Дм. Верёвкин. Полвека грузовой электрификации

Текст этой статьи мог бы начинаться так:

«…30 декабря 2023 года на территории локомотивного депо Выборг состоялось торжественное мероприятие, посвящённое пятидесятилетию со дня прибытия на станцию Выборг-Товарный первого грузового поезда, ведомого электровозом. Рядом с помещением дежурного по депо стоял современный мощный электровоз серии 2ЭС4К «Дончак», украшенный транспарантом с фотографией «виновника торжества», своего предшественника – электровоза серии ВЛ23, который и привёл полвека назад тот самый поезд. После краткого митинга, на котором произнесли речи руководители депо и ветераны-машинисты, красавец-«Дончак» выехал по тракционным путям на товарную станцию, огласив её окрестности своими радостными гудками…»

Но ничего подобного в тот день не произошло. Более того, – о важной вехе в истории развития железных дорог Карельского перешейка, да и всей Октябрьской ж.д. в целом, не напомнила ни областная, ни городская Выборгская, ни даже отраслевая железнодорожная пресса. Увы, это так… А ведь за этой датой стоял огромный труд большого количества технических специалистов, сумевших в сжатые сроки организовать движение грузовых поездов между Ленинградом и Выборгом с использованием нового прогрессивного вида тяги – электровозной.

На первый взгляд, казалось бы – а что в этом такого? Ведь ходили до Выборга ещё с 1969 года пригородные электрички! А теперь вот по этим же проводам и электровозы пустить…

Но это только на первый, поверхностный взгляд всё «так просто». А если заглянуть поглубже, становится понятным и объём проделанных в 1973 году подготовительных работ, и сложности при их проведении, и значимость произошедшего для последующей эксплуатационной работы.

Прежде всего, необходимо напомнить о том, что потоки пригородных и грузовых поездов между двумя железнодорожными узлами (в нашем случае – Ленинградским и Выборгским) зарождаются и завершаются на разных станциях, специализированных для обслуживания поездов того или иного вида. Для пригородных электричек это станции Ленинград-Пассажирский-Финляндский и Выборг-Пассажирский, а для грузовых соответственно Ленинград-Сортировочный-Московский (ЛСМ) и Выборг-Товарный. Поэтому для запуска электровозов на Выборгское направление было необходимо электрифицировать Финляндскую Соединительную линию (ФСЛ) в той её части, где не осуществлялась эксплуатация пригородных электропоездов, а именно – участок от ЛСМ до Пискарёвки длиной 15 км. Дополнительно к нему подлежали обязательной электрификации перегон Полюстрово-Ручьи и соединительный внутриузловой участок от Ручьёв до Парголово, проходящий через станцию Парнас. Эти дополнительные участки обеспечивали дублирующую связь ФСЛ и Выборгского направления в обход станций Кушелевка, Ланская и соединительной ветки между ними, которые в то время работали на пределе своих эксплуатационных возможностей.

Вот эти три вышеперечисленных участка (ЛСМ-Пискарёвка, Полюстрово-Ручьи и Ручьи-Парнас-Парголово) и были той самой «новой» электрификацией, вошедшей в статистические учётные данные Министерства Путей Сообщения, которые затем публиковались в технических справочниках, посвящённых, в том числе, и хронологии ввода электротяги на железных дорогах СССР ^[1]. При этом, суммарная длина вновь электрифицированных линий составляла (без учёта боковых станционных путей) всего 37 км 900 м. Цифра эта была правдивой, но она совершенно не отражала реального масштаба выполненных работ на всём тяговом участке до Выборга. Об этом – чуть ниже.

Разница в организации пропуска пригородной электрички и грузового поезда по одному и тому же участку состоит ещё и в том, что электричка, отправившись с начальной станции (Ленинград-Пассажирский-Финляндский), следует всегда по главным путям промежуточных станций, отклоняясь на боковой путь лишь на конечной станции своего маршрута (например, в Зеленогорске, Рощино или Кирилловском). Другой причиной отклонения пригородного электропоезда на боковой путь может быть встреча на промежуточной станции однопутного участка двух электричек противоположных направлений – в этом случае одну из них принимают на электрифицированный боковой путь у пассажирской платформы. Если по данному однопутному участку поезда всех остальных категорий следуют НЕ на электротяге, то такой электрифицированный боковой путь на станции, как правило, существовал в единственном экземпляре. Что и наблюдалось на промежуточных станциях однопутного участка Ушково-Выборг в период 1968-1973 г.г.

Для пропуска же грузового поезда с электровозом необходима электрификация ВСЕХ (или почти всех) боковых приёмо-отправочных путей на каждой из промежуточных станций в пределах всего тягового участка. Причин для этого несколько: Постановка грузового поезда на обгон пригородной электричкой или пассажирским поездом дальнего следования, которые двигаются с более высокой участковой скоростью; стоянка грузового поезда на промежуточной станции участка по неприёму узла его назначения; незапланированная графиком стоянка в связи с неисправностью локомотива или состава; то же – в связи с ремонтными работами на впередилежащем перегоне (так наз. «окно») и некоторые другие объективные причины.

Для того, чтобы обеспечить нормальную работу участка Ленинград-Выборг в условиях применения электротяги грузовых поездов, в течение 1973 года было электрифицировано (по подсчётам автора этой статьи) в общей сложности не менее 48 боковых приёмо-отправочных путей на семнадцати станциях данного участка. А это – и установка дополнительных опор контактной сети, и подвешивание с последующей регулировкой систем несущего и контактного проводов, а также «воздушных стрелок» сопряжения вновь обустраиваемых станционных объектов электрификации с уже действующими на главных путях, по которым ни на один день не прекращалось движение пригородных электричек (монтажникам контактной сети предоставлялись лишь кратковременные технологические «окна»). Длина контактной подвески над каждым из таких боковых путей составляет, с учётом пространства в стрелочных горловинах и подхода к анкерным опорам, не менее километра.

Аналогичные работы проводились и на станциях других ранее электрифицированных для пригородного движения линий Ленинград-Финляндского узла, через которые проходила трасса грузового маршрута ЛСМ – Выборг. Это были станции Кушелевка, Пискарёвка и Ручьи. Здесь контактный провод появился, в общей сложности, над боковыми путями в количестве около полутора десятков.

Ещё одна непростая задача, которую успешно выполнили электрификаторы – усиление контактного провода на протяжении почти всего существовавшего ранее электрифицированного участка для пригородных поездов Выборгского направления. Дело в том, что по действующим нормативам, при работе сети с длительным током свыше 1 000 Ампер в контактном проводе стандартного сечения 100 мм2, такой контактный провод должен быть сдвоенным ^[2]. Это необходимо, чтобы предотвратить перегрев провода из-за теплового действия тока (чем больше сечение провода, тем меньше его нагрев при одинаковом значении пропускаемого тока). При этом, кратковременные пусковые токи во внимание не принимаются – важна длительность воздействия. Любой электропоезд того времени, имевший в своём составе, как правило, пять моторных вагонов, показывал суммарные значения тягового тока, близкие к 1000 А, лишь при разгоне, и то совсем недолго, поэтому контактный провод от Ленинграда до Выборга был подвешен одиночный. Но для грузового электровоза работа в длительном режиме с суммарным током по пантографу в 1200-1300 А – обыденное дело. Поэтому и пришлось подвешивать дополнительный второй контактный провод на полигоне работы грузовых электровозов, а это – 120 километров от Ланской до Лазаревки (из них 50 км двухпутного участка Ланская-Ушково), плюс два пути перегона Кушелевка-Пискарёвка, которые тоже первоначально имели подвеску с одиночным контактным проводом. Эти работы, весьма сложные и требовавшие большой аккуратности, также проводились в кратковременные технологические «окна», без длительных перерывов в движении электричек. При этом, ценой ошибки монтажа мог стать излом токоприёмников электропоезда, отправленного на модернизированный участок сразу после окончания очередного «окна».

Следующая техническая проблема, также успешно решённая электрификаторами в течение 1973 года, находилась, образно говоря, не в воздухе, а на земле. Из школьного курса физики мы хорошо знаем, что любой потребитель электроэнергии будет работать только тогда, если цепь, в которую он включён, замкнута. Электрифицированная железная дорога устроена таким образом, что прямым (плюсовым) проводом от источника – тяговой подстанции к потребителю – электровозу служит воздушная контактная подвеска. А в качестве обратного (минусового) провода используются рельсы. Для уменьшения переходного сопротивления этой минусовой цепи на рельсовых стыках применяются специальные соединители. Но рельсы используются также и как проводники для электрических цепей контроля свободности/занятости участков пути, необходимых для работы устройств электрической централизации на станциях и устройств автоматической блокировки на межстанционных перегонах. Каждая такая электрическая цепь требует разделения рельсовой сети на короткие изолированные участки. Как же избежать взаимного противоречия в работе устройств станционной автоматики и тягового электроснабжения? На помощь опять же пришли законы физики. Рельсовые цепи устройств электрической централизации работают на переменном токе частотой 50 Гц, а тяговые цепи – на постоянном токе. В изолированных стыках по концам контролирующих рельсовых цепей станционной автоматики устанавливаются дроссель-трансформаторы, которые представляют непреодолимую преграду для переменного тока, но при этом практически беспрепятственно пропускают ток постоянный. И вот такими устройствами – дроссель-трансформаторами с комплектами продольных, междурельсовых и междупутных соединителей были оборудованы все без исключения вновь электрифицируемые боковые пути промежуточных станций Выборгского тягового участка. Таким образом, была решена задача разделения электрических цепей тягового энергоснабжения и станционной автоматики, использующих в своей работе один и тот же элемент – рельсы.

С приходом на участок Ленинград-Выборг грузовых электровозов прогнозировалось значительное увеличение нагрузки на источники питания контактной сети. Поэтому на всех тяговых электроподстанциях, расположенных вдоль этого участка, заблаговременно были проведены работы по установке дополнительных питающих мощностей – понижающих трансформаторов и выпрямителей.

Нужно упомянуть ещё и о наличии на вновь организуемом участке обращения электровозов большого разводного моста через реку Неву, находящегося на пятом километре Финляндской Соединительной линии. По имеющимся сведениям, он стал первым в СССР разводным железнодорожным мостом, на котором была смонтирована контактная сеть ^[3]. Электрификаторам, работавшим на мосту, пришлось впервые в стране решать сложные технические задачи по обеспечению плавности прохода токоприёмников подвижного состава через воздушный промежуток между двумя смежными разводными пролётами, а также по исключению броска тягового тока в момент перехода токоприёмника через этот промежуток. Что и было достигнуто применением специальных уравнительных электрических соединений между контактными подвесками левой и правой половин моста.

Не были оставлены без внимания и эксплуатационные потребности нового вида тяги – электровозов. Как известно, лошади нужна конюшня, автомобилю – бензоколонка, а электровозу – пункт технического обслуживания (ПТОЛ). На вновь организуемом электротяговом участке ПТОЛ имелись на станциях Ленинград-Сортировочный-Московский (ЛСМ), Ручьи и Выборг-Товарный. Если в ЛСМ такой пункт обслуживал электровозы серии ВЛ23 ещё с 1962 года и никакого переоборудования не требовал, то два других до 1973 года принимали только тепловозы. Поэтому в комплексе подготовительных работ по запуску движения электровозов на Ленинград-Финляндском отделении Окт. ж.д. были предусмотрены электрификация деповских (тракционных) путей на ПТОЛ станций Ручьи и Выборг-Товарный, а также организация технического обслуживания и пескоснабжения электровозов серии ВЛ23 на ПТОЛ станции Ручьи.

У внимательного читателя здесь может возникнуть вопрос – а почему для межпоездного обслуживания грузовых электровозов были выбраны именно Ручьи? Ведь тяговый участок начинается и заканчивается на других станциях – ЛСМ и Выборг? Но выбор этот был отнюдь неслучайным. Во-первых, часть грузовых поездов, отправляющихся со станций Выборгского района Ленинградской области, где есть гранитные карьеры, следовала назначением до внутригородских станций Ленинград-Финляндского узла. А с них обратно шли составы-порожняки. Локомотив, приведший такой поезд, совершенно незачем было гнать на другой берег Невы, в депо станции ЛСМ, гораздо проще и ближе оказывался маршрут на ПТОЛ в Ручьях. Там же на смену заступала другая локомотивная бригада и выезжала под состав-порожняк, а электровозу во время пересменки делали техническое обслуживание, если это было необходимо.

Во-вторых, мост через реку Неву, по которому проходит Финляндская Соединительная линия – разводной. В период с апреля по ноябрь включительно движение поездов через него прекращается ежедневно (а точнее, еженощно) с 2.30 до 5.00. Некоторые грузовые поезда, подошедшие со стороны Выборга к Ленинград-Финляндскому узлу в начале периода разводки моста, не могут быть пропущены до конечной станции после окончания разводки вследствие окончания режима рабочего времени локомотивной бригады. Такие поезда доводит до станции назначения (ЛСМ) внутриузловой локомотив, а электровоз линейного движения также направляется в депо (ПТОЛ) на станцию Ручьи для смены локомотивных бригад.

И, наконец, в-третьих. Некоторые грузовые поезда, отправленные из Выборга, шли прямым маршрутом в сторону Мги-Волховстроя или на станции Ленинград-Витебского отделения дороги. И в том, и в другом случае таким поездам производилась смена локомотива в Ручьях. Электровоз шёл в депо (ПТОЛ), а под состав загоняли тепловоз, который вёл поезд дальше – эти участки в 1970-е г.г. ещё не были электрифицированы.

Остаётся только сожалеть, что на ПТОЛ станции Выборг-Товарный электровозам была предусмотрена лишь смена локомотивных бригад, но не было возможности провести техническое обслуживание (ТО). Из-за этого регулярно возникали ситуации, когда прибывший в Выборг с поездом локомотив приходилось гнать в нерабочем состоянии на станцию Ручьи или ЛСМ для проведения технического обслуживания исключительно из-за того, что срок эксплуатации электровоза от момента последнего ТО превысил нормативные 48 часов, или близок к этому. А принимать локомотив с просроченным ТО и вести на нём поезд категорически запрещено действующими инструкциями, ни один машинист на такое нарушение не пойдёт.

Когда все подготовительные технические работы на вновь организуемом тяговом участке были завершены, а машинисты линейной колонны локомотивного депо Выборг и их помощники прошли теоретическую переподготовку, настал черёд пропуска первого грузового поезда с электровозом. Это произошло 30 декабря 1973 года, когда электровоз серии ВЛ23 привёл поезд из Ленинграда-Сортировочного-Московского в Выборг-Товарный. Этот день и считается официальной датой запуска грузовой электротяги на Выборгском направлении Октябрьской ж.д. Но полностью тепловозы серии ТЭ3 уступили здесь место электровозам через полтора месяца – к середине февраля 1974 года. Это было обусловлено, во-первых, невозможностью одномоментно заменить довольно значительное количество локомотивов, задействованных в тяге поездов, которых на этом участке ежедневно проходило около 20 пар, а во-вторых, необходимостью сопровождения машинистом-инструктором каждой локомотивной бригады, впервые отправившейся в поездку на новом для себя виде тяги.

Какой же результат дала замена вида тяги с тепловозной на электрическую в движении грузовых поездов на Выборгском направлении? Помимо общеизвестных в таких случаях фраз о повышении экономичности, снижения влияния на окружающую среду, улучшении условий труда локомотивных бригад и т.п., следует упомянуть ещё о двух аспектах произошедших изменений, которые лучше всего заметны из кабины локомотива и хорошо прочувствованы машинистами, работавшими, подобно автору этого материала, как на электровозах, так и на тепловозах. Первый из них и, пожалуй, главный – это увеличение технической скорости движения поезда по участку за счёт более эффективного разгона после стоянок и меньшей потери скорости при взятии подъёмов. Обе составляющих первого аспекта являются следствием принципиального различия систем управления тягой на тепловозах и электровозах (в нашем случае – ТЭ3 и ВЛ23). Очень упрощённое объяснение этому явлению вот какое: Машинист тепловоза может в ручном режиме оперативно регулировать только число оборотов коленвала дизеля, а сила тока, поступающего в тяговые электродвигатели, изменяется под влиянием автоматической системы управления электропередачей, раз и навсегда отрегулированной в депо при реостатных испытаниях локомотива, и выдающей некий средний результат, который зависит, главным образом, от приложенной нагрузки на главный генератор. А на электровозе ток тяговых двигателей регулируется машинистом в режиме «здесь и сейчас», исходя из показаний электроприборов на пульте, внешних условий (вес поезда, состояние пути, погода и т.п.) и личного опыта машиниста. Поэтому на электровозе оказалось возможным вести условно тот же самый поезд, но при этом быстрее разогнавшись после стоянки и успешнее преодолев подъём, выйдя на его вершину с более высокой скоростью, чем это было бы на тепловозе. Особенно благотворно эта особенность электровозов сказалась на улучшении эксплуатации очень напряжённого в то время однопутного участка Ушково-Выборг, где грузовым поездам приходилось по нескольку раз останавливаться на промежуточных станциях для пропуска встречного потока, а затем разгоняться, выдержав установленные графиком значения времени перегонных ходов.

Другой аспект также уходит своими корнями в различие тяговых характеристик тепловозов и электровозов. Если грузовой поезд, особенно тяжеловесный, ведёт тепловоз и подходит к началу подъёма с максимально возможной для этого вида движения скоростью 70-80 км/час, то в процессе следования по подъёму скорость довольно быстро падает до 40, а то и до 30 км/час, а дальше – машина «упирается рогом», ревущие дизеля исходят клубами дыма, и вот наконец поезд выползает на вершину подъёма, и только полностью втянув весь свой состав, тепловоз начинает вновь разгоняться. На электровозе всё по-другому. Здесь важно как можно дольше удерживать относительно высокую скорость при движении по подъёму. Если же позволить ей упасть ниже 40 км/час, то при ведении тяжеловесного поезда могут начаться проблемы со сцеплением колёс с рельсами, а токи в тяговых двигателях «поползут» к критическим отметкам. Падение скорости при взятии подъёма с тяжеловесным поездом до 25 км/час было для локомотивов серии ВЛ23 неким рубежом, за которым могла последовать «остановка по требованию электровоза», вызов вспомогательного локомотива, сбой графика движения, разбор произошедшего у начальства и неминуемые оргвыводы. Но такое могло произойти не только и не столько по неопытности машиниста (что если и бывало, то в каких-то исключительных, единичных случаях), а зачастую и как правило, в результате выданного ограничения максимально допустимой скорости движения перед подъёмом из-за плохого состояния пути. И вот тут-то, после череды случаев невзятия подъёмов по «путейской» причине и грозных окриков из управления дороги, участки перед основными подъёмами Выборгского направления стали содержаться лучше, и серьёзные ограничения скорости в этих местах ушли в прошлое. В результате, получился ещё один косвенный и довольно неожиданный эффект от введения электротяги.

Успешная эксплуатация электровозов в грузовом движении на тяговом плече Ленинград-Выборг дала старт дальнейшему распространению этого прогрессивного вида тяги по железнодорожным линиям Карельского перешейка. В 1976 году электровозы ВЛ23 пошли по Приозерскому направлению до станции Кузнечное, годом позже контактный провод появился над участком Выборг-Лужайка, а в 1982 году передаточные грузовые поезда, следующие из Ручьёв через Заневский Пост на станцию Горы Ленинград-Московского отделения дороги и далее на Волховстрой, также повели электровозы. Таким образом, к середине 1980-х г.г. основной объём грузовой работы Ленинград-Финляндского отделения дороги, которое территориально полностью располагалось в пределах Карельского перешейка, стал выполняться посредством электрической тяги.

Дмитрий Верёвкин, 26.02.2024 г.

Использованная литература:
¹. Г. Афонина. «Краткие сведения о развитии отечественных железных дорог с 1838 по 1990 г.». ЦНТБ при МПС РФ, Москва, 1996.
². Исаев И.П., Фрайфельд А.В. «Беседы об электрической железной дороге». М., «Транспорт», 1989.
³. Критский С.В. «Петербург железнодорожный». СПб, 2023.

 

^ вверх

 

Добавьте Ваш комментарий :

Ваше имя:  (обязательно) E-mail  :  (не обязательно)

Добавить

---