TGV - скоростной французский электропоезд

Поезда - Супер поезда

Изучение проблемы высокоскоростного движения началось на французских дорогах с 1972 г. На экспериментальных турбопоездах и специальном моторном электровагоне были проведены аэродинамические, динамические, шумовые и ремонтные испытания, исследован токосъем, проверены в эксплуатации тележки новой конструкции с увеличенной базой, различные типы тормозов, новая карданная передача и другие узлы. Эксплуатационные испытания были продолжены на электропоездах TGV установочной серии. Новое оборудование и отдельные узлы проверяли также на серийном подвижном составе и во время ресурсных испытаний на заводских стендах.
По результатам исследований для линии Париж— Юго-восток созданы высокоскоростные электропоезда TGV с проектной скоростью 300 км/ч. Эти поезда могут эксплуатироваться на участках переменного тока 25 кВ промышленной частоты, а также постоянного тока 1,5 кВ и имеют немало оригинальных, новых технических решений.
Десятивагонный электропоезд TGV формируется из двух головных вагонов, в которых размещено основное электрическое оборудование поезда, и восьми прицепных сочлененных вагонов для пассажиров. Масса поезда с пассажирами 418 т, длина 200 м. В основном варианте поезда имеется 386 мест для сидения (в вагонах первого класса—111, второго — 275).

За счет сочленения прицепных пассажирских вагонов общее число тележек десятивагонного поезда уменьшено с 20 до 13. Все тележки головных вагонов и по одной тележке пассажирских вагонов со стороны головных — моторные. Таким образом, в поезде 6 моторных тележек с двенадцатью тяговыми двигателями и 7 опорных тележек.
Тяговые двигатели моторной тележки подвешены к раме кузова вагона, передают тяговое усилие через карданную передачу и осевой редуктор. Пуск и разгон поезда после остановки на руководящем подъеме может производиться на тяговых двигателях пяти моторных тележек. Электропоезд имеет три типа тормозов — колодочный, дисковый и реостатный. Дисковым тормозом оборудованы опорные тележки пассажирских вагонов.
При необходимости два поезда могут работать по системе многих единиц и управляться из одной кабины.
Автосцепка на головных вагонах обеспечивает соединение пневматических магистралей и электрических цепей обоих составов.
За счет совершенствования аэродинамики поезда расход энергии снижен почти на 15 %. Этому способствовало применение сочлененных пассажирских вагонов и отказ от подвагонного размещения электрического оборудования. В результате уменьшилось расстояние между вагонами, более чем на треть сократилось число тележек, понизился уровень пола вагонов и улучшилась обтекаемость нижней части кузова.
Вспомогательные цепи головных и пассажирских вагонов питаются от одного из двух преобразователей мощностью по 450 кВ-А, установленных в крайних пассажирских вагонах. Поезд имеет всего два токоприемника. Они смонтированы на головных вагонах и соединены между собой кабелем на 25 кВ. При движении поднимается один токоприемник, при работе по системе многих единиц — по одному на каждом поезде.
Токосъем значительно упрощается из-за отсутствия на новой линии тоннелей и переездов. Контактный провод на всей длине участка подвешен на высоте 4,95 м. На обычных линиях высота его подвески изменяется от 4,2 м под автодорожными мостами до 6,5 м на переездах.
Пассажирские вагоны и кабины управления оборудованы системой кондиционирования воздуха, рассчитанной для поддержания в вагонах температуры +21°С при наружной температуре от —21 до +35°С. Форма и расположение кресел, цветовое оформление салонов, конструкция дверей и другого внутривагонного оборудования выбраны с учетом требований комфорта.
Для внутренней отделки вагонов широко применяется пластик, армированный стекловолокном. Он обладает высокой механической прочностью и долговечностью, коррозионной стойкостью, низкой себестоимостью изготовления изделий сложной конфигурации литьем под давлением.
Снижению уровня шума в пассажирских салонах способствуют: применение сочлененных вагонов; размещение багажных отделений, туалетов, баров, преобразователей над тележками; установка основного электрооборудования поезда в головных вагонах. В туалетах применены санузлы замкнутого типа со сборным баком на 150 л, рассчитанным на 500 пользований. Баки опоражнивают, промывают и заливают нейтрализующим раствором через 3 сут.
Ремонтопригодность электропоездов TGV существенно улучшена за счет уменьшения числа тележек, аппаратов, тяговых и вспомогательных электрических машин. Снижению затрат на обслуживание и ремонт способствует также размещение основного электрического оборудования в головных вагонах, блочный способ его монтажа, точное определение объема и периодичности работ.
Поезд TGV имеет 13 тележек (6 моторных) и 12 тяговых двигателей. На японском высокоскоростном электропоезде такой же составности — 20 тележек (все моторные) и 40 тяговых двигателей, на нашем электропоезде ЭР200 из десяти вагонов — 20 тележек (16 моторных) и 32 тяговых двигателя.
Дальнейшее улучшение ремонтопригодности поездов TGV предусматривается для новой высокоскоростной линии Париж — Атлантика. Поставка подвижного состава для этой линии начнется в 1987 г. Поезда TGV второго поколения проектируются с учетом последних достижений науки и техники. На них будут установлены синхронные (вентильные) тяговые двигатели, система испарительного охлаждения полупроводниковых вентилей, микрокомпьютеры.
К достоинствам синхронных двигателей следует отнести высокую единичную мощность (800 кВт на ось), большую силу тяги при трогании поезда, возможность простого перехода в режим электрического торможения, отсутствие коллектора. При сохранении мощности 6400 кВт поезда TGV с синхронными двигателями будут иметь всего 4 моторные тележки и 8 тяговых двигателей.
Для линии Париж — Атлантика с уклоном пути не выше 15 ‰ выбран двенадцативагонный поезд TGV из двух моторных и десяти прицепных пассажирских вагонов
с 505 местами для сидения. На линию Париж — Юго-восток с уклонами 35 ‰ планируется поставлять десятивагонные поезда TGV с 4 моторными тележками вместо 6.
Система испарительного охлаждения полупроводниковых вентилей в среде кипящего фреона позволяет в несколько раз уменьшить число вентилей и обеспечивает практически полную защиту вентилей от загрязнения. По сравнению с принудительной вентиляцией воздухом коэффициент теплопередачи при испарительном охлаждении возрастает в 100 раз.
Внедрение микрокомпьютерной техники улучшает управление тяговым оборудованием, системой кондиционирования воздуха, дверями, устройствами информации, а также упрощает проверку тормозов, локомотивной сигнализации и другого оборудования. Кроме того, ЭВМ расширяет возможности обнаружения отказов, позволяет накапливать и передавать в депо сведения о неисправностях оборудования. С помощью дисплея и клавиатуры для диагностики машинист может быстро и правильно устранять отказы.