Trazione elettrica ferroviaria - Railway electric traction
La trazione elettrica ferroviaria descrive i vari tipi di locomotori e unità multiple utilizzati nei sistemi di elettrificazione in tutto il mondo.
Storia
L'elettrificazione ferroviaria come mezzo di trazione è emersa alla fine del diciannovesimo secolo, sebbene gli esperimenti sulla ferrovia elettrica siano stati fatti risalire alla metà del diciannovesimo secolo. Thomas Davenport , a Brandon, nel Vermont , nel 1834 eresse un modellismo ferroviario circolare su cui circolavano locomotive a batteria (o locomotive a batteria) nel 1834. Robert Davidson , di Aberdeen, Scozia , creò una locomotiva elettrica nel 1839 e la gestì sulla ferrovia Edimburgo-Glasgow a 4 miglia all'ora. Le prime locomotive elettriche tendevano ad essere alimentate a batteria. Nel 1880, Thomas Edison costruì una piccola ferrovia elettrica, utilizzando una dinamo come motore e le rotaie come mezzo di trasporto di corrente. La corrente elettrica fluiva attraverso il cerchio metallico di ruote altrimenti di legno, venendo raccolta tramite spazzole di contatto.
La trazione elettrica offriva diversi vantaggi rispetto alla trazione a vapore allora predominante , in particolare per quanto riguarda la sua rapida accelerazione (ideale per i servizi urbani (metropolitana) e suburbani (pendolari)) e il potere (ideale per treni merci pesanti attraverso sezioni montuose / collinari). Una pletora di sistemi è emersa nei primi vent'anni del ventesimo secolo.
Tipi di unità
Unità di trazione DC
Le unità di trazione a corrente continua (CC) utilizzano corrente continua prelevata da un terzo binario , un quarto binario , un alimentatore a livello del suolo o una linea aerea . La tensione CA viene convertita in tensione CC utilizzando un raddrizzatore .
Unità di trazione AC
Tutte le unità di trazione a corrente alternata (AC) assorbono corrente alternata da una linea aerea .
Unità multi-sistema
A causa della varietà dei sistemi di elettrificazione ferroviaria, che possono variare anche all'interno di un paese, i treni spesso devono passare da un sistema all'altro. Un modo per farlo è cambiare le locomotive nelle stazioni di cambio. Queste stazioni hanno cavi aerei che possono essere commutati da una tensione all'altra e quindi il treno arriva con una locomotiva e poi parte con un'altra. Le stazioni di commutazione hanno componenti molto sofisticate e sono molto costose.
Una stazione di commutazione meno costosa può avere diversi sistemi di elettrificazione su entrambe le uscite senza fili commutabili. Invece la tensione sui fili cambia attraverso un piccolo spazio in essi vicino al centro della stazione. Le locomotive elettriche entrano nella stazione con i pantografi abbassati e si fermano sotto un filo di tensione sbagliata. Un deviatore diesel può quindi riportare la locomotiva sul lato destro della stazione. Entrambi gli approcci sono scomodi e richiedono molto tempo e richiedono circa dieci minuti.
Un altro modo è utilizzare la forza motrice multi-sistema che può funzionare con diverse tensioni e tipi di corrente diversi. In Europa , le locomotive a due, tre e quattro sistemi per il traffico merci transfrontaliero stanno diventando una visione comune (1,5 kV CC, 3 kV CC, 15 kV 16,7 Hz CA, 25 kV, 50 Hz CA). Le locomotive e le unità multiple così equipaggiate possono, a seconda della configurazione della linea e delle regole di funzionamento, passare da un sistema di elettrificazione a un altro senza fermarsi, costeggiando per un breve tratto per il cambio, oltre la sezione morta tra le diverse tensioni.
I treni Eurostar attraverso il tunnel sotto la Manica sono multisistema; una parte significativa del percorso vicino a Londra era sul terzo sistema ferroviario a 750 V CC nel sud dell'Inghilterra , il percorso verso Bruxelles è di 3000 V CC in testa, mentre il resto del percorso è a 25 kV 50 Hz in testa. La necessità di questi treni di utilizzare terza rotaia in stazione London Waterloo è conclusa al termine di High Speed 1 linea nel 2007. Inghilterra meridionale utilizza alcuni generali / terza rotaia locomotive a doppio sistema, come la classe 92 per il tunnel sotto la Manica, e le unità multiple, ad esempio la Classe 319 sui servizi Thameslink , per consentire il passaggio tra la terza rotaia da 750 V CC a sud di Londra e 25 kV CA in alto a nord e ad est di Londra.
Locomotive elettro-diesel che possono funzionare come una locomotiva elettrica su linee elettrificate ma hanno un motore diesel a bordo per sezioni o binari non elettrificati sono state utilizzate in diversi paesi; esempi sono la Classe 73 britannica degli anni '60 e il concetto dell'ultimo miglio del 2011 circa, dove una locomotiva elettrica per il trasporto di merci può lavorare sui binari di raccordo con alimentazione Diesel ( TRAX dual mode ).
Veicoli ferroviari elettrici a batteria
Alcune locomotive e automotrici elettriche a batteria furono utilizzate nel XX secolo, ma generalmente l'uso della batteria non era pratico se non nei sistemi minerari sotterranei. Vedere Auto ad accumulatori e Locomotiva a batteria .
Ferrovia ad alta velocità
Molti sistemi ferroviari ad alta velocità utilizzano treni elettrici, come lo Shinkansen e il TGV .
Guarda anche
Riferimenti
- ^ a b c d e J Halpin
-
^ "La famiglia di locomotive Traxx soddisfa le esigenze europee" . Railway Gazette International . 2008-01-07 . Estratto 2011-01-01 .
Traxx MS (multi-sistema) per il funzionamento su entrambe le reti CA (15 e 25 kV) e CC (1 · 5 e 3 kV)