நகர்ப்புற மற்றும் நகர்ப்புற மின் போக்குவரத்து எவ்வாறு ஆற்றலைப் பெறுகிறது?

நகர்ப்புற மற்றும் நகரங்களுக்கிடையிலான மின்சார போக்குவரத்து நவீன மனிதனுக்கு அன்றாட வாழ்க்கையின் பழக்கமான பண்புகளாக மாறியுள்ளன. இந்த போக்குவரத்து எவ்வாறு அதன் உணவைப் பெறுகிறது என்பதைப் பற்றி நாம் நீண்ட காலமாக சிந்திக்கவில்லை. கார்களில் பெட்ரோல் நிரப்பப்படுவது அனைவருக்கும் தெரியும், சைக்கிள் ஓட்டுபவர்களால் மிதிவண்டிகள் மிதிக்கப்படுகின்றன. டிராம்கள், டிராலிபஸ்கள், மோனோரயில் ரயில்கள், சுரங்கப்பாதைகள், மின்சார ரயில்கள், மின்சார என்ஜின்கள்: பயணிகள் போக்குவரத்தின் மின்சார வகைகள் எவ்வாறு வழங்கப்படுகின்றன? ஓட்டும் ஆற்றல் அவர்களுக்கு எங்கே, எப்படி வழங்கப்படுகிறது? அதை பற்றி பேசலாம்.

டிராம்

பழைய நாட்களில், ஒவ்வொரு புதிய டிராம் பொருளாதாரமும் அதன் சொந்த மின் நிலையத்தை வைத்திருக்க வேண்டிய கட்டாயம் ஏற்பட்டது, ஏனெனில் பொது மின் கட்டங்கள் இன்னும் போதுமான அளவு உருவாக்கப்படவில்லை. 21 ஆம் நூற்றாண்டில், டிராம் நெட்வொர்க்கிற்கான மின்சாரம் பொது நோக்க நெட்வொர்க்குகளில் இருந்து வழங்கப்படுகிறது.

மின்சாரம் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த மின்னழுத்த நேரடி மின்னோட்டத்தால் (550 V) வழங்கப்படுகிறது, இது நீண்ட தூர பரிமாற்றத்திற்கு வெறுமனே பொருளாதாரமற்றதாக இருக்கும்.இந்த காரணத்திற்காக, இழுவை துணை மின்நிலையங்கள் டிராம் கோடுகளுக்கு அருகில் அமைந்துள்ளன, அங்கு உயர் மின்னழுத்த நெட்வொர்க்கில் இருந்து மாற்று மின்னோட்டம் டிராம் தொடர்பு நெட்வொர்க்கிற்கான நேரடி மின்னோட்டமாக (600 V மின்னழுத்தத்துடன்) மாற்றப்படுகிறது. டிராம்கள் மற்றும் தள்ளுவண்டிகள் இரண்டும் இயங்கும் நகரங்களில், இந்த போக்குவரத்து முறைகள் பொதுவாக ஒட்டுமொத்த ஆற்றல் சேமிப்பைக் கொண்டுள்ளன.

முன்னாள் சோவியத் யூனியனின் பிரதேசத்தில், டிராம்கள் மற்றும் தள்ளுவண்டிகளுக்கான மேல்நிலைக் கோடுகளை இயக்குவதற்கு இரண்டு திட்டங்கள் உள்ளன: மையப்படுத்தப்பட்ட மற்றும் பரவலாக்கப்பட்ட. முதலில் மையப்படுத்தப்பட்ட ஒன்று வந்தது. அதில், பல மாற்றும் அலகுகள் பொருத்தப்பட்ட பெரிய இழுவை துணை மின்நிலையங்கள் அவற்றிலிருந்து 2 கிலோமீட்டர் தொலைவில் அமைந்துள்ள அனைத்து அண்டை கோடுகள் அல்லது வரிகளுக்கு சேவை செய்தன. இந்த வகை துணை மின்நிலையங்கள் இன்று அதிக அடர்த்தி கொண்ட டிராம் (டிராலி) வழித்தடங்களில் அமைந்துள்ளன.

60 களுக்குப் பிறகு பரவலாக்கப்பட்ட அமைப்பு உருவாகத் தொடங்கியது, டிராம் கோடுகள், தள்ளுவண்டிகள், சுரங்கப்பாதைகள் தோன்றத் தொடங்கியது, எடுத்துக்காட்டாக, நகர மையத்திலிருந்து நெடுஞ்சாலையில் இருந்து, நகரத்தின் தொலைதூர பகுதி வரை.

இங்கே, வரியின் ஒவ்வொரு 1-2 கிலோமீட்டருக்கும் அதிகபட்சமாக இரண்டு பிரிவுகளை வழங்கக்கூடிய ஒன்று அல்லது இரண்டு மாற்றி அலகுகளைக் கொண்ட குறைந்த-சக்தி இழுவை துணை மின்நிலையங்கள் நிறுவப்பட்டுள்ளன, ஒவ்வொரு இறுதிப் பகுதியும் அருகிலுள்ள துணை மின்நிலையத்தால் வழங்கப்படலாம்.

இதனால், மின் பிரிவுகள் குறைவாக இருப்பதால், ஆற்றல் இழப்புகள் சிறியதாக இருக்கும். மேலும், துணை மின்நிலையங்களில் ஏதேனும் தவறு ஏற்பட்டால், லைன் பகுதியானது அருகில் உள்ள துணை மின்நிலையத்தில் இருந்து ஆற்றலுடன் இருக்கும்.

டிசி லைனுடன் டிராமின் தொடர்பு அதன் காரின் கூரையில் உள்ள பான்டோகிராஃப் வழியாகும். இது ஒரு பாண்டோகிராஃப், செமி பாண்டோகிராஃப், பார் அல்லது ஆர்க் ஆக இருக்கலாம். டிராம் லைனின் மேல்நிலை கம்பி பொதுவாக ரெயிலை விட தொங்குவது எளிது.ஏற்றம் பயன்படுத்தப்பட்டால், ஏர் சுவிட்சுகள் தள்ளுவண்டி ஏற்றம் போல அமைக்கப்பட்டிருக்கும். மின்னோட்டத்தின் ஓட்டம் பொதுவாக தண்டவாளங்கள் வழியாக தரையில் இருக்கும்.

தள்ளுவண்டி

ஒரு தள்ளுவண்டி பேருந்தில், தொடர்பு நெட்வொர்க் பிரிவு இன்சுலேட்டர்களால் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட பிரிவுகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது, அவை ஒவ்வொன்றும் ஃபீடர் கோடுகள் (மேல்நிலை அல்லது நிலத்தடி) மூலம் இழுவை துணை மின்நிலையத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. பிழை ஏற்பட்டால் பழுதுபார்ப்பதற்காக தனிப்பட்ட பிரிவுகளை எளிதாக அணைக்க இது அனுமதிக்கிறது. சப்ளை கேபிளில் தவறு ஏற்பட்டால், பாதிக்கப்பட்ட பகுதிக்கு அருகில் உள்ள பகுதிக்கு உணவளிக்க இன்சுலேட்டர்களில் ஜம்பர்களை நிறுவ முடியும் (ஆனால் இது ஒரு மின்சார விநியோக சுமை அபாயத்துடன் தொடர்புடைய அசாதாரண முறை).

இழுவை துணை மின்நிலையம் உயர் மின்னழுத்த மாற்று மின்னோட்டத்தை 6 முதல் 10 kV வரை குறைத்து 600 வோல்ட் மின்னழுத்தத்துடன் நேரடி மின்னோட்டமாக மாற்றுகிறது. நெட்வொர்க்கின் எந்த புள்ளியிலும் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி, தரநிலைகளின்படி, 15% க்கும் அதிகமாக இருக்கக்கூடாது.

தள்ளுவண்டி பேருந்தின் தொடர்பு நெட்வொர்க் டிராமில் இருந்து வேறுபட்டது. இங்கே அது இரண்டு கம்பி, தரையில் தற்போதைய வடிகால் பயன்படுத்தப்படவில்லை, எனவே இந்த நெட்வொர்க் மிகவும் சிக்கலானது. கடத்திகள் ஒருவருக்கொருவர் ஒரு சிறிய தூரத்தில் அமைந்துள்ளன, அதனால்தான் நெருங்கி வருவதற்கும் குறுகிய சுற்றுக்கு எதிராகவும் குறிப்பாக கவனமாக பாதுகாப்பு தேவைப்படுகிறது, அதே போல் டிராலிபஸ் நெட்வொர்க்குகள் ஒருவருக்கொருவர் மற்றும் டிராம் நெட்வொர்க்குகளின் குறுக்குவெட்டுகளில் காப்பு தேவைப்படுகிறது.

எனவே, குறுக்குவெட்டுகளில் சிறப்பு வழிமுறைகள் நிறுவப்பட்டுள்ளன, அதே போல் சந்திப்பு புள்ளிகளில் அம்புகள். கூடுதலாக, சில அனுசரிப்பு மின்னழுத்தம் பராமரிக்கப்படுகிறது, இது காற்றில் கம்பிகளை ஒன்றுடன் ஒன்று தடுக்கிறது. அதனால்தான் தள்ளுவண்டிகளை இயக்குவதற்கு தண்டுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன - பிற சாதனங்கள் இந்த தேவைகள் அனைத்தையும் பூர்த்தி செய்ய அனுமதிக்காது.

டிராலிபஸ் பூம்கள் கேடனரியின் தரத்தை உணர்திறன் கொண்டவை, ஏனெனில் அதில் ஏதேனும் குறைபாடு பூம் ஜம்ப்க்கு வழிவகுக்கும். தடியை இணைக்கும் இடத்தில் உடைக்கும் கோணம் 4 ° க்கு மேல் இருக்கக்கூடாது என்பதற்கான விதிமுறைகள் உள்ளன, மேலும் 12 ° க்கும் அதிகமான கோணத்தில் திரும்பும்போது, ​​வளைந்த வைத்திருப்பவர்கள் நிறுவப்பட்டுள்ளனர். நெகிழ் ஷூ கம்பியில் இயங்குகிறது மற்றும் தள்ளுவண்டியுடன் சுழற்ற முடியாது, எனவே அம்புகள் இங்கே தேவைப்படுகின்றன.

ஒற்றைப் பாதை

மோனோரயில் ரயில்கள் சமீபத்தில் உலகின் பல நகரங்களில் இயங்கி வருகின்றன: லாஸ் வேகாஸ், மாஸ்கோ, டொராண்டோ போன்றவை. அவை கேளிக்கை பூங்காக்கள், உயிரியல் பூங்காக்கள், மோனோரெயில்கள் உள்ளூர் பார்வையிடல் மற்றும் நகர்ப்புற மற்றும் புறநகர் தகவல்தொடர்புகளுக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

அத்தகைய ரயில்களின் சக்கரங்கள் வார்ப்பிரும்பு அல்ல, ஆனால் வார்ப்பிரும்பு. சக்கரங்கள் மோனோரெயில் ரயிலை ஒரு கான்கிரீட் கர்டரில் வெறுமனே வழிநடத்துகின்றன - மின்சார விநியோகத்தின் பாதை மற்றும் பாதைகள் (தொடர்பு ரயில்) அமைந்துள்ள தண்டவாளங்கள்.

சில மோனோரெயில்கள், ஒரு நபர் குதிரையின் மேல் எப்படி அமர்ந்து கொள்கிறாரோ, அதைப் போன்றே தண்டவாளத்தின் மேல் வைக்கப்படும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. சில மோனோரெயில்கள் கீழே ஒரு கற்றையிலிருந்து இடைநிறுத்தப்பட்டுள்ளன, ஒரு கம்பத்தில் ஒரு பெரிய விளக்கு போல. நிச்சயமாக, மோனோரெயில்கள் வழக்கமான இரயில்வேகளை விட மிகவும் கச்சிதமானவை, ஆனால் அவை கட்டுவதற்கு அதிக விலை அதிகம்.

சில மோனோரெயில்கள் சக்கரங்கள் மட்டுமல்ல, காந்தப்புலத்தின் அடிப்படையில் கூடுதல் ஆதரவையும் கொண்டுள்ளன. உதாரணமாக, மாஸ்கோ மோனோரெயில், மின்காந்தங்களால் உருவாக்கப்பட்ட காந்த குஷனில் துல்லியமாக இயங்குகிறது. மின்காந்தங்கள் உருளும் பங்குகளில் உள்ளன, மேலும் வழிகாட்டும் கற்றை கேன்வாஸில் நிரந்தர காந்தங்கள் உள்ளன.

நகரும் பகுதியின் மின்காந்தங்களில் மின்னோட்டத்தின் திசையைப் பொறுத்து, அதே பெயரின் காந்த துருவங்களை விரட்டும் கொள்கையின்படி மோனோரெயில் ரயில் முன்னோக்கி அல்லது பின்னோக்கி நகர்கிறது - இது நேரியல் மின்சார மோட்டார் எவ்வாறு செயல்படுகிறது.

ரப்பர் சக்கரங்களைத் தவிர, மோனோரயில் இரயிலில் மூன்று மின்னோட்டத்தைச் சுமந்து செல்லும் கூறுகள் உள்ளன: பிளஸ், மைனஸ் மற்றும் கிரவுண்ட். மோனோரெயில் நேரியல் மோட்டாரின் விநியோக மின்னழுத்தம் நிலையானது, 600 வோல்ட்டுகளுக்கு சமம்.

நிலத்தடி

மின்சார சுரங்கப்பாதை ரயில்கள் தங்கள் மின்சாரத்தை நேரடி மின்னோட்ட நெட்வொர்க்கிலிருந்து பெறுகின்றன - ஒரு விதியாக, மூன்றாவது (தொடர்பு) இரயிலில் இருந்து, இதன் மின்னழுத்தம் 750-900 வோல்ட் ஆகும். ரெக்டிஃபையர்களைப் பயன்படுத்தி மாற்று மின்னோட்டத்திலிருந்து துணை மின்நிலையங்களில் நேரடி மின்னோட்டம் பெறப்படுகிறது.

தொடர்பு தண்டவாளத்துடன் ரயிலின் தொடர்பு நகரக்கூடிய தற்போதைய சேகரிப்பான் மூலம் செய்யப்படுகிறது. தொடர்பு பேருந்து தடங்களின் வலதுபுறத்தில் அமைந்துள்ளது. தற்போதைய சேகரிப்பான் ("பான்டோகிராஃப்" என்று அழைக்கப்படுவது) வண்டியின் போகியில் அமைந்துள்ளது மற்றும் கீழே இருந்து தொடர்பு பஸ்ஸுக்கு எதிராக அழுத்தப்படுகிறது. ப்ளஸ் காண்டாக்ட் ரெயிலில் உள்ளது, மைனஸ் ரயில் தடங்களில் உள்ளது.

மின்னோட்டத்திற்கு கூடுதலாக, ஒரு பலவீனமான "சிக்னல்" மின்னோட்டம் பாதை தண்டவாளங்களில் பாய்கிறது, இது போக்குவரத்து விளக்குகளின் தடுப்பு மற்றும் தானாக மாறுவதற்கு அவசியம். டிராபிக் சிக்னல்கள் மற்றும் அந்த பிரிவில் உள்ள சுரங்கப்பாதை ரயிலின் அனுமதிக்கப்பட்ட வேகம் பற்றிய தகவல்களை ஓட்டுநர் அறைக்கு டிராக்குகள் அனுப்புகின்றன.

மின்சார இன்ஜின்

எலெக்ட்ரிக் லோகோமோட்டிவ் என்பது இழுவை மோட்டாரால் இயக்கப்படும் என்ஜின் ஆகும். மின்சார லோகோமோட்டிவ் இயந்திரம் தொடர்பு நெட்வொர்க் மூலம் இழுவை துணை மின்நிலையத்திலிருந்து சக்தியைப் பெறுகிறது.

எலக்ட்ரிக் லோகோமோட்டிவின் மின் பகுதி பொதுவாக இழுவை மோட்டார்கள் மட்டுமல்ல, மின்னழுத்த மாற்றிகள் மற்றும் மோட்டர்களை நெட்வொர்க்குடன் இணைக்கும் சாதனங்கள் போன்றவற்றைக் கொண்டுள்ளது. மின்சார லோகோமோட்டிவ் தற்போதைய உபகரணங்கள் கூரையில் அல்லது அதன் அட்டைகளில் அமைந்துள்ளது மற்றும் மின் சாதனங்களை தொடர்பு நெட்வொர்க்குடன் இணைக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.

மேல்நிலை வரியிலிருந்து மின்னோட்டத்தின் சேகரிப்பு கூரையில் உள்ள பான்டோகிராஃப்களால் வழங்கப்படுகிறது, அதன் பிறகு மின்னோட்டமானது பஸ்பார்கள் மற்றும் புஷிங்ஸ் மூலம் மின் சாதனங்களுக்கு வழங்கப்படுகிறது. மின்சார என்ஜின் கூரையில் மாறுதல் சாதனங்களும் உள்ளன: காற்று சுவிட்சுகள், தற்போதைய வகைகளுக்கான சுவிட்சுகள் மற்றும் பான்டோகிராஃப் செயலிழப்பு ஏற்பட்டால் பிணையத்திலிருந்து துண்டிக்க துண்டிக்கப்படும். பேருந்துகள் மூலம், மின்னோட்டம் பிரதான உள்ளீடு, மாற்றும் மற்றும் ஒழுங்குபடுத்தும் சாதனங்கள், இழுவை மோட்டார்கள் மற்றும் பிற இயந்திரங்களுக்கு, பின்னர் சக்கர துண்டுகள் மற்றும் அவற்றின் வழியாக தண்டவாளங்களுக்கு, தரையில் செலுத்தப்படுகிறது.

மோட்டரின் ஆர்மேச்சரில் உள்ள மின்னழுத்தத்தை மாற்றுவதன் மூலமும், சேகரிப்பான் மோட்டார்களின் தூண்டுதல் குணகத்தை மாற்றுவதன் மூலமும் அல்லது ஒத்திசைவற்ற மோட்டார்களின் விநியோக மின்னோட்டத்தின் அதிர்வெண் மற்றும் மின்னழுத்தத்தை சரிசெய்வதன் மூலமும் மின்சார என்ஜினின் இழுவை முயற்சி மற்றும் வேகத்தின் கட்டுப்பாடு அடையப்படுகிறது.

மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறை பல வழிகளில் செய்யப்படுகிறது. ஆரம்பத்தில், ஒரு நேரடி மின்னோட்ட மின்சார இன்ஜினில், அதன் அனைத்து மோட்டார்களும் தொடரில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் எட்டு-அச்சு மின்சார இன்ஜினில் ஒரு மோட்டரின் மின்னழுத்தம் 375 V ஆகும், இது 3 kV மின்னழுத்தத்துடன்.

இழுவை மோட்டர்களின் குழுக்கள் தொடர் இணைப்பில் இருந்து மாறலாம் - தொடர்-இணையாக (தொடர் இணைக்கப்பட்ட 4 மோட்டார்களின் 2 குழுக்கள், பின்னர் ஒவ்வொரு மோட்டருக்கான மின்னழுத்தம் 750 V), அல்லது இணையாக (2 மோட்டார்கள் தொடரில் இணைக்கப்பட்ட 4 குழுக்கள், பின்னர் ஒரு மோட்டருக்கான இந்த மின்னழுத்தம் - 1500 V). மோட்டார்களின் இடைநிலை மின்னழுத்தங்களைப் பெற, ரியோஸ்டாட்களின் குழுக்கள் சுற்றுக்கு சேர்க்கப்படுகின்றன, இது 40-60 V படிகளில் மின்னழுத்தத்தை சரிசெய்ய உதவுகிறது, இருப்பினும் இது ரியோஸ்டாட்களில் சில மின்சாரம் இழக்க வழிவகுக்கிறது. வெப்ப வடிவம்.

மின்னோட்டத்தின் வகையை மாற்றுவதற்கும், இழுவை மோட்டார்கள், துணை இயந்திரங்கள் மற்றும் மின்சார இன்ஜினின் பிற சுற்றுகளின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் தேவையான மதிப்புகளுக்கு கேடனரி மின்னழுத்தத்தைக் குறைப்பதற்கும் மின்சார இன்ஜினுக்குள் உள்ள பவர் மாற்றிகள் அவசியம். மாற்றம் நேரடியாக போர்டில் செய்யப்படுகிறது.

ஏசி எலக்ட்ரிக் லோகோமோட்டிவ்களில், உள்ளீடு உயர் மின்னழுத்தத்தைக் குறைக்க இழுவை மின்மாற்றியும், ஏசியில் இருந்து டிசியைப் பெற ஒரு ரெக்டிஃபையர் மற்றும் ஸ்மூட்டிங் ரியாக்டர்களும் வழங்கப்படுகின்றன. நிலையான மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்ட மாற்றிகள் துணை இயந்திரங்களை இயக்குவதற்கு நிறுவப்படலாம். இரண்டு வகையான மின்னோட்டத்தின் ஒத்திசைவற்ற இயக்கி கொண்ட மின்சார என்ஜின்களில், இழுவை இன்வெர்ட்டர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இது நேரடி மின்னோட்டத்தை ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட மின்னழுத்தம் மற்றும் அதிர்வெண்ணுடன் மாற்று மின்னோட்டமாக மாற்றுகிறது, இது இழுவை மோட்டார்களுக்கு வழங்கப்படுகிறது.

மின்சார ரயில்

கிளாசிக்கல் வடிவத்தில் ஒரு மின்சார ரயில் அல்லது மின்சார ரயில் ஒரு தொடர்பு கம்பி அல்லது தொடர்பு ரயில் மூலம் pantographs உதவியுடன் மின்சாரம் பெறுகிறது.மின்சார இன்ஜின் போலல்லாமல், மின்சார ரயில்களின் சேகரிப்பாளர்கள் மோட்டார் கார்கள் மற்றும் டிரெய்லர்கள் இரண்டிலும் அமைந்துள்ளனர்.

இழுக்கப்பட்ட கார்களுக்கு மின்னோட்டம் வழங்கப்பட்டால், கார் சிறப்பு கேபிள்கள் மூலம் இயக்கப்படுகிறது. தற்போதைய சேகரிப்பான் வழக்கமாக மேலே உள்ளது, தொடர்பு கம்பியில் இருந்து, இது பாண்டோகிராஃப்களின் வடிவத்தில் சேகரிப்பாளர்களால் மேற்கொள்ளப்படுகிறது (டிராம் வரிகளைப் போன்றது).

வழக்கமாக, தற்போதைய சேகரிப்பு ஒற்றை-கட்டமாக உள்ளது, ஆனால் மின்சார ரயில் பல கம்பிகள் அல்லது தொடர்பு தண்டவாளங்களுடன் (இது சுரங்கப்பாதைக்கு வரும்போது) தனித் தொடர்புக்கு ஒரு சிறப்பு வடிவமைப்பின் பான்டோகிராஃப்களைப் பயன்படுத்தும் போது மூன்று-கட்டம் ஒன்று உள்ளது.

மின்சார ரயிலின் மின் உபகரணங்கள் தற்போதைய வகையைப் பொறுத்தது (நேரடி மின்னோட்டம், மாற்று மின்னோட்டம் அல்லது இரண்டு முறை மின்சார ரயில்கள் உள்ளன), இழுவை மோட்டார்கள் வகை (கலெக்டர் அல்லது ஒத்திசைவற்ற), மின்சார பிரேக்கிங் இருப்பது அல்லது இல்லாதது.

கொள்கையளவில், மின்சார ரயில்களின் மின்சார உபகரணங்கள் மின்சார என்ஜின்களின் மின் சாதனங்களைப் போலவே இருக்கும். இருப்பினும், பெரும்பாலான மின்சார ரயில் மாடல்களில், பயணிகள் உள்ளே பயணிக்கும் இடத்தை அதிகரிக்க கார்களின் உடலின் கீழ் மற்றும் கூரைகளில் வைக்கப்படுகிறது. மின்சார ரயில் என்ஜின்களை இயக்குவதற்கான கொள்கைகள் மின்சார இன்ஜின்களைப் போலவே இருக்கும்.