Электрификация железных дорог в Великобритании - Railway electrification in Great Britain

Электрификация ВЛ на Великий Бентли

Электрификация железных дорог в Великобритании началось в конце 19 века. Был использован диапазон напряжений с использованием как воздушных линий, так и токопроводящих шин. Две наиболее распространенные системы: 25 кВ переменного тока с помощью воздушные линии, и 750 В постоянного тока третий рельс система, используемая в юго-восточной Англии и на Merseyrail. По состоянию на март 2020 года 3758 миль (6048 км) (38%) британских железнодорожная сеть был электрифицированный.[1]

В соответствии с Network Rail, по состоянию на 2003 год 64% электрифицированной сети использовали воздушную систему 25 кВ переменного тока, а 36% использовали систему третьего рельса 660/750 В постоянного тока.[2]

Электрифицированная сеть настроен на расширение в ближайшие годы, поскольку электрификация 25 кВ будет распространена на неэлектрифицированные в настоящее время линии, такие как Главная линия Мидленда, и линии на севере Англии как часть Северный хаб.[3]

История

Ранняя электрификация

Первая электрическая железная дорога в Великобритании была Электрическая железная дорога Фолька в Брайтон, прогулочная железная дорога, открытая в 1883 году, действует и по сей день. В Лондонское метро начали оказывать электрические услуги, используя четвертый рельс системе в 1890 г. Городская и Южная Лондонская железная дорога, теперь часть лондонского метро Северная линия. В Ливерпульская подвесная железная дорога последовала в 1893 году, с самого начала разрабатывавшаяся как электрическая тяга, в отличие от городской и южной лондонской железной дороги, которая изначально предназначалась для транспортировки кабелей. Электрификация некоторых пригородных линий на основных линиях началась в начале 20 века с использованием различных систем. В Mersey Railway 3 мая 1903 года переоборудован в электрический многоблочный режим 600 В постоянного тока, что устраняет проблемы, вызванные паровой тягой в длинном туннеле под рекой Мерси, и Ланкашир и Йоркширская железная дорога с Ливерпульская биржа к Саутпорт (и дальше Кроссенс ) пригородная пригородная линия была аналогичным образом электрифицирована на 625 В к марту 1904 года. Обе эти линии первоначально использовали четвертую железнодорожную систему. В 1921 году правительственный комитет выбрал воздушные линии постоянного тока 1500 В в качестве национального стандарта.[4] но последовала небольшая реализация, и сосуществовало много разных систем. Вовремя межвоенный период, то Южная железная дорога приняла систему третьего рельса 660 В постоянного тока в качестве стандарта и значительно расширился эта система проходит через сеть линий к югу от Лондона.

Послевоенный

После Вторая Мировая Война и национализация железных дорог в 1948 году, Британские железные дороги (BR) расширенная электрификация как на 1500 В постоянного тока, так и на 660/750 В третий рельс. В 1956 г. компания BR приняла воздушные линии переменного тока 25 кВ в качестве стандарта для всех проектов за пределами логических расширений систем третьего рельса.[5]

Двадцать первый век

Сеть переменного тока 25 кВ продолжает медленно расширяться, и большие районы страны за пределами Лондона не электрифицированы. В 2007 году правительство предпочло использовать дизельные поезда, работающие на биодизель, это Белая бумага Создание устойчивой железной дороги,[6] исключение масштабной электрификации железных дорог на ближайшие пять лет.

В мае 2009 г. Network Rail начали консультацию по крупномасштабной электрификации, которая потенциально может включать Великая западная магистраль и Главная линия Мидленда и более мелкие схемы "заполнения". Основные упомянутые преимущества заключались в том, что электропоезда быстрее, надежнее и вызывают меньший износ путей, чем дизельные поезда.[7] 5 июня 2009 г. Лорд Адонис был назначен Государственный секретарь по транспорту, и объявили о планах электрификации Великой Западной магистрали от Лондона до Суонси, а также о планах электрификации на северо-западе Англии.

В Шотландия, где транспорт передан Правительство Шотландии, Транспортная Шотландия расширяется электрификация, например, на Железнодорожное сообщение Airdrie-Bathgate. Это часть более крупного плана, согласно которому электрифицированы многие основные маршруты в центральной Шотландии, в том числе основные Эдинбург УэверлиГлазго Куин-стрит маршрут.

В июле 2012 года правительство Великобритании объявило о новых схемах электрификации на сумму 4,2 миллиарда фунтов стерлингов. 25 кВ переменного тока и подтвердили схемы, ранее объявленные Адонисом. Это должно было быть Северный хаб, Великая западная магистраль, Главная линия Южного Уэльса, Главная линия Мидленда, Электрический позвоночник, Crossrail, Евангелие от дуба до линии лай и пригородных линий Уэст-Мидлендса, включая Линия Кросс-Сити.

Железнодорожный транспорт в Шотландия является переданным делом шотландскому правительству, но они тоже добились электрификации с помощью нескольких схем в Центральный пояс. Все это было 25 кВ переменного тока, как в Англии и Уэльсе.

25 июня 2015 года правительство объявило, что некоторые проекты электрификации будут отложены или сокращены из-за роста затрат. Работы по электрификации должны были быть «приостановлены» на Транс-Пеннинском маршруте между Йорком и Манчестером и на главной линии Мидленд между Бедфордом и Шеффилдом. Электрификация главной линии Грейт-Вестерн будет продолжаться, но статус участков Ридинг-Ньюбери и Дидкот-Оксфорд был неясен.[8]

Однако в сентябре 2015 года работы по электрификации были «возобновлены», но с отложенным сроком завершения.[9] С тех пор были регулярные обновления, в том числе одно опубликованное в октябре 2016 года.[10]

20 июля 2017 года Государственный секретарь по транспорту Крис Грейлинг отменил ряд проектов по электрификации, сославшись на подрывные работы и использование двухрежимной технологии в качестве альтернативы.[11] В июне 2018 г.[часть предложения ]

Электрификация не обошлась без разногласий с отменой и различными выступлениями государственного секретаря по транспорту, вызванного перед Комитетом по транспорту. Отборочный комитет по транспорту опубликовал свой отчет по различным вопросам, включая региональные диспропорции в инвестициях в железные дороги и снова призвал восстановить различные отмененные схемы электрификации.[12]

Парламенту был представлен письменный вопрос, на который был дан ответ относительно миль маршрута, электрифицированных в 1997–2019 годах.[13]

В марте 2019 г. Ассоциация железнодорожной промышленности опубликовал документ о проблеме затрат на электрификацию, предлагая пути вперед и скользящую программу электрификации.[14]

Будущее третьего рельса

В июне 2011 года Питер Дирман из Network Rail высказал предположение, что третью железнодорожную сеть необходимо будет преобразовать в воздушные линии. Он заявил: «Хотя максимальная скорость составляет 100 миль в час, поезда не могут двигаться со скоростью более 80 миль в час, и 25% мощности теряется из-за тепла». Согласившись с тем, что преобразование будет дорогостоящим, он сказал, что третий рельс сеть находится на пределе своей мощности, особенно по мере того, как поезда становятся все более продвинутыми в технологиях.[15] Июль 2012 г. Департамент транспорта Спецификация выхода высокого уровня за Период контроля сети железных дорог 5 включает преобразование Юго-Западная магистраль между Саутгемптон Сентрал и Basingstoke от третьего рельса 750 В постоянного тока до воздушных линий 25 кВ переменного тока в рамках схемы повышения пропускной способности железнодорожных перевозок с Саутгемптон Порт. Это преобразование будет пилотной схемой для разработки экономического обоснования полной конверсии сети третьей железной дороги.[16] В Управление железных и автомобильных дорог (ORR) также заявила, что из соображений безопасности будущее 750 В постоянного тока для третьей шины ограничено.[17]

Существующие системы - воздушная линия (ВЛ)

Национальная железная дорога: 25 кВ, 50 Гц переменного тока, накладные расходы

Британские железные дороги выбрал это в качестве национального стандарта для будущих проектов электрификации за пределами третьей железнодорожной зоны в 1956 году. После этого был преобразован ряд линий, которые первоначально были электрифицированы с другим напряжением, и ряд линий был заново электрифицирован с использованием этой системы. Работа началась в конце 1950-х годов. Первым крупным проектом электрификации с использованием 25 кВ был Главная линия западного побережья (1959-1974). С тех пор сеть 25 кВ постепенно расширялась:

Существующий

Великая западная магистраль
Электрический экспресс на Главная линия западного побережья в 1970-е гг.
Главная линия западного побережья
Главная линия Мидленда
  • Электрифицирован между Лондон Сент-Панкрас и Бедфорд в 1983 году с использованием линейки Mark 3B и Dock Junction для Moorgate - теперь сократить до Фаррингдон.
  • Электрификация от Бедфорда до Кеттеринг и Корби использование диапазона UK Master Series (MS125) ожидается к весне 2021 года (фаза 1 MML), дальнейшие расширения на Лестер, Ноттингем Трент Джанкшен и Шеффилд (через Дерби) к 2023 году (фаза 2 MML) были отменены в июле 2017 года. от глиняного креста до Шеффилд в конечном итоге будет электрифицирован к 2033 году как часть HS2.
Высокая скорость 1
Главная линия восточного побережья
  • Электрифицирован в двух частях: 1975–78 и 1984–91.
  • Линия между Лондонский Кингс Кросс и Ройстон был электрифицирован между 1976 и 1978 годами с использованием диапазона Mark 3A в рамках проекта электрификации Большого северного пригорода. Это включало Линия петли Хертфорда. Раздел между Ройстон и Кембридж был электрифицирован в 1988 году с использованием линейки Mark 3B.[20]
  • В 1984 г. было дано право электрифицировать Эдинбург и Лидс. Раздел между Хитчин и Питерборо был завершен в 1987 году, и Донкастер и Йорк были достигнуты в 1989 году. К 1990 году электрификация достигла Ньюкасл, а в 1991 году Эдинбург Уэверли. Линейка Mark 3B использовалась на протяжении всей схемы электрификации, некоторые области в настоящее время модернизируются до проектной линейки Mark 3D, это устранит известные проблемы коррозии с цепной цепью AWAC и заменит сплошные капельницы из нержавеющей стали гибкими медными токопроводящими конструкциями. Также имеет место некоторая конверсия хэдспона в портал.
  • Для того, чтобы строительные бригады продолжали работать, были утверждены две дополнительные схемы: Carstairs и North Berwick (Линия Норт Бервик ).
  • На пике проекта электрификации в конце 1980-х он был заявлен как «самая длинная строительная площадка в мире» протяженностью более 250 миль (400 км).
Западная Англия / Fen Line

Это покрывает строки из Лондон Ливерпуль-стрит (Бетнал Грин Джанкшн) до Чингфорд, Энфилд Таун, Hertford East и Кембридж. В 1960-х годах линии на Чингфорд, Энфилд Таун и Чешунт были электрифицированы на 6,25 кВ, от Чешунта до Bishop's Stortford и Hertford East на 25 кВ. В Линия Lea Valley между Coppermill Junction и Cheshunt была электрифицирована на 25 кВ в 1969 году. Все области 6,25 кВ были преобразованы в 25 кВ в 1983 году. В 1987 году электрификация была продлена от Бишопс Стортфорд до Кембриджа на 25 кВ. В 1990 году линия на Станстед аэропорт открылся, а в 1992 году электрификация была продлена от Кембриджа до Кингс Линн вдоль линии Фен.

Великая Восточная магистраль

Преобразован с 6,25 кВ / 1500 В постоянного тока на комбинацию AT и FT 25 кВ Mark GE (Грейт Истерн) в период с 1976 по 1980 год. В настоящее время модернизируется до линейки GEFF (Great Eastern Furrer + Frey), изменяя контактную сеть от сложной до простой провисшее расположение.

Лондон, Тилбери и Саутенд Железная дорога

Лондонская Фенчерч-стрит к Shoeburyness. Большинство из них было первоначально электрифицировано на 6,25 кВ, последние секции переоборудованы на 25 кВ в марте 1989 года.

Лондонский надземный район

Электрифицированные 25 кВ местные линии Лондона:

западное Средиземье
Манчестер и Северо-Западный район
Лидс

В 1994 году было дано разрешение на реализацию проекта электрификации некоторых местных линий вокруг Лидса. Проект назывался «Электрификация Северо-Запада Лидса», в рамках которого были электрифицированы:

Эдинбург
Центральная Шотландия

Маршрут из Эдинбурга в Глазго через Bathgate был восстановлен между Bathgate и Airdrie и электрифицирован во всем. Он открылся 11 декабря 2010 года. Электрификация основного междугороднего маршрута между Эдинбургом и Глазго Куин-стрит Хай-Элл через Фолкерк был завершен в 2017 году. Проект, известный как Программа улучшения Эдинбург - Глазго, повлекла за собой электрификацию заполнения в районе Глазго и перекрестке Гринхилл, чтобы Стирлинг, Dunblane и Аллоа, которые в основном осуществляют пригородные перевозки. Электроснабжение этих линий началось в декабре 2018 года.

Глазго Пригород

Электрификация пригородов была начата в 1960-х годах вслед за BR. План модернизации 1955 года. Электрификация была поэтапной и все еще не завершена, с несколькими пригородными линиями все еще не электрифицированными, такими как ветка Ист-Килбрайд и Глазго до Аннисленда через Мэрихилл и магистраль от Глазго до Карлайла через Килмаркнок и Дамфрис.

Сеть пригородных железных дорог Глазго можно разделить на три основных направления:

На Глазго в Эдинбург по линии Carstairs, немного Линия Норт Бервик поезда продолжают движение до Центрального Глазго. Единый ежедневный междугородный поезд Восточного побережья от ECML продолжает курсировать до Центрального Глазго и обратно. В Линия выстрелов, Holytown Переход к Киркньютон была электрифицирована в апреле 2019 года. Cumbernauld Line к Springburn и оставшаяся часть Мазервелл - линия Камбернаулда был электрифицирован в середине 2014 года. Линия между Спрингберном и Глазго Куин-стрит (высокий уровень) еще не завершена. Пока Глазго Куин-Стрит Хай Уровень не будет электрифицирован, электрические поезда Камберналда Лайн разворачиваются в Спрингберне и проходят через станцию ​​Глазго Куин-Стрит низкого уровня. В Уиффлет Лайн между Whifflet и Рутерглен через Кармил электрифицирован в конце 2014 года.

Программа электрификации Network Rail 2010-х годов

А Класс 800, для использования на некоторых из недавно электрифицированных линий, испытываемых в 2015 г.

В 2009, Лорд Адонис был назначен Государственный секретарь по транспорту. После более чем десятилетнего перерыва вопрос электрификации вернулся на повестку дня, и Адонис объявил о планах электрификации Великая западная магистраль из Лондон к Суонси, а также схемы электрификации заполнения на северо-западе Англии. В июле 2012 года правительство Великобритании объявило о новых схемах электрификации на сумму 4,2 миллиарда фунтов стерлингов, все на 25 кВ переменного тока, и подтвердило схемы, ранее объявленные Адонисом. Это должно было быть Северный хаб, Великая Западная магистраль, Главная линия Южного Уэльса, Главная линия Мидленда, Электрический позвоночник, Crossrail, Евангелие от дуба до линии лай и пригородные линии Уэст-Мидлендса. Железнодорожный транспорт в Шотландии является переданным делом шотландскому правительству, но оно также проводило электрификацию по нескольким схемам в Центральном поясе. Все это было 25 кВ переменного тока, как в Англии и Уэльсе. Электрификация не обошлась без разногласий с отменой и различными выступлениями государственного секретаря по транспорту, вызванного перед Комитетом по транспорту. Количество электрифицированных миль за эти годы было ответом на письменный вопрос в парламенте.[23]

В ноябре 2019 года DfT опубликовала годовую статистику по количеству электрифицированных миль маршрутов и показывает, что в настоящее время электрифицировано 38% сети Великобритании.[24]

Проекты были подвержены перерасходу средств и задержкам, и 8 ноября 2016 года правительство объявило, что выполнение некоторых элементов программы электрификации Великой Западной магистрали будет отложено на неопределенный срок.[25] В попытке смягчить и улучшить ситуацию с затратами Ассоциация железнодорожной промышленности опубликовал отчет в марте 2019 года, в котором подробно рассказывается, почему выросли расходы, и предлагаются пути дальнейшего развития.[26]

Другие системы

Желтый пассажирский поезд у каменной стены
В Тайн и Уир Метро это единственная система на 1500 В постоянного тока в Великобритании.

1500 В постоянного тока, накладные расходы

  • Тайн и Уир Метро: Tyne & Wear Metro, открытая в 1980 году, в настоящее время является единственной системой в Великобритании, использующей воздушные линии постоянного тока напряжением 1500 В. Хотя его часто описывают как "Скоростной трамвай ", это ближе к тяжелому метро, ​​здесь используются только отдельные колеи. Большая часть его маршрута следует по маршруту предыдущего Tyneside Electrics, который был переоборудован на дизельное топливо к 1967 году. С 2002 года метрополитен разделяет магистраль на Береговая линия Дарема к Сандерленд. Это представляет потенциальную проблему для магистральных служб, если маршруты в Сандерленд или Ньюкасл-апон-Тайн которые используют этот участок, должны были быть электрифицированы на 25 кВ переменного тока.

Исторически существовало больше линий, электрифицированных на 1500 В постоянного тока, но с тех пор все они были либо преобразованы в 25 кВ переменного тока, либо закрыты. (видеть 1500 В постоянного тока, накладные расходы (исторически) )

750 В постоянного тока, накладные расходы

Трамвай на Манчестер Метролинк; Как и в большинстве современных трамвайных систем, он использует 750 В постоянного тока.

Используется на нескольких трамвай системы:

Прочие накладные системы

  • Трамвай Блэкпула: первоначально 550 В постоянного тока, в 2011 году повышено до 600 В для эксплуатации более современного подвижного состава.
  • В Национальный музей трамвая в Криче, Дербишир, используется постоянный ток 550 В. Это напряжение было выбрано для максимальной совместимости с его историческим парком трамваев, а также с более современными агрегатами.
  • В Wirral Tramway использует 550 В постоянного тока.[27]
  • В Ситон трамвай использует 120 В постоянного тока.

Существующие системы - третьи и четвертые рельсы

National Rail: 650 В - 750 В постоянного тока, третий рельс (верхний контакт)

Линии через Clapham Junction оснащен третий рельс электрификация.
Южный Электрик

Обширная южная третья железнодорожная электрическая сеть охватывает Южный Лондон и южные округа Дорсет, Хэмпшир, Сассекс, Суррей и Кент.

В Лондон и Юго-Западная железная дорога (L & SWR) система третьего рельса на 660 В постоянного тока началась до Первой мировой войны с Лондонское Ватерлоо по пригородным направлениям. В Южная железная дорога образовалась в группировке 1923 г .; он принял систему L & SWR, а к 1929 г. Лондон, Брайтон и железная дорога Южного побережья Пригородная воздушная сеть (LB & SCR) заменена третьей рельсой. В Юго-восточная магистраль был электрифицирован на 600 В, позже повышен до 750 В постоянного тока. Третья железная дорога простиралась на большинство линий Южного Лондона, за исключением конечных остановок. На протяжении 1930-х годов была проведена большая электрификация магистральных линий, в том числе Главная линия Брайтона (включая Восток, Западное побережье и связанных маршрутов в 1932-1933 гг.), Портсмутская прямая линия (4 июля 1937 г.) и Мейдстону и Гиллингему (1939 г.).

После Вторая Мировая Война вскоре возобновили электрификацию только что национализированного Британские железные дороги ' Южная область. BR План модернизации 1955 года включала двухэтапную «Электрификацию побережья Кент». В Chatham Main Line был завершен, а затем Юго-восточная магистраль и связанные строки. Напряжение было увеличено с 660 до 750 В.[28] С тех пор вся электрификация использовала 750 В; линии, электрифицированные до этого, остаются на уровне 660 В. Затем внимание переключилось на заброшенную бывшую зону L & SWR (затем Юго-Западный дивизион). В Юго-Западная магистраль (SWML) в Саутгемптон-Сентрал и Борнмут была электрифицирована в 1967 г. Weymouth в 1988 г.

В течение секторизация в 80-е годы Сеть Юго-Восток проведена обширная электрификация засыпки. В Туннель Snow Hill был вновь открыт, что позволило Thameslink. В Линия Гастингса, Линия Истли - Фэрхэм и Oxted Line (филиал Ист-Гринстед) были электрифицированы. Осталось неэлектрифицированным лишь несколько строк: Магистраль к западу от Англии, то Главная линия Уэссекса, то North Downs Line, то Oxted Line (филиал в Укфилде), а Линия Маршлинка.

Merseyrail

Две линии сети Merseyrail; то Северная линия и Wirral линия используйте третью шину 750 В постоянного тока[29][30] (видеть Электрификация пригородов Лондона, Мидленда и Шотландской железной дороги за свою историю).

Лондонский надземный район

Видеть Электрификация пригородов Лондона, Мидленда и Шотландской железной дороги за свою историю.[31]

В 1970 году линии округа Колумбия Северного Лондона и Электропоезда класса 501 используемые на этих услугах, были переоборудованы для работы с третьим рельсом, а четвертый рельс, как правило, снимается на участках, не используемых Лондонское метро (LUL). Часть четвертого рельса была оставлена ​​в районах Ганнерсбери и Куинз-Парк для аварийного использования LUL. С закрытием Broad Street, то Линия Северного Лондона был присоединен к линии от Стратфорда до Норт-Вулиджа; это было электрифицировано с третьей железной дорогой и воздушной линией до Стратфорда, третьей железной дорогой до Северного Вулиджа. Две ветки линии постоянного тока Уотфорд были закрыты: Рикмансворт в 1952 г. (к пассажирам, к товарам в 1967 г.) и к Croxley Green в 1996 г.

Линия округа Колумбия Уотфорд между Королевский парк и Харроу и Уилдстоун и линия Северного Лондона между Ричмондом и Ганнерсбери используется Лондонский надземный район поезда, рассчитанные на третий рельс 750 В и Линия Бакерлоо Поезда рассчитаны на 630 В. Третий и четвертый рельс. В качестве компромисса номинальное линейное напряжение составляет 650 В, а с 1970 года центральная шина была соединена с рельсом обратного хода.[32] В Куинз-парке, где встречаются две разные системы, не требуется никаких специальных положений, просто промежуток длиннее, чем один тренер команды. Линия Бакерлоо поезд на входе (и выходе) Bakerloo, который работает с номинальным напряжением -210 В на четвертом пути и +420 В на третьем пути. При переходе поездов от одной к другой не происходит перекрытия несовместимых систем, поскольку, как и во всех британских электропоездах, предназначенных для интенсивного движения в туннелях, отсутствует непрерывность цепей тягового питания между транспортными средствами поезда.

Аналогичная договоренность применяется между Путни-Бридж и Уимблдон, где Районная линия переезжает пути, принадлежащие Network Rail, который также используется Юго-Западная железная дорога, хотя обычно только для движения запасов.

Северная городская линия

Северная городская линия соединяет Главная линия восточного побережья к Moorgate. Он был изолирован заброшенностью 1930-х годов. Программа новых работ (и развитие Столичный зеленый пояс ). Службы метро были обрезаны на его северном конце из-за Линия Виктория в 1964 г. Drayton Park. Остальное было передано Британская железная дорога в 1975 г. в связи с проведением пригородной электрификации г. Главная линия восточного побережья. Линия использует электрификацию постоянного тока третьего рельса между Moorgate и Drayton Park, где поезда переключаются на 25 кВ переменного тока.

630 В постоянного тока, третий рельс (верхний контакт)

Island Line (остров Уайт)

Единственная оставшаяся национальная железнодорожная линия на Остров Уайт была электрифицирована в 1967 г., так что бывшая Лондонское метро подвижной состав мог использоваться из-за ограниченной высоты туннеля Райд. В Island Line использовалась третья шина постоянного тока 630 В, поскольку это был более дешевый вариант преобразования запаса LUL в третью шину и реализации третьей шины только на линии. В настоящее время используется подвижной состав: British Rail Class 483s.

630 В постоянного тока, четвертая рейка (верхний контакт)

Искра из-под пассажирского электропоезда
В Лондонское метро четвертая железнодорожная система
Красно-белый поезд подъезжает к открытой станции, пассажиры ждут на платформе
Лондонское метро путь, показывающий третий и четвертый рельсы рядом с ходовыми рельсами и между ними
Лондонское метро

Лондонский метрополитен - это большая система метро, Большой Лондон и за его пределами, широко известный как «Труба». Его 408-километровый (254 миль)[33] состоит из 11 строк; электрификация началась в 1890-х годах. Он был в значительной степени объединен между 1900 и 1910 годами и национализирован в 1933 году, став железнодорожным компонентом Лондонского транспорта (LT). Была запущена крупная программа расширения («Новые заводы»), в рамках которой LT приобрела несколько городских веток магистральных железных дорог.

Метро в основном находится на севере Лондона; его расширение на юг Лондона было ограничено геологическими условиями, неблагоприятными для прокладки туннелей, и разветвленной сетью магистральных линий, большая часть которых была электрифицирована (см. «Южный Электрик»). Метро использует относительно необычный четыре рельса система электрификации. Два стандартный калибр рельсы - ходовые рельсы; внешняя третья шина передает положительный ток при +420 В постоянного тока, а внутренняя четвертая шина представляет собой отрицательный ток при –210 В постоянного тока, обеспечивая напряжение питания 630 В постоянного тока. Основное преимущество системы четвертого рельса состоит в том, что в туннелях с металлической (обычно чугунной) облицовкой обратный ток тяги не течет в облицовку, вызывая электролитическая коррозия там или в соседнем полезность сеть. Это также означает, что две направляющие доступны исключительно для рельсовые цепи.

Секции поверхности используют четвертый рельс исключительно для обеспечения согласованности работы; система разделяет рельсы с Network Rail в нескольких местах. Если путь используется совместно с третьим рельсом на 750 В, центральный рельс прикреплен к ходовым рельсам, а внешний рельс электрифицирован при напряжении 660 В. Это позволяет обоим типам поездов работать удовлетворительно. Пригородная сеть Лондонской и Северо-Западной железной дороги (LNWR) была электрифицирована в сотрудничестве с Метрополитеном, но в течение 1970-х годов British Rail представила электрички третьего рельса, а участки пригородной сети LNWR, не используемые Метро, ​​имели четвертый. рельс удален (см. «Лондонская и Северо-Западная железная дорога» выше).

Компания Underground провела исследования, чтобы рассмотреть возможность повышения напряжения выше нынешнего номинального значения 630 В.[34] Новое оборудование на их подстанциях позволяет в будущем увеличить номинальное напряжение до стандартного 750 В. Кроме того, электрооборудование новых поездов также основано на использовании оборудования на 750 В. Таким образом, хотя новое оборудование проектируется для работы с напряжением 750 В, метро еще не обнародовало решение о повышении напряжения.[нужна цитата ]

750 В DC, третий рельс (нижний контакт)

Доклендское легкое метро

При этом используется композитный третий рельс с нижним контактом, с алюминий тело и стали контактная поверхность. Преимущество этого - низкоомная, сильноточная рейка с прочной стальной поверхностью для токосъема. Рельс может быть окружен изолирующий материал сверху и по бокам, чтобы снизить риск поражение электрическим током железнодорожным работникам и нарушителям. Система нижнего контакта менее подвержена выходу из строя из-за снег чем верхний контакт.

600 В постоянного тока, третий рельс (верхний контакт)

250 В постоянного тока, третий рельс (верхний контакт)

110 В постоянного тока, третий рельс (верхний контакт)

100 В постоянного тока, четыре рельса

  • Надземный «монорельс» на Национальный автомобильный музей, Beaulieu использует резиновые шины, движущиеся по двум металлическим гусеницам, по одной по обе стороны от центральной направляющей. Поскольку он на резиновых шинах, он требует двух токопроводов и двух коллекторов (отсюда и обозначение с четырьмя направляющими).

Устаревшие системы

В прошлом Великобритания использовала разные системы электрификации. Многие из них относятся к началу 20 века, когда тяговое электричество находилось в стадии экспериментов. В этом разделе описывается каждая система в порядке убывания напряжения.

6600 В, 25 Гц переменного тока, накладные расходы

6250 В 50 Гц переменного тока, накладные расходы

Во время первоначальной электрификации частей сети до 25 кВ, 50 Гц переменного тока, первоначальным решением проблем с ограниченным зазором в пригородных зонах (из-за многочисленных туннелей и мостов) в Лондоне и Глазго было использование более низкого напряжения 6,25 кВ. Более поздние технологические усовершенствования изоляции позволили преобразовать эти площади на 25 кВ. Последние секции 6,25 кВ были переоборудованы в 1980-е годы.

Линии Лондона, Тилбери и Саутенда

Участок 6,25 кВ был от Фенчерч-стрит за пределы Лай, с заменами на линиях Апминстер и Тилбери. Раздел между Chalkwell и Shoeburyness также было на 6,25 кВ.[36] Остальное было на 25 кВ. Секции, электрифицированные на 6,25 кВ, были преобразованы в 25 кВ в начале 1980-х годов.

Великие восточные линии

Линия из Ливерпуль-стрит к Саутенд Виктория был первоначально электрифицирован на 1500 В постоянного тока в течение 1940-50-х годов. В начале 1960-х годов вся эта линия была преобразована в воздушные линии переменного тока 6,25 кВ, а основная линия к востоку от Шенфилд была постепенно электрифицирована на 25 кВ с переходом на восток от Шенфилда. В начале 1980-х годов линия была снова преобразована, на этот раз на 25 кВ.

Линия Кембриджа и ответвления от Ливерпуль-стрит были электрифицированы в начале 1960-х, с заменой 6,25 кВ на Чешунт, и 25 кВ сверх. Таким образом, на всех линиях Чингфорд и Энфилд было 6,25 кВ. В начале 1980-х этот маршрут был снова полностью переоборудован на 25 кВ.

В рамках электрификации до Кембридж и Норвич в 80-е годы на эти маршруты с Западного побережья перевели электровозы. Эти локомотивы не смогли бы работать при 6,25 кВ.

Пригородная сеть Глазго

На Северном Клайде центральный участок между Паркхедом и перед Далмуром (петля Клайдбанк) и Вестертон (петля Аннисленд) имел напряжение 6,25 кВ, а внешние участки - 25 кВ. Таким образом, на всех участках Бриджтон и Спрингберн было 6,25 кВ. Секции, электрифицированные на 6,25 кВ, были преобразованы в 25 кВ в начале 1980-х годов.

На Южном Клайде маршрут от Центрального Глазго вокруг петли Кэткарт был первоначально на уровне 6,25 кВ с переходом на 25 кВ в Кингс-Парк и Мюренд на маршрутах Мазервелл и Нилстон. Эти линии были постепенно преобразованы в 25 кВ в 1970-1980-х годах.

3500 В постоянного тока, накладные расходы

Похоронить в Холкомб-Брук

Это было наэлектризовано Ланкашир и Йоркширская железная дорога в 1913 году как часть опытной системы на экспорт. Система была преобразована в третий рельс в 1918 году (см. ниже ).[37]

1500 В постоянного тока, накладные расходы (исторически)

После Первая Мировая Война Правительство Великобритании создало комитет для исследования различных систем электрификации железных дорог; В 1921 году он рекомендовал, чтобы в будущем национальным стандартом были надбавки 1500 В постоянного тока.[4] По его следу было реализовано несколько схем, но Великая депрессия и Вторая Мировая Война означало, что было сделано очень мало работы. Технологический прогресс после 1945 года означал, что система переменного тока на 25 кВ была принята вместо магистральной линии Западного побережья и электрификации пригородов Глазго (как изложено в BR План модернизации 1955 года ). Однако в то же время были потрачены (и продолжаются) большие суммы денег на преобразование нескольких линий на 1500 В постоянного тока.

Манчестер, Южный перекресток и железная дорога Альтринчем

Совместное LMS и ЛНЕР Схема открылась 11 мая 1931 года. Успех этой схемы повлиял на более поздние схемы электрификации ЛНЭР. В 1971 году линия была преобразована в сеть переменного тока 25 кВ, но участок между Altrincham и Бар Траффорд (плюс участок между Баром Траффорд и виадуком Корнбрук) были позже включены в Манчестер Метролинк и снова преобразовал (на этот раз в 750 В постоянного тока).[38]

Черно-белое фото электровоза с проводкой на станции
EM1 (класс 76), Электровозы постоянного тока 1500 В на Маршруте Вудхеда в 1954 г.
Манчестер - Шеффилд - Уот

Известный как Маршрут Вудхеда LNER выбрал эту холмистую (и загруженную) магистраль для своей первой электрификации магистрали, работы которой начались в 1936 году.[39] Из-за депрессии и Вторая Мировая Война, он не был завершен до 1950-х годов. После завершения правительство решило вместо этого стандартизировать 25 кВ переменного тока, оставив трассу Вудхеда и несколько других линий постоянного тока на 1500 В изолированными и нестандартными. Пассажирские локомотивы были проданы в 1969 году и в дальнейшем использовались в Нидерландах. В результате последующей рационализации BR закрыла большую часть этого маршрута к востоку от Хэдфилда в 1981 году в пользу более южного направления. Линия долины надежды, который обслуживает больше местных сообществ. Участок линии между Манчестер, Глоссоп и Хэдфилд оставался открытым как часть пригородной сети Манчестера и находился под управлением Класс 506 Электроэнергетические системы, пока они не были преобразованы в 25 кВ переменного тока в декабре 1984 года.

Шенфилд Метро

В ЛНЭР решили электрифицировать Ливерпуль-стрит к Шенфилд раздел Великая Восточная магистраль (GEML), известный как метро Шенфилд. Строительные работы начались в 1930-х годах, но вмешалась Вторая мировая война. Работы были завершены в 1949 г. и продлены до Chelmsford и Саутенд Виктория в 1956 г., используя Электропоезда класса 306 (AM6).[40] Он был переоборудован 4–6 ноября 1960 г., вслед за BR План модернизации 1955 года по новому стандарту 25 кВ переменного тока (первоначально с некоторыми участками на 6,25 кВ). Остальная часть GEML была впоследствии электрифицирована.

Шилдон в Ньюпорт

Эта линия бежала от Шилдон (Графство Дарем) в Ньюпорт (около Мидлсбро). Первоначально маршрут проходил по линии Стоктон-Дарлингтон 1825 года, затем через Simpasture Junction (бывшая железная дорога Кларенса) через Carlton, Carlton Junction до Carlton South Junction, Bowesfield West Junction до Bowesfield Junction, через Thornaby и заканчивался в Erimus Yard (Newport Восток). После электрификации Тайнсайда NER, эта угольная линия была электрифицирована в период с 1 июля 1915 года по 1 января 1916 года в качестве запланированного предшественника электрификации оживленной магистрали Йорк - Ньюкасл (часть Главная линия восточного побережья ). LNER удалил эту систему электрификации в 1935 году (с 7 января по 8 июля); спад на угольном рынке делает экономически нецелесообразным проведение значительных обновлений, необходимых для продолжения работы на электричестве. Локомотивы хранились для других электрифицированных маршрутов.[41][42][43]

1200 В постоянного тока, третий рельс (боковой контакт)

Желто-черный паровоз на крытой станции
А Класс 504 (1200 В постоянного тока) поезд при Станция Манчестер Виктория, за недели до закрытия для перехода на систему легкорельсового транспорта Metrolink
Манчестер Виктория - Бери

В 1916 году грань между Манчестер Виктория и Хоронить был электрифицирован с помощью третьего рельса 1200 В постоянного тока (боковой контакт). Линия между Бери и Холкомб-Брук, которая была электрифицирована с использованием воздушных линий постоянного тока 3500 В в 1913 году, была преобразована в эту систему в 1918 году. Она была заброшена в 1991 году, когда линия была преобразована в систему постоянного тока 750 В и стала частью Манчестер Метролинк.[44][45]

650 В постоянного тока, накладные расходы

600 В постоянного тока, третий рельс

Tyneside Electrics

Это было электрифицировано в 1904 году в ответ на широкую конкуренцию со стороны новых электрических трамваев. Концепция была успешной для Северо-восточная железная дорога (NER), известный пионер в области электрификации, поскольку количество пассажиров вернулось к уровню, предшествующему трамваю.[46] Когда в 1937 году акции достигли ожидаемого срока службы, сеть была модернизирована. Лондон и Северо-Восточная железная дорога (LNER), чтобы отразить меняющийся промышленный и жилой состав области.[47] Электрифицирован одновременно был причальный филиал, где находилась пара Класс ES1 (бывшие НЭР № 1 и 2) локомотивы были представлены в 1905 году. Британский Томсон-Хьюстон локомотивы работали как от третьей железной дороги, так и от воздушной линии. Британская железная дорога отменил электрификацию в период с 1963 по 1967 год, сославшись на изменение промышленного и численного состава населения в этом районе, что снизило потребность в электрической тяге. Большая часть сети Тайнсайд была позже переэлектрифицирована (с использованием накладных расходов 1500 В постоянного тока) в качестве Тайн и Уир Метро.

525 В постоянного тока, третий рельс

Старый зеленый электровоз в музее
NER No. 1 (Музей передвижения, Шилдон)
Ливерпульская подвесная железная дорога

Ливерпульская подвесная железная дорога была одной из первых электрических железных дорог в Великобритании. Первый раздел, между Александра Док и Док Геркуланума, был открыт в 1893 году. Линия, связанная с Ланкашир и Йоркширская железная дорога с Филиал Норт-Мерси. Он так и не был национализирован и закрыт 30 декабря 1956 года из-за обширной коррозии всей его железной инфраструктуры (заменять которую было сочтено нерентабельной).

500 В постоянного тока, накладные расходы

500 В постоянного тока, третий рельс

Городская и Южная Лондонская железная дорога

Электрификация городской и южной железной дороги Лондона была необычной (по сравнению с более поздними схемами) тем, что использовала трехпроводную систему постоянного тока. Это означало, что, хотя смещенный центральный третий рельс был электрифицирован на +500 вольт в северном туннеле, он был электрифицирован на -500 вольт в южном туннеле. Двигатели локомотивов и лампы накаливания в вагонах работали независимо от полярности питания. Трехпроводная система была принята, потому что исходная система питалась непосредственно от динамо-машины на поверхностной электростанции на конце линии Стоквелл. Было важно минимизировать падение напряжения, насколько это возможно, учитывая довольно крутой градиент на подходе к Станция King William Street.

440 В постоянного тока, третий рельс

Почтовое отделение Железная дорога

Подземная железная дорога под Лондоном эксплуатируется Почта России. Работал с 1927 года до закрытия в 2003 году. Частично открыт как туристическая достопримечательность в 2017 году.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ [https://dataportal.orr.gov.uk/media/1842/rail-infrastructure-assets-2019-20.pdf Ежегодный статистический отчет по железнодорожной инфраструктуре и активам за 2019-20 гг.] Управление железной дороги и дороги 5 ноября 2020 г.
  2. ^ Network Rail, Технический план 2003 г., Глава 11 «Возможности сети», стр. 7 «Электрификация». «В настоящее время электрифицировано около 40% железнодорожной сети». На странице 1 общая сеть составляет 30 764 км, 7 587 км 25 кВ переменного тока, 4285 км 650/750 В постоянного тока и 28 км 1500 В постоянного тока. Исключая CTRL, LUL, тестовую трассу Old Danby, большую часть Tyne и Wear Metro и т. Д. NB, здесь не указывается, какой метод подсчета длины сети используется - т. Е. Подъездные пути, петли, двойной путь и т. Д. Дают разные числа. Статистика МСЖД, которая используется в диаграмме, показывающей электрификацию в Европе, основана исключительно на длине линии. Таким образом, по этому показателю электрифицировано 11 900 км (38,7%). Из электрифицированной сети 63,8% составляют 25 кВ переменного тока, 36,0% - это 650/750 В постоянного тока и 0,2% - 1500 В постоянного тока.
  3. ^ «Обнародовано 42 млрд новых железнодорожных схем». Независимый. 16 июля 2012 г.. Получено 23 марта 2014.
  4. ^ а б «Итоговый отчет Консультативного комитета по электрификации железных дорог» (PDF). Лондон: HMSO. 1921 г. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  5. ^ «Модернизация британских железных дорог: система электрификации британских железных дорог» (PDF). Лондон: Британская транспортная комиссия. 1956 г. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  6. ^ Создание устойчивой железной дороги - Белая книга CM 7176 В архиве 29 декабря 2007 г. Wayback Machine
  7. ^ Rail Magazine 3–16 июня 2009 г. «Стратегия Network Rail по расширению электрификации на 3 000 миль», стр. 6
  8. ^ "Обновление Network Rail отложено правительством". Новости BBC. 25 июня 2015 г.
  9. ^ «Электрификация магистральной линии Мидленда без пауз - но откладывается на годы».
  10. ^ «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 13 октября 2016 г.. Получено 8 января 2017.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  11. ^ https://www.bbc.com/news/business-40669869
  12. ^ «Отчет отборочного комитета по транспорту, июнь 2018» (PDF).
  13. ^ «Железные дороги: Электрификация: письменный вопрос - 219526». Парламент Великобритании. Получено 27 февраля 2019.
  14. ^ «Отчет об оспаривании затрат на электрификацию». www.riagb.org.uk. Получено 14 марта 2019.
  15. ^ Rail Magazine: выпуск 673, страницы 14-15, 29 июня - 12 июля 2011 г.
  16. ^ http://assets.dft.gov.uk/publications/hlos-2012/railways-act-2005.pdf пункт 37
  17. ^ http://orr.gov.uk/__data/assets/pdf_file/0017/17621/dc-electrification-policy-statement.pdf
  18. ^ 2020-01-07T15: 09: 00 + 00: 00. «Кардиффские электрические сети заработали». Railway Gazette International. Получено 19 мая 2020.
  19. ^ «Великая западная электрическая операция распространяется на запад». Международный железнодорожный журнал. 31 декабря 2018 г.. Получено 19 мая 2020.
  20. ^ «Хронология NSE с января 1988 г. по декабрь 1988 г.». Сеть Юго-Восточного железнодорожного общества. Архивировано из оригинал 10 октября 2014 г.. Получено 30 января 2015.
  21. ^ а б Литтл, Стюарт М. (декабрь 1979 г.). "Железнодорожная сеть Большого Глазго". Шотландский транспорт. № 33: 2–12. ISSN  0048-9808.
  22. ^ Гарри Кинор (13 ноября 2010 г.). "Возрождение ЭйрЛайна: Электрификация в Эр / Ардроссан / Ларгс - 1986–87". Railwaysarchive.co.uk. Получено 17 ноября 2010.
  23. ^ «Железные дороги: Электрификация: письменный вопрос - 219526». Парламент Великобритании. Получено 27 февраля 2019.
  24. ^ «Активы железнодорожной инфраструктуры 2018-2019» (PDF). 7 ноября 2019.
  25. ^ "Великая западная электрификация: работа междугородной линии" отложена'". Новости BBC. 8 ноября 2016 г.. Получено 10 ноября 2016.
  26. ^ «Отчет об оспаривании затрат на электрификацию». www.riagb.org.uk. Получено 14 марта 2019.
  27. ^ "Приказ о трамвае Wirral Light Railway 1994". www.legislation.gov.uk.
  28. ^ «Южные электровозы». Электрон. 1989. Получено 19 января 2007.
  29. ^ «Мерсирейл». NedRailways. Архивировано из оригинал 27 августа 2009 г.. Получено 17 ноября 2010.
  30. ^ Эрик Пейссель и Роберт Швандл. "Европа> Великобритания> Англия> LIVERPOOL MERSEYRAIL". UrbanRail.Net. Архивировано из оригинал 9 ноября 2010 г.. Получено 17 ноября 2010.
  31. ^ «Электрификация Лондона и Северо-Западной железной дороги до Уотфорда и Ричмонда». Easyweb.easynet.co.uk. Получено 17 ноября 2010.
  32. ^ Хорн, Майк (2001). Линия Бакерлоо: иллюстрированная история. Харроу Уилд: Капитальный транспорт. п. 71. ISBN  1-85414-248-8.
  33. ^ "Факты о трубе". Лондонское метро. 2007. Архивировано с оригинал 1 января 2007 г.. Получено 3 января 2007.
  34. ^ Кармайкл, Фил (июнь 2013 г.). «Планирование энергосистемы - оптимальные решения». Модернизация системы электроснабжения лондонского метро (PDF). Лондонский метрополитен Limited. п. 14. Получено 26 апреля 2014.
  35. ^ Баирстоу, Мартин (2000). "Маленькая" Северо-Западная железная дорога. Лидс: Мартин Бэрстоу. ISBN  1-87-1944-21X.
  36. ^ Британские железнодорожные локомотивы и другая движущая сила: общий объем. Лондон: Ян Аллан. 1968. с. 11. ISBN  0-7110-0008-5.
  37. ^ Железнодорожное общество Ланкашира и Йоркшира В архиве 12 марта 2007 г. Wayback Machine
  38. ^ "Южный перекресток Манчестера и сток Альтринчем (BR Class 505)". Энциклопедия Лондона и Северо-Восточной железной дороги (LNER). 2007 г.. Получено 17 января 2007.
  39. ^ «Железная дорога Вудхеда и ее электрификация». Промышленный музей Wortley Top Forge. 2007. Архивировано с оригинал 11 марта 2007 г.. Получено 14 апреля 2007.
  40. ^ «От Ливерпуль-стрит до шоссе Шенфилд AM6 (класс 306)». Энциклопедия Лондона и Северо-Восточной железной дороги (LNER). 2007 г.. Получено 17 января 2007.
  41. ^ Уильямс, Стивен (ноябрь – декабрь 1985 г.). «Электрификация Ньюпорт - Шилдон Северо-Восточной железной дороги» (PDF). Журнал общества электрических железных дорог. Общество электрических железных дорог. 30 (180).
  42. ^ «Локомотив НЭР с 3 по 12». Desertrailways.tripod.com. Получено 17 ноября 2010.
  43. ^ «История локомотива - НЭР Бо + Бос». Thewoodheadsite.org.uk. Получено 17 ноября 2010.
  44. ^ Железнодорожное общество Ланкашира и Йоркшира - История - P14 В архиве 15 июля 2006 г. Wayback Machine
  45. ^ Железнодорожное общество Ланкашира и Йоркшира - История - P15 В архиве 17 января 2016 г. Wayback Machine
  46. ^ "Электростанции NER Tyneside Electric". Энциклопедия Лондона и Северо-Восточной железной дороги (LNER). 2007 г.. Получено 17 января 2007.
  47. ^ "Электростанции LNER Tyneside Electric". Энциклопедия Лондона и Северо-Восточной железной дороги (LNER). 2007 г.. Получено 17 января 2007.

дальнейшее чтение

525 В постоянного тока, третий рельс

  • Коробка, Чарльз Э. (1959). Ливерпульская подвесная железная дорога. Railway World Ltd.
  • Гаан, Джон В. (1992). Семнадцать станций до Дингла - вспомнили ливерпульскую надземную железную дорогу. Countyvise и Эйвон-Англия. ISBN  0-907768-20-2.
  • Болджер, Пол (1992). Зонтик Докера - История надземной железной дороги Ливерпуля. The Bluecoat Press. ISBN  1-872568-05-X.
  • Джарвис, Адриан (1996). Портрет Ливерпульской надземной железной дороги. Ян Аллан. ISBN  0-7110-2468-5.

630 В постоянного тока, четвертый рельс

650 В постоянного тока, третий рельс

  • Маунд, Т. (2001). Merseyrail Electrics - Внутренняя история. NBC Books. OCLC  655126526. ПР  18942031M.

750 В постоянного тока, третий рельс

  • Муди, Г. (1979). Южный Электрик 1909-1979. Ян Аллан. ISBN  0-7110-0924-4.
  • Гловер, Джон (2001). Южный Электрик. Ян Аллан. ISBN  0-7110-2807-9.

1500 В постоянного тока, накладные расходы

  • Эпплби, К. (1990). Шилдон - Ньюпорт в ретроспективе. Линкольн: железнодорожная корреспонденция и туристическое общество. ISBN  0-901115-67-3.
  • Диксон, Фрэнк (1994). Южный узел Манчестера и железная дорога Альтринчем. Oakwood Press. ISBN  0-85361-454-7.

6,6 кВ 25 Гц переменного тока, воздушные

  • Гослин, Джефф (2002). Надземная электрическая железная дорога Лондона - электрификация пригородной электрификации LBSCR 1909-1929. Connor & Butler Ltd. ISBN  978-0-947699-35-2.

25 кВ 50 Гц переменного тока, воздушные

  • Нок, О.С. (1966). Новая железная дорога Великобритании. Ян Аллан.
  • Нок, О.С. (1974). Electric Euston в Глазго. Ян Аллан. ISBN  0-7110-0530-3.
  • Букок, Колин (1991). Электрификация Восточного побережья. Ян Аллан. ISBN  0-7110-1979-7.
  • Семменс, Питер (1991). Электрификация маршрута восточного побережья. Патрик Стивенс Лтд. ISBN  0-85059-929-6.
  • Гловер, Джон (2003). Восточная Электрик. Ян Аллан. ISBN  0-7110-2934-2.

внешняя ссылка