TGV
TGV (сокр. франц. train à grande vitesse, скоростной поезд, читается: Тэ-Жэ-Вэ́) — французская сеть скоростных электропоездов, разработанная GEC-Alsthom (ныне Alstom) и национальным французским железнодорожным оператором SNCF. В настоящее время управляется, в основном, SNCF. Первая ветка была открыта в 1981 году между Парижем и Лионом.
Краткая характеристика[править | править код]
Сегодня сеть TGV охватывает города на юге, западе и северо-востоке Франции. Некоторые соседние страны, в том числе Бельгия, Италия и Швейцария, построили свои линии TGV и подключили их к французской сети. В Германии и Нидерландах действует аналогичная и совместимая с TGV железнодорожная сеть Thalys, а в Великобритании — Eurostar. Планируется строительство новых линий в самой Франции и соседних странах.
Поезда TGV способны двигаться со скоростями до 320 км/ч — это стало возможным благодаря строительству специальных железнодорожных линий без резких поворотов. Поезда оснащены мощными электродвигателями, сочленёнными вагонами, облегчёнными тележками, а также устройствами автоматической локомотивной сигнализации (АЛС), благодаря которой машинисту не требуется высматривать сигналы светофоров на больших скоростях. Поезда TGV производит фирма Alstom, с использованием отдельных узлов фирмы Bombardier. За исключением небольшой серии TGV, используемой для почтового сообщения между Парижем и Лионом, TGV служит для пассажирских перевозок. Системы, аналогичные TGV, действуют в Южной Корее (KTX), Испании (AVE) и Соединённых Штатах Америки (Acela).
Внедрение TGV заменило авиасообщение между городами, включёнными в её сеть: путешествие на TGV стоит дешевле, занимает меньше времени, на железной дороге меньше формальностей при регистрации и посадке, а вокзалы расположены, как правило, в центре городов. Кроме того, TGV является достаточно безопасным видом транспорта: за всё время эксплуатации не было зарегистрировано ни одного случая гибели людей в результате происшествий, случившихся на скоростных линиях.
Технические характеристики[править | править код]
Электронная система управления[править | править код]
TGV развивают слишком большую скорость, поэтому машинисты могут не заметить сигнал семафора. Для сигнализации в поезде используется система TVM. Информационный сигнал идет по рельсам на приборную доску. В случае недостаточно быстрой реакции машиниста поезд затормозит автоматически
Главный трансформатор[править | править код]
Преобразует переменный ток 25 000 вольт, подающийся на контактный провод, в 1500 вольт. Является наиболее массивным конструктивным элементом, весом около 8 тонн.
Выпрямитель[править | править код]
Преобразует переменный ток, выдаваемый трансформатором, в постоянный, пригодный для питания двигателей
Вспомогательный преобразователь[править | править код]
Освещение вагонов поезда питается напряжением 72 вольта, остальные системы потребляют 380 вольт.
Фреоновая система охлаждения[править | править код]
Для отвода значительного количества тепла с электросистем поезда, используется система охлаждения, построенная по принципу типовых промышленных холодильников
Тормозной реостат[править | править код]
Представляет из себя гигантскую спираль, охлаждаемую потоком набегающего воздуха. К ней подключаются двигатели, работающие при торможении в режиме генератора.
Пантограф[править | править код]
Пантограф или токоприемник имеет специальную конструкцию. Специальные особенности позволяют избежать формирования «стоячей волны» или колебаний провода, которые рвут его при быстром движении пантографа по проводу.
Ударопоглощающий блок[править | править код]
Представляет из себя сотоподобную конструкцию носа кабины машиниста из алюминия. Системы пассивной безопасности появились на этих поездах после аварии 28 сентября 1988 года, когда поезд, следовавший через г. Вуарон, столкнулся на переезде с грузовиком, перевозившим трансформатор, весом 100 тонн. Машинисты успели затормозить до 110 км/ч, но столкновения избежать не удалось. Позднее поезда были доработаны, и этот случай оказался единственным происшествием, повлекшим человеческие жертвы на поездах TGV (не считая терракта 31 декабря 1983 года, когда в поезде была взорвана бомба).
Железнодорожные пути системы LGV[править | править код]
TGV использует специально построенные пути, называемые LGV (франц. ligne a grande vitesse — высокоскоростная линия) — это является принципиальным моментом всей системы, так как линии специально созданы для движения на скоростях более 300 км/ч.
- Радиус поворотов на LGV составляет более 4000 м (6000 м на новых скоростных линиях).
- Горизонтальный профиль путей LGV может быть гораздо больше, чем обычных ж/д путей (очень высокая кинетическая энергия набранная поездом, позволяет ему заезжать на большие уклоны, без большого урона его электропотреблению, а также ехать вниз по уклону, по инерции). Уклон достигает 35‰ (пересечение горного массива Морван франц. Morvan), на линии LGV Кёльн-Франкфурт он доходит до 40‰.
- Межосевые расстояния путей увеличены (до 4,2 - 4,5 м), для предотвращения негативного влияния аэродинамических эффектов, возникающих при разъезде встречных поездов.
- Туннели, через готорые проходит LGV, должны быть специально спроектированы (особенно на въезде и выезде), для минимизации эффектов аэродинамического давления.
- Используется специальная система дорожной сигнализации, т.к. использование обычной системы семафоров не представляется возможным (машинистам трудно видеть сигналы на такой скорости)
- Пути огорожены, для предотвращения столкновений с животными и т.п.
- Используются специальные звукопоглощающие экраны, установленные в местах, где поезда проходят через населённые места.
Двигатель[править | править код]
Мощность каждого двигателя постоянного тока, встроенного в тележку — 1100 киловатт (около 1500 л.с.). Общая мощность поезда — 12 200 киловатт (около 16 000 л.с.)
Тележка[править | править код]
В отличие от обычных поездов, в поездах TGV одна колесная тележка на два вагона. Такая конструкция необходима для того, чтобы в случае схода поезда с рельсов он не смог перевернуться. Собственную тележку имеют только головной и хвостовой вагоны.
Сцепка[править | править код]
Из-за того, что вагоны поездов TGV «делят общую» тележку, формирование состава непростое занятие. Вагоны приходится поднимать подъемным краном и ставить на другие колеса.
Тормозные диски[править | править код]
На этих поездах применяются такие же дисковые тормоза, как на самолетах. На обычных поездах их нет — хватает тормозного реостата.
Пневмоподвеска[править | править код]
Вагоны установлены на пневматических подвесках сложной конструкции, которые гасят вибрации и шум при движении поезда на высокой скорости. На разработку этой сложной инженерной системы ушло более 11 лет.
История[править | править код]
Впервые идея создания TGV возникла в 1960-е годы в ответ на строительство Японией скоростной сети Синкансэн (1959 год). В то время Французское правительство покровительствовало новым технологиям, велись исследования по созданию маглевов и даже поездов на воздушной подушке Aérotrain. Одновременно с этим SNCF начало проектирование скоростного поезда, который можно было бы использовать на обычных железных дорогах.
Первоначально планировалось, что TGV будет турбопоездом (с газотурбинным двигателем), само название расшифровывалось как turbine grande vitesse (скоростная турбина). Газовая турбина была выбрана в качестве двигателя за относительно небольшой размер, а также большу́ю удельную и выходную мощность. Был построен первый прототип TGV 001 с этим типом двигателя, однако резкое увеличение цены на нефть во время энергетического кризиса 1973 года вынудило отказаться от газовых турбин из-за повышенного, по сравнению с дизелем, расхода топлива. Топливного бака TGV 001 объёмом в 8 тыс. литров хватало только на 1100 км пути. Было решено реализовывать проект на основе электропоездов, питающихся от подвесной контактной линии. Планировалось, что электричество будет вырабатываться в достаточном количестве на новых французских атомных электростанциях.
Однако труды по созданию прототипа TGV 001 не прошли даром: на его основе была испытана специальная тормозная система, которая должна была рассеивать большой объём кинетической энергии, накопляемой поездом во время набора скорости. Также этот прототип была испытательным полигоном для новой аэродинамики и сигнальной системы. Поезд был сделан сочленённым, то есть соседние вагоны имели общую тележку, которая позволяла вагонам двигаться свободно друг от друга. Во время испытаний поезд-прототип развил скорость в 318 км/ч, что до сих пор остаётся мировым рекордом для поездов без электрической тяги. Внешний и внутренний вид прототипа был разработан уроженцем Великобритании Джеком Купером. Созданный им дизайн, включая характерную форму носового обтекателя, был использован во всех последующих поколениях TGV.
Перевод TGV на электрическую тягу потребовал существенных изменений в композиции поезда. Создание полностью электрического прототипа под кодовым названием Zébulon было закончено в 1974, на нём были обкатаны новые двигатели, пантографы, подвеска тяговых двигателей и тормозная система. Установка новых двигателей позволила уменьшить вес головных вагонов на 3 тонны. В ходе испытаний прототип преодолел почти миллион километров пути.
В 1976 году Французское правительство выделило деньги на крупномасштабную реализацию проекта TGV, и вскоре началось строительство первой скоростной линии LGV Sud-Est (франц. ligne à grande vitesse — скоростная линия Юго-Восток).
После того как два опытных состава подверглись тщательным испытаниям и модификациям, поезд TGV был запущен в производство, и первый серийный экземпляр был передан железной дороге 25 апреля 1980 г. Пассажирское сообщение TGV между Парижем и Лионом было открыто 27 сентября 1981 г. Предполагалось, что больше всего поезд будет востребован бизнесменами, вынужденными часто перемещаться между двумя этими городами. Как средство транспорта, TGV был значительнее быстрее обычных поездов, автомобилей и даже самолётов. Поезда вскоре стали популярны не только среди бизнесменов — общество приветствовало этот быстрый и практичный способ передвижения между городами.
Строительство скоростных трасс во Франции продолжалось: была открыта линия LGV Атлантика до Тура и Ле Мана (строительство началось в 1985, движение открыто в 1989); LGV Северная Европа в сторону Кале и бельгийской границы (строительство началось в 1989, движение открыто в 1993); LGV Рона-Альпы стало продолжением линии LGV Юго-Восток, продлив её до Валенсии (строительство началось в 1990, движение открыто в 1992). В 2001 году открылось движение по LGV Средиземноморье до Марселя. В настоящее время строится линия LGV Восток, которая свяжет Париж и Страсбург. Скоростные линии, основанные на технологии TGV, были построены в Бельгии, Нидерландах и Великобритании — все они соединены с французской сетью.
Сообщение Eurostar открылось в 1994 году, соединив континентальную Европу с Лондоном через Евротоннель. Эта линия частично использует LGV Северная Европа во Франции. Первый этап строительства скоростной линии в Великобритании (CTRL) был завершён в 2003 году. Когда строительство линии будет закончено, дорога от Лондона до Брюсселя займёт всего 2 часа, а от Лондона до Парижа — 2 часа 15 минут.
TGV не является первым коммерческим скоростным поездом: в Японии линия Синкансэн впервые соединила Токио и Осаку 1 октября 1964, то есть за 17 лет до первого рейса TGV. Впрочем, TGV принадлежит мировой рекорд скорости для обычных поездов на электрической тяге[1]: 3 апреля 2007 года во время испытаний укороченный состав типа TGV POS развил скорость 574,8 км/ч на новой линии LGV EST. Испытания проводились в рамках научной программы Alsthom[2]. Средняя скорость во время обычной поездки на TGV составляет 263,3 км/ч[3].
28 ноября 2003 года TGV перевёз своего миллиардного пассажира с начала движения в 1981 году. Планируется, что в 2010 году это число удвоится. На первом месте по числу перевезённых пассажиров среди скоростных линий находится Синкансэн (5 миллиардов пассажиров в 2000 году).
Подвижной состав[править | править код]
Поезда TGV формируются из головных моторных вагонов (оснащенных тяговыми электродвигателями) и прицепных вагонов. Например составы TGV POS могут быть сформированы из двух головных моторных вагонов и определенного числа (до 8) прицепных промежуточных. Формирование более коротких составов позволяет получить более высокую тяговую вооруженность составов, что в свою очередь позволяет увеличить ускорение при разгоне и максимальную скорость состава.
Вагоны поездов спроектированы таким образом, чтобы обеспечивать взаимозаменяемость и формирование составов из вагонов разных серий. Например вагоны из состава TGV POS могут быть сцеплены с вагонами TGV Réseau, Duplex, Thalys PBKA.
Подвижной состав TGV отличается от других типов поездов полужёсткой сцепкой вагонов. Тележки расположены между вагонами; таким образом, вагон поддерживается с обеих сторон, деля каждую из двух тележек с соседним вагоном. У каждого головного вагона имеются две собственные тележки. Выгода данных сцепов состоит в том, что в случае крушения головной вагон первым сходит с рельсов и далее движется самостоятельно, в то время как пассажирские вагоны, как правило, с рельсов не сходят и сохраняют вертикальное положение. Обычные поезда в таких случаях обычно складываются «в гармошку» или опрокидываются.
Недостаток таких сцепов заключается в очень сложной процедуре формирования состава. Если головные вагоны можно легко отцепить по стандартной процедуре, то для расформирования сцепов в середине состава требуется специально оборудованное депо, в котором весь сцеп приподнимается над рельсами. После расцепления вагон остаётся без тележки с одной из сторон, и вместо неё требуется специальная замещающая рама.
SNCF владеет железнодорожным парком, состоящим, примерно, из 400 составов ТGV. Сегодня эксплуатируется шесть основных модификаций TGV, и седьмой тип, TGV POS, в настоящее время проходит испытания.
Все TGV являются, по меньшей мере, двухсистемными: это означает, что их можно эксплуатировать как на новых линиях (в том числе скоростных LGV), где используется переменный ток (25 кВ, 50 Гц), так и на старых линиях с постоянным током 1,5 кВ — это так называемые lignes classiques (обычные линии), которых особенно много в окрестностях Парижа. Поезда, которые пересекают границу с Германией, Швейцарией, Бельгией, Нидерландами и Великобританией должны также поддерживать иностранный стандарт напряжения сети. Так появились трёхсистемные и даже четырёхсистемные TGV.
Все поезда TGV оснащены двумя видами токоприемников (типа полупантограф), один для постоянного и другой для переменного тока. Кроме того, полоза этих токоприемников имеют разную ширину, которая учитывает ширину зигзага контактной сети в разных странах.
До пересечения границы между двумя системами питания, включается специальная система оповещения, установленная в кабине, которая напоминает машинисту о том, что ему необходимо отключить подачу энергии к тяговым электродвигателям, затем опустить пантографы, переключить систему напряжения на панели управления и снова поднять пантографы. Как только автоматика определяет, что на подвижной состав подано требуемое напряжение, на панели загорается специальный индикатор, разрешающий машинисту снова включить тяговые электродвигатели. Через границу систем электропитания поезд должен проезжать с выключенными двигателями.
| Тип поезда | Годы производства | Произведено составов |
Максимальная скорость |
Вместимость | Общая длина | Ширина | Вес | Мощность (на ~25 кВ) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TGV Sud-Est | 1978—1985 | 109 шт. | 270 км/ч до модернизации 300 км/ч после модернизации |
345 мест | 200,2 м | 2,81 м | 385 т | 6 450 кВт |
| TGV Sud-Est (почтовый) | 1978—1985 | 2 шт. | — | — | — | — | — | — |
| TGV Atlantique | 1988—1992 | 105 шт. | 300 км/ч | 485 мест | 237,5 м | 2,90 м | 444 т | 8 800 кВт |
| TGV Réseau | 1993—1996 | 79 шт. | 300 км/ч | 377 мест | 200 м | 2,90 м | 383 т | 8 800 кВт |
| Eurostar (TGV TMST) | 1993—1994 | 38 шт. | 300 км/ч | 794 мест | 393,7 м | 2,81 м | 752 т | 12 240 кВт |
| TGV Duplex | 1996—2002 | 42 шт. | 320 км/ч | 512 мест | 200 м | 2,90 м | 386 т | 8 800 кВт |
| Thalys PBKA | 1996—1997 | 27 шт. | 300 км/ч | 377 мест | 200 м | 2,90 м | 385 т | 8 800 кВт |
| TGV POS | 2004 — н. в. | 19 шт. | 320 км/ч | 377 мест | 200 м | 2,90 м | 423 т | 9 600 кВт |
TGV Sud-Est[править | править код]
Поезда типа TGV Sud-Est (Юго-восток, читается: сюд-э́ст) были созданы для эксплуатации на первой одноимённой скоростной линии Париж — Лион. Всего с конвейера было выпущено 107 пассажирских составов этой модели, из них девять были сделаны трёхсистемными (для эксплуатации на линиях в Швейцарии с переменным током в 15 кВ), остальные — двухсистемными. Кроме того, было создано два укороченных состава для перевозки почты между Парижем и Лионом. От обычных поездов они отличаются отсутствием сидений и окраской в жёлтый цвет.
Стандартная комплектация составов такого класса: два головных и восемь пассажирских вагонов. Общая вместимость — 345 мест.
Первоначально конструкционная скорость поездов этого типа составляла 270 км/ч, но впоследствии большая часть составов была модернизирована до 300 км/ч в преддверии открытия новой линии LGV Средиземноморье. Модернизацию некоторых составов, чей маршрут пролегает, в основном, по обычным линиям (в основном, это поезда идущие в Швейцарию через Дижон), SNCF признало нецелесообразной, так как незначительное уменьшение времени поездки не окупило бы затраты на модернизацию.
TGV Atlantique[править | править код]
TGV Atlantique (франц. Атланти́к) строились для эксплуатации на новой скоростной линии LGV Атлантика. На новую модель было решено установить более мощные двигатели, колёса большего диаметра, а также улучшить аэродинамику и тормозную систему. В стандартный состав поезда входит два головных и десять пассажирских вагонов. С этого времени TGV сменили окраску с оранжевой на серебристо-синюю.
Модифицированная модель TGV Atlantique 325 в 1990 году установила мировой рекорд скорости на только что построенной и ещё не открытой линии LGV, разогнавшись до 515 км/ч.
TGV Réseau[править | править код]
Первые составы TGV Réseau (франц. «сеть», читается: резо́) начали эксплуатироваться в 1993 году. В 1990 году были заказаны первые 50 двухсистемных составов, к которым впоследствии был добавлен заказ ещё на 40 трёхсистемных поездов. Десять из трёхсистемных составов были окрашены в стандартные цвета Thalys и сейчас более известны как Thalys PBA (Париж-Брюссель-Амстердам). Трёхсистемные составы, помимо стандартных схем напряжений, действующих во Франции, могут эксплуатироваться на постоянном токе в 3 кВ (стандарт Италии и Бельгии, в Нидерландах используется только на нескольких линиях, где ходит TGV).
Стандартный состав поезда: два головных и восемь пассажирских вагонов. Составы для Бельгии были специально переоборудованы для соответствия бельгийским ограничениям нагрузки на ось (17 тонн) — для этого стальные элементы кузова вагонов были частично заменены алюминиевыми.
После введения в эксплуатацию новой линии LGV Атлантика стали поступать жалобы от пассажиров на д
- ↑ Японии принадлежит рекорд скорости для маглева, а России — рекорд скорости для дизельного локомотива.
- ↑ http://rian.ru/kaleidoscope/record/20070403/63014601.html
- ↑ Railway Gazette (1 ноября 2005), Railway Gazette International 2005 World Speed Survey Tables.