Elektrifikace železnice ve Velké Británii - Railway electrification in Great Britain

Elektrifikace trolejového vedení v Great Bentley
Elektrifikace třetí železnice v Shanklin . British Rail Class 483 , je zde vidět v poslední den provozu na Island linku , používá kontaktní boty systém sběru elektrické energie z třetí kolejnice.
Podvozek britské železniční třídy 483 na výstavě Train Story na Isle of Wight Steam Railway. Černý visící z kusu dřeva těsně nad ním je bota pro třetí kolejnici.

Elektrifikace železnice ve Velké Británii začala na konci 19. století. Byla použita řada napětí, využívající jak nadzemní vedení, tak vodivé kolejnice. Dva nejběžnější systémy jsou 25 kV AC pomocí trolejového vedení a třetí železniční systém 750 V DC používaný v jihovýchodní Anglii a na Merseyrailu . K březnu 2020, 3,758 mil (6048 km) (38%) britské železniční sítě byla elektrifikována .

Podle Network Rail , v roce 2003, 64% elektrifikované sítě používalo stropní systém 25 kV AC a 36% používalo třetí kolejový systém 660/750 V DC.

Elektrifikovaná síť se v příštích letech rozšířit , protože elektrifikace 25 kV je rozšířena na aktuálně neelektrifikované tratě, jako je Midland Main Line , a tratě na severu Anglie jako součást Northern Hub .

Dějiny

Počáteční elektrifikace

První elektrická železnice ve Velké Británii byla Volkova elektrická železnice v Brightonu , zábavní železnice, která byla otevřena v roce 1883 a stále funguje dodnes. Londýnské metro začal fungovat elektrické služby pomocí čtvrtého železničního systému v roce 1890 na město a jižní Londýn železnice , nyní součást londýnského metra Northern Line . V roce 1893 následovala Liverpoolská nadzemní dráha , která byla od samého počátku navržena jako elektrická trakce, na rozdíl od městské a jižní londýnské železnice, která byla původně navržena pro kabelovou dopravu.

Elektrifikace hlavních linek některých příměstských linek začala v prvních letech 20. století pomocí řady různých systémů. Mersey železniční převede na 600 V DC elektrický více provozu jednotky dne 3. května 1903 a tím eliminovat problémy způsobené parní trakce v dlouhém tunelu pod řeky Mersey a Lancashire a Yorkshire železnice s Liverpool Exchange na Southport (a na na Crossens ) příměstská příměstská linka byla podobně elektrifikovaná na 625 V do března 1904. Obě tyto linky původně používaly čtvrtý železniční systém.

V roce 1921 vládní výbor zvolil režii 1 500 V DC za národní standard, ale následovala jen malá implementace a koexistovalo mnoho různých systémů. Během meziválečného období je jižní železnice přijala V DC třetí železniční systém 660 jako svůj standard a velmi rozšířil tento systém v rámci své sítě linek jihu Londýna.

Poválečný

Po druhé světové válce a znárodnění železnic v roce 1948 rozšířily British Railways (BR) elektrifikaci jak na 1500 V DC nad hlavou, tak na 660/750 V třetí kolejnici . V roce 1956, BR přijala 25 kV AC režii jako standard pro všechny projekty mimo logická rozšíření systémů třetí kolejnice.

Dvacáte první století

Síť 25 kV AC se nadále pomalu rozšiřuje a velké oblasti země mimo Londýn nejsou elektrifikovány. V roce 2007 bylo vládou upřednostňováno používat dieselové vlaky na bionaftu , což je jeho bílá kniha „ Dodávka udržitelné železnice“ , která vylučuje rozsáhlou elektrifikaci železnic na následujících pět let.

V květnu 2009 zahájila společnost Network Rail konzultaci o rozsáhlé elektrifikaci, která by případně mohla zahrnovat Great Western Main Line a Midland Main Line a menší schémata „in-fill“. Mezi hlavní výhody patří, že elektrické vlaky jsou rychlejší, spolehlivější a způsobují menší opotřebení kolejí než dieselové vlaky. Dne 5. června 2009, Lord Adonis byl jmenován ministrem dopravy a oznámil plány na elektrifikaci Great Western Main Line z Londýna až do Swansea, stejně jako výplňové elektrifikační schémata v severozápadní Anglii.

Ve Skotsku, kde je doprava svěřena skotské vládě, Transport Scotland rozšiřuje elektrifikaci například na železniční spoj Airdrie – Bathgate . Jedná se o součást rozsáhlejšího plánu, podle kterého je mnoho hlavních tras ve středním Skotsku elektrifikováno, včetně hlavní trasy Edinburgh Waverley - Glasgow Queen Street .

V červenci 2012 britská vláda oznámila 4,2 miliardy GBP nových elektrifikačních schémat, vše při střídavém proudu 25 kV a znovu potvrzená schémata, která dříve oznámila společnost Adonis. Mělo jít o Northern Hub , Great Western Main Line , South Wales Main Line , Midland Main Line , Electric Spine , Crossrail , Gospel Oak to Barking line a West Midlands příměstské linky včetně Cross-City Line .

Železniční doprava ve Skotsku je pro skotskou vládu přenesenou záležitostí, ale i ona usilovala o elektrifikaci pomocí několika schémat v centrálním pásu . Všechno to bylo 25 kV AC , jako v Anglii a Walesu.

Dne 25. června 2015 vláda oznámila, že některé projekty elektrifikace budou zpožděny nebo omezeny kvůli rostoucím nákladům. Elektrifikační práce měly být „pozastaveny“ na trase Trans-Pennine mezi Yorkem a Manchesterem a na hlavní trati Midlandu mezi Bedfordem a Sheffieldem. Elektrifikace hlavní západní linie Západu by pokračovala, ale stav úseků Reading – Newbury a Didcot – Oxford byl nejasný.

V září 2015 však byly elektrifikační práce „nezastaveny“, ale se zpožděným termínem dokončení. Od té doby docházelo k pravidelným aktualizacím, včetně jedné publikované v říjnu 2016.

Dne 20. července 2017 Chris Grayling, státní tajemník pro dopravu, zrušil řadu elektrifikačních projektů, které uváděly rušivé práce a alternativní využití bi-mode technologie. V červnu 2018,

Elektrifikace nebyla bez kontroverzí se zrušením a různými vystoupeními státního tajemníka pro dopravu, které byly svolány před užším výborem pro dopravu. Výběrový výbor pro dopravu zveřejnil svou zprávu o různých záležitostech, včetně regionálních rozdílů v investicích na železnici, a znovu vyzval k obnovení různých zrušených schémat elektrifikace.

Byla předložena písemná otázka, která byla zodpovězena v parlamentu, týkající se tras elektrifikovaných v letech 1997–2019.

V březnu 2019 zveřejnila asociace železničního průmyslu dokument o výzvě k nákladům na elektrifikaci, který navrhuje další postup a postupný program elektrifikace.

Budoucnost třetí kolejnice

V červnu 2011 Peter Dearman ze společnosti Network Rail navrhl, že síť třetí železnice bude muset být přeměněna na nadzemní vedení. Uvedl: „Přestože je maximální rychlost 100 mph, vlaky nemohou jet dobře rychlostí 80 mph a 25% energie se ztrácí teplem.“ Souhlasil s tím, že přeměna by byla drahá, řekl, že třetí železniční síť je na hranici svých výkonových schopností, zejména s tím, jak jsou vlaky v technologiích vyspělejší. Specifikace výstupu z července 2012 pro dopravu na vysoké úrovni pro řízení železniční sítě Období 5 zahrnuje konverzi jihozápadní hlavní trati mezi Southampton Central a Basingstoke ze 750 V DC třetí kolejnice na 25 kV AC režie jako součást schématu na zlepšení železniční nákladní dopravy kapacita z přístavu Southampton . Tato konverze by byla pilotním schématem pro rozvoj obchodního případu pro úplnou konverzi sítě třetí železnice. Úřad železnici a silnici (ORR) byl rovněž uvedl, že z bezpečnostních důvodů, třetí kolejnice 750 V DC má omezenou budoucnost.

Stávající systémy - trolejové vedení (OHL)

National Rail: 25 kV, 50 Hz AC režie

Britské železnice to zvolily jako národní standard pro budoucí projekty elektrifikace mimo třetí železniční oblast v roce 1956. V návaznosti na to byla převedena řada tratí, které byly původně elektrifikovány při jiném napětí, a řada tratí byla nově elektrifikována tímto Systém. Práce začaly koncem padesátých let minulého století. První hlavní elektrifikační projekt využívající 25 kV byla hlavní trať západního pobřeží (1959-1974). Síť 25 kV byla postupně rozšiřována od:

Existující

Great Western Main Line
Elektrický expres na hlavní trati západního pobřeží v 70. letech minulého století
West Coast Main Line
Midland hlavní linka
  • Elektrifikováno mezi London St Pancras a Bedford v roce 1983 pomocí řady Mark 3B a Dock Junction to Moorgate - nyní omezeno na Farringdon .
  • Elektrifikace z Bedfordu do Ketteringu a Corby pomocí řady UK Master Series (MS125) se očekává do jara 2021 (MML fáze 1), další rozšíření Leicesteru, Nottingham Trent Junction a Sheffieldu (přes Derby) do roku 2023 (MML fáze 2) bylo zrušeno v červenci 2017. Úsek od Clay Cross po Sheffield však bude nakonec elektrifikován do roku 2033 jako součást HS2.
Vysoká rychlost 1
Hlavní linie východního pobřeží
  • Elektrifikováno ve dvou částech: 1975–78 a 1984–91
  • Linka mezi London King's Cross a Royston byla elektrifikována v letech 1976 až 1978 pomocí řady Mark 3A v rámci projektu Great Northern Suburban Electrification Project. To zahrnovalo smyčku Hertford . Úsek mezi Roystonem a Cambridge byl elektrifikován v roce 1988 pomocí řady Mark 3B.
  • V roce 1984 byla dána pravomoc elektrifikovat do Edinburghu a Leedsu . Úsek mezi Hitchinem a Peterboroughem byl dokončen v roce 1987 a Doncasteru a Yorku bylo dosaženo v roce 1989. V roce 1990 elektrifikace dosáhla Newcastlu a v roce 1991 Edinburghu Waverley. Řada Mark 3B byla použita v celém schématu elektrifikace, některé oblasti jsou v současné době upgradovány na řadu Mark 3D design, což odstraní známé problémy s korozí u trolejového vedení AWAC a nahradí pevné kapátka z nerezové oceli flexibilními měděnými proudovými konstrukcemi. Probíhají také některé převody z headspanu na portál.
  • Aby stavební týmy fungovaly, byla povolena další dvě schémata, Carstairs a North Berwick ( North Berwick Line ).
  • Na vrcholu elektrifikačního projektu na konci 80. let minulého století se tvrdilo, že je „nejdelším staveništěm na světě“ s více než 400 km.
West Anglia / Fen Line

To pokrývá linky z London Liverpool Street (Bethnal Green Junction) do Chingfordu , Enfield Town , Hertford East a Cambridge . V šedesátých letech byly linky na Chingford, Enfield Town a Cheshunt elektrifikovány na 6,25 kV, od Cheshunt do Bishop's Stortford a Hertford East na 25 kV. Linka Lea Valley mezi Coppermill Junction a Cheshunt byla elektrifikována na 25 kV v roce 1969. Všechny oblasti 6,25 kV byly převedeny na 25 kV v roce 1983. V roce 1987 byla elektrifikace prodloužena z Bishop's Stortford do Cambridge na 25 kV. V roce 1990 byla otevřena linka na letiště Stansted a v roce 1992 byla elektrifikace prodloužena z Cambridge do King's Lynn podél Fen Line.

Velká východní hlavní linka

Přeměněno z 6,25 kV/1 500 V DC na kombinaci AT a FT 25 kV Mark GE (Great Eastern) v letech 1976 až 1980. V současné době se upgraduje na řadu GEFF (Great Eastern Furrer + Frey) měnící trolejové vedení ze směsi na jednoduchou pokleslé uspořádání.

Londýn, Tilbury a Southend linka

London Fenchurch Street to Shoeburyness . Většina byla původně elektrifikována na 6,25 kV, konečné sekce převedeny na 25 kV v březnu 1989.

Londýn Nadzemní

Místní tratě v Londýně elektrifikované 25 kV jsou:

západní Středozemí
Oblast Manchester a severozápad
Oblast Leedsu

V roce 1994 dostal projekt k elektrifikaci některých místních tratí v okolí Leedsu oprávnění pokračovat. Projekt byl nazván „Leeds North West Electrification“, který elektrifikoval:

Edinburgh
Střední Skotsko

Trasa z Edinburghu do Glasgow přes Bathgate byla obnovena mezi Bathgate a Airdrie a elektrifikována. Bylo zahájeno 11. prosince 2010. Elektrifikace hlavní meziměstské trasy mezi Edinburghem a Glasgow Queen Street High Level přes Falkirk byla dokončena v roce 2017. Projekt, známý jako zlepšovací program z Edinburghu do Glasgow , zahrnoval elektrifikaci výplně v oblasti Glasgow a Greenhill Junction do Stirlingu , Dunblane a Alloa , které provozují hlavně příměstské služby. Elektrické služby na těchto tratích byly zahájeny v prosinci 2018.

Předměstí Glasgow

Příměstská elektrifikace byla zahájena v roce 1960 v návaznosti na modernizační plán BR 1955 . Elektrifikace byla kusá a je stále neúplná, přičemž několik příměstských linek je stále neelektrifikovaných, jako je pobočka East Kilbride a Glasgow do Anniesland přes Maryhill a hlavní řada z Glasgow do Carlisle přes Kilmarknock a Dumfries.

Příměstskou železniční síť Glasgow lze rozdělit do tří hlavních oblastí:

Na trati Glasgow – Edinburgh přes Carstairs pokračují některé vlaky North Berwick Line do Glasgow Central. Jediný denní meziměstský vlak z východního pobřeží z ECML pokračuje do az Glasgow Central. Linka Shotts Line , Holytown Junction do Kirknewtonu byla elektrifikována v dubnu 2019. Cumbernauld Line do Springburn a zbývající část linky Motherwell – Cumbernauld byla elektrifikována v polovině roku 2014. Linka mezi Springburn a Glasgow Queen Street (High Level) dosud nebyla byla dokončena. Dokud nebude Glasgow Queen Street High Level elektrifikována, elektrické vlaky Cumbernauld Line zpáteční na Springburn a projíždějí nízkoúrovňovou stanicí Glasgow Queen Street. Whifflet linka mezi Whifflet a Rutherglen přes Carmyle byla elektrifikována na konci roku 2014.

Program elektrifikace Network Rail 2010

Class 800 , pro použití na některé z nově elektrifikovaných tratích testují v roce 2015

V roce 2009 byl Lord Adonis jmenován ministrem dopravy . Po více než desetileté pauze byla elektrifikace opět na pořadu dne a Adonis oznámil plány na elektrifikaci Great Western Main Line z Londýna do Swansea a také schémata elektrifikace výplně v severozápadní Anglii. V červenci 2012 britská vláda oznámila 4,2 miliardy GBP nových elektrifikačních schémat, vše při střídavém proudu 25 kV a znovu potvrzená schémata, která dříve oznámila společnost Adonis. Mělo jít o Northern Hub , Great Western Main Line, South Wales Main Line , Midland Main Line , Electric Spine , Crossrail , Gospel Oak to Barking line a West Midlands příměstské linky. Železniční doprava ve Skotsku je přenesenou záležitostí skotské vlády, ale i ona usilovala o elektrifikaci pomocí několika schémat v centrálním pásu. Všechny tyto byly 25 kV AC také jako v Anglii a Walesu. Elektrifikace se neobešla bez kontroverzí se zrušením a různými vystoupeními ministra dopravy předvolaného před užší výbor pro dopravu. Počet elektrifikovaných tratí v těchto letech byl zodpovězen na písemnou otázku v parlamentu.

V listopadu 2019 zveřejnila DfT roční statistiku elektrifikovaných tratí a ukazuje, že nyní je elektrifikováno 38% britské sítě.

Projekty byly předmětem překročení nákladů a zpoždění a dne 8. listopadu 2016 vláda oznámila, že několik prvků programu elektrifikace Great Western Main Line bude odloženo na neurčito. Ve snaze zmírnit a zlepšit situaci v nákladech zveřejnila Asociace železničního průmyslu v březnu 2019 zprávu s podrobnostmi o tom, proč náklady stouply, a navrhla další postup.

V novém parlamentu po všeobecných volbách 2019 se však už několikrát sešel užší výbor pro dopravu, kterému předsedal Huw Merriman, a pokračoval v tématu vyšetřování „Vlaky vhodné pro budoucnost“, které zahájil předchozí výbor. Dne 23. března 2021, poté, co bylo povoláno mnoho svědků a zváženy písemné a ústní důkazy, byla vydána zpráva požadující okamžité obnovení elektrifikace v průběžném programu.

Jiné systémy

Žlutý osobní vlak vedle kamenné zdi
Metro Tyne and Wear je jediný 1500 DC systém V ve Velké Británii.

1 500 V DC, režie

  • Metro Tyne and Wear : Metro Tyne & Wear, které bylo otevřeno v roce 1980, je nyní jediným systémem ve Velké Británii, který používá trolejové vedení 1500 V DC. Ačkoli to je často popisováno jako “ lehká železnice ”, to je blíže k těžkému metru, používat pouze oddělené koleje. Hodně z jeho trasy navazuje na předchozí Tyneside Electronics , které bylo v roce 1967 převedeno na naftu. Od roku 2002 sdílí metro hlavní trať na trati Durham Coast Line do Sunderlandu . To představuje potenciální problém pro služby hlavní linky, pokud by trasy do Sunderlandu nebo Newcastle upon Tyne, které používají tuto sekci, měly být elektrifikovány na 25 kV AC.

Historicky existovalo více elektrifikovaných vedení při 1 500 V DC, ale od té doby byly všechny buď převedeny na 25 kV AC, nebo uzavřeny. (viz 1 500 V DC, režie (historický) )

750 V DC, režie

Tramvaj na Manchester Metrolink ; Jako většina moderních tramvajových systémů používá 750 V DC

Používá se na několika tramvajových systémech:

Jiné stropní systémy

  • Blackpool Tramway : původně 550 V DC, v roce 2011 upgradováno na 600 V pro provoz modernějších kolejových vozidel.
  • National Tramway Museum v Crich, Derbyshire používá 550 V DC. Toto napětí bylo zvoleno pro maximální kompatibilitu s historickou flotilou tramvají i s modernějšími jednotkami.
  • Wirral Tramway používá 550 V DC.
  • Seaton Tramway používá 120 V DC.

Stávající systémy - třetí a čtvrtá kolejnice

National Rail: 650 V - 750 V DC, třetí kolejnice (horní kontakt)

Prochází Clapham Junction vybavenou elektrifikací třetí kolejnice .
Southern Electric

Rozsáhlá jižní třetí železniční elektrická síť pokrývá jižní Londýn a jižní hrabství Dorset , Hampshire , Sussex , Surrey a Kent .

Systém třetí kolejnice London and South Western Railway (L & SWR) při 660 V DC začal před první světovou válkou z London Waterloo do příměstských destinací. Jižní železnice vznikla v 1923 seskupení; přijala systém L & SWR a do roku 1929 byla příměstská síť London, Brighton and South Coast Railway (LB & SCR) nahrazena třetí kolejí. Jihovýchodní hlavní linka byla elektrifikována na 600 V, později povýšený na 750 V DC. Třetí kolejnice se rozšířila po většině linek jižního Londýna ze všech jejích londýnských konců. Skrz třicátá léta, tam bylo hodně elektrifikace hlavní linky, včetně Brighton hlavní linky (včetně východu , západního pobřeží a souvisejících tras v letech 1932-1933), linky Portsmouth Direct (4. července 1937) a Maidstone a Gillingham (1939).

Po druhé světové válce, elektrifikace byl brzy obnoven v nově znárodnil British Railways ' Jihomoravského kraje . Plán modernizace BR 1955 zahrnoval dvoustupňovou „elektrifikaci Kent Coast“. Chatham hlavní linka byla dokončena, za nímž následuje jihovýchodní hlavní lince a související linie. Napětí bylo zvýšeno ze 660 V na 750 V. Od té doby veškerá elektrifikace používala 750 V; tratě elektrifikované do té doby zůstávají na 660 V. Pozor pak přešel na opomíjenou bývalou oblast L & SWR (tehdy Jihozápadní divize). Jihozápadní hlavní linka (SWML) do Southampton střední a Bournemouth byla elektrifikována v roce 1967 a do Weymouth v roce 1988.

Během sektorizace v 80. letech provedla společnost Network SouthEast rozsáhlou elektrifikaci výplně. Snow Hill tunel byl znovu otevřen, což umožňuje Thameslink . Hastings linka , linka Eastleigh-Fareham a Oxted linka (East Grinstead pobočka) se elektrifikovaný. To ponechalo jen několik řádků neelektrifikovaných: Západní Anglie linka , Wessex hlavní linka , North Downs linka , Oxted linka (větev Uckfield) , Marshlink linka a Eastleigh -Romsey linka .

Merseyrail

Dva řádky sítě Merseyrail; Northern linka a Wirral linka použití 750 V DC třetí napájecí kolejnice (viz Suburban elektrifikace London, Midland a skotská železnice pro jeho historii).

Londýn Nadzemní

Podívejte se na příměstskou elektrifikaci londýnské, midlandské a skotské železnice, kde najdete historii linky Euston – Watford DC.

V roce 1970 byly linky severního Londýna DC a EMU třídy 501 používané v těchto službách převedeny na provoz na třetí železnici, přičemž čtvrtá kolejnice byla obecně odstraněna v částech, které nepoužívá londýnské metro (LUL). Některé čtvrté kolejnice byla zachována v oblastech Gunnersbury a Queens Park pro nouzové použití LUL. S uzavřením Broad Street , North London linka byla spojena s Stratford na North Woolwich linky; toto bylo elektrifikováno třetí kolejnicí a trolejovým vedením až do Stratfordu, třetí kolejnice do North Woolwiche. Dvě větve linky Watford DC byly uzavřeny: Rickmansworth v roce 1952 (pro cestující, zboží v roce 1967) a Croxley Green v roce 1996.

Linku Watford DC mezi Queen's Park a Harrow & Wealdstone a severní londýnskou linku mezi Richmondem a Gunnersbury používají londýnské nadzemní vlaky určené pro 750 V třetí kolej a vlaky Bakerloo určené pro 630 V třetí a čtvrtou kolej. Jako kompromis je jmenovité síťové napětí 650 V a od roku 1970 je středová kolejnice spojena s vratnou kolejnicí. V Queens Parku, kde se oba rozdílné systémy setkávají, nejsou vyžadována žádná zvláštní ustanovení, pouze mezera delší než jeden trenér vlakového vlaku Bakerloo na vstupu do (a výstupu) z Bakerloo, který pracuje s nominálním -210 V na čtvrtá kolejnice a +420 V na třetí kolejnici. Nedochází k přemosťování nekompatibilních systémů, když vlaky procházejí z jednoho do druhého, protože, jako všechny britské elektrické vlaky určené k rozsáhlé jízdě v tunelech, mezi vozidly vlaku neexistuje spojitost obvodů trakční energie.

Podobné ujednání platí mezi Putney Bridge a Wimbledon , kde linka District vede přes koleje ve vlastnictví Network Rail , který je také používán jihozápadní železnice , i když obvykle pouze pro pohyb akcií.

Northern City Line

Northern City Line spojuje hlavní linku východního pobřeží s Moorgate . Bylo izolováno opuštěním programu New Works 1930 (a rozvojem metropolitního zeleného pásu ). Služby metra byly na jeho severním konci zkráceny linkou Victoria v roce 1964 v Drayton Parku . Zbytek byl předán British Rail v roce 1975 ve spojení s příměstskou elektrifikací hlavní linky na východním pobřeží . Linka využívá elektrifikaci DC třetí kolejnice mezi Moorgate a Drayton Park, kde vlaky přepínají na 25 kV AC nad hlavou.

660 V DC, třetí kolejnice (horní kontakt)

Island Line (Isle of Wight)

Jediný zbývající národní železniční trať na Isle of Wight , od Ryde Pierhead po Shanklin (se zavřenou sekcí Wroxall až Ventnor), byla v roce 1967 elektrifikována, takže vzhledem k omezené výšce Ryde bylo možné použít dřívější kolejová vozidla londýnského metra Tunel. The Island Line používá 660 V DC třetí kolejnici, protože to byla levnější možnost převést zásobu LUL na třetí kolejnici a implementovat třetí kolejnici pouze na trati. Aktuálně používaným kolejovým vozidlem je British Rail Class 483s . V rámci modernizačních prací na trati, která byla zahájena v lednu 2021 a má být dokončena v květnu 2021, bude trať upgradována na třetí kolejový systém 750 V DC, který umožní použití jednotek D-Train třídy 484 .

630 V DC, čtvrtá kolejnice (horní kontakt)

Jiskra vycházející zpod elektrického osobního vlaku
Systém čtvrté kolejnice londýnského metra
Červeno-bílý vlak vjíždí do venkovní stanice a cestující čekají na nástupišti
Londýnská podzemní dráha zobrazující třetí a čtvrtou kolejnici vedle a mezi pojezdovými kolejnicemi
Londýnské metro

Londýnské metro je rozsáhlý systém metra operující po Velkém Londýně i mimo něj, běžně známý jako „metro“. Jeho 408 kilometrů (254 mi) se skládá z 11 řádků; elektrifikace začala v 90. letech 19. století. To bylo do značné míry sjednoceno v letech 1900 až 1910 a znárodněno v roce 1933, čímž se stala železniční součástí London Transport (LT). Byl zahájen program rozsáhlé expanze („Nové práce“), ve kterém LT převzala několik městských větví hlavních tratí.

Podzemí je většinou v severním Londýně; jeho expanze do jižního Londýna byla omezena geologií nepříznivou pro tunelování a rozsáhlou sítí hlavních linek, z nichž velká část byla elektrifikována (viz „Southern Electric“). Podzemí používá relativně neobvyklý systém elektrifikace čtyř kolejnic . Pojezdové kolejnice jsou dvě kolejnice standardního rozchodu ; vnější třetí kolejnice nese kladný proud při +420 V DC a vnitřní čtvrtá kolejnice je záporná návratnost při –210 V DC, což dává napájecí napětí 630 V DC. Hlavní výhodou systému čtvrté kolejnice je, že v tunelech s kovovým (obvykle litinovým) obložením nevrací zpětný trakční proud do ostění, což způsobuje elektrolytickou korozi tam nebo v přilehlých rozvodných sítích. To také znamená, že obě pojezdové kolejnice jsou k dispozici výhradně pro kolejové obvody .

Části povrchu používají čtvrtou kolejnici pouze kvůli provozní konzistenci: systém sdílí trať se Network Rail na několika místech. Tam, kde je kolej sdílena se zásobou třetí kolejnice 750 V, je centrální kolejnice spojena s pojezdovými kolejnicemi a vnější kolejnice elektrifikována na 660 V. To umožňuje uspokojivý provoz obou typů vlaků. Příměstská síť londýnské a severní západní železnice (LNWR) byla elektrifikována ve spolupráci s metrem, ale v 70. letech minulého století British Rail zavedla EMU třetí kolejové dráhy a části příměstské sítě LNWR, které metro nevyužívalo, měly čtvrtý kolejnice odstraněna (viz „Londýn a severní západní železnice“ výše).

Společnost Underground provedla studie, aby zvážila zvýšení napětí nad současných nominálních 630 V. Nové vybavení jejich rozvoden umožňuje budoucí zvýšení na standardních 750 V nominálních hodnot. Elektrické vybavení nových vlaků je navíc založeno na použití zařízení s napětím 750 V. Takže zatímco se navrhuje nové zařízení pro provoz 750 V, podzemní metro dosud nezveřejnilo žádné rozhodnutí o zvýšení napětí.

750 V DC, třetí kolejnice (spodní kontakt)

Docklands Light Railway

To používá kompozitní třetí kolejnici se spodním kontaktem, s hliníkovým tělem a ocelovým kontaktním povrchem. Výhodou je kolejnice s nízkým odporem a vysokým proudem s odolným ocelovým povrchem pro sběr proudu. Kolejnice může být obklopena izolačním materiálem nahoře a po stranách, aby se snížilo riziko úrazu elektrickým proudem pro železniční personál a neoprávněné osoby. Systém spodního kontaktu je méně náchylný k poškození sněhem než horní kontakt.

600 V DC, třetí kolejnice (horní kontakt)

250 V DC, třetí kolejnice (horní kontakt)

110 V DC, třetí kolejnice (horní kontakt)

100 V DC, čtyři kolejnice

  • Vyvýšená „jednokolejka“ v Národním automobilovém muzeu , Beaulieu, používá gumové pneumatiky po dvou kovových kolejnicích, po jedné na každé straně středního vedení. Protože je gumový, vyžaduje dva proudové vodiče a dva kolektory (odtud označení čtyř kolejnic).

Zastaralé systémy

Velká Británie v minulosti používala různé elektrifikační systémy. Mnoho z nich pochází z rané fáze 20. století, kdy byla trakční elektřina v experimentální fázi. Tato část popisuje každý systém v pořadí klesajícího napětí.

6 600 V LB & SCR 'Elevated Electric' vlak na trati South London , asi 1909

6 600 V, 25 Hz AC, režie

6 250 V 50 Hz AC, režie

Během počáteční elektrifikace částí sítě na 25 kV 50 Hz AC nad hlavou bylo počátečním řešením problémů s omezenou bezpečností v příměstských oblastech (kvůli četným tunelům a mostům) v Londýně a Glasgow použití nižšího napětí 6,25 kV. Pozdější technologická vylepšení izolace umožnila přeměnu těchto oblastí na 25 kV. Poslední úseky 6,25 kV byly přestavěny v 80. letech minulého století.

Londýn, Tilbury a Southend Lines

Sekce 6,25 kV byla od Fenchurch Street až za Barking , s přepínáním tam na linkách Upminster i Tilbury. Úsek mezi Chalkwell a Shoeburyness byl také na 6,25 kV. Zbytek byl při 25 kV. Sekce elektrifikované na 6,25 kV byly na začátku 80. let převedeny na 25 kV.

Velké východní linie

Trať z Liverpool Street do Southend Victoria byla původně elektrifikovaná při 1500 V DC nad hlavou v průběhu 40. až 50. let. Během časných 1960, celá tato linka byla přeměněna na 6,25 kV AC režie, zatímco hlavní linka východně od Shenfield byla postupně elektrifikována na 25 kV, s přechodem východně od Shenfield. Na začátku 80. let byla linka opět převedena, tentokrát na 25 kV.

Cambridgeská trať a větve z Liverpool Street byly na začátku 60. let elektrifikovány, 6,25 kV při přechodu na Cheshunt a o 25 kV dále. Řady Chingford a Enfield byly tedy po celou dobu 6,25 kV. Tato trasa byla počátkem 80. let opět plně převedena na 25 kV.

V rámci elektrifikace dále do Cambridge a Norwich v roce 1980, elektrické lokomotivy byly převedeny na tyto trasy z trasy West Coast. Tyto lokomotivy by nemohly pracovat při 6,25 kV.

Příměstská síť Glasgow

Na North Clyde byla střední část mezi Parkheadem a před Dalmuirem (smyčka Clydebank) a Westerton (smyčka Anniesland) na 6,25 kV, přičemž vnější části na 25 kV. Větve Bridgeton a Springburn byly tedy po celou dobu na 6,25 kV. Sekce elektrifikované na 6,25 kV byly na začátku 80. let převedeny na 25 kV.

Na South Clyde trasa z Glasgow Central kolem smyčky Cathcart byla zpočátku 6,25 kV, s přechody na 25 kV v Kings Park a Muirend na trasách Motherwell a Neilston. Tyto linky byly v 70.-80. letech postupně přeměňovány na 25 kV.

3 500 V DC, režie

Bury do Holcombe Brook

To bylo elektrifikováno Lancashire a Yorkshire železnice v roce 1913 jako součást zkušebního systému pro export. Systém byl v roce 1918 převeden na třetí kolejnici (viz níže ).

1500 V DC, režie (historický)

Po první světové válce zřídila britská vláda výbor pro vyšetřování různých systémů železniční elektrifikace; v roce 1921 doporučil, aby budoucí národní normou byla režie 1 500 V DC. Následovalo několik schémat, ale Velká hospodářská krize a druhá světová válka znamenaly, že bylo odvedeno velmi málo práce. Technologický pokrok po roce 1945 znamenal, že místo toho byl pro hlavní trať West Coast a příměstskou elektrifikaci Glasgow přijat systém 25 kV AC (jak je uvedeno v modernizačním plánu BR 1955 ). Současně však bylo (a stále bylo) vynaloženo velké množství peněz na převod několika vedení na 1 500 V DC.

Manchester, South Junction a Altrincham železnice

Společný systém LMS a LNER byl otevřen 11. května 1931. Úspěch tohoto schématu ovlivnil pozdější schémata elektrifikace LNER. Linka byla v roce 1971 převedena na 25 kV AC, ale úsek mezi Altrinchamem a Trafford Barem (plus úsek mezi Trafford Barem a viaduktem Cornbrook) byl později začleněn do Manchester Metrolink a znovu převeden (tentokrát na 750 V DC).

Černobílá fotografie elektrické lokomotivy s nadzemním vedením na stanici
EM1 (třída 76) , 1 500 V stejnosměrné elektrické lokomotivy na trase Woodhead v roce 1954
Manchester – Sheffield – Wath

Známý jako Woodhead Route , LNER si vybral tuto kopcovitou (a rušnou) hlavní linku pro svou první elektrifikaci hlavní řady, práce začaly v roce 1936. Kvůli depresi a druhé světové válce byla dokončena až v 50. letech minulého století. Po dokončení se vláda rozhodla místo toho standardizovat na 25 kV AC, takže trasu Woodhead a několik dalších 1 500 V stejnosměrných vedení izolovala a byla nestandardní. Lokomotivy pro cestující byly prodány v roce 1969 a dočkaly se další služby v Nizozemsku. V následné racionalizaci BR uzavřela většinu této trasy východně od Hadfieldu v roce 1981 ve prospěch jižnější linie Hope Valley , která slouží více místním komunitám. Část trati mezi Manchesterem, Glossopem a Hadfieldem zůstala otevřená jako součást předměstské sítě v Manchesteru a byla provozována třídou 506 EMU, dokud nebyla v prosinci 1984 převedena na 25 kV AC.

Metro Shenfield

LNER rozhodl elektrifikovat Liverpool Street na Shenfield část Velkého východního hlavní linka (GEML), známý jako metro Shenfield. Stavební práce začaly ve třicátých letech minulého století, ale zasáhla druhá světová válka. Práce byly dokončeny v roce 1949 a rozšířeny na Chelmsford a Southend Victoria v roce 1956 pomocí EMU třídy 306 (AM6) . Byla převedena ve dnech 4. – 6. Listopadu 1960, v návaznosti na modernizační plán BR 1955 , na nový standard 25 kV AC (zpočátku s některými sekcemi při 6,25 kV). Zbytek GEML byl následně elektrifikován.

Shildon do Newportu

Tato linka vedla ze Shildonu (hrabství Durham) do Newportu (poblíž Middlesbrough). Trasa byla zpočátku přes linku 1825 Stockton-to-Darlington, poté přes Simpasture Junction (bývalá železnice Clarence) přes Carlton, Carlton Junction do Carlton South Junction, Bowesfield West Junction do Bowesfield Junction, přes Thornaby a končila na Erimus Yard (Newport) Východní). V návaznosti na elektrifikaci Tyneside NER , tato uhelná linka byla elektrifikována mezi 1. červencem 1915 a 1. lednem 1916 jako plánovaný předchůdce elektrizující rušné NER hlavní linky New Yorku do Newcastlu (součást hlavní linky East Coast ). LNER odstranil tento elektrifikační systém v roce 1935 (mezi 7. lednem a 8. červencem); pokles na trhu s uhlím způsobil, že je ekonomicky nerealizovatelné provést významnou obnovu nutnou k pokračování elektrického provozu. Lokomotivy byly uloženy pro jiné elektrifikované trasy.

1200 V DC, třetí kolejnice (boční kontakt)

Žluto-černá lokomotiva na krytém stanovišti
Class 504 (1200 V DC) vlak na nádraží Manchester Victoria , několik týdnů před uzavřením o přeměnu lehkého železničního systému Metrolink
Manchester Victoria - Bury

V roce 1916 byla trať mezi Manchesterem Victoria a Bury elektrifikována pomocí třetí kolejnice 1 200 V DC (boční kontakt). Linka mezi Burym a Holcombe Brookem, která byla elektrifikována pomocí 3500 V DC nad hlavou v roce 1913, byla převedena na tento systém v roce 1918. Byla opuštěna v roce 1991, kdy byla linka přeměněna na systém 750 V DC a stala se součástí Manchester Metrolink .

650 V DC, režie

600 V DC, třetí kolejnice

Tyneside Electronics

To bylo elektrifikováno v roce 1904, v reakci na rozsáhlou konkurenci nových elektrických tramvají. Tento koncept byl úspěšný pro severovýchodní železnici (NER), známého průkopníka v elektrifikaci, protože počet cestujících se vrátil na úroveň před tramvají. Vzhledem k tomu, že akcie dosáhly střední délky života v roce 1937, síť byla přestavěna londýnskou a severovýchodní železnicí (LNER), aby odrážela měnící se průmyslové a obytné uspořádání této oblasti. Elektrifikovaná byla zároveň pobočka v přístavišti, kde byla v roce 1905 představena dvojice lokomotiv třídy ES1 (dříve NER č. 1 a 2). Tyto britské lokomotivy Thomson-Houston provozovaly jak třetí železniční, tak trolejové vedení. British Rail odstranila elektrifikaci v letech 1963 až 1967 s odvoláním na měnící se průmyslové a populační složení oblasti, které snížilo potřebu elektrické trakce. Velká část sítě Tyneside byla později znovu elektrifikována (s využitím režie 1500 V DC) jako metro Tyne and Wear .

525 V DC, třetí kolejnice

Stará zelená elektrická lokomotiva v muzeu
NER č. 1 (Muzeum pohybu, Shildon)
Liverpoolská železnice

Liverpoolská nadzemní dráha byla jednou z prvních elektrických železnic ve Velké Británii. První úsek mezi Alexandra Dock a Herculaneum doku , byla otevřena v roce 1893. Linka spojenou s Lancashire a Yorkshire železnice ‚s severní Mersey Branch . Nikdy nebyl znárodněn a dne 30. prosince 1956 byl uzavřen kvůli rozsáhlé korozi v celé jeho železné infrastruktuře (která byla považována za nehospodárnou nahradit).

500 V DC, režie

500 V DC, třetí kolejnice

Městská a jižní londýnská železnice

Elektrifikace železnice města a jihu Londýna byla neobvyklá (ve srovnání s pozdějšími schématy) v tom, že používala třívodičový stejnosměrný systém. To znamenalo, že ačkoli byla ofsetová středová třetí kolejnice elektrifikována na +500 voltů v severním tunelu, byla elektrifikovaná na -500 voltů v jižním tunelu. Motory na lokomotivách a žhavicích elektrických lampách ve vagónech fungovaly bez ohledu na polaritu napájení. Třívodičový systém byl přijat, protože počáteční systém byl napájen přímo z dynam v povrchové elektrárně na konci linky Stockwell. Bylo důležité co nejvíce minimalizovat pokles napětí, s ohledem na poměrně strmý gradient v přístupu ke stanici King William Street .

440 V DC, třetí kolejnice

Londýnská pošta železnice

Podzemní železnice pod Londýnem provozovaná poštou . Provozován v letech 1927 a uzavření v roce 2003. Částečně znovu otevřen jako turistická atrakce v roce 2017.

Viz také

Reference

Další čtení

525 V DC, třetí kolejnice

  • Box, Charles E. (1959). Liverpoolská železnice . Railway World Ltd.
  • Gahan, John W. (1992). Sedmnáct stanic do Dingle - Liverpoolská železnice si pamatovala . Countyvise a Avon-Anglia. ISBN 0-907768-20-2.
  • Bolger, Paul (1992). Dockerův deštník - Historie Liverpoolské železnice . Bluecoat Press. ISBN 1-872568-05-X.
  • Jarvis, Adrian (1996). Portrét nadzemní železnice v Liverpoolu . Ian Allan. ISBN 0-7110-2468-5.

630 V DC, čtvrtá kolejnice

650 V DC, třetí kolejnice

750 V DC, třetí kolejnice

1 500 V DC, režie

  • Appleby, KC (1990). Shildon - Newport ve zpětném pohledu . Lincoln: Železniční korespondence a cestovní společnost. ISBN 0-901115-67-3.
  • Dixon, Frank (1994). Manchester South Junction a Altrincham železnice . The Oakwood Press. ISBN 0-85361-454-7.

6,6 kV 25 Hz AC, režie

  • Goslin, Geoff (2002). London's Elevated Electric Railway - The LBSCR Suburban Overhead Electrification 1909-1929 . Connor & Butler Ltd. ISBN 978-0-947699-35-2.

25 kV 50 Hz AC, režie

  • Nock, OS (1966). Nová britská železnice . Ian Allan.
  • Nock, OS (1974). Electric Euston do Glasgow . Ian Allan. ISBN 0-7110-0530-3.
  • Boocock, Colin (1991). Elektrifikace východního pobřeží . Ian Allan. ISBN 0-7110-1979-7.
  • Semmens, Peter (1991). Elektrifikace trasy na východním pobřeží . Patrick Stephens Ltd. ISBN 0-85059-929-6.
  • Glover, John (2003). Eastern Electric . Ian Allan. ISBN 0-7110-2934-2.

externí odkazy