Электропоезд как вид моторвагонного подвижного состава¶

Электропоезд — разновидность моторвагонного подвижного состава, в которой тяговые электродвигатели установлены на части вагонов (моторных), а питание они получают от внешней контактной сети или контактного рельса. Используется преимущественно для пригородных и городских пассажирских перевозок, а также на линиях метрополитена. В отличие от локомотивной тяги, электропоезд не имеет отдельного локомотива: тяга распределена по составу, что обеспечивает высокие ускорения при разгоне и торможении — ключевое качество для маршрутов с частыми остановками.

¶Устройство и принцип работы

Основу электропоезда образуют моторные и прицепные (немоторные) вагоны, объединённые в секции. Токосъём осуществляется пантографом с контактного провода (на постоянном или переменном токе) либо токоприёмником с контактного рельса. Электроэнергия через тяговые преобразователи подаётся на тяговые электродвигатели, которые через редуктор вращают колёсные пары.

Ключевые системы:

• Тяговая передача — от двигателей к колёсным парам.
• Система управления — от реостатно-контакторной (исторически) до современных частотно-регулируемых приводов на асинхронных двигателях.
• Тормозные системы — электрическое (рекуперативное и реостатное) торможение в сочетании с пневматическим.
• Вспомогательные цепи — освещение, отопление, вентиляция, компрессоры, аккумуляторы.

Современные электропоезда строятся по принципу секций, что позволяет компоновать составы разной длины. Кабина управления располагается в головных вагонах, а управление ведётся по системе многих единиц — один машинист управляет всеми секциями одновременно.

¶История

Первые опыты с электрической тягой относятся к концу XIX века. В 1879 году Вернер Сименс продемонстрировал электрическую железную дорогу на Берлинской промышленной выставке. В 1881 году открылось трамвайное движение в пригороде Берлина, а в 1890-х появились первые линии метрополитена с электрической тягой (Лондон, 1890).

В России электрификация железных дорог началась после Октябрьской революции. В 1926 году на участке Баку — Сабунчи — Сураханы открылось движение пригородных электропоездов на постоянном токе. В 1929 году вступил в строй первый электрифицированный участок в Подмосковье (Москва — Мытищи). Серийное производство отечественных электропоездов началось на Мытищинском машиностроительном заводе; первой массовой моделью стал электропоезд серии С (Св — «Северная», Сд — «Дорожная»), выпускавшийся с 1929 года.

После Второй мировой войны развитие шло по пути увеличения мощности и комфорта. В 1950-х появились электропоезда серии ЭР (ЭР1, ЭР2), ставшие на десятилетия основой пригородного сообщения в СССР. С 1960-х осваивался переменный ток (серии ЭР9, ЭР7). В 1990–2000-х начался переход к асинхронному приводу и микропроцессорным системам управления (ЭР2Р, ЭД4М, ЭД9М, «Ласточка»).

¶Классификация

Электропоезда различают по нескольким признакам.

По роду тока:

По назначению:

• пригородные — для перевозок в зонах агломераций;
• городские (внутригородские) — на отдельных линиях;
• междугородные повышенной комфортности;
• метрополитеновские — с питанием от контактного рельса.

По конструкции: с пантографным токосъёмом и с токосъёмом с контактного рельса; с реостатным, тиристорным или частотным регулированием.

¶Применение и значение

Электропоезда — основной вид транспорта в пригородном сообщении России и многих стран. Они обеспечивают массовые перевозки на расстояния от нескольких до 150–200 км, связывая крупные города с пригородами. В России крупнейшие операторы пригородных перевозок — пригородные пассажирские компании, работающие на инфраструктуре ОАО «РЖД». Подвижной состав поставляют Демиховский машиностроительный завод (серии ЭД), Тверской вагоностроительный завод (серия ЭГ2Тв «Иволга») и другие предприятия; часть составов закупается за рубежом (например, «Ласточка» — совместная разработка с Siemens).

Преимущества электропоездов: высокая провозная способность, экологичность (при питании от электроэнергии), низкая стоимость перевозки на электротяге, высокие ускорения. Ограничения: привязка к электрифицированным линиям, значительные капитальные затраты на контактную сеть и тяговые подстанции.

¶Современное состояние

С 2010-х годов в России идёт обновление парка: внедряются поезда с асинхронным приводом, рекуперативным торможением, системами диагностики и климат-контроля. Развиваются городские диаметры (Московские центральные диаметры), где используются электропоезда повышенной комфортности. Растёт доля двухэтажных составов и поездов с увеличенным числом дверей для ускорения посадки-высадки.

¶Интересные факты

• Самая массовая серия в истории СССР и России — ЭР2: выпущено более 9 тысяч вагонов.
• Электропоезда способны рекуперировать энергию торможения обратно в сеть, что снижает энергопотребление.
• На метрополитене применяется контактный рельс, что исключает необходимость пантографов.
• Рекорд скорости для электропоездов принадлежит японскому Maglev и европейским высокоскоростным составам, но классические электропоезда серийно эксплуатируются при скоростях до 160–250 км/ч.

Источники: технические справочники по моторвагонному подвижному составу, материалы ОАО «РЖД», публикации Демиховского и Тверского вагоностроительных заводов, отраслевые железнодорожные издания.