και Cherusti), Sverdlovsk (σταθμοί Cheptsa, Druzhinino), Βόρεια (σταθμοί Novki, Susolovka, Svecha), Kuibyshevskaya (σταθμοί Krasny Uzel, Tsilna). Το συνολικό ανεπτυγμένο μήκος του δρόμου είναι 12066 km. Το μήκος των κύριων σιδηροδρομικών γραμμών είναι 7987 χιλιόμετρα.

Ο σιδηρόδρομος διέρχεται από την επικράτεια πέντε συστατικών οντοτήτων της Ρωσικής Ομοσπονδίας - εδάφη Primorsky και Khabarovsk, Amur και εβραϊκές αυτόνομες περιοχές και τη Δημοκρατία της Sakha (Yakutia). Η περιοχή εξυπηρέτησης περιλαμβάνει επίσης τις περιοχές Magadan, Sakhalin, Kamchatka και Chukotka - πάνω από το 40% της επικράτειας της Ρωσίας. Μήκος λειτουργίας - 5986 km.

Ο Trans-Baikal Railway διέρχεται στα νοτιοανατολικά της Ρωσίας, μέσω της επικράτειας του Trans-Baikal Territory και της περιοχής Amur, βρίσκεται δίπλα στα σύνορα της Λαϊκής Δημοκρατίας της Κίνας και έχει τη μοναδική άμεση χερσαία συνοριακή σιδηροδρομική διέλευση στο Ρωσία μέσω του σταθμού Zabaikalsk. Μήκος λειτουργίας - 3370 km.

Ο σιδηρόδρομος της Δυτικής Σιβηρίας διέρχεται από το έδαφος των περιοχών Omsk, Novosibirsk, Kemerovo, Tomsk, Επικράτεια Αλτάικαι εν μέρει η Δημοκρατία του Καζακστάν. Το αναπτυγμένο μήκος των κύριων τροχιών του αυτοκινητόδρομου είναι 8986 km, το λειτουργικό μήκος είναι 5602 km.

Ο δρόμος λειτουργεί σε ειδικές γεωπολιτικές συνθήκες. Διασχίζει το Καλίνινγκραντ συντομότερος δρόμοςαπό το κέντρο της Ρωσίας στις χώρες Δυτική Ευρώπη. Ο δρόμος δεν έχει κοινά σύνορα με τους Ρωσικούς Σιδηροδρόμους. Το συνολικό μήκος του αυτοκινητόδρομου είναι 1.100 χιλιόμετρα, το μήκος των κύριων διαδρομών είναι πάνω από 900 χιλιόμετρα.

Ο αυτοκινητόδρομος διέρχεται από τέσσερις μεγάλες περιοχές - περιοχή Kemerovo, Khakassia, Περιφέρεια Ιρκούτσκκαι την επικράτεια του Κρασνογιάρσκ, που συνδέει τους σιδηροδρόμους της Υπερσιβηρίας και της Νότιας Σιβηρίας. Μεταφορικά μιλώντας, αυτή είναι μια γέφυρα μεταξύ του ευρωπαϊκού τμήματος της Ρωσίας Απω Ανατολήκαι την Ασία. Το λειτουργικό μήκος του δρόμου Krasnoyarsk είναι 3160 km. Το συνολικό μήκος είναι 4544 χιλιόμετρα.

Ο σιδηρόδρομος εκτείνεται από την περιοχή της Μόσχας μέχρι τους πρόποδες των Ουραλίων, συνδέοντας το κέντρο και τα δυτικά της Ρωσικής Ομοσπονδίας με μεγάλες κοινωνικοοικονομικές περιοχές των Ουραλίων, της Σιβηρίας, του Καζακστάν και Κεντρική Ασία. Ο δρόμος αποτελείται από δύο σχεδόν παράλληλες γραμμές που εκτείνονται από τη Δύση προς την Ανατολή: Kustarevka - Inza - Ulyanovsk και Ryazhsk - Samara, οι οποίες συνδέονται στο σταθμό Chishmy, σχηματίζοντας μια γραμμή διπλής τροχιάς που καταλήγει στα βουνά των Ουραλίων. Δύο άλλες γραμμές του δρόμου Ruzaevka - Penza - Rtishchevo και Ulyanovsk - Syzran - Saratov εκτείνονται από Βορρά προς Νότο.

Στα σημερινά του όρια, ο Σιδηρόδρομος της Μόσχας οργανώθηκε το 1959 ως αποτέλεσμα της πλήρους και μερικής ενοποίησης έξι δρόμων: Μόσχα-Ριαζάν, Μόσχα-Κουρσκ-Ντονμπάς, Μόσχα-Οκρούζναγια, Μόσχα-Κίεβο, Καλίνιν και Βόρεια. Το μήκος που έχει αναπτυχθεί είναι 13.000 km, το επιχειρησιακό μήκος είναι 8.800 km.

Η κύρια γραμμή Oktyabrskaya διέρχεται από την επικράτεια έντεκα συστατικών οντοτήτων της Ρωσικής Ομοσπονδίας - Λένινγκραντ, Pskov, Novgorod, Vologda, Murmansk, Tver, Μόσχα, περιοχές Yaroslavl, τις πόλεις της Μόσχας και της Αγίας Πετρούπολης και της Δημοκρατίας της Καρελίας. Μήκος λειτουργίας - 10143 km.

Ο σιδηρόδρομος Βόλγα (Ρυαζάν-Ουράλ) βρίσκεται στα νοτιοανατολικά του ευρωπαϊκού τμήματος της Ρωσίας στην περιοχή του Κάτω Βόλγα και στη μέση ροή του Ντον και καλύπτει τα εδάφη των περιοχών Σαράτοφ, Βόλγκογκραντ και Αστραχάν, καθώς και πολλές σταθμοί που βρίσκονται εντός του Ροστόφ, Περιφέρειες Σαμαράκαι Καζακστάν. Το μήκος του δρόμου είναι 4191 χλμ.

Ο αυτοκινητόδρομος συνδέει το ευρωπαϊκό και το ασιατικό τμήμα της Ρωσίας, εκτείνεται για μιάμιση χιλιάδες χιλιόμετρα από τα δυτικά προς τα ανατολικά και διασχίζει τη βόρεια κατεύθυνση Αρκτικός Κύκλος. Περνά από Nizhny Tagil, Perm, Yekaterinburg, Surgut, Tyumen. Εξυπηρετεί επίσης τις Αυτόνομες Περιφέρειες Khanty-Mansi και Yamalo-Nenets. Μήκος λειτουργίας - 7154 km. Το μήκος που έχει αναπτυχθεί είναι 13.853 km.

Ο αυτοκινητόδρομος πηγάζει από το κέντρο της Ρωσίας και εκτείνεται πολύ στα βόρεια της χώρας. Το μεγαλύτερο μέρος του North Mainline λειτουργεί στις σκληρές συνθήκες του Άπω Βορρά και της Αρκτικής. Το μήκος που έχει ξεδιπλωθεί είναι 8500 χιλιόμετρα.

Η περιοχή εξυπηρέτησης του δρόμου περιλαμβάνει 11 συνιστώσες οντότητες της Ρωσικής Ομοσπονδίας της Νότιας Ομοσπονδιακής Περιφέρειας και συνορεύει άμεσα με την Ουκρανία, τη Γεωργία και το Αζερμπαϊτζάν. Το λειτουργικό μήκος του αυτοκινητόδρομου είναι 6358 χλμ.

Ο Νοτιοανατολικός Σιδηρόδρομος κατέχει κεντρική θέση στο σιδηροδρομικό δίκτυο και συνδέει τις ανατολικές περιοχές και τα Ουράλια με το Κέντρο, καθώς και τις περιοχές του Βορρά, του Βορειοδυτικού και του Κέντρου με Βόρειος Καύκασος, την Ουκρανία και τα κράτη της Υπερκαυκασίας. Ο Νοτιοανατολικός Δρόμος συνορεύει με τους σιδηροδρόμους της Μόσχας, του Kuibyshev, του Βόρειου Καυκάσου και των νότιων σιδηροδρόμων της Ουκρανίας. Μήκος λειτουργίας - 4189 km.

Ο σιδηρόδρομος των Νοτίων Ουραλίων βρίσκεται σε δύο μέρη του κόσμου - στη διασταύρωση Ευρώπης και Ασίας. Περιλαμβάνει υποκαταστήματα Chelyabinsk, Kurgan, Orenburg και Kartalinsk. Πολλές σιδηροδρομικές γραμμές διέρχονται από το έδαφος του Καζακστάν. Ο Νοτιοανατολικός Δρόμος συνορεύει με τους σιδηροδρόμους της Μόσχας, του Kuibyshev, του Βόρειου Καυκάσου και των νότιων σιδηροδρόμων της Ουκρανίας. Μήκος λειτουργίας - 4189 km. Το αναπτυγμένο μήκος είναι πάνω από 8000 km.

Ηλεκτροκίνηση των σιδηροδρόμων

Ηλεκτρισμός σιδηροδρόμων- ένα σύνολο δραστηριοτήτων που εκτελούνται σε ένα σιδηροδρομικό τμήμα για να καταστεί δυνατή η χρήση ηλεκτρικού τροχαίου υλικού σε αυτό: ηλεκτρικές ατμομηχανές, ηλεκτρικά τμήματα ή ηλεκτρικά τρένα.

Οι ηλεκτρικές ατμομηχανές χρησιμοποιούνται για την έλξη τρένων σε ηλεκτρικά τμήματα των σιδηροδρόμων. Ως μεταφορικά μέσα χρησιμοποιούνται ηλεκτρικά τμήματα ή ηλεκτρικά τρένα.

Συστήματα ηλεκτροδότησης

Τα συστήματα ηλεκτροδότησης μπορούν να ταξινομηθούν:

• ανά τύπο αγωγών:
  • με αλυσοειδές
  • με ράγα επαφής
• με τάση
• ανά τύπο ρεύματος:
  • εναλλασσόμενο ρεύμα
    • τρέχουσα συχνότητα
    • αριθμός φάσεων

Συνήθως, χρησιμοποιείται συνεχές (=) ή μονοφασικό εναλλασσόμενο (~). Στην περίπτωση αυτή, η σιδηροδρομική γραμμή λειτουργεί ως ένας από τους αγωγούς.

Η χρήση τριφασικού ρεύματος απαιτεί την ανάρτηση τουλάχιστον δύο συρμάτων επαφής, τα οποία δεν πρέπει να αγγίζουν σε καμία περίπτωση (όπως ένα τρόλεϊ), επομένως αυτό το σύστημα δεν ριζώθηκε, κυρίως λόγω της πολυπλοκότητας της συλλογής ρεύματος σε υψηλές ταχύτητες.

Όταν χρησιμοποιείται συνεχές ρεύμα, η τάση στο δίκτυο διατηρείται αρκετά χαμηλή ώστε να ενεργοποιούνται απευθείας οι ηλεκτροκινητήρες. Όταν χρησιμοποιείτε εναλλασσόμενο ρεύμα, επιλέγονται πολύ περισσότερα υψηλής τάσης, καθώς η τάση σε μια ηλεκτρική ατμομηχανή μπορεί εύκολα να μειωθεί χρησιμοποιώντας έναν μετασχηματιστή.

Σύστημα DC

Σε αυτό το σύστημα, οι κινητήρες έλξης συνεχούς ρεύματος τροφοδοτούνται απευθείας από το δίκτυο επαφής. Η ρύθμιση πραγματοποιείται με τη σύνδεση αντιστάσεων, την αναδιάταξη των κινητήρων και την αποδυνάμωση της διέγερσης. ΣΕ τις τελευταίες δεκαετίεςΗ ρύθμιση των παλμών άρχισε να εξαπλώνεται, επιτρέποντας την αποφυγή απωλειών ενέργειας στις αντιστάσεις.

Οι βοηθητικοί ηλεκτροκινητήρες (κινητήρας συμπιεστή, ανεμιστήρες κ.λπ.) τροφοδοτούνται συνήθως επίσης απευθείας από το δίκτυο επαφής, επομένως είναι πολύ μεγάλοι και βαρείς. Σε ορισμένες περιπτώσεις, χρησιμοποιούνται περιστρεφόμενοι ή στατικοί μετατροπείς για την τροφοδοσία τους (για παράδειγμα, τα ηλεκτρικά τρένα ER2T, ED4M, ET2M χρησιμοποιούν μια γεννήτρια κινητήρα που μετατρέπει συνεχές ρεύμα 3000 V σε τριφασικό 220 V 50 Hz).

Επί Σιδηρόδρομοι της Ρωσίαςκαι χώρες του πρώτου Σοβιετική Ένωσηπεριοχές που ηλεκτροδοτούνται από Σύστημα DC, τώρα χρησιμοποιούν κυρίως τάση = 3000 V (σε παλιά τμήματα - = 1500 V). Στις αρχές της δεκαετίας του '70 στην ΕΣΣΔ, πραγματοποιήθηκε πρακτική έρευνα στον Υπερκαυκάσιο Σιδηρόδρομο με δυνατότητα ηλεκτροδότησης με συνεχές ρεύμα με τάση = 6000 V, αλλά αργότερα όλα τα νέα τμήματα ηλεκτροδοτήθηκαν με εναλλασσόμενο ρεύμα υψηλότερης τάσης.

Η απλότητα του ηλεκτρικού εξοπλισμού στην ατμομηχανή, το χαμηλό ειδικό βάρος και η υψηλή απόδοση έχουν οδηγήσει στην ευρεία χρήση αυτού του συστήματος σε πρώιμη περίοδοεξηλεκτρισμός.

Το μειονέκτημα αυτού του συστήματος είναι η σχετικά χαμηλή τάση του δικτύου επαφής, επομένως απαιτείται περισσότερο ρεύμα για τη μετάδοση της ίδιας ισχύος σε σύγκριση με συστήματα υψηλότερης τάσης. Αυτό αναγκάζει:

• χρησιμοποιήστε μεγαλύτερη συνολική διατομή καλωδίων επαφής και καλωδίων τροφοδοσίας.
• αυξήστε την περιοχή επαφής με τον παντογράφο μιας ηλεκτρικής ατμομηχανής αυξάνοντας τον αριθμό των συρμάτων στο εναέριο δίκτυο επαφής σε 2 ή ακόμα και 3 (για παράδειγμα, σε ανηφόρες).
• μειώστε τις αποστάσεις μεταξύ των υποσταθμών έλξης για να ελαχιστοποιήσετε τις απώλειες ρεύματος στα καλώδια, γεγονός που οδηγεί επιπλέον σε αύξηση του κόστους της ίδιας της ηλεκτροδότησης και της συντήρησης του συστήματος (αν και οι υποσταθμοί είναι αυτοματοποιημένοι, απαιτούν συντήρηση). Η απόσταση μεταξύ των υποσταθμών σε περιοχές με μεγάλο φορτίο, ειδικά σε δύσκολες ορεινές συνθήκες, μπορεί να είναι μόνο λίγα χιλιόμετρα.

Τα τραμ και τα τρόλεϊ χρησιμοποιούν σταθερή τάση = 550 (600) V, μετρό = 750 (825) V.

Σύστημα AC μειωμένης συχνότητας

Σε έναν αριθμό ΕΥΡΩΠΑΙΚΕΣ ΧΩΡΕΣ(Γερμανία, Ελβετία κ.λπ.) χρησιμοποιείται μονοφασικό σύστημα εναλλασσόμενου ρεύματος 15 kV 16⅔ Hz και στις ΗΠΑ σε παλιές γραμμές 11 kV 25 Hz. Η μειωμένη συχνότητα επιτρέπει τη χρήση κινητήρων με ψήκτρα AC. Οι κινητήρες τροφοδοτούνται από τη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή χωρίς μετατροπείς. Οι βοηθητικοί ηλεκτρικοί κινητήρες (για συμπιεστές, ανεμιστήρες κ.λπ.) είναι επίσης συνήθως κινητήρες μεταγωγέα, που τροφοδοτούνται από ξεχωριστή περιέλιξη του μετασχηματιστή.

Το μειονέκτημα του συστήματος είναι η ανάγκη μετατροπής της συχνότητας ρεύματος σε υποσταθμούς ή η κατασκευή χωριστών σταθμών παραγωγής ενέργειας για σιδηροδρόμους.

Σύστημα AC συχνότητας ισχύος

Η χρήση του βιομηχανικού ρεύματος συχνότητας είναι η πιο οικονομική, αλλά η εφαρμογή του έχει συναντήσει πολλές δυσκολίες. Αρχικά, χρησιμοποίησαν κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος με μεταγωγέα, μετατρέποντας γεννήτριες κινητήρων (μονοφασικός σύγχρονος ηλεκτροκινητήρας συν μια γεννήτρια έλξης συνεχούς ρεύματος, από την οποία λειτουργούσαν οι κινητήρες έλξης συνεχούς ρεύματος) και μετατροπείς συχνότητας περιστροφής (παρέχοντας ρεύμα για ασύγχρονους κινητήρες έλξης). Οι ηλεκτροκινητήρες με μεταγωγέα λειτουργούσαν ελάχιστα σε βιομηχανικό ρεύμα συχνότητας και οι περιστρεφόμενοι μετατροπείς ήταν πολύ βαρείς και αντιοικονομικοί.

Το σύστημα μονοφασικού ρεύματος συχνότητας ισχύος (25 kV 50 Hz) άρχισε να χρησιμοποιείται ευρέως μόνο μετά τη δημιουργία στη Γαλλία τη δεκαετία του 1950 ηλεκτρικών ατμομηχανών με στατικούς ανορθωτές υδραργύρου (ignitrons· αργότερα αντικαταστάθηκαν από πιο σύγχρονους ανορθωτές πυριτίου - για περιβαλλοντικοί και οικονομικοί λόγοι). τότε αυτό το σύστημα εξαπλώθηκε σε πολλές άλλες χώρες (συμπεριλαμβανομένης της ΕΣΣΔ).

Κατά την ανόρθωση μονοφασικού ρεύματος, το αποτέλεσμα δεν είναι συνεχές ρεύμα, αλλά παλμικό, επομένως χρησιμοποιούνται ειδικοί κινητήρες παλμικού ρεύματος και το κύκλωμα περιέχει αντιδραστήρες εξομάλυνσης (τσοκ) που μειώνουν τους κυματισμούς ρεύματος και αντιστάσεις εξασθένησης σταθερής διέγερσης που συνδέονται παράλληλα με τις περιελίξεις διέγερσης των κινητήρων και περνώντας την εναλλασσόμενη συνιστώσα του παλμικού ρεύματος, που προκαλεί μόνο περιττή θέρμανση της περιέλιξης.

Για την οδήγηση βοηθητικών μηχανών, χρησιμοποιούνται είτε κινητήρες παλμικού ρεύματος, που τροφοδοτούνται από ξεχωριστή περιέλιξη του μετασχηματιστή (δική περιέλιξη) μέσω ανορθωτή, είτε βιομηχανικοί ασύγχρονοι ηλεκτρικοί κινητήρες, που τροφοδοτούνται από διαχωριστή φάσης (αυτό το σχήμα ήταν κοινό σε γαλλικές και αμερικανικές ηλεκτρικές ατμομηχανές , και από αυτούς μεταφέρθηκε σε σοβιετικούς ) ή πυκνωτές μετατόπισης φάσης (που χρησιμοποιούνται, ειδικότερα, σε ρωσικές ηλεκτρικές ατμομηχανές VL65, EP1, 2ES5K).

Τα μειονεκτήματα του συστήματος είναι οι σημαντικές ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές για τις γραμμές επικοινωνίας, καθώς και το ανομοιόμορφο φορτίο στις φάσεις του εξωτερικού συστήματος ισχύος. Για να αυξηθεί η ομοιομορφία των φορτίων φάσης στο δίκτυο επαφής, εναλλάσσονται τμήματα με διαφορετικές φάσεις. Ανάμεσά τους, διατάσσονται ουδέτερα ένθετα - μικρά, μήκους πολλών εκατοντάδων μέτρων, τμήματα του δικτύου επαφής, τα οποία περνά το τροχαίο υλικό με τους κινητήρες σβηστούς, με αδράνεια. Είναι κατασκευασμένα έτσι ώστε ο παντογράφος να μην γεφυρώνει το κενό μεταξύ των τμημάτων υπό υψηλή γραμμική τάση (φάση-προς-φάση) τη στιγμή της μετάβασης από καλώδιο σε καλώδιο. Όταν σταματάτε στο ουδέτερο ένθετο, μπορεί να τροφοδοτηθεί τάση σε αυτό από το μπροστινό τμήμα του δικτύου επαφής.

Ρωσικοί Σιδηρόδρομοικαι χώρες της πρώην Σοβιετικής Ένωσης, ηλεκτροδοτημένες από Σύστημα ACχρήση τάση ~25 kV(δηλαδή ~25000 V) συχνότητα 50 Hz.

Σύνδεση συστημάτων τροφοδοσίας

Ηλεκτρικές ατμομηχανές διαφορετικά συστήματαρεύμα στο σταθμό σύνδεσης

Ηλεκτρική ατμομηχανή διπλού συστήματος VL82M

Η ποικιλία των συστημάτων τροφοδοσίας έχει προκαλέσει την εμφάνιση σημείων σύνδεσης (συστήματα ρεύματος, συστήματα τάσης, συστήματα συχνότητας ρεύματος). Παράλληλα, προέκυψαν αρκετές επιλογές για την επίλυση του ζητήματος της οργάνωσης της κυκλοφορίας μέσω τέτοιων σημείων. Έχουν προκύψει 3 βασικές κατευθύνσεις.