En trolleybuss är ett spårlöst motorfordon (huvudsakligen passagerare , även om det finns gods- och specialtrolleybussar [1] ) av en kontakttyp [1] med en elektrisk drivning som tar emot elektrisk ström från en extern kraftkälla (från centrala kraftverk) [1] genom ett tvåtrådskontaktnät med hjälp av en stavströmavtagare [2] och kombinerar både fördelarna och nackdelarna med spårvagn och buss [3] .
Enligt den moderna klassificeringen är en trolleybuss ett specialfall av en elbuss : en elektrisk buss med kraft i rörelse ( engelska in-motion-feeding (IMF) bus ) [4] .
Den kombinerade rullande materielen för elektriska transporter inkluderar trolleybussar, dessutom utrustade med autonoma batterisystem , även kallade elbussar med laddning i rörelse (IMC) , superkondensatorer [5] , förbränningsmotorer [1] eller bränsleceller . En trolleybuss som har två dragmotorer ombord - elektriska och förbränningsmotorer - som drivs separat och som har en oberoende drivning till drivhjulen, kallas en duobus . Om endast elmotorn är dragkraft, och värmemotorn (intern eller extern förbränning) matar den genom den elektriska dragkraftsgeneratorn och inte har direktdrivning till drivhjulen, så kallas sådan transport en termisk elektrisk buss [1] .
Trolleybussar används främst i städer, men det finns även intercity- och förortsvagnar. I Sovjetunionen betraktades de till en början som förortstransporter [6] , men senare började de ersätta spårvagnar i områden där användningen av den senare är svår - till exempel i de historiska centra i städer med smala gator. I Sovjetunionen, världsledande inom trolleybusstransport, transporterades mer än 10 miljarder passagerare årligen i 178 städer [7] , av vilka 122 godsvagnar användes för transport av gods inom städerna . Sovjetiska trolleybussar av ZiU-9/682- familjen var de mest massiva i världen, producerade i mängden 42 tusen enheter och opererade i mer än två dussin länder. År 1990 var Moskva [8] världens "trolleybusshuvudstad" på grund av det största nätverket [9] .
Ordet "trolleybus" är lånat från engelskan. trolleybuss . Detta engelska namn uppstod, enligt en version, som en kombination av amerikanism trolley ("spårvagn" - jfr brittisk spårvagn , spårvagn ) [10] och engelsk buss ("bus") [11] - de första trådbussarna uppfattades av allmänheten som buss och spårvagn" (i tidiga publikationer på ryska beskrevs trolleybussen som en "spårlös spårvagn") [12] . Enligt en annan version används ordet vagn i denna kombination i betydelsen "vagn" och innehåller en hänvisning till strömavtagaren i form av en vagn som rullar längs vajrarna, som användes i de första vagnbussarna [13] , vilket senare ledde till att man lånade begreppet " vagn ".
Den första trolleybussen skapades i Tyskland av ingenjören Werner von Siemens , förmodligen under inflytande av idén från hans bror, som bodde i England, Dr. Wilhelm Siemens , uttryckt den 18 maj 1881 vid det tjugoandra mötet i Royal Scientific Society [14] . Elektriciteten utfördes av en åttahjulig vagn (Kontaktwagen) som rullade längs två parallella kontaktledningar. Ledningarna låg tillräckligt nära varandra, och vid hård vind överlappade de ofta varandra, vilket ledde till kortslutningar . En experimentell trolleybusslinje med en längd på 540 m (591 yd), öppnad av Siemens & Halske i Berlinförorten Halensee , som fungerade från 29 april till 13 juni 1882 [15] .
Samma år i USA patenterade belgaren Charles Van Depoulet "vagnrullen" - en strömavtagare i form av en stav med en rulle i änden. En mer pålitlig stavströmavtagare uppfanns och introducerades i spårvagnsnätet 1888 av Frank Spraig . Men Sprague stavströmavtagare installerades på trolleybussen först 1909 av Max Schiemann [1] , och hans system med många förbättringar har överlevt till denna dag [16] .
I början av 1900-talet fanns trolleybussar endast som ett extra alternativ för spårvagnslinjer, utan utsikter att användas i livliga stadskärnor, som fungerade för en "växande men splittrad befolkning" [17] .
I Ryssland testades den första trolleybussen den 31 mars ( 13 april ) 1902 vid St. Petersburg-fabriken Frese and Co. [18] . 1904-1905 [19] föreslog ingenjören V.I. Shubersky ett projekt för en trolleybusslinje Novorossiysk - Sukhum . Trots den djupa studien av projektet genomfördes det aldrig. I Sovjetunionen byggdes den första trolleybusslinjen 1933 i Moskva .
Dubbeldäckade trolleybussar var utbredda i många europeiska städer, men användningen av släpvagnar, trolleybusståg och särskilt ledade trådbussar som dök upp i slutet av 1950-talet och början av 1960 -talet visade sig vara mer produktiv för att öka passagerarkapaciteten [20 ] . Släpvagnsbussar övergavs snart till förmån för ledade trolleybussar. I Sovjetunionen tillverkades ledade trolleybussar i klart otillräckliga kvantiteter, så trolleybuståg anslutna via Vladimir Veklich-systemet blev ganska utbredda . I Kiev den 12 juni 1966 [21] [22] skapade Vladimir Veklich [23] sitt första [24] trolleybusståg [25] , som sedan framgångsrikt användes i mer än 20 städer i det forna Sovjetunionen [26] [27] . Användningen av 296 tåg endast i Kiev [28] [29] gjorde det möjligt att släppa mer än 800 förare [30] [31] och på ett antal rutter för att realisera lastkapaciteten för upp till 12 tusen passagerare per timme i en riktning [32] .
Toppen av utvecklingen av trolleybusstransporter i världen föll på perioden mellan världskrigen och den tidiga efterkrigstiden. Trolleybussen uppfattades som ett alternativ till spårvagnen . Bristen på vägtransporter (inklusive konventionella bussar), samt bilbränsle, under kriget och den tidiga efterkrigstiden bidrog ytterligare till det ökade intresset för trådbussen. Dessa problem förlorade sin akuthet på 60-talet, vilket ledde till att driften av trolleybussen började bli olönsam och trolleybussnäten började stängas. Som regel bevarades trådbussen där det inte gick att ersätta den med bussar – främst på grund av den svåra terrängen, eller där elkostnaden var låg. I början av 2000-talet övergav Australien , Belgien och Finland trolleybussar helt och hållet, och i Österrike , Tyskland , Spanien , Italien , Kanada , Nederländerna , USA , Frankrike , Japan fanns bara ett fåtal trolleybussystem kvar.
I Sovjetunionen fortsatte trolleybussen sin utveckling. Detta berodde i första hand på den relativa billigheten av elektricitet. Samtidigt finns det ett antal rent tekniska skäl: den mekaniska delen av en trolleybuss är enklare än bussens, den har inget bränslesystem och ett komplext kylsystem, en växellåda och kräver ingen trycksmörjning . Som ett resultat minskar komplexiteten i rutinunderhåll, och behovet av ett antal processvätskor - motorolja, frostskyddsmedel - elimineras.
Av de östeuropeiska staterna såg Polen enbart en stadig minskning av antalet trolleybussystem, från 12 i mitten av 1970-talet till tre 1990. För närvarande, trots betydande ekonomiska svårigheter, fortsätter de flesta trådbusssystem att fungera i många tidigare socialistiska länder. Minskningen eller fullständig eliminering av trådbusstrafiken i ett antal städer orsakades av både ekonomiska och rent subjektiva, politiska skäl (i det senare fallet ersattes trådbussen ofta av en spårvagn - en modern spårvagn i detta fall uppfattas som ett tecken på att tillhöra Europa). Samtidigt, under samma period, togs fyra nya trolleybussystem i drift i Ryssland (5 stängda), i Ukraina - 2 (och två stängda), i Tjeckien - 1, i Slovakien - 2.
I slutet av 20-talet - början av 2000-talet återupplivade miljömässiga, ekonomiska och andra problem orsakade av massmotorisering intresset för eltransport i städer även i Västeuropa. De flesta europeiska länder har förlitat sig på spårvagnen som mer energieffektiv och mer passagerarintensiv [33] .
På 2000-talet, tack vare utvecklingen av kraftelektronik och skapandet av lätta och rymliga litiumbaserade batterier ( litiumjon , litium - järnfosfat och litiumtitanat ), blev det möjligt att skapa dragbatterier som kan ge en tillräckligt lång körsträcka för fordon på en enda laddning och började sprida ett sådant transportsätt som en elbuss . En av riktningarna för utvecklingen av elbussar har blivit en variant med uppladdning i rörelse (IMC) , även kallad trolleybuss med ökad autonom kurs (TUAH), som kombinerar en rad fördelar med en trådbuss och en elbuss. Dess egenhet är möjligheten att driva den befintliga trolleybussinfrastrukturen i städer utan betydande förändringar och frånvaron av behovet av att bygga laddstationer. Laddningen av trolleybussbatterierna utförs i processen att flytta under kontaktnätet och tar i genomsnitt upp till 20 minuter. Tack vare batteriernas stora kapacitet kan trådbussar av denna typ arbeta stabilt långt från den plats där kontaktnätet passerar, vilket gör att du flexibelt kan byta rutter och öppna nya utan att bygga infrastruktur. De kan helt ersätta busslinjen (i sällsynta fall spårvagnen, om trafiken är stängd på grund av force majeure) [34] . En av de första städerna som körde trådbussar av det här slaget, i början av 2010 -talet , var Tula , Nalchik och St. Petersburg .
En trolleybuss, som en buss , rör sig längs en asfalterad väg, vilket gör det möjligt att använda stadens befintliga vägnät med liten eller ingen omutrustning. En trolleybuss kräver dock bättre vägar än en buss eller en bil [2] : dåligt kondition på vägytan försämrar inte bara åkkomforten och accelererar slitaget på fjädring , utan kan också få stavar att lossna från kontaktledningarna, vilket ibland leder till kortslutning och skador på kontaktledningar nätverk. Så i Ryssland måste en trolleybuss köras på vägar i kategorierna T eller P med en trottoar av kapitaltyp, motsvarande GOST R 50597-93 [35] [36] .
Trolleybussens kontaktnät är uppdelat i ett antal segment isolerade från varandra med hjälp av sektionsisolatorer . Varje segment är anslutet till en eller flera traktionsstationer via underjordiska eller luftledningar. Ett sådant schema låter dig selektivt stänga av en separat sektion i händelse av skada eller för reparationsarbete. I händelse av ett fel på matningskablarna kan byglar installeras på sektionsisolatorerna, vilket resulterar i att sektionen får ström från den intilliggande. Detta driftsätt är dock inte standard (rekommenderas inte), eftersom det kan överbelasta matarmataren.
Traction transformatorstationer omvandlar växelströmmen som kommer från kraftsystemet (i Ryssland - vanligtvis 6-10 kV - den genomsnittliga andra spänningen) till likström , med en spänning på 600 [37] [38] volt. Enligt tekniska standarder bör spänningsfallet vid någon punkt i kontaktnätet inte överstiga 15 % [37] . I städer där spårvagnen samsas med trådbussen har dessa transportsätt i regel en gemensam energiekonomi.
Kontaktnätet för en trolleybuss är tvåtrådigt - i motsats till kontaktnätet för en spårvagn, där räls används som den andra tråden - och som ett resultat är det mycket mer komplicerat och tyngre. Ledningar med olika poler är placerade på ett relativt litet avstånd från varandra och måste därför noggrant skyddas från närmande. Dessutom måste de isoleras vid korsningar och grenar av kontaktnätslinjerna eller korsningar med spårvagnslinjen, vilket kräver installation av pilar och speciella korsningar med spårvagnen eller annan trolleybusslinje, och mer noggrann justering av spänningen för att undvika överväldigande ledningar i hård vind. I detta avseende är det också svårt att använda ett ok eller strömavtagare som strömavtagare . Tvåtrådsnät utformade för användning av strömavtagare finns, men de används främst för godstrafik [39] . Trolleybussar använder huvudsakligen en spöströmavtagare . Men till skillnad från strömavtagaren är staven känsligare för kontaktnätsdefekter, och även om de sällan orsakar skador på strömavtagare, kan en strömavtagare som hoppat av tråden skada kontaktnätet och närliggande byggnader [40] . Orsaken till att stången sänks kan också vara en för liten svängradie för kontaktnätet. Enligt byggregler bör brytvinkeln vid fästpunkterna för kontaktledningen till specialdelen inte överstiga 4 ° [37] . Därför, när du vrider i en vinkel på mer än 10-12 °, installeras speciella böjda hållare. Dessutom rör sig stavströmsamlarens sko längs tråden och kan inte självständigt ändra riktning tillsammans med trolleybussen. För att bilen ska gå i rätt riktning är det nödvändigt att rikta båda sina stavar dit, denna funktion utförs av trolleybusspilen . I städer där spårvagnar med strömavtagare används kan en trådbuss och en spårvagn ha delar av ett kontaktnät som är gemensamt för båda transportslagen.
Trolleybusspil, typisk för systemen i fd Sovjetunionen.
Trolleybusspil med körriktningsvisare.
Spårvagnar och trolleybussar i Cincinnati en vecka innan spårvagnslinjen stängdes. Ett gemensamt kontaktnät används.
Trolleybussen går som en del av 140-årsjubileet av kollektivtrafikkonvojen i Brno , med hjälp av ett spårvagnskontaktnät som tillfälligt konverterats för trolleybusstrafik.
Trolleybusshållplatser kombineras vanligtvis med busshållplatser, men med ett stort passagerarflöde kan de vara separata eller till och med flera positioner (varje position för sin egen rutt). I Ryssland är buss- och trolleybusshållplatser markerade med samma vägmärke [41] [42] . Att en trådbuss stannar vid en hållplats brukar skrivas på en skylt med tidtabell och hållplatsens namn ("full house").
Skyltar - "fulla hus" visar att både bussen och trådbussen stannar här. Det finns inga tidtabeller, bara trolleybussens ruttnummer och hållplatsens namn är markerade
Schemabord vid en trolleybusshållplats i Sevastopol
Gammal trolleybussskylt i Prag
I vissa länder, till exempel, i Polen , Tjeckien , Ukraina [43] , finns det vägskyltar som indikerar en hållplats för trolleybussar
Lagring, reparation och underhåll av rullande materiel utförs i trolleybussdepåer ( parker). I Ryska federationen används namnet "trolleybussflotta" traditionellt i Moskva och St. Petersburg, huvudstäderna i autonoma republiker (förutom Yoshkar-Ola, Kazan och Ufa), i städerna Abakan, Archangelsk, Blagoveshchensk, Vidnoye, Voronezh, Rubtsovsk, Tver, Tyumen, Khimki. Företagen i 76 andra trolleybusstäder kallas "depåer". I Vitryssland, tvärtom, ersattes namnet "depå" som fanns överallt 2007 med "park". Depån kan ha både öppna parkeringsplatser med ett omfattande kontaktnät, och slutna boxar . På trolleybussdepåernas territorium finns det också butiker för underhåll och reparation av trolleybussar, garage för specialutrustning, lager för förvaring av förbrukningsvaror (däck, kontaktinsatser, smörjmedel, etc.) och verktyg, rum för målning, torkning, en första- hjälppost, en kontrollcentral, vilorum etc. [37] . Det finns kombinerade spårvagn-trolleybuss eller buss-trolleybussdepåer [44] .
Novokosinsk buss- och trolleybussdepå i Moskva
Lådor av Voronezhs andra trolleybussflotta
Trolleybus Jelcz 120ME går in i observationsgropen i depån i Gdynia
Trolleybussterminaler har vändbara ringar. I de första trolleybusssystemen arrangerades trianglar vid ändpunkterna (till exempel i Insterburg [45] ). Vanligtvis finns det konsekvenser av kontaktnätet för möjligheten att stå vid trolleybussar och köra om olika rutter. (Moderna trolleybussar med autonoma körsystem och med fjärrstyrd höjning och sänkning av strömupptagande stavar behöver inte längre en sådan förgrening.) Ibland är tekniska tillståndskontrollpunkter, kontrollrum utrustade. Vid de tekniska tillståndskontrollpunkterna kontrolleras först och främst isolationsmotståndet, skicket på stänger, bromsar och andra komponenter som trafiksäkerheten beror på.
Exempel på ändstopp och roterande ringarBlack Country Open Air Museum i Dudley , Storbritannien
Vanligtvis indikerar de tekniska egenskaperna hos trolleybussar den maximala designhastigheten på 60-75 km / h. I de nya trolleybussarna kan du hitta restriktioner inställda i styrenheten som inte tillåter dig att förflytta dig i högre hastighet. Teoretiskt är det möjligt att skapa trolleybusslinjer som arbetar med en högre jämn hastighet, men den huvudsakliga begränsningen är kontaktnätet och strömavtagare. Problemet är att stavströmavtagaren är mycket känslig för defekter i kontaktnätet och vägbanan. Sannolikheten för att strömavtagaren lossnar ökar också när trolleybussen avviker från kontaktnätet, vilket i hög grad begränsar trolleybussens manövrerbarhet vid hög hastighet. För att uppnå högre hastighet krävs det att man använder en mer komplex upphängning av kontaktnätet (särskilt kedja ) och ökar strömavtagarens klämkraft (vilket leder till accelererat slitage på kontaktinsatserna och kontaktnätet). Därför används trolleybussar sällan på intercitylinjer - de används främst i städer där rörelse är tillåten med en maximal hastighet på 60 km / h, och där deras förmåga att övervinna branta stigningar upp till 8-12% är mer värdefulla.
Anledningen till hastighetsbegränsningarna för trolleybussen är också de speciella delarna av kontaktnätet. De specialenheter som används i de flesta städer i OSS-länderna har följande hastighetsgränser [46] [47] :
I andra länder tillverkas speciella delar, designade för en hög passagehastighet, men i CIS används de ganska sällan.
Förutom passagerarvagnar, som utgör huvuddelen av flottan, kan trolleybussavdelningar ansvara för utbildning, utflykter, service, lastvagnar, fordon för underhåll av kontaktnät, bogsering av traktorer för bogsering av felaktiga eller strömlösa delar av kontaktnätet trådbussar.
Godsvagnar (, trolleytrak eller trolleycar ) användes flitigt i början av trolleybusstransporterna: till exempel var Max Schiemanns godstransportsystem [16] ganska framgångsrika . I Ryssland hittade den ingen stor spridning på grund av att kostnaden för att driva en vagn visade sig vara högre än för en lastbil [48] . I grund och botten användes lastvagnar under det stora fosterländska kriget, då de flesta lastbilarna skickades till fronten [48] . I de flesta fall krävs självkörande system, vanligtvis baserade på dieselgeneratorer. Hittills har de flesta av de överlevande trådvagnarna byggts om till traktorer för bogsering av trasiga trådbussar eller i kontaktnätets tekniska övervakningslaboratorium, och ibland till och med bara till lastbilar [49] .
Bland maskinerna för service av kontaktnätet (trolleybussar för speciella ändamål) finns mobila laboratorier för teknisk övervakning, reparationstorn och ibland frostbrytare [50] för att hantera isbildning av kontakttråden. Oftast, för att bekämpa isbildning, släppte de helt enkelt flera trådbussar med metallinsatser istället för grafit på linan hela natten.
Specialvagnar och specialutrustningLastvagn KTG-1 i Moskva
En trolleybuss med öppen yta är avsedd för utflykter
Traktorn tar trolleybussen till depån
Torn för underhåll av kontaktnätet
Trolleybussen liknar bussens design . Många tillverkare (till exempel LiAZ ) bygger trolleybussar på plattformen för masstillverkade bussar. Ibland omvandlades gamla bussar till trolleybussar, som tidigare kommit in på linjen, men som hade tömt motorresursen (förutsatt att karossens tillstånd tillät dess fortsatta drift). Sådana ändringar gjordes till exempel av Sokolnikis bilreparations- och konstruktionsanläggning [51] . Trolleybussens design har dock betydande skillnader. Hela chassit, dragdrivningen och delvis reglagen liknar utrustningen på bussar. Och dragmotorn, det elektriska styrsystemet och den elektriska utrustningen har mycket gemensamt med den elektriska utrustningen i den rullande materielen på elektriska järnvägar [52] .
Kontakta nätverk Sko Skivstång Spänningsmekanism Gångjärn radioreaktor Kabel konsol TrappaHuvudkomponenterna i trolleybussen inkluderar [1] :
Chassit kan ha en ram eller ramlös design. Vid användning av en ramkonstruktion fästs komponenter, sammansättningar och stommen på ramen, vilket uppfattar dynamiska belastningar och säkerställer strukturell styrka. I en ramlös design är noderna fästa direkt på kroppen , för vilka motsvarande säten är gjorda i kroppen, och alla belastningar är fördelade över kroppens element.
KroppLiksom busskroppen kan trolleybusskarossen layoutmässigt vara en-volym eller ledad, en- och tvåvånings. Det finns separata fall av layout i form av en lastbilstraktor med en passagerarpåhängsvagn [53] .
Trolleybussar är enligt golvnivå höggolv, halvlågt golv och låggolv. Den främsta fördelen med låggolvsvagnar är bekvämligheten och snabbheten att stiga ombord och avstiga passagerare (inklusive lastning och lossning av bagage). En låggolvsvagn är mycket bekvämare att ta med sig skrymmande bagage, liksom barnvagnar, cyklar, och det är lättare att gå ombord för äldre. Ofta är låggolvsvagnar utrustade med en infällbar rullstolsramp . Den största nackdelen med en låggolvskropp är en liten minskning av kapaciteten, eftersom hjulhus tar upp mer utrymme i kabinen och det är mycket svårare att placera säten på dem. Dessutom har semi-lågt golv trolleybussar antingen ett trappsteg i kabinen eller ett sluttande golv som är obekvämt för stående passagerare. Generellt sett är dock en låggolvsbuss rymligare än en låggolvsbuss [54] , eftersom en betydande del av trådbussens elektriska utrustning kan placeras på taket (vilket också minskar ljudnivån i kabinen från styrsystemet), och dragmotorn tar väldigt lite plats jämfört med bussmotorn.
För in- och utpassering av passagerare på baksidan finns dörrportaler (på ryska trolleybussar, till exempel, endast på styrbords sida). Antalet dörrportaler kan vara från en (till exempel i vissa exemplar av YATB-3 trolleybus ) till fem (i ledade trolleybussar). Dörrar kan vara gångjärnsförsedda, luta-och-skjutbara, skjutbara eller liggande-skjutbara. Fördelen med skjutdörrar är att de stänger lätt även i en fullsatt trolleybuss. Liggande skjutdörrar ger den största tätheten bland de beskrivna designerna och ger skydd mot drag och stänk. Dörrdriften kan vara pneumatisk eller elektrisk . Dörrbladen är gjorda av metall och måste förses med gummitätningar för att förhindra att fukt , snö och damm tränger in i passagerarutrymmet. I Storbritannien hade vissa dubbeldäckade trolleybussar inga dörrar. In- och utfart skedde genom ett öppet område, liknande hur det gjordes på rootmaster- bussar .
Dörrarna på moderna trådbussar är utrustade med en anti-kläppfunktion [55] , ett nöddörröppningssystem från utsidan och insidan av trådbussen, samt signalerar passagerarnas krav på att öppna dem (kommunikation med föraren) [55 ] .
SalongPassagerarutrymmet är det utrymme som är reserverat för passagerare, exklusive alla utrymmen som innehåller fast utrustning såsom bufféer, kök eller toaletter.
Interiören i en trolleybuss kan utformas [56] :
Passagerarsäten kan vara antingen gemensamma eller separata. Sätesmontering är vanligtvis fribärande, vilket ger möjlighet till mekanisk rengöring av interiören [55] . I genomsnitt tar en sittplats lika mycket plats som tre stående. Därför är trolleybussar ibland utrustade med fällbara säten för att spara utrymme under rusningstid . För stående passagerare finns av säkerhetsskäl metallhandledare, förkromade, målade eller klädda med plast, på båda sidor om dörrarna och längs hela eller större delen av kabinen. Övre horisontella ledstänger är försedda med läder- eller plasthandtag [55] . De vertikala ledstängernas ändar fästs i golvet och i taket antingen direkt eller genom de horisontella ledstängerna.
Ackumulativa plattformar är anordnade framför dörrarna , på vilka passagerare finns som precis kommit in i kabinen eller förbereder sig för att gå av. De tar också vanligtvis emot passagerare med skrymmande last, såsom barnvagnar. Det speciella med dubbeldäckare trolleybussar är att transport av stående passagerare i dem, för att undvika förlust av trolleybussens stabilitet, endast är tillåten på första våningen. Konduktören måste strikt följa detta. Svårigheten att kontrollera fyllningen av en sådan trolleybuss är en av anledningarna till att dubbeldäckare trolleybussar inte slog rot i Sovjetunionen [57] .
För att underlätta ombordstigning och avstigning av passagerare görs trappsteg vid basen av dörrarna (det finns inga låggolvsvagnar), dolda med dörrarna stängda. Höjden på dörröppningen är vanligtvis minst två meter. Stegen är gjorda av metall och täckta med gummi, och kanterna på stegen är kantade med gummirutor - detta skyddar passagerarna från eventuella effekter av läckströmmar. På natten ska stegen vara upplysta [58] .
I förarhytten på ElectroLAZ-12 trolleybussen
Inuti Škoda 22TrG trolleybus
Inne i vagnbussen Irisbus Cristalis
Bakre förvaringsutrymme för Solaris Trollino 18AC trolleybus
I många länder, inklusive Ryssland [59] , har trolleybussen ingen registreringsskylt . Det finns bara ett parknummer tryckt på karossen och på fönstren. Detta beror på det faktum att trolleybussen inte kan röra sig autonomt (utan ett kontaktnät), därför kan den inte stjälas för personlig vinning. Följaktligen måste en duobus , som kan röra sig autonomt, ha en registreringsskylt. Dessutom måste trolleybussen ha en ruttindikator , som anger ruttnummer, start, slut och, om möjligt, mellanstationer. Vägvisaren är placerad i speciella nischer eller hållare framför, bakom och på styrbords sida i länder med högertrafik [41] (respektive länder med vänstertrafik - till vänster). Nyligen har elektroniska ruttindikatorer blivit utbredda, där rutten visas på en speciell matrisindikator .
Hjul, axelaxlar, delar av bromsmekanismer och fjädring är sammansatta i en separat strukturell enhet - en bro . Nav med hjul är installerade på speciella stöd för båda broarna och överför sin last till vägen. Bron är vridbart ansluten till karossen med hjälp av en fjäder eller annan upphängning, och överför även lasten av sin del (fram eller bak) av trolleybussen till vägen genom hjulen [1] . Fram- och bakaxlarna skiljer sig avsevärt i design, eftersom de, förutom allmänna funktioner, utför sina egna specifika uppgifter.
Framaxeln är mindre massiv och komplex i designen. Den innehåller mekanismen för att vrida hjulen.
Bakaxel , vanligtvis ledande (ger implementering av dragkraft), består av axelaxlar, differential och ibland hjulväxlar; allt detta är inneslutet i ett hus som bildar bakaxelns balk. Ibland kan bakaxeln fördubblas, då har bakhjulen ofta en extra styrmekanism för att förbättra manövrerbarheten.
Portalaxeln är en drivaxel, som till skillnad från den vanliga har hjulreduktionsväxlar, vilket gör att den kan placeras under eller ovanför hjulaxeln. För stadstrafik är platsen för bron under hjulens axel relevant, vilket gör att du kan sänka golvnivån avsevärt i området för drivaxeln. Dessutom har dess axelaxlar vanligtvis olika längder, vilket gör att du kan flytta drivaxeln och motorn bort från mitten av kabinen, vilket innebär att du blir av med ökningen av nivån på golvet i dess bakre del.
Fjädringen mjukar upp och absorberar stötar och stötar som uppstår när hjulet rullar på vägbanan [1] . Tidigare användes en helt bladfjäderupphängning, men moderna trolleybussar använder en upphängning med pneumatiska elastiska element (membran eller bälg "airbags"). Luftfjädringen gör att du kan uppnå större jämnhet, bibehålla en konstant markfrigång när lasten ändras och i moderna modeller även kontrollera markfrigången från förarsätet, vilket gör att du kan minska den genom att luta karossen vid ett stopp för att underlätta på- och avstigning av passagerare [55] . Ändå, i upphängningen av en trolleybus, kan bladfjädrar också användas samtidigt med krockkuddar, som spelar en extra roll (som görs i ZiU-682 trolleybus [33] [60] ): från gupp i vägen mjukas upp av krockkuddar. Kroppsvibrationer som uppstår vid körning över gupp i vägen dämpas av stötdämpare [1] .
Användningen av en elmotor eliminerar behovet av en växellåda . Drivmotorn är vanligtvis placerad nära drivaxeln, vilket gör att trolleybusstransmissionen är strukturellt enklare än bussens. Den innehåller en kardanaxel, en drivaxelväxellåda med differential och ibland hjulreduktionsväxlar.
Det finns konstruktioner av drivaxlar, där halvaxeln på varje hjul drivs av en separat elmotor [20] , eller till och med med motorhjul [61] , vilket gör det möjligt att klara sig utan differential. Sådana broar, i synnerhet ZF AVE 130-bron, har blivit utbredda på elbussar . De används dock sällan på trolleybussar på grund av svårigheten att tillhandahålla dubbel isolering av motorn från kroppen i en sådan design, liksom svårigheten att använda vätskekylning av motorer.
De vanligaste är följande typer av dragväxlar [62] :
Den elektriska kretsen i en trolleybuss är villkorligt uppdelad i högspännings (550 V) och lågspänningskretsar (12, 24 eller 28 V) [60] . Högspänningskretsar tar emot spänning från kontaktnätet genom strömavtagare . Direkt bakom strömavtagarna slås en radioreaktor (det så kallade "huset") på - ett elektriskt filter som förhindrar störningar från kontaktnätet in i trolleybusskretsen (vilket kan leda till funktionsfel i styrsystemen) och vice versa (för att förhindra störningar av radiomottagning). Från överbelastningar och kortslutningar skyddas högspänningskretsar av säkringar och strömbrytare . Högspänningsnätet inkluderar :
Lågspänningskretsar i moderna trolleybussar är galvaniskt isolerade från högspänningskretsar och är designade för att säkert driva enheter som förbrukar låg effekt, såsom:
För att driva lågspänningskretsar i frånvaro av högspänning (när strömkollektorerna sänks eller när det finns ett strömavbrott i kontaktnätet), installeras ett batteri.
Hytten på moderna trolleybussar bör inte ha högspänningsutrustning tillgänglig för föraren. Instrumentpanelen innehåller vanligtvis minst [56] :
Batterierna är placerade separat från kupén och är väl ventilerade med utomhusluft [56] .
DragmotorDrivmotorn (eller elmotorerna, om det finns flera av dem) sätter trolleybussen i rörelse genom att överföra vridmomentet som den skapar genom speciella mekanismer (drivhjul) till drivhjulen [1] , och används även i processen för elektrodynamisk eller regenerativ bromsning. Sedan trolleybussarnas tillkomst har de använda typerna av TED ändrats, och följande faser av deras utveckling kan särskiljas:
Enheten för att reglera strömmen genom TED kallas styrsystemet. Styrsystem (CS) är indelade i följande typer:
Trolleybussen kan utrustas med ett autonomt körsystem, vilket gör att du kan leverera el till trolleybussmotorn om trolleybussen av någon anledning inte har tillgång till kontaktnätet, eller vid strömavbrott i det senare. Ett batteri [63] eller en superkondensator [5] eller en generator som drivs av en förbränningsmotor [55] kan användas som elektricitetskälla . Autonoma resesystem baserade på superkondensatorer och bränsleceller blir också allt populärare .
Autonoma löpsystem är uppdelade i nöd- och system med ökad autonom löpning.
Extra elektrisk utrustning sätter på och stänger av de elektriska motorerna för kompressorer och fläktar, batterier, reläer och regulatorer som är nödvändiga för att säkerställa att de fungerar korrekt, belysning, uppvärmning, larmkretsar, elektroniska vägvisare, omborddator, kommunikations- och navigationssystem, etc. I moderna trådbussar drivs de flesta hjälpanordningar (med undantag för de som förbrukar en stor mängd elektricitet, såsom värmare, kompressorer, etc.) av en separat lågspänningskälla (12 eller 24 V), galvaniskt isolerad från hög- spänningskretsar. Mottagning av låg spänning från kontaktnätets spänning sker med hjälp av en motorgenerator eller en statisk omvandlare . I frånvaro av högspänning (under stavarnas sammanbrott, ett spänningsfall i kontaktnätet eller på parkeringsplatsen), drivs lågspänningsutrustning med batterier.
I de tidiga designerna av trolleybussar (till exempel MTB-82 ) fanns det ingen galvanisk isolering av lågspänningsutrustning från högspänningskretsar, lågspänningsförbrukare var anslutna antingen i serie eller genom ballastmotstånd. Nackdelarna med ett sådant schema är risken för elektriska stötar, ökad förbrukning av el, som försvinner i ballastmotstånd, lågspänningsinstabilitet och inträngning av störningar i lågspänningskretsar.
ElsäkerhetAtt säkerställa elsäkerhet är den viktigaste uppgiften vid konstruktionen av elektrisk utrustning för trolleybussar. På grund av däckens och vägytans låga konduktivitet kan en potentiell skillnad som är farlig för människor uppstå mellan trolleybusskroppen och marken när ström flyter till karossen. Detta är särskilt farligt vid ombordstigning och avstigning av passagerare, eftersom i det här fallet personens ben är på marken och handen håller fast vid trolleybussens ledstång. Dessutom är läckströmmar farliga för underhållspersonal, särskilt i tvättbutiker. Därför ställs mycket stränga krav på design, produktion och underhåll av trådbussar. I synnerhet måste isoleringen av elektrisk utrustning från trolleybusskroppen vara dubbel ( klass II av skydd mot elektrisk stöt ). Isolatorer måste behålla sina egenskaper under förhållanden med föroreningar och fuktinträngning. Drivmotorn måste separeras från kardanaxeln med en isolerande textolitbricka . Samma bricka ska finnas i kardanaxelns anslutning till drivaxeln. Ledstänger och trappsteg är också isolerade från kroppen [64] . I vissa länder används speciella elektriskt ledande däck för trolleybussar . Under driften av trolleybussen krävs att man blåser dagligen med tryckluft och torkar av stödisolatorerna på elektrisk utrustning med en torr trasa och mäter läckströmmarna på trolleybusskroppen. Det är förbjudet att köra en trolleybuss om läckströmmarna på karossen överstiger 3 mA [65] .
Tidigare var det mesta av den elektriska utrustningen i vagnbussen placerad under golvet. Endast en radioreaktor placerades vanligtvis på taket. Detta gjorde det möjligt att förenkla uppgiften att värma upp kabinen på grund av värmen som genereras av startbromsreostaterna. Ett sådant system har dock många nackdelar, främst relaterade till passagerarnas elektriska säkerhet. I det här fallet kan trolleybussen inte köra genom en pöl som är mer än 10 cm djup, och smuts och anti-isbildningsreagens som faller under botten leder inte bara till strömläckage till kroppen, utan bidrar också till accelererat slitage av isolering och ström -bärande delar [66] . Därför i det sista[ vad? ] medan trådbussens elektriska utrustning förs ut på taket i speciella lådor. Ett sådant arrangemang av elektrisk utrustning gör bland annat att du kan sänka golvnivån i trolleybussen, och bidrar också till dess bättre kylning och bullerreducering. Men i det här fallet krävs ett separat uppvärmningssystem, vilket ökar energiförbrukningen på vintern.
Åtgärder för att säkerställa elsäkerhetElektrisk isolering av trappsteg, dörrar och ledstänger gör att du kan skydda passagerare från elektriska stötar vid på- och avstigning
På taket är den elektriska utrustningen på en trolleybuss bättre skyddad från föroreningar och vatten än under golvet.
Gummi-metallremsor som berör vägytan - en del av det nuvarande läckagekontrollsystemet
I moderna trolleybussar är två strömavtagare av stavtyp installerade, placerade på taket av trolleybussen på en speciell piedestal. I början av trolleybussbyggandet testades många andra lösningar. I den första Siemens trolleybussen användes en vagn som strömavtagare, kopplad med en flexibel vajer till trolleybussen och driven av en hjälpmotor. Men detta system slog inte rot, dels eftersom det krävde en nära placering av ledningarna, vilket ofta ledde till kortslutningar i blåsigt väder, och dels var det svårt att sätta vagnen på plats när man lämnade ledningarna. Emellertid testades många sådana system, men alla föll till slut i obruk [1] [67] . Det fanns scheman med nuvarande samlare med en stav [1] (sådana trolleybussar kördes fram till 1957 i staden Eberswalde [68] ), men de användes inte i stor utsträckning på grund av otillräcklig tillförlitlighet. På de första stavströmavtagarna genomfördes strömupptagningen med hjälp av en rulle [1] , men snart övergavs välten på grund av dålig strömupptagning och snabbt slitage. Rullen ersattes med en så kallad sko med koppar-grafitinlägg. Ett sådant schema används fortfarande nästan oförändrat [67] [69] .
Både själva stängerna och kontaktskorna är fixerade med gångjärn , vilket gör att trolleybussen kan avvika från kontaktnätet (till exempel när man undviker ett hinder eller när man närmar sig ett hållplats). Bommarna är inte mekaniskt anslutna till varandra, de installeras och sänks också oberoende av varandra. För att pressa strömavtagaren till kontakttråden vid stavens bas, installeras fjäderlyftmekanismer med begränsare för att lyfta stängerna. Hydrauliska eller pneumatiska stavfångare kan också placeras här. Stångfångare behövs för att automatiskt sänka stängerna vid nedstigning för att förhindra kortslutning och skador på kontaktnätet. Mekaniska och elektriska spöfångare används också, som vanligtvis sitter längst bak på trolleybussen och kopplas till stängerna med tunna kablar. Om det inte finns några spöfångare fästs kablarna i ringar som kan röra sig fritt längs stängerna. Installation och borttagning av bommarna görs vanligtvis manuellt av föraren. Vid användning av elektriska, hydrauliska eller pneumatiska spöfångare kan stängerna fjärrsänkas, på kommando från förarhytten. Installationen görs dock fortfarande manuellt. I vissa trolleybussgårdar som använder duobussar används speciella fällor för att lösa detta problem, vilket gör det möjligt att delvis automatisera lyftet av stavarna, men de kan inte installeras i hela kontaktnätet.
Vanligtvis finns en radioreaktor i omedelbar närhet av strömavtagarna, som är utformad för att undertrycka radiostörningar som skapas av motorn och styrsystemet, som ibland också är placerat på taket. För underhåll av elektrisk utrustning och bommar finns i de flesta fall en stege - på baksidan eller till höger nära en av dörrarna. Taket är vanligtvis täckt med en gummiisoleringsplåt för underhållspersonalens säkerhet.
Svängstänger med fjädrar och pneumatiska spöfångare
Aktuella samlarskor
En trolleybuss med en bar i staden Eberswalde , 1940
Tidig design av spöströmavtagare
En tidigare design av enkelstångs trolleybussar - Hamburg , mellan 1911 och 1914
Trolleybuss med en strömavtagare på en flexibel kabel - Bremen , 1910
Trolleybussar är vanligtvis utrustade med tre typer av bromsar [5] :
Vid elektrodynamisk inbromsning försvinner energi på reostater, eller, vid användning av återvinningssystem , återförs den till kontaktnätet. När bromsarna saktar ner förlorar de elektrodynamiska bromsarna sin effektivitet och de pneumatiska skobromsarna träder i kraft. Efter ett helt stopp fixeras trolleybussen på plats med en parkeringsbroms. I en nödsituation kan dessa bromsar fungera tillsammans.
Det är möjligt att backa bromsen , men inbromsning på detta sätt är vanligtvis förbjuden eftersom det kan överbelasta och skada motor och styrsystem.
Moderna trolleybussar är också utrustade med ett stoppbromssystem som automatiskt blockerar trolleybussens rörelse när passagerardörrarna är öppna [55] .
För drift av pneumatisk utrustning produceras tryckluft av en kompressor . Till skillnad från en buss, där kompressorn drivs direkt från motorn, har kompressorn i en trolleybuss en egen elektrisk drivning, som arbetar i intermittent läge och drivs av ström från kontaktnätet [33] . Det är inte möjligt att driva kompressorn från den elektriska drivmotorn, eftersom man i det här fallet, efter ett långt stopp, skulle behöva röra sig med reducerat tryck under en tid för att bygga upp tryck i det pneumatiska systemet, vilket är oacceptabelt. Det finns tankar för förvaring av tryckluft. En tryckregulator, en säkerhetsventil och ett luftreningssystem krävs. Tryckluft fungerar bromsar, ibland servostyrning , dörröppnings- och stängningsmekanismer, vindrutetorkare (till exempel på MTB-82 ). Dessutom säkerställer tryckluft driften av luftfjädringen. Pneumatisk utrustning är placerad under kroppen och inuti den [1] .
Precis som det pneumatiska systemets kompressor kräver den hydrauliska drivpumpen sin egen elektriska drivning. Användningen av hydrauliska drivningar i en trolleybuss begränsas främst av servostyrning och ibland av bomfångare.
Ventilation i trolleybussar är naturlig och påtvingad. Naturligt utförs genom fönsterventilerna och luckorna på taket. För konstgjord ventilation används frånluftsfläktar (till- och frånluft) eller fläktar av elvärmare (i ventilationsläge) [55] . Luftkonditioneringssystem är också installerade i moderna trådbussar .
I många trolleybussar med RKSU, inklusive ZiU-682, användes värme för invändig uppvärmning , som släpptes ut i stora mängder på startbromsreostaterna [60] . Denna design krävde placeringen av reostater under golvet på trolleybussen med alla de nackdelar som ett sådant system innebär. Vid placering av elektrisk utrustning på taket, såväl som vid användning av ett tyristor- eller transistorstyrsystem, utförs invändig uppvärmning av elektriska värmare installerade i passagerarutrymmet och förarhytten [55] . Eftersom alla trådbusssystem (inklusive värme-, ventilations- och luftkonditioneringssystem) drivs av ett kontaktnät finns det praktiskt taget inga begränsningar för den elektriska effekten av värme-, ventilations- och luftkonditioneringssystem i trådbussen som är karakteristiska för bussen. I en buss är den elektriska effekten från samma system alltid begränsad av kraften från bussgeneratorn, så uppvärmning tillhandahålls av motorvärme eller av en kamin för flytande eller gasformigt bränsle, och luftkonditioneringen drivs ofta direkt mekaniskt av motorn .
Trolleybussen har en rad både för- och nackdelar jämfört med andra typer av stadstrafik.
Jämfört med spårvagn
Jämfört med buss
I början av april 2015 finns det 289 trolleybussystem i världen [72] .
Nordamerika representeras av Vancouver trolleybuses ( Kanada ) och fem trolleybussystem i USA . Anmärkningsvärt är trolleybussystemet i Boston , Massachusetts, där det, förutom den vanliga gatan, finns ett underjordiskt höghastighetssystem för trolleybussar (den så kallade silverlinjen[73] , se Massachusetts Bay Transportation Authority ).
Latinamerikanska länder i början av 2015 representeras av tio trolleybussystem i Argentina (i Cordoba , Mendoza och Rosario ), Brasilien , Venezuela (i Merida ), Mexiko , Chile (i Valparaiso ) och Ecuador (i Quito ) [74] . Det senare är anmärkningsvärt genom att det ligger närmast ekvatorn [75] .
Bortsett från Ryssland och OSS-länderna, i Asien, finns majoriteten av trolleybusssystemen i Kina och Nordkorea . Det finns också en trolleybuss i Turkiet (i Malatya ), Mongoliet (i Ulaanbaatar ) och Japan.
I Europa finns det i början av 2015 90 trolleybussystem (tillsammans med Ukraina, Vitryssland och Moldavien - 141) [81] .
Dessutom finns det i Europa, från och med början av 2015, trådbussar i städerna Österrike , Bulgarien , Bosnien och Hercegovina , Ungern , Tyskland , Spanien , Italien , Lettland , Litauen , Nederländerna , Norge , Polen , Portugal , Rumänien , Serbien , Slovakien , Frankrike , Tjeckien , Sverige och Estland . Enligt uppgifter från 2000 drevs 112 trolleybussystem i Europa [61] .
I början av april 2015 hade Ryssland 85 trolleybussystem [86] , fler än i något annat land i världen.
För närvarande körs trolleybussar tillverkade i Ryssland , Vitryssland , Tadzjikistan , Ukraina samt i Tjeckien , Polen och Kina på fd Sovjetunionens territorium .
I de flesta länder, till skillnad från OSS-länderna, finns det inga specialiserade tillverkare av trolleybussar, som är förknippade med ett litet antal trolleybusgårdar (jämfört med Ryssland och det postsovjetiska rymden), även om det tidigare, på grund av en stor order från Sovjetunionen, det tjeckiska företaget Skoda hade en division som sysslade med enbart trolleybusstillverkning. Mycket ofta är utländska trolleybussar en något modifierad busskropp, anpassad för installation av lämplig elektrisk utrustning. Själva den elektriska utrustningen levereras av en leverantör utanför kroppsbyggaren. De enda undantagen är stora företag som samlar flera teknikgrenar samtidigt, till exempel italienska FIAT eller tyska MAN SE . Båda dessa bekymmer har tidigare självtillverkat trådbussar, några av dessa maskiner arbetar fortfarande på linjerna, till exempel FIAT trådbussar från 60-talet. släpps i Neapel. I dagsläget har en potentiell kund möjlighet att välja och kombinera karosser med elektrisk utrustning från olika företag. Karosser för trolleybussar kan tillverkas av nästan vilken busstillverkare som helst, såsom Daimler AG (under varumärket Mercedes-Benz ), Neoman , etc. Elektrisk utrustning för trolleybussar levereras av ett antal välkända världsföretag - Siemens AG , Bombardier , Van Hool , Kiepe , etc.
Undantaget är det polska företaget Solaris Bus & Coach , som tillverkar trolleybussar av tre modeller - Solaris Trollino 12, Solaris Trollino 15 och Solaris Trollino 18.
Trolleybuss Bogdan T701.10 i Simferopol
Irisbus Cristalis i Limoges
Solaris Trollino 18 i Salzburg
Van Hool Exquicity 18T i Parma
AKSM-420 Vitovt i Minsk
Bombardier TVR i Nancy
Trolleybuss i Castellón de la Plana
Trolleybuss i Malatya
Youngman JNP6183BEV i Peking
På det forna Sovjetunionens territorium öppnades monument till Skoda trolleybus på Krim , MTB-82 i Minsk [95] , ZiU-5 - i Voronezh, Tula och Engels (på Uritsky ZiU:s territorium) [96] , ZiU-682V - i Cherson [97] .
Till skillnad från spårvagnen, som i stor utsträckning återspeglas i många konstverk, är trådbussen representerad i dem i mycket mindre utsträckning. Ibland tillägnas sånger till honom (till exempel "The Last Trolleybus" av Bulat Okudzhava eller "Trolleybus" av Viktor Tsoi ), filmer (" The First Trolleybus "), eller så blir han stadslegendernas hjälte (som t.ex. , i Insterburg ).
En av egenskaperna hos trolleybussen är den ständiga tillgången till el, vilket ger fler möjligheter för utrustningen i "klubben på hjul" än för bussen. Till exempel, i Moskva fanns det en musikalisk utflyktsväg "Blue Trolleybus", på vilken uppträdanden av grupper av författares sång hålls [98] .
Ordböcker och uppslagsverk | |
---|---|
I bibliografiska kataloger |
|
Kollektivtrafik | |
---|---|
Järnväg | |
Spårlös rutt |
|
Vatten | |
Luft | |
Legosoldat | |
Övrig | |
Allmänna villkor | |
Ombordstigning och avstigning av passagerare |
|
Biljettbetalning |
|
Infrastruktur | |
Kontrollera |