История элетротранспорта

     Электрический трамвай оказался прибыльным делом, началось его бурное распространение  по миру. Способствовало этому и создание практичных систем токосъема (штанговый токосъемник Спрейга и бугельный токосъемник Сименса).

     В 1892 году первым в Российской Империи трамваем обзавелся Киев, а вскоре примеру Киева последовали и другие российские города: в Нижнем Новгороде трамвай появился в 1896 году, в Екатеринославе (ныне г. Днепропетровск, Украина) в 1897 году, в Москве в 1899 году, а в Санкт-Петербурге – в 1907 году (если не считать трамвая, работавшего зимой на льду Невы с 1894 года).

     Вплоть  до Первой Мировой войны трамвай бурно развивался, вытесняя из городов конку и немногие оставшиеся еще омнибусы. Трамваи применялись и на местных пригородных или междугородних линиях. Часто городские железные дороги использовались и для развозки грузов (в том числе и в вагонах, подававшихся непосредственно с железной дороги).

     После паузы, вызванной войной и политическими  переменами в Европе, трамвай продолжил развитие, но медленнее. Теперь у него появились сильные конкуренты – автомобиль и автобус. В возросшем уличном движении классический трамвай с одной стороны стал испытывать помехи от автотранспорта, а с другой – и сам создавал неудобство. Доходы трамвайных компаний стали падать.

     В 1929 году в США президенты трамвайных компаний провели конференцию, на которой приняли решение о производстве серии унифицированных, значительно усовершенствованных вагонов, получивших наименование PCC. Эти вагоны, впервые увидевшие свет в 1934 году, установили новую планку в техническом оснащении, удобстве и внешнем облике трамвая, оказав влияние на всю историю развития трамвая на долгие годы вперед.

     Несмотря  на это, во многих странах установилось воззрение на трамвай как на отсталый, неудобный вид транспорта, который не приличествует современному городу. Началось сворачивание трамвайных линий. В Париже городской трамвай был закрыт в 1937 году. В Лондоне трамвай просуществовал до 1952 года, причиной задержки в его ликвидации стала война. Ликвидациям и сокращениям подвергались трамвайные сети и во многих других городах. Часто трамвай заменялся троллейбусом, однако троллейбусные линии во многих местах тоже вскоре закрывались, не выдерживая конкуренции с автомобильным транспортом.

     В предвоенном СССР также установилось воззрение на трамвай как на отсталый транспорт, однако недоступность автомобилей для простых граждан делала трамвай более конкурентоспособным в сравнительно слабом уличном потоке. Кроме того, даже в Москве метрополитен открылся лишь в 1935 году, и сеть его была еще невелика, а производство автобусов и троллейбусов было небольшим, поэтому трамваю практически не было альтернатив. Там, где трамвай убирали с парадных улиц и проспектов, его обязательно переносили на соседние маленькие улицы и переулки.

     После Второй Мировой войны процесс ликвидации трамвая во многих странах продолжился. Многие линии, поврежденные войной, не восстанавливались. На линиях, которые дорабатывали свой ресурс, плохо содержался путь и вагоны, не проводились модернизации, что на фоне растущего технического уровня автомобильного транспорта способствовало созданию отрицательного образа трамвая.

     Однако  сравнительно хорошо трамвай продолжал  себя чувствовать в Германии, Бельгии, Нидерландах, Швейцарии и странах советского блока. В первых трех странах получили большое распространение системы смешанного типа, совмещающие в себе черты трамвая и метро ("преметро"). Однако и в этих странах не обошлось без закрытий линий и даже целых сетей.

     Уже в 70-е годы XX века в мире появилось понимание того, что массовая автомобилизация приносит проблемы – смог, заторы, шум, дефицит места. Экстенсивный путь решения этих проблем требовал много ресурсов и имел малую отдачу. Постепенно транспортная политика стала пересматриваться в пользу общественного транспорта. К тому времени уже имелись новые решения в области организации трамвайного движения и технические решения, которые делали трамвай вполне конкурентоспособным видом транспорта. Началось возрождение трамвая. Новые трамвайные системы были открыты в Канаде, в Торонто, Эдмонтоне (1978) и Калгари (1981). К 90-м годам процесс возрождения трамвая в мире набрал полную силу. Вновь открылись трамвайные системы Парижа и Лондона, а также других наиболее развитых городов мира.

     На  этом фоне в Украине трамвай по-прежнему рассматривается как устаревший вид транспорта, и значительная часть систем разрушается или стагнирует. Некоторые трамвайные хозяйства прекратили свое существование.

     В городе Кривой Рог кроме обычного наземного трамвая существуют скоростной трамвай, который объединяет в своем хозяйстве 18 км путей, из которых 6,9 км в тоннелях, 11 удобных современных станций. На двух маршрутах ежедневно работают 17 составов из 36 вагонов.

     Устройство и размещение пути на трамвае выполняются исходя из требований совместимости с улицей, с пешим и автомобильным движением, высокой провозной способности и скорости сообщения, экономичности в сооружении и эксплуатации. Эти требования, вообще говоря, вступают в противоречие друг с другом, поэтому в каждом отдельном случае выбирается компромиссное решение, соответствующее местным условиям.

     В разных городах  трамваи используют разную ширину колеи, чаще всего – ту же, что и обычные железные дороги (в России – 1524 мм, в Западной Европе – 1435 мм). Необычны для своих стран трамвайные пути в Ростове-на-Дону – 1435 мм, В Дрездене – 1450 мм, в Лейпциге – 1458 мм. Бывают и узкоколейные трамвайные линии – 1000 мм (например, в Калининграде, Пятигорске) и 1067 мм (в Таллине).

     Для трамвая в разных условиях могут  применяться как обычные рельсы железнодорожного типа (только в отсутствие мощения), так и специальные трамвайные (желобчатые), с желобом и губкой, позволяющие утопить рельс в мостовой. В Украине трамвайные рельсы производятся из более мягкой стали, чтобы можно было изготавливать из них кривые меньшего радиуса, чем на железной дороге.

     Со  времени появления трамвая и по сей день на трамвае применяется классическая шпальная технология укладки пути, схожая с укладкой пути на железной дороге. Минимальные технические требования к устройству и содержанию пути менее строги, чем на железной дороге. Это вызвано меньшей массой поездов и нагрузкой на ось. Обычно для укладки трамвайного пути применяются деревянные шпалы. Для уменьшения шума рельсы на стыках часто сваривают. Существуют также современные способы устройства пути, позволяющие снизить шумность и вибрации, исключить разрушающее воздействие на прилегающую часть мостовой, но их стоимость значительно выше.

     В основном для движения трамвая прокладываются два встречных пути, но встречаются и однопутные участки.

     Конечные разворотные пункты линий трамвая бывают как в виде кольца (наиболее распространенный вариант), так и в виде треугольника (когда вагон пятится назад). В некоторых городах используются двусторонние трамваи, способные оборачиваться в тупиках линий.

     Часто конечные пункты линий трамвая, выполненные  в виде кольца, имеют по нескольку  путей, что делает возможным обгон поездов разных маршрутов (для отправления по расписанию), отстой части вагонов в дневной межпиковый период, хранение резервных поездов (на случаи сбоев в движении и подмен), отстой неисправных поездов до эвакуации в депо, отстой поездов во время обедов бригад.

     В ранний период развития трамваев электрические  сети не имели еще достаточного развития, поэтому почти каждое новое трамвайное хозяйство включало в себя собственную центральную электростанцию. Сейчас трамвайные хозяйства получают электроэнергию от электрических сетей общего назначения. Так как трамвай питается постоянным током сравнительно невысокого напряжения, передавать его на большие расстояния слишком затратно. Поэтому вдоль линий размещаются тягово-понижающие подстанции, которые получают из сетей переменный ток высокого напряжения и преобразуют его в постоянный ток, пригодный к подаче в контактную сеть.

     Номинальное напряжение на выходе тяговой подстанции – 600 вольт, номинальным напряжением на токоприемнике подвижного состава считается 550 В. В некоторых городах мира принято напряжение 750 В (в бывшем СССР такое напряжение используется только для вагонов метро).

     Трамвай питается постоянным электрическим током через расположенный  на крыше вагона токоприемник – обычно это пантограф, однако в некоторых хозяйствах используются бугельные токоприемники ("дуги") и штанги. Исторически в Европе чаще встречались бугели, а в Северной Америке и Австралии – штанги.

     На  самых первых трамваях использовался  третий, контактный рельс, однако от него вскоре отказались: при дожде нередко  возникали короткие замыкания, контакт между третьим рельсом и ползуном-токосъемником нарушался из-за упавших листьев и прочей грязи, наконец, такая система была небезопасна при напряжении выше 100–150 вольт (очень скоро выяснилось, что такое напряжение было недостаточным).

     Иногда, прежде всего из эстетических соображений, использовался улучшенный вариант  системы с контактными рельсами. В такой системе два контактных рельса (обычные рельсы уже не использовались как часть электрической сети) располагались в специальном желобе между ходовыми рельсами, что исключало опасность электрошока для пешеходов. В США контактные рельсы располагались на глубине 45 см от уровня улицы и в 30 см друг от друга. Системы с углубленными контактными рельсами существовали в Вашингтоне, Лондоне, Нью-Йорке (только на Манхеттене) и Париже. Однако из-за дороговизны прокладки контактных рельсов во всех городах, за исключением Вашингтона и Парижа, система токосъема была гибридной – в центре использовался третий рельс, а за его пределами – контактная сеть.

     Хотя  классические системы с питанием от контактных рельсов нигде не сохранились, к подобным системам и сейчас проявляют  интерес. Так, при строительстве  трамвая в Бордо (открыт в 2003 году) был создан современный, безопасный вариант системы. В историческом центре города трамвай получает электричество от расположенного на уровне улицы третьего рельса. Третий рельс разделен на восьмиметровые секции, изолированные друг от друга. Благодаря электронике под напряжением находится только та секция третьего рельса, над которой в данный момент проезжает трамвай. Однако в ходе эксплуатации у этой системы проявилось много недостатков, прежде всего связанные с действием дождевой воды. В связи с этими проблемами на одном из участков длиной в километр третий рельс заменили контактной сетью (общая протяженность трамвайной сети Бордо – 21,3 км, из них 12 км с третьим рельсом). К тому же, система оказалась весьма дорогой. Строительство километра трамвайной линии с третьим рельсом стоит примерно в три раза дороже километра с контактной сетью.