Два рога против одной рамки: чем троллейбус отличается от трамвай

Несмотря на то, что прогресс не стоит на месте и даже общественный автотранспорт постепенно переходит на аккумуляторные источники энергии, проверенные десятилетиями модели троллейбусов и трамваев продолжают исправно бегать по нашим улицам. Разберемся почему у этих транспортных средств разные способы подключения к электрической сети, обеспечивающей их движение.

Как мы знаем, для обеспечения работы электродвигателя любого прибора, необходимо напряжение и ток, постоянный или переменный, с подключением минимум двух контактов к обмоткам мотора. Оба вида обсуждаемого электротранспорта питаются от сети постоянного тока (провода «плюс» и «минус»), только вот способы подключения у них несколько отличаются. У троллейбуса токосъемниками являются два «рога», называемых штангами, а у трамвая — одна рамка, имеющая, из-за вида своей конструкции, название «пантограф» (другой вариант — так называемые бугельные дуги).

Отмечу, что и тот и другой транспорт могут получать электричество от одних и тех же тяговых подстанций, преобразующих переменный ток в постоянный, а напряжение на токоприемнике транспорта составляет 550/600 вольт.

В связи с тем, что троллейбусы используют для движения дороги общего пользования, логичным способом размещения проводов контактной сети, по которым подается электричество, прямо над дорожной сетью на достаточной высоте, чтобы они не мешали другим участникам движения. Поэтому «плюс» и «минус» идут по двум разным проводам (полностью изолированных от земли) к которым и подключаются длинные штанги троллейбуса. Для увеличения пятна контакта с проводом в месте подключения, штанга имеет контактный желоб (так называемый «башмак»).

Для того чтобы обеспечивался постоянны контракт штанги и провода во время движения транспорта, их механизм имеет специальные ограничительные пружины и шарниры, позволяющие им двигаться не только вверх-вниз, но и в боковые стороны. Это дает возможность поддержания контакта как при прямолинейном движении, так и предоставляет возможность совершать троллейбусу повороты и боковые маневры, например, объезд препятствия (в пределах длины штанг до 4,5м). Некоторые модели троллейбусов оснащаются модулями автономного движения, которые включаются в случае потери контакта штанг с электросетью, позволяющие проехать транспорту некоторое расстояние. В качестве источника могут выступать либо аккумуляторы, либо суперконденсаторы.

Токосъемник трамвая устроен проще, в качестве минусового провода (совмещенного с нулевым, т. е. заземлением) выступают рельсы по которым он движется. А пантограф обеспечивает контакт с плюсовым проводом над трамвайными путями. В связи с тем, что пантограф располагается перпендикулярно контактному проводу, этот способ подключения является более надежным по сравнению со штангами. Пантограф также имеет пружины для постоянного контакта с электрической сетью.

Стоит отметить, что контактная троллейбусная сеть сложнее и тяжелее, чем трамвайная, кроме этого на всем их протяжении необходимо контролировать отсутствие возможности контакта «плюса» и «минуса» между собой для предотвращения короткого замыкания и степень натяжения проводов, при пересечении маршрутов необходима организация изолированных стрелок. Отмечу, что троллейбусы потребляют больше энергии, чем трамваи, т.к. им приходится преодолевать высокое сопротивление качению, а также больше циклов «старт-стоп» в условиях городского трафика. Однако, это компенсируется возможностью использования обычных дорог без необходимости прокладки рельсов и выделения для них городского пространства.

Изображение в превью:
Автор: Butko
Источник: commons.wikimedia.org