Общие сведения о тяговом подвижном составе

Движение поездов на железнодорожном транспорте осуществляется с помощью тягового подвижного состава. К нему относятся локомотивы и моторвагонный подвижной состав. Они предназначены для превращения энергии, полученной от первичного источника, в механическую энергию движения поезда.

Первоначально такое преобразование производилось паровой машиной, а локомотивы назывались паровозами. Затем им на смену пришли локомотивы с более современными тепловыми двигателями: тепловозы с дизельной силовой установкой и газотурбовозы с газотурбинными установками.

Паровозы, тепловозы и газотурбовозы являются автономными локомотивами, у которых механическая энергия для движения поезда вырабатывается силовой установкой самого локомотива.

Развитие транспортной техники привело к созданию локомотивов и моторных вагонов с неавтономным источником питания. У этих тяговых средств, в отличие от автономных, первичная (электрическая) энергия поступает из внешних источников, а в локомотиве она лишь преобразуется в механическую энергию движения поезда. Поэтому их мощность не ограничивается первичным дви­гателем и они отличаются высокой перегрузочной способностью.

К неавтономным тяговым средствам относятся электровозы и моторвагонный подвижной состав, состоящий из моторных и прицепных вагонов (электропоезда, трамвай).

Коэффициент полезного действия (КПД) локомотива тем выше, чем совершеннее его энергетическая установка. Автономные локомотивы характеризуются следующим КПД: паровозы 5-7 %, тепловозы 29-31 % с перспективой дальнейшего повышения за счет повышения экономичности дизеля.

КПД электрической тяги при питании от тепловых электростанций составляет 25-26 %,а с учетом питания от гидростанций может быть доведен до 30-32 %. Помимо высокой перегрузочной способности электрические локомотивы могут возвращать для использования часть энергии движения поезда при торможении на уклонах (рекуперативное торможение). Благодаря повышенной мощности этих локомотивов провозная способность электрифицированных участков значительно выше, чем неэлектрифицированных.

Важным достоинством электрических локомотивов является способность обеспечивать надежную и бесперебойную работу транспорта в суровых климатических условиях.

Вместе с этим, электрификация железных дорог требует значительных капиталовложений для устройства тяговых подстанций, ЛЭП и контактной сети, а окупаемость этих затрат в первую очередь зависит от объема перевозок. Поэтому электрическую тягу применяют на наиболее грузонапряженных и тяжелых по профилю железнодорожных линиях, а также в пригородном сообщении.