«Нью-Йоркский метрополитен: Его строительство и оборудование»

Электростанция оснащена обширным комплектом инструментов для ремонтной и механической мастерской, которая располагается на главной галерее с северной стороны машинного зала.

5,000 K. W. ALTERNATOR—MAIN POWER HOUSE

ГЛАВА V

СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Energy from Engine Shaft to Third Rail

Выбранная для метрополитена система электроснабжения включает генерацию и распределение переменного тока и питание моторных вагонов постоянным током. Четыре года назад, когда инженерные планы находились на стадии рассмотрения, однофазный тяговый двигатель переменного тока находился еще в зачаточном состоянии, и, несмотря на заметный прогресс, достигнутый в его разработке в последнее время, его едва ли можно считать достигшим стадии, которая оправдывала бы какие-либо изменения в принятых планах, даже если бы такие изменения были легко возможны в настоящее время. Сравнительно ограниченная высота потолков (потолочное пространство), доступная в метрополитене, исключала использование системы подвесных проводников, и это ограничение в сочетании с очевидной целесообразностью создания системы, допускающей взаимозаменяемую эксплуатацию с линиями Манхэттенской железнодорожной системы, практически исключило трехфазные системы тяги и привело непосредственно к принятию системы постоянного тока с контактным рельсом.

ВИДЫ СБОКУ И С ТОРЦА АЛЬТЕРНАТОРА.

ВИД СБОКУ И ПОПЕРЕЧНЫЙ РАЗРЕЗ АЛЬТЕРНАТОРА С ЧАСТИЧНЫМ ВЫРЕЗОМ ДЛЯ ПОКАЗА КОНСТРУКЦИИ.

Поскольку предсказать с абсолютной точностью конечные условия движения, с которыми придется столкнуться, было сочтено непрактичным, генераторная установка была спроектирована с расчетом на обеспечение всех возможных потребностей движения, ожидаемых в течение года или двух с начала работы системы, в то время как планы позволяют осуществлять удобное и симметричное наращивание мощности для удовлетворения требований дополнительного спроса, который может возникнуть. Каждый экспресс-поезд будет состоять из пяти моторных вагонов и трех прицепных вагонов, а каждый местный (поезд местного сообщения) поезд будет состоять из трех моторных вагонов и двух прицепных вагонов. Вес каждого моторного вагона с максимальной полезной нагрузкой составляет 88 000 фунтов, а вес каждого прицепного вагона — 66 000 фунтов.

Принятые планы предусматривают наличие на начальном этапе электрического оборудования, способного обслуживать экспресс-поезда со средней скоростью около двадцати пяти миль в час, в то время как система управления и моторные блоки были выбраны таким образом, чтобы более высокие скорости до предела примерно в тридцать миль в час могли достигаться путем увеличения количества моторных вагонов, при условии, что опыт эксплуатации покажет возможность достижения таких более высоких скоростей с соблюдением безопасности.

Скорость местных поездов между Сити-холл и 96-й улицей составит в среднем около 15 миль в час, в то время как к северу от 96-й улицы как на ветке Вест-Сайд, так и на ветке Ист-Сайд их скорость в среднем составит около 18 миль в час из-за большего среднего расстояния между станциями местного сообщения.

В результате тщательного рассмотрения различных вариантов инженеры компании рекомендовали вырабатывать всю электроэнергию, необходимую для работы системы, на единой электростанции в виде трехфазного переменного тока напряжением 11 000 вольт, причем этот ток должен вырабатываться с частотой 25 периодов в секунду и подаваться по трехжильным кабелям к трансформаторам и преобразователям на подстанциях, расположенных надлежащим образом относительно путевой системы, где ток должен трансформироваться и преобразовываться в постоянный ток для подачи в контактный рельс при потенциале 625 вольт.

ОПЕРАТОРСКАЯ ГАЛЕРЕЯ НА ПОДСТАНЦИИ

GENERAL DIAGRAM OF 11,000 VOLT CIRCUITS IN MAIN POWER STATION

Расчеты, основанные на предполагаемых графиках движения, требуют для целей тяги, а также для отопления и освещения вагонов максимальной выдачи около 45 000 киловатт на контактном рельсе. С учетом потерь в распределительных кабелях, в трансформаторах и преобразователях это подразумевает общую генерирующую мощность приблизительно в 50 000 киловатт, а принимая во внимание возможность будущего расширения системы, было решено спроектировать и построить здание электростанции с расчетом на окончательную установку одиннадцати агрегатов по 5 000 киловатт для тягового тока в дополнение к осветительным агрегатам. Каждый 5 000-киловаттный агрегат способен выдавать в часы пик мощность 7 500 киловатт или примерно 10 000 электрических лошадиных сил, и, оставляя один агрегат в резерве, предполагаемая окончательная максимальная мощность электростанции составляет, таким образом, 75 000 киловатт или примерно 100 000 электрических лошадиных сил.

Power House

Электростанция подробно описана в другом месте этого издания, однако вполне уместно кратко упомянуть здесь некоторые соображения, определяющие выбор генерирующего агрегата и использование двигателей, а не паровых турбин.

МАСЛЯНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ — ГЛАВНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

Генерирующий агрегат мощностью 5 000 киловатт был выбран потому, что он представляет собой практически столь же крупный агрегат типа с непосредственным соединением, какой могут построить производители двигателей без использования более чем двух подшипников, — вариант, сочтенный нецелесообразным инженерами компании. Принятие меньшего агрегата потребовало бы большего пространства на полу и привело бы к крайней сложности в столь крупной установке, а с учетом быстрых изменений нагрузки, которые в условиях городского железнодорожного транспорта такого характера происходят утром и снова поздно днем, эксплуатировать его было бы чрезвычайно сложно.

Опыт работы манхэттенской установки показал, как и предполагалось при установке меньшей мощности, чем эта, что альтернаторы должны вводиться в работу с интервалами в двадцать минут для покрытия нагрузки на станцию по мере ее роста до максимума, достигаемого в часы пик.

После тщательного рассмотрения возможности использования паровых турбин в качестве первичных двигателей для вращения альтернаторов инженеры компании сделали выбор в пользу поршневых двигателей. Это решение было принято три года назад, и, хотя паровая турбина с того времени добилась значительного прогресса, лица, ответственные за это решение, укрепляются в своем мнении о том, что оно было мудрым.

ЧАСТЬ ОТСЕКОВ СБОРНЫХ ШИН — ГЛАВНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

Alternators

Альтернаторы тесно напоминают те, которые установлены Манхэттенской железнодорожной компанией (ныне Манхэттенское подразделение Компании Interborough Rapid Transit) на ее электростанции на реке Ист-Ривер между 74-й и 75-й улицами. Однако они отличаются тем, что стационарный статор (якорь) разделен на семь отливок вместо шести, а также деталями обмотки якоря. Они представляют собой трехфазные машины, выдающие переменные токи частотой двадцать пять периодов при эффективном потенциале 11 000 вольт. Их высота составляет 42 фута, диаметр вращающейся части — 32 фута, ее масса — 332 000 фунтов, а общая масса машины — 889 000 фунтов. Конструкция агрегата «двигатель-динамо» исключает вспомогательный маховик, обычно использовавшийся в конструкции крупных агрегатов с прямым соединением до возведения манхэттенской электростанции, причем масса и размеры вращающегося поля альтернатора подобраны по отношению к крутящему моменту двигателя таким образом, чтобы обеспечить высокую равномерность вращения, в то время как такая конструкция приводит к сужению двигателя и уменьшению длины валов двигателя между подшипниками.

ВИД СЗАДИ НА ОТСЕКИ СБОРНЫХ ШИН — ГЛАВНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

ЛИНИЯ БЛОКОВ КАНАЛОВ ЧЕРЕЗ 58-Ю УЛИЦУ — 32 КАНАЛА

Конструкция вращающихся частей альтернаторов обеспечивает очень высокую прочность и, как следствие, способность противостоять тенденции к разрыву и разрушению в случае временной ненормальной скорости из-за какого-либо происшествия. Ступица вращающегося поля выполнена из литой стали, а обод поддерживается не обычными спицами, а двумя клиньями из катаной стали. Конструкция вращающегося поля проиллюстрирована на страницах 91 и 92. Угловая скорость вращающегося поля удивительно равномерна. Этот результат обусловлен в первую очередь тем, что крутящий момент четырехцилиндрового двигателя гораздо более равномерлен, чем, например, у обычного двухцилиндрового двигателя. Большая маховая масса вращающегося элемента машины также существенно способствует обеспечению равномерности вращения.

ГЛАВНЫЙ ПУЛЬТ УПРАВЛЕНИЯ НА ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

ПУЛЬТ УПРАВЛЕНИЯ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ — ГЛАВНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

Альтернаторы имеют сорок полюсов возбуждения и работают на скорости семьдесят пять оборотов в минуту. Магниты возбуждения образуют периферию вращающегося поля, причем полюса и обод поля набраны из стальных пластин, соединенных в «ласточкин хвост» с приводным крестовином. Тяжелые стальные концевые пластины сболчены вместе, причем пакеты листовой стали образуют стыки вразбежку посредине полюса. Катушки возбуждения закреплены медными клиньями, которые подвергаются только деформациям сдвига. В теле полюсов с интервалами примерно в три дюйма предусмотрены вентиляционные зазоры, причем эти зазоры совпадают с соответствующими воздушными каналами во внешнем якоре. Обмотка возбуждения состоит из медной полосы на ребре глубиной в один слой с волокнистым материалом, зацементированным между витками, причем края полосы остаются открытыми.

КАНАЛЫ ПОД ПЛАТФОРМОЙ ПАССАЖИРСКОЙ СТАНЦИИ — 64 КАНАЛА

Якорь является неподвижным и располагается снаружи поля. Он состоит из набранного из листов кольца с пазами на внутренней поверхности и поддерживается массивной внешней чугунной рамой. Якорь, как отмечалось, состоит из семи сегментов, причем самый верхний сегмент имеет форму небольшого замкового камня. Его можно легко снять, обеспечивая доступ к любой катушке возбуждения, которую таким образом можно легко демонтировать и заменить. Обмотка якоря состоит из U-образных медных стержней в частично закрытых пазах. На один паз приходится по четыре стержня, а на одну фазу на один полюс — по три паза. Стержни в любом пазу могут быть извлечены из якоря без демонтажа рамы. Альтернаторы, разумеется, имеют независимое возбуждение, а потенциал используемого тока возбуждения составляет 250 вольт.

Что касается регулирования, гарантия производителя заключается в том, что при коэффициенте мощности 100 процентов в случае сброса полной номинальной нагрузки электродвижущая сила возрастет на 6 процентов при постоянной скорости и постоянном возбуждении. Гарантия в отношении КПД заключается в следующем: При неиндуктивной нагрузке КПД альтернаторов составит не менее 90,5 процента при четверти нагрузки; 94,75 процента при половине нагрузки; 96,25 процента при трех четвертях нагрузки; 97 процентов при полной нагрузке и 97,25 процента при перегрузке в одну четверть. Эти цифры относятся, разумеется, к электрическому КПД и не включают потери на вентиляцию и трение в подшипниках. Машины спроектированы для работы при номинальной полной нагрузке с повышением температуры не более чем на 35 градусов Цельсия по истечении двадцати четырех часов.

THREE-CONDUCTOR NO. 000 CABLE FOR 11,000 VOLT DISTRIBUTION

Exciters

Для подачи тока возбуждения на поля альтернаторов и питания электродвигателей вспомогательного оборудования предусмотрено пять динамо-машин постоянного тока мощностью по 250 киловатт. Они выдают ток с потенциалом 250 вольт. Две из них приводятся в действие двигателями морского типа мощностью по 400 лошадиных сил, с которыми они напрямую соединены, в то время как остальные три агрегата сопряжены напрямую с трехфазными индукционными двигателями мощностью по 365 лошадиных сил, работающими при напряжении 400 вольт. Аккумуляторная батарея, способная выдавать 3 000 ампер в течение одного часа, используется совместно с динамо-машинами, предназначенными для возбуждения альтернаторов. Пять динамо-машин постоянного тока соединены с коммутационной аппаратурой таким образом, что каждый агрегат может по желанию подключаться либо к цепям возбуждения, либо к цепям питания вспомогательных двигателей.

Альтернаторы, для которых спроектирована новая электростанция Interborough, будут выдавать на сборные шины 100 000 электрических лошадиных сил. Ток, выдаваемый этими альтернаторами, меняет направление пятьдесят раз в секунду, и при подключении только что вводимых в работу динамо-машин к тем, которые уже находятся в эксплуатации, допустимая разница в фазовых соотношениях в момент замыкания цепи составляет, разумеется, лишь долю пятидесятой доли секунды. Когда речь идет о столь огромной управляемой мощности, столь высоком потенциале и столь жестких требованиях к скорости в отношении синхронной работы, очевидно, что совершенство управления, достигнутое на некоторых наших современных электростанциях, является далеко не последней их характеристикой.

Switching Apparatus

Выключатель, используемый для цепей напряжением 11 000 вольт, сконструирован таким образом, что замыкание и размыкание цепей происходит под маслом, причем выключатель имеет электрический привод. Используются два полных и независимых комплекта сборных шин, и соединения выполнены так, что каждый альтернатор и каждый фидер могут быть подключены к любому из этих комплектов сборных шин по воле оператора. От альтернаторов к сборным шинам ток проходит сначала через выключатель альтернатора, а затем поочередно через один из двух селекторных выключателей, которые подключены соответственно к двум комплектам сборных шин.

ВНУТРЕННЯЯ СТЕНА ТОННЕЛЯ С 64 КАНАЛАМИ

Предусмотрено в общей сложности до двенадцати подстанций, к каждой из которых может быть подключено до восьми фидеров, если развитие бизнеса компании потребует такого количества. Однако в настоящее время требуется восемь подстанций, причем для некоторых из них необходимо не более чем по три фидера. Совокупное количество фидеров, установленных для первоначальной эксплуатации системы метрополитена, составляет тридцать четыре.

Каждая фидерная цепь снабжена масляным выключателем типа H, который может замыкаться и размыкаться оператором по усмотрению, а также автоматически размыкаться в случае аномального протекания тока через фидер. Фидеры организованы в группы, причем каждая группа получает питание от комплекта вспомогательных сборных шин, которые, в свою очередь, получают питание от одного или другого комплекта главных сборных шин; средства выбора предусмотрены, как и в случае цепей генераторов, парой селекторных выключателей, в данном случае называемых групповыми выключателями. На схеме на странице 93 проиллюстрированы основные особенности устройства и соединений цепей напряжением 11 000 вольт на электростанции.

СМОТРОВЫЕ КОЛОДЦЫ В БОКОВОЙ СТЕНЕ МЕТРОПОЛИТЕНА

Любой выключатель может быть разомкнут или замкнут по усмотрению оператора, находящегося у описанного пульта управления. Выключатели генераторов также снабжены реле автоматической защиты от перегрузки и обратного тока, а выключатели фидеров, как упоминалось выше, снабжены реле автоматической защиты от перегрузки. Эти реле перегрузки имеют выдержку времени, которую можно настроить на размыкание выключателя по истечении заданного времени в диапазоне от 0,3 до 5 секунд.

ПЛАН РАСПОЛОЖЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ПОДСТАНЦИЯ № 14

Масляный выключатель типа H приводится в действие электродвигателем посредством механизма, включающего мощные пружины, которые замыкают и размыкают выключатель с высокой скоростью. При размыкании этот выключатель создает на каждой из трех сторон цепи по два разрыва, соединенных последовательно друг с другом. Каждая сторона цепи отделена от остальных путем размещения в закрытом отсеке, стены которого выполнены из кирпича и талькохлорита (мыльного камня). Общая конструкция выключателя проиллюстрирована на фотографии на странице 94.

ПОПЕРЕЧНЫЙ РАЗРЕЗ ПОДСТАНЦИИ № 14

ИНТЕРЬЕР ПОДСТАНЦИИ № 11

ПРОДОЛЬНЫЙ РАЗРЕЗ ПОДСТАНЦИИ № 14

Подобно всем токоведущим частям выключателей, сборные шины заключены в отдельные отсеки. Они изготовлены из кирпича, причем напротив всех точек опирания сборных шин на изоляторы предусмотрены небольшие дверцы для осмотра и обслуживания. На фотографиях на страницах 95 и 96 показаны виды части отсеков сборных шин и выключателей.

ДВЕ ГРУППЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Масляные выключатели и групповые сборные шины расположены на основном этаже и тянутся вдоль стены машинного зала со стороны 59-й улицы на расстояние около 600 футов. Главные сборные шины организованы в две линии кирпичных отсеков, которые размещены под полом машинного зала. Эти сборные шины расположены вертикально и находятся непосредственно под рядами масляных выключателей, расположенных на основном этаже электростанции. Над этими рядами масляных выключателей и групповых сборных шин сооружены галереи, которые тянутся по всей длине электростанции, и на первой из этих галерей в точке, противоположной середине электростанции, расположены пульт управления и приборный щит, с помощью которых ответственный оператор регулирует и направляет всю выдаваемую мощность станции, поддерживая подачу электроэнергии, во все времена соответствующую потребностям транспортной службы.

МОТОР-ГЕНЕРАТОРЫ И ПАНЕЛЬ АККУМУЛЯТОРОВ ДЛЯ ЦЕПЕЙ УПРАВЛЕНИЯ — ПОДСТАНЦИЯ

1,500 K. W. ROTARY CONVERTER

The Control Board

Пульт управления показан на фотографии на странице 97. Каждый выключатель генератора, каждый селекторный выключатель, каждый групповой выключатель и каждый фидерный выключатель на основном этаже представлен здесь небольшим выключателем. Маленький выключатель подключен к цепи управления, которая получает питание энергией напряжением 110 вольт от небольшого мотор-генераторного агрегата и аккумуляторной батареи. Электродвигатели, приводящие в действие крупные масляные выключатели на основном этаже, питаются от этого управляющего тока напряжением 110 вольт, и таким образом, находясь в руках оператора, управляющие выключатели замыкают или размыкают относительно слабые управляющие токи, которые, в свою очередь, замыкают или размыкают выключатели в главных силовых цепях. Управляющие выключатели систематически смонтированы на пульте управления настольного типа в сочетании с имитированными сборными шинами и другими видимыми (но не реальными) металлическими соединениями, причем все это в любой момент времени представляет собой правильную схему существующих соединений главных силовых цепей. Каждый раз, когда оператор изменяет соединение путем замыкания или размыкания одного из главных выключателей, он неизбежно изменяет свою схему так, чтобы она отображала новые условия, установленные замыканием или размыканием главного выключателя. В связи с каждым управляющим выключателем используются две небольшие круглые сигнальные лампы («бычий глаз»): одна красная, указывающая на то, что соответствующий главный выключатель замкнут, другая зеленая, указывающая на то, что он разомкнут. Эти лампы загораются, когда движущаяся часть главного выключателя достигает приблизительно конца своего хода. Следовательно, если по какой-либо причине перемещение управляющего выключателя не приведет в действие главный выключатель, лампа-индикатор не загорится.

МОТОР-ГЕНЕРАТОРНЫЙ АГРЕГАТ, ПИТАЮЩИЙ ПЕРЕМЕННЫМ ТОКОМ ЦЕПИ АВТОБЛОКИРОВКИ, И ПУСКОВОЙ АГРЕГАТ МОТОР-ГЕНЕРАТОРА

Пульт управления разделен на две части: одна — для подключения генераторов к сборным шинам, а другая — для подключения фидеров к сборным шинам. На чертеже на странице 97 в плане показаны основные элементы пульта управления.

The Instrument Board

Вид спереди приборного щита показан на странице 97. На этом щите размещены все указывающие приборы для генераторов и фидеров. На нем также установлены калибровочные приборы и часы. На иллюстрации панели генераторов показаны слева, а фидерные панели — справа. Для панелей генераторов используются приборы вертикального стрелочного типа (edgewise). Каждый вертикальный ряд включает измерительные приборы для одного генератора. Начиная сверху и перечисляя их по порядку, эти приборы таковы: три амперметра (по одному на каждую фазу), вольтметр, показывающий ваттметр, указатель коэффициента мощности и амперметр цепи возбуждения. Прибор с круглым циферблатом, показанный в нижней части каждого ряда приборов, представляет собой трехфазный регистрирующий ваттметр.

Панель, расположенная ближе к центру щита между панелями генераторов и фидерными панелями, несет стандартные приборы, используемые для удобной калибровки приборов генераторов и фидеров. На задней стороне щита предусмотрена возможность удобного подключения стандартных приборов последовательно с приборами, подлежащими сличению. Панель, на которой установлены стандартные приборы, также несет амперметры, используемые для измерения тока во вспомогательных цепях на электростанции.

Для фидерного щита используются приборы с круглым циферблатом, и для каждого фидера предусмотрен один прибор, а именно амперметр. Каждый вертикальный ряд включает амперметры, принадлежащие фидерам, которые питают определенную подстанцию, и слева направо они располагаются в следующем порядке: подстанции № 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 и 18; для четырех дополнительных подстанций оставлены пустые места. Каждый горизонтальный ряд включает амперметр, принадлежащий фидерам, которые питаются через определенный групповой выключатель.

Такое расположение по вертикальным и горизонтальным линиям, обозначающим соответственно фидеры к заданным подстанциям и фидеры, подключенные к различным групповым выключателям, призвано облегчить работу оператора. Беглый взгляд вниз по вертикальному ряду без необходимости дотягиваться до шкакал приборов подскажет ему, делят ли фидеры нагрузку на заданную подстанцию с приблизительным равенством. Фидеры к разным подстанциям обычно несут разные нагрузки, и, вообще говоря, взгляд вдоль горизонтального ряда не передает никакой информации особой важности. Если же по какой-либо причине оператор захочет узнать приблизительную суммарную нагрузку на группу фидеров, такое систематическое расположение приборов оказывается полезным.

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ЩИТ ДЛЯ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА СИСТЕМЫ АВТОБЛОКИРОВКИ — НА ПОДСТАНЦИИ

ЭКСТЕРЬЕР ПОДСТАНЦИИ № 18

Alternating Current Distribution to Sub-Stations Power House Ducts and Cables

От генераторов до выключателей генераторов трехфазные переменные токи напряжением 11 000 вольт передаются по одножильным кабелям с изоляцией из пропитанной маслом кабельной бумаги (oil cambric), толщина слоя которой составляет 12/32 дюйма. Эти проводники проложены в каналах из обожженной глины. От выключателей динамо-машин до сборных шин и от сборных шин до групповых и фидерных выключателей применяется вулканизированная резиновая изоляция, содержащая 30 процентов чистого каучука Парама. Толщина изолирующего слоя составляет 9/32 дюйма, а проводники поддерживаются фарфоровыми изоляторами.

Conduit System for Distribution

От электростанции до метрополитена на 58-й улице и Бродвее проложено две линии кабельных каналов, каждая из которых включает тридцать два канала. Эти каналы расположены на противоположных сторонах улицы. Расположение каналов — 8 x 4, как показано на разрезе на странице 96.

ЭКСТЕРЬЕР ПОДСТАНЦИИ № 11

Расположение и устройство каналов вдоль линии метрополитена проиллюстрированы на фотографиях на страницах 98 и 99, на которых показаны соответственно участок каналов с одной стороны метрополитена между пассажирскими станциями и участок каналов с одной стороны метрополитена под платформой пассажирской станции. От Сити-холла до 96-й улицы (за исключением участка через тоннель под Парк-авеню) с каждой стороны метрополитена предусмотрено по шестьдесят четыре канала. К северу от 96-й улицы шестьдесят четыре канала предусмотрены для линий западной стороны и такое же количество — для линий восточной стороны. Между пассажирскими станциями эти каналы служат частью боковых стен метрополитена и располагаются в тридцать два канала по высоте и в два канала по ширине. Под платформой пассажирских станций это расположение несколько варьируется из-за местных препятствий, таких как трубы, канализационные коллекторы и т. д., которые необходимо было принимать во внимание при строительстве станций. План, показанный на странице 98, тем не менее, является типовым.

Необходимость перевода кабелей из схемы каналов 32 x 2 вдоль стены тоннеля в схемы каналов 8 x 8 и 16 x 4 под пассажирскими платформами сопряжена со значительными трудностями в обеспечении надлежащей поддержки и защиты кабелей в смотровых колодцах на концах станционных платформ. В целях минимизации риска прерывания движения из-за возможного повреждения значительного числа кабелей в одном из таких смотровых колодцев в результате короткого замыкания в одном кабеле, все кабели, за исключением мест соединений, покрыты двумя слоями асбеста общей толщиной в полный 1/4 дюйма. Этот асбест специально подготовлен и нанесен путем обмотки кабеля двумя лентами шириной по 3 дюйма каждая, причем внешняя лента перекрывает линию стыка между соседними витками внутренней ленты, а все изделие по месту установки пропитано раствором силиката натрия. Сами соединения покрыты двумя слоями асбеста, удерживаемыми на месте стальной лентой, наложенной спирально. Для распределения механических напряжений в кабелях внутри смотровых колодцев используются радикальные опоры различной кривизны, изготовленные из ковкого чугуна. На фотографии на странице 100 проиллюстрировано расположение кабелей в одном из таких смотровых колодцев.

ПУЛЬТ УПРАВЛЕНИЯ — ПОДСТАНЦИЯ № 11

В целях дальнейшего уменьшения риска прерывания движения из-за сбоя в энергоснабжении каждая подстанция к югу от 96-й улицы получает переменный ток от электростанции по кабелям, проложенным по противоположным сторонам метрополитена. Для защиты свинцовых оболочек кабелей от повреждений в результате электролиза между оболочками и железными кронштейнами в смотровых колодцах проложены резиновые изолирующие прокладки толщиной 1/6 дюйма.

Cable Conveying Energy from Power House to Sub-Stations

Кабели, используемые для передачи энергии от электростанции к различным подстанциям, имеют общую протяженность приблизительно 150 миль. Кабель, применяемый для этой цели, состоит из трех медных проводников скрученной конструкции, каждый из которых содержит девятнадцать проволок, при этом диаметр образованного таким образом скрученного проводника составляет 2/5 дюйма. Используется бумажная изоляция, и тройной кабельный жгут заключен в свинцовую оболочку толщиной 9/64 дюйма. Каждый проводник отделен от соседних и от свинцовой оболочки изоляцией из обработанной бумаги толщиной 7/16 дюйма. Наружный диаметр кабелей составляет 2-5/8 дюйма, а масса — 8-1/2 фунта на погонный фут. На заводах изготовленный кабель нарезался на отрезки, соответствующие расстоянию между смотровыми колодцами, и каждый отрезок подвергался суровым испытаниям, включая приложение к изоляции переменного напряжения 30 000 вольт в течение тридцати минут. Эти кабели были смонтированы под надзором инженеров Компании Interborough, и после выполнения соединений каждый готовый кабель от электростанции до подстанции испытывался приложением переменного напряжения 30 000 вольт в течение тридцати минут между каждым проводником и его соседями, а также между каждым проводником и свинцовой оболочкой. На фотографии на странице 98 проиллюстрирована конструкция этого кабеля.

Sub-Station

Трехфазный переменный ток, вырабатываемый на электростанции, передается по высоковольтной кабельной системе на восемь подстанций, содержащих необходимое трансформаторное и преобразовательное оборудование. Эти подстанции спроектированы и расположены следующим образом:

СХЕМЫ ФИДЕРНЫХ И ОБРАТНЫХ ЦЕПЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Подстанция № 11 — Сити-холл-Плейс, 29-33.

Подстанция № 12 — 19-я улица Ист, 108-110.

Подстанция № 13 — 53-я улица Вест, 225-227.

Подстанция № 14 — 96-я улица Вест, 264-266.

Подстанция № 15 — 143-я улица Вест, 606-608.

Подстанция № 16 — 132-я улица Вест, 73-77.

Sub-station No. 17—Hillside Avenue, 301 feet West of Eleventh Avenue.

Sub-station No. 18—South side of Fox Street (Simpson Street), 60 feet north of Westchester Avenue.

ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ФИДЕРА К КОНТАКТНОМУ РЕЛЬСУ

СТЫК КОНТАКТНОГО РЕЛЬСА С НАКЛАДКОЙ

Преобразовательный агрегат, выбранный для приема переменного тока и выдачи постоянного тока на путь и т. д., имеет мощность 1500 киловатт с возможностью несения 50-процентной перегрузки в течение трех часов. Средняя площадь городского земельного участка составляет 25 х 100 футов, а участок под подстанцию, состоящий из двух смежных участков примерно такого размера, позволяет установить максимум восемь преобразователей по 1500 киловатт с необходимыми трансформаторами, распределительным щитом и другим вспомогательным оборудованием. При проектировании подстанций был выбран тип здания с центральным световым колодцем. Типовая организация оборудования проиллюстрирована на плане земли и в вертикальном разрезе на страницах 101, 102 и 103 и предусматривает, как показано, две линии преобразователей, причем три трансформатора, питающие каждый преобразователь, расположены между ним и смежной боковой стеной. Распределительный щит расположен в задней части подстанции. Центральная шахта обеспечивает отличное освещение и вентиляцию машинного зала. Металлические конструкции подстанций спроектированы с расчетом на добавление двух этажей для аккумуляторных батарей, если в будущем будет принято решение о целесообразности добавления такого вспомогательного оборудования.

СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ПЕРЕМЫЧКИ КОНТАКТНОГО РЕЛЬСА

Необходимое оборудование подстанций подразумевает участки размером приблизительно 50 х 100 футов; подстанции № 14, 15, 17 и 18 имеют практически именно такой размер. Подстанции № 11 и 16 имеют длину 100 футов, но поскольку приобретенные в этих случаях участки имеют необычную ширину, эти подстанции имеют ширину примерно 60 футов. Подстанция № 12 из-за ограниченной площади земли имеет ширину всего 48 футов и длину 92 фута. На каждой из подстанций, кроме № 13, предусмотрены фундаменты для восьми преобразователей; подстанция № 13 содержит фундаменты для перспективной установки десяти преобразователей.

ФИДЕРЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА ОТ СМОТРОВОГО КОЛОДЦА К КОНТАКТНОМУ РЕЛЬСУ

Назначение электрического оборудования на подстанциях, как уже отмечалось, заключается в преобразовании энергии переменного тока высокого потенциала, поступающей от электростанции по трехфазным кабелям, в постоянный ток, приспособленный для питания двигателей, которыми укомплектован подвижной состав. Это оборудование включает трансформаторы, преобразователи и определенные вспомогательные устройства меньшего значения. Трансформаторы, которые скомпонованы в группы по три, принимают трехфазный переменный ток с потенциалом примерно 10 500 вольт и передают эквивалентную энергию (за вычетом потерь на трансформацию около 2 процентов) на преобразователи с потенциалом около 390 вольт. Преобразователи, получая эту энергию от своих групп трансформаторов, в свою очередь передают ее (за вычетом потерь примерно 4 процентов при полной нагрузке) в виде постоянного тока с потенциалом 625 вольт на сборные шины распределительных щитов постоянного тока, откуда она по изолированным кабелям подается на контактные рельсы. Фотография на странице 102 представляет собой общий вид интерьера одной из подстанций. Экстерьер подстанций № 11 и 18 показан на странице 107.

КОНТАКТНЫЕ РЕЛЬСЫ С КОНЕЧНЫМИ ОДНОУКЛОННЫМИ КОНЦАМИ

Иллюстрация на странице 108 выполнена по фотографии, снятой на одной из галерей распределительного щита. На подстанциях, как и на электростанции, цепи переменного тока высокого потенциала замыкаются и размыкаются масляными выключателями, которые приводятся в действие электродвигателями, управляемыми, в свою очередь, цепями постоянного тока напряжением 110 вольт. Используются мнемонические пульты настольного типа, как и на электростанции, но на подстанциях они, разумеется, относительно невелики и не содержат сложностей.

Приборный щит поддерживается железными колоннами и установлен на достаточной высоте над пультом управления, чтобы оператор, глядя на пульт управления и приборы, мог смотреть поверх пола подстанции, не поворачивая головы. Выключатели цепей постоянного тока управляются вручную и расположены на панелях справа и слева от пульта управления.

Новой и важной особенностью, внедренной (как полагается, впервые) на этих подстанциях, является размещение в отдельных кирпичных отсеках автоматических выключателей в цепях фидеров постоянного тока. Эти отсеки автоматических выключателей показаны на фотографии на странице 93 и находятся на линии напротив панелей, несущих прямые фидерные выключатели, причем каждый автоматический выключатель расположен в отсеке прямо напротив панели, на которой находится выключатель, принадлежащий соответствующей цепи. Такое решение эффективно предотвратит повреждение других частей оборудования распределительного щита при автоматическом срабатывании автоматических выключателей в условиях короткого замыкания. Оно также способствует устранению риска для оператора и, следовательно, повышает его уверенность и точность при манипуляциях с выключателями с ручным управлением.

УСТАНОВКА КОНТАКТНОГО РЕЛЬСА И ЗАЩИТНОГО КОЖУХА

Трехжильные кабели, передающие трехфазные токи от электростанции, прокладываются через плиточные каналы от смотровых колодцев, расположенных на улице прямо перед каждой подстанцией, в заднюю часть подстанции, где конец кабеля подсоединяется непосредственно под его масляным выключателем. Три проводника, теперь уже хорошо разделенные, идут вертикально к неподвижным клеммам выключателя. На каждой подстанции установлен только один комплект сборных шин переменного тока высокого потенциала, и между каждым входящим кабелем и этими сборными шинами включен масляный выключатель. Аналогичным образом, между каждым преобразовательным агрегатом и сборными шинами в цепь высокого потенциала включен масляный выключатель. Сборные шины расположены так, что их можно разделить на любое число секций, не превышающее число преобразовательных агрегатов, с помощью подвижных перемычек, которые в своем нормальном состоянии составляют часть сборных шин.

Каждый из масляных выключателей между входящими цепями и сборными шинами рассчитан на автоматическое управление и оснащен реле обратного тока, которое в случае короткого замыкания в его кабеле фидера переменного тока размыкает выключатель и тем самым отключает кабель от подстанции без создания помех для работы других кабелей или преобразовательного оборудования.

ИЗОЛЯТОР КОНТАКТНОГО РЕЛЬСА

Direct Current Distribution from Sub-Stations

Систему электрических проводников, предназначенную для передачи постоянного тока от подстанций к движущимся поездам, удобнее всего описать, начав с контактного, или так называемого третьего рельса. К югу от 96-й улицы среднее расстояние между подстанциями составляет примерно 12 000 футов, а к северу от 96-й улицы среднее расстояние составляет около 15 000 футов. Каждый путь, разумеется, снабжен контактным рельсом. Имеется четыре пути и, следовательно, четыре контактных рельса от Сити-холла до 96-й улицы, три от 96-й улицы до 145-й улицы на Западной стороне, два от 145-й улицы до Дикман-стрит и три от Дикман-стрит до северного терминала ответвления Западной стороны системы. Начиная с 96-й улицы, Восточная сторона имеет два пути и два контактных рельса до Мотт-авеню, а от этой точки до терминала на 182-й улице — три пути и три контактных рельса.

КОНТАКТНЫЙ БАШМАК И ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ

Контактные рельсы к югу от Рид-стрит питаются от подстанции № 11; от Рид-стрит до 19-й улицы они питаются от подстанций № 11 и 12; от 19-й улицы они питаются от подстанций № 12 и 13; от последней названной точки до 96-й улицы они питаются от подстанций № 13 и 14; от 96-й улицы до 143-й улицы на Западной стороне они питаются от подстанций № 14 и 15; от 143-й улицы до Дикман-стрит они питаются от подстанций № 15 и 17; и от этой точки до терминала они питаются от подстанции № 17. На ответвлении Восточной стороны контактные рельсы от 96-й улицы до 132-й улицы питаются от подстанций № 14 и 16; от 132-й до 165-й улицы они питаются от подстанций № 16 и 18; и от 165-й до 182-й улицы они питаются от подстанции № 18.

Каждый контактный рельс изолирован от всех контактных рельсов, принадлежащих соседним путям. Это делается для того, чтобы в случае схода с рельсов или другого происшествия, требующего прерывания движения на данном пути, поезда могли эксплуатироваться по другим путям, имеющим свои отдельные и независимые каналы подачи электроэнергии. Чтобы внести ясность, мы можем рассмотреть тот участок метрополитена, который лежит между Рид-стрит и 19-й улицей. Этот участок оборудован четырьмя путями, и контактный рельс для каждого пути вместе с фидерами постоянного тока, питающими его от подстанций № 11 и 12, электрически изолированы от всех других цепей. Из каждой пары путевых рельсов один используется для системы автоматической блокировки и, следовательно, не используется как часть отрицательной или обратной стороны системы постоянного тока. Однако остальные четыре путевых рельса соединены стыковыми соединителями и вместе с отрицательными фидерами образуют обратную цепь путей или отрицательную сторону системы постоянного тока.

На схеме на странице 109 проиллюстрированы соединения контактных рельсов, путевых рельсов, а также положительных и отрицательных фидеров. Все отрицательные, равно как и положительные фидеры представляют собой кабели сечением 2 000 000 круговых дюймов (c. m.) в свинцовой оболочке. В аварийной ситуации, как, например, в случае разрушения нескольких кабелей в смотровом колодце, они, следовательно, являются взаимозаменяемыми. Соединения выполнены так, чтобы минимизировать «падение напряжения в путях», что будет очевидно при рассмотрении схемы. Электрическое разделение нескольких контактных рельсов и подключенных к ним положительных фидеров обеспечивает еще одно важное преимущество, позволяя использовать на подстанциях автоматические выключатели постоянного тока умеренного размера и мощности, которые можно настроить на автоматическое размыкание при гораздо меньших токах, чем это было бы практически возможно, если бы все контактные рельсы были электрически соединены, снижая тем самым предельный ток и, следовательно, интенсивность электрических дуг, которые могли бы возникнуть в метрополитене в случае короткого замыкания между контактным рельсом и землей.

Сам контактный рельс выполнен из специальной мягкой стали для обеспечения высокой проводимости. Его состав, по данным испытаний, следующий: углерод — от 0,08 до 0,15; кремний — 0,05; фосфор — 0,10; марганец — от 0,50 до 0,70; и сера — 0,05. Его сопротивление составляет не более чем восьмикратное сопротивление чистой меди равного поперечного сечения. Выбранный профиль весит 75 фунтов на ярд. В основном используется длина 60 футов, но в некоторых случаях применяются отрезки длиной 40 футов. Контактные рельсы соединены четырьмя соединителями суммарным сечением 1 200 000 круговых дюймов (c. m.). Соединители изготовлены из гибкой меди, и их клеммы приклепаны к стали гидравлическими прессами, развивающими усилие 35 тонн. Установленные соединители закрыты специальными накладками из ковкого чугуна, которые обеспечивают выравнивание рельсов по оси. Каждый отрезок рельса закреплен на анкерах в средней точке, а между торцами соседних рельсов оставлен небольшой зазор для расширения и сжатия, которое в метрополитене благодаря относительно небольшому изменению температуры будет сведено к минимуму. На фотографиях на страницах 110 и 111 проиллюстрирован способ установки соединителей на рельсе и показан соединенный стык, дополненный установкой накладок.

Контактный рельс установлен на блочных изоляторах, поддерживаемых отливками из ковкого чугуна. Отливки из того же материала используются для закрепления контактного рельса в нужном положении на изоляторах. Фотография изолятора с его отливками показана на странице 113.

Track Bonding

Путевые рельсы имеют длину 33 фута, соответствуют профилю Американского общества гражданских инженеров (ASCE) и весят 100 фунтов на ярд. Как уже говорилось, один рельс в каждом пути используется для целей сигнализации, а другой используется как часть обратного проводника энергетической системы. Соседние рельсы, используемые для последней цели, соединены двумя медными соединителями общим сечением 400 000 круговых дюймов (c. m.). Эти соединители прочно приклепаны в шейку рельса с помощью винтовых соединительных прессов. Они закрыты стыковыми накладками, сконструированными так, чтобы оставлять достаточный зазор для соединителя.

Обратные рельсы через частые интервалы соединены поперечными перемычками с целью выравнивания токов, протекающих по ним.

Contact Rail Guard and Collector Shoe

Компания Interborough предусмотрела защитное ограждение в виде доски шириной 8-1/2 дюйма и толщиной 1-1/2 дюйма, которая удерживается в горизонтальном положении непосредственно над рельсом, как показано на иллюстрации на странице 113. Это ограждение поддерживается контактным рельсом, к которому оно крепится с помощью опор, конструкция которых достаточно подробно показана на иллюстрации. Этот тип ограждения успешно применяется на железной дороге Уилкс-Барре и Хезлтона на протяжении почти двух лет. Оно практически исключает опасность от третьего рельса, даже если пассажиры покидают поезда и идут пешком по участку тоннеля в то время, когда рельсы находятся под напряжением.

Его внедрение требует использования токоприемного башмака, кардинально отличающегося от того, который применялся на Манхэттенском подразделении и на надземных железных дорогах, использующих систему третьего рельса в Чикаго, Бостоне, Бруклине и других местах. Башмак показан на фотографии на странице 114. Башмак удерживается в контакте с третьим рельсом под действием силы тяжести, подкрепленной давлением двух спиральных пружин. Опора башмака включает устройство для вертикальной регулировки с целью компенсации износа колес вагонов и т. д.

ГЛАВА VI

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ВАГОНОВ

При определении электрического оборудования поездов компания стремилась создать такую комплектацию двигателей и аппаратуры управления, которая с легкостью обеспечивала бы эксплуатацию поездов как на местных, так и на экспресс-маршрутах на максимальных скоростях, совместимых с безопасностью пассажиров. Для каждого из двух классов обслуживания предельная безопасная скорость определяется расстоянием между станциями, на которых останавливаются поезда, кривыми и уклонами. За исключением нескольких мест, например там, где ответвление Восточной стороны проходит под рекой Гарлем, пути настолько близки к горизонтальным, что учет уклона существенно не влияет на определение предельной скорости. Хотя большинство кривых имеют большой радиус, безопасная предельная скорость, особенно для экспресс-сообщения, неизбежно значительно ниже, чем она была бы на прямых путях.

Средняя скорость экспресс-поездов между Сити-холлом и 145-й улицей на Западной стороне составит примерно 25 миль в час, включая остановки. Максимальная скорость поездов составит 45 миль в час. Средняя скорость местных и экспресс-поездов превысит скорость, развиваемую поездами на любой надземной железной дороге.

Для достижения этих скоростей без превышения максимальных безопасных предельных скоростей между остановками предусмотренное оборудование будет обеспечивать разгон поездов с максимальной нагрузкой с интенсивностью 1,25 мили в час за секунду при трогании со станций на горизонтальном пути. Для получения такого же ускорения с помощью локомотивов потребовалось бы тяговое усилие на крюке 44 000 фунтов — усилие, эквивалентное максимальной мощности шести паровозов, подобных тем, которые недавно использовались на Манхэттенской надземной железной дороге в Нью-Йорке, и эквивалентное тяговому усилию, развиваемому двумя пассажирскими локомотивами новейшего типа Пенсильванской железной дороги. Два последних весили бы около 250 нетто-тонн. За счет использования системы многократной единицы электрического управления достигаются эквивалентные результаты в отношении интенсивности разгона и скорости, причем общее приращение массы поезда составляет всего 55 нетто-тонн.

Следовательно, если бы был принят локомотивный принцип движения поездов, очевидно, что для экспресс-поездов пришлось бы использовать меньшее ускорение. Это могло бы быть достигнуто без очень существенного ущерба для средней скорости, поскольку среднее расстояние между экспресс-станциями составляет почти две мили. Однако в случае местных поездов, делающих в среднем почти три остановки на милю, какое-либо значительное уменьшение ускорения невозможно без существенного снижения средней скорости. Масса местного поезда превышает массу пяти прицепных вагонов с аналогичной нагрузкой на 33 нетто-тонны, а для обеспечения эквивалентного сцепления и ускорения потребовались бы локомотивы с нагрузкой на движущие колесные пары не менее 80 нетто-тонн.

Switching

Принятая система многих единиц имеет существенные преимущества перед локомотивной системой в отношении маневровой работы на конечных станциях. Некоторые из экспресс-поездов в часы пик будут состоять из восьми вагонов, но в определенные периоды дня и ночи, когда количество людей, нуждающихся в перевозке, меньше, чем утром и вечером, в случае использования локомотивов потребовалось бы колоссальное количество маневровых операций, сцепки и расцепки из-за сравнительно частых изменений длины поездов. В восьмивагонном экспресс-поезде системы многих единиц первый, третий, пятый, шестой и восьмой вагоны будут моторными, в то время как второй, четвертый и седьмой окажутся прицепными. Восьмивагонный поезд можно поэтому сократить до шестивагонного путем отцепки двух вагонов с любого конца, до пятивагонного путем отцепки трех вагонов с хвостовой части или до трехвагонного путем отцепки пяти вагонов с любого конца. В каждом случае на каждом конце сокращенного поезда останется по моторному вагону. Аналогичным образом пятивагонный местный поезд можно сократить до трех вагонов, по-прежнему оставляя на каждом конце по моторному вагону путем отцепки двух вагонов с любого конца, поскольку в нормальном пятивагонном местном поезде первый, третий и пятый вагоны являются моторными.

ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ МОЩНОСТЬЮ 200 Л.С.

Motors

Двигатели относятся к последовательному типу постоянного тока и имеют номинальную мощность по 200 лошадиных сил каждый. Они были специально спроектированы для работы в метрополитене в соответствии со спецификациями, подготовленными инженерами Компании Interborough, и будут работать при среднем эффективном потенциале 570 вольт. Они поставляются двумя производителями и различаются по важным элементам конструкции и исполнения, однако считается, что оба типа полностью пригодны для предполагаемой службы.

ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ МОЩНОСТЬЮ 200 Л.С.

На фотографиях на этой странице проиллюстрированы двигатели каждого производителя. Масса двигателя одного исполнения в сборе, с зубчатой передачей и кожухом зубчатой передачи, составляет 5900 фунтов. Соответствующая масса другого составляет 5750 фунтов. Передаточное отношение зубчатой передачи, используемое с одним двигателем, составляет 19 к 63, а с другим двигателем — 20 к 63.

ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ МОЩНОСТЬЮ 200 Л.С.

Motor Control

Благодаря принятой для поездов системе управления двигателями подаваемая к различным двигателям по всему поезду мощность одновременно контролируется и регулируется машинистом в головной части поезда. Это достигается с помощью системы электрических цепей, состоящей по сути из небольшого барабанного контроллера и комплекса исполнительных цепей, передающих слабые токи, которые возбуждают электромагниты, размещенные под вагонами, и тем самым замыкают и размыкают главные силовые цепи, питающие энергией двигатели. Контроллер установлен на площадке с каждого конца каждого моторного вагона, и управлять всем поездом можно из любой из этих точек, причем машинист обычно занимает пост на передней площадке первого вагона. Выключатели, которые замыкают и размыкают силовые цепи через двигатели и реостаты, называются контакторами, каждый из которых включает выключатель с магнитным гашением и электромагнит, управляющий перемещениями выключателя. С помощью этих контакторов осуществляется обычное сериесно-параллельное (последовательно-параллельное) управление двигателями постоянного тока. Первичные цепи или цепи управления регулируют перемещение не только контакторов, но и реверсора, с помощью которого направление тока, подаваемого на двигатели, может изменяться по усмотрению машиниста.

ОБОРУДОВАНИЕ ПОД КОМБИНИРОВАННЫМ МОТОРНЫМ ВАГОНОМ

На фотографии на этой странице показаны вся проводка управления и моторное оборудование моторного вагона, видимые под вагоном. При монтаже проводки на вагонах были приняты необычные меры предосторожности для защиты от риска возникновения пожара. Как описано в другом месте данного издания, полы всех моторных вагонов защищены листовой сталью и материалом, состоящим из асбеста и силиката натрия, который обладает высокими огнестойкими свойствами. В дополнение к этому все важные силовые провода под вагоном помещены в трубы из огнеупорного материала, основным компонентом которого является асбест. Более того, вулканизированная резиновая изоляция самих проводов покрыта специальной асбестовой оплеткой, а для уменьшения количества горючего изоляционного материала использована вулканизированная резина высшего качества, при этом толщина изоляции соответствующим образом уменьшена. Высказана твердая уверенность в том, что деревянным конструкциям самого кузова вагона не может быть нанесено серьезного ущерба в результате аварии с электрооборудованием под вагоном. Изоляция неизбежно горюча и при сгорании выделяет много дыма; случайные неполадки в оборудовании, несмотря на все возможные меры предосторожности, иногда случаются; и в метрополитене вспышка даже абсолютно ничтожного предохранителя может быть хорошо заметна и вызвать тревогу. Пассажирам, пользующимся метрополитеном, следует помнить, что даже очень сильные короткие замыкания и чрезвычайно яркие вспышки под вагоном не представляют абсолютно никакой опасности для пассажиров, остающихся внутри вагона.

На фотографии на странице 120 проиллюстрирована проводка управления новых стальных моторных вагонов. Метод компоновки оборудования существенно отличается от того, который применялся при монтаже комплекта оборудования вагонов первого заказа, и в результате достигнутой большей компактности общая длина проводки сокращена на одну треть.

Качество и толщина изоляции такие же, как и у более ранних вагонов, но от использования асбестовых труб отказались, заменив их железными трубами. Высказано мнение, что во всех отношениях конструкция и качество изготовления, примененные при монтаже и прокладке проводов двигателей и систем управления под этими стальными вагонами, не имеют себе равных в аналогичных работах до настоящего времени.

ОБОРУДОВАНИЕ ПОД СТАЛЬНЫМ МОТОРНЫМ ВАГОНОМ

Двигатели и проводка вагона защищены тщательно спланированной системой плавких предохранителей, назначение которых состоит в том, чтобы плавиться и размыкать цепи, отключая тем самым питание в случае нарушения изоляции.

Как экспресс-поезда, так и местные поезда снабжены магистральным проводом (bus line), который объединяет электроснабжение всех вагонов и предотвращает прерывание подачи тока к двигателям в случае, если токоприемные башмаки какого-либо конкретного вагона на мгновение потеряют контакт с контактным рельсом. На определенных стрелочных переводах это предотвращает гашение ламп в следующих друг за другом вагонах при переходе поезда с одного пути на другой. Контроллер сконструирован таким образом, что во время движения поезда машинист обязан удерживать на нем руку, в противном случае питание автоматически отключается и применяются тормоза. Это важное устройство безопасности, которое в случае внезапной нетрудоспособности машиниста на своем посту оперативно остановит поезд, является недавним изобретением и впервые внедрено в практическую эксплуатацию на поездах Компании Interborough.

Heating and Lighting

Все вагоны отапливаются и освещаются электричеством. Нагреватели размещены под сиденьями, и были приняты специальные меры предосторожности для обеспечения равномерного распределения тепла. Проводка для нагревателей и освещения практически защищена во избежание, насколько это возможно, всякого риска короткого замыкания или пожара: провода, используемые для цепей нагревателей, проложены на фарфоровых изоляторах на большом расстоянии от любых деревянных конструкций, в то время как проводка для освещения проложена в металлических трубах. Все патроны ламп специально сконструированы так, чтобы предотвратить возможность возникновения пожара, и отделены от деревянных конструкций вагона воздушными зазорами и асбестом.

(ПОЖАРНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ)

Внутреннее пространство каждого вагона освещается двадцатью шестью лампами мощностью 10 свечей в дополнение к четырем лампам, предусмотренным для площадок и габаритных огней. Лампы для внутреннего освещения тщательно размещены с целью обеспечения равномерного и эффективного освещения.

ГЛАВА VII

СИСТЕМА ОСВЕЩЕНИЯ ПАССАЖИРСКИХ СТАНЦИЙ И ТОННЕЛЯ

При первоначальной подготовке планов, более чем за год до аварии, произошедшей в системе метрополитена Парижа в августе 1903 года, инженеры Компании Interborough осознали важность поддержания освещения в метрополитене независимо от любых временных перерывов в подаче электроэнергии, используемой для освещения вагонов, и при подготовке своих планов они предусмотрели освещение метрополитена по всей его длине от источника, независимого от главного источника энергоснабжения. Для этой цели на электростанции установлены три генератора переменного тока мощностью по 1250 киловатт с прямым приводом от паровых турбин, откуда система первичных кабелей, трансформаторов и вторичных проводников передает ток к лампам накаливания, используемым исключительно для освещения метрополитена. Генераторы относятся к трехфазному типу, делают 1200 оборотов в минуту и выдают ток частотой 60 периодов в секунду (герц) при потенциале 11 000 вольт. В котельном цехе и системе паропроводов, установленных в связи с этими турбогенераторными агрегатами, предусмотрена возможность отделения подачи пара от общей подачи для агрегатов мощностью 5000 киловатт и подачи пара к турбинным агрегатам по любому из двух альтернативных паропроводов.

Первичный ток напряжением 11 000 вольт передается по кабелям с бумажной изоляцией в свинцовой оболочке к трансформаторам, расположенным в огнеупорных отсеках рядом с платформами пассажирских станций. Эти трансформаторы передают ток в две раздельные системы вторичной проводки, одна из которых питается потенциалом 120 вольт, а другая — 600 вольт.

Общее освещение платформ пассажирских станций осуществляется лампами накаливания, питающимися от цепей вторичной проводки напряжением 120 вольт, в то время как освещение участков метрополитена между соседними станциями выполняется лампами накаливания, соединенными последовательными группами по пять штук в каждой и подключенными к осветительным цепям напряжением 600 вольт. Признавая тот факт, что с учетом принятых мер предосторожности перерывы в работе освещения на переменном токе, вероятнее всего, будут нечастыми, возможность таких перерывов тем не менее предусмотрена путем установки на лестницах, ведущих на платформы пассажирских станций, у билетных касс и над путями перед платформами ряда ламп, которые подключены к цепи контактного рельса. Это обеспечит достаточное освещение, позволяющее пассажирам видеть лестницы и края станционных платформ в случае временного отказа общей системы освещения.

Общее освещение пассажирских станций осуществляется с помощью ламп накаливания на 32 свечи, помещенных в углубленные плафоны в потолке. Они подкрепляются лампами на 14 и 32 свечи, закрепленными на кронштейнах изящного дизайна там, где конструкция станции не позволяет удобно использовать потолочные светильники. Лампы заключены в плафоны из пескоструйного стекла, а отличное распределение света обеспечивается применением рефлекторов.

Иллюстрация на странице 122 выполнена с фотографии интерьера одного из трансформаторных шкафов и показывает трансформатор на своем месте вместе с концевой муфтой высоковольтного кабеля и первичным распределительным щитом, содержащим выключатели и закрытые предохранители. Иллюстрация на странице 123 показывает один из вторичных распределительных щитов, которые расположены непосредственно за билетными кассами, где они находятся под контролем билетного кассира.