Villamos vontatás az Indiai Vasút vonalain

Exmv cikke egzotikus kitekintés a száraz kontinentális télből a szubtrópusi Indiába az nfrastruktúra-üzemeltetés és fejlesztés témaköre iránt érdeklődő olvasóinknak.

Az Indiában használt feszültségnemek:
1.5kV egyenáram és 25kV 50Hz váltóáram.

Calcuttában a hatvanas évek óta 3kV -os egyenáramú rendszert használnak.

Az 1.5kV -os egyenáramú felsővezeték-rendszer Bombay környékén használatos (Ide értendők a Mumbai CST - Kalyan, Kalyan - Pune, Kalyan - Igatpuri, Mumbai CST - Belapur - Panvel, és Churchgate - Virar vonalak is). Készültek tervek ennek a rendszernek a szabványnak tekinthető 25kV 50Hz -es rendszerre átalakítására; a tervek szerint ez 2008-ra következik be. Ennek előkészítéseképpen az Indiai vasutak több mozdonyát felújíttatta és átalakíttatta, így ezek a mozdonyok egyaránt tudnak közlekedni mind a egyenáramú, mind a váltakozó áramú rendszereken. A Madras elővárosi vonalakon (először a Madras-Tambaram épült meg a hatvanas években, később bekapcsolták Villupuramot is) kb 1967-ig 1.5kV egyenáramú rendszert használtak, akkor építették át 25kV 50Hz -es rendszerre (a teljes felsővezeték rendszert).

A 25kV 50Hz -es felsővezetéki rendszer használatos az ország többi részén. A WCAM sorozatú mozdonyokat úgy tervezték, hogy mind az egyenáramú, mind a váltakozó áramú rendszereken lehessen őket üzemeltetni. A Mumbaiban használt új (2003-as) mozdonyok tervezési elvei között is szerepelt a kétáramnemű üzemeltetés lehetősége.

A Calcuttai Metrót 750V egyenáramú rendszerrel, harmadik sínes áramszedéssel alakították ki.

A Delhi Metró 25kV 50Hz -es, felsővezetékes rendszert használ földfelszíni és emelt vonalrészein, és meglehetősen szokatlan 'merev felsővezetéket', vagy felső áramvezető sínt alagutas szakaszain.

A felsővezetékes villamos vontatású rendszereken a villamos áram továbbítása általában felfüggesztett vezetékek rendszerén történik, ezt nevezik munkavezetéknek. Tulajdonképpen a munkavezeték szállítja az elektromosságot; ez más vezetékekhez van csatlakoztatva, illetve más vezetékek csatlakoznak hozzá, amelyek biztosítják a munkavezeték megfelelő magasságát és megfelelő oldalirányú pozícióját. A következőkben, ha felsővezetéket említünk, általában a munkavezetékről beszélünk.

A mozdonyok felemelhető és leereszthető, fémszerkezetű áramszedőt használnak a munkavezetékhez csatlakozáshoz és az áram szedéséhez, az elektromosságot így juttatják el vontatómotorjaikhoz. (Az áram általában először egy transzformátorba jut és nem közvetlenül a motorokhoz.) Az áramszedőnek egy vagy két palettája van amelyek a felsővezetéken csúsznak. Az egyenáramú rendszereken használt áramszedőknek általában két palettája van, míg a váltakozó áramú rendszereken használtaknak csak egy, mivel az egyenáramú rendszereknél nagyobb a szállított áram áramerőssége. A WCAM sorozatú kétáramnemű mozdonyok külön-külön áramszedőt használnak az egyenáramú és váltakozó áramú rendszerekhez, de szükség esetén bármelyik használható bármelyik áramnemhez. Az új kétáramnemű mozdonyok egykarú áramszedőket használnak, dupla palettával.

Az áramszedő szerkezeti kialakítására nézve lehet egykarú (félpantográf >) — vagy kétkarú (teljes pantográf ). Az egyenáramú mozdonyokon általában a teljes pantográf kialakításút használják. Az újabb mozdonyok majdnem mind félpantográf áramszedővel szereltek. A félpantográf áramszedők felszerelése legtöbb esetben úgy történik, hogy hogy a csúcs a menetirányba essen, bár ez nem előírás; előfordul olyan mozdony is, ahol az áramszedő csúcsa a menetiránynak 'háttal' áll. Az ármszedő felemengedséhez sűrített levegő használatos.

Az vontatási áramkör a mozdony kerekein és a sínen keresztül záródik. A visszatérő áram ezért a sínen és részben alatta a földben folyik. A folyamatos áramutat a sínkapcsolatok biztosítják (általában hevederes kötésekkel - a sínkötés az áramvezetés legneuralgikusabb pontja, mert a vezetés minőségét lerontja a kosz, por, stb., valamint a rendszeres közlekedés a hevederkötések lazulását is magával vonja). A földelővezetékek és földelőkötések (heveder-átkötések) feladata annak biztosítása, hogy a sínszálak egymással és a földdel folyamatosan jó összeköttetésben legyenek, hogy ne alakulhasson ki veszélyes lépésfeszültség.

A modern villamos mozdonyok meglehetősen kifinomult elektromos áramköröket használnak a vontatómotorok sebességtől, terheléstől, stb. függő szabályozására; leggyakrabban a bejövő 25kV 50Hz váltóáramot először alakítják belső használatra alkalmas váltakozóárammá, amelynek frekvenciáját, fázisát szabályozák a váltakozóáramú motorok hajtásához. Több primer váltakozóáramú mozdony (WAG-4, WAM-4) rendelkezik egyenáramú motorral. Néhágy váltakozóáramú rendszeren üzemelő mozdony (WAP-5 és WAG-9) saját használatára tirisztoros konverterrel háromfázisú váltakozó áramot állít elő; ezzel hajtják a háromfázisú aszinkron vontatómotorokat. (A háromfázisú váltakozóáramú vontatómotorok valamivel jobb hatásfokúak, és nagyobb indító nyomaték leadására képesek.)

A kétáramnemű motorvonatok szomszédos kocsijai között a magasfeszültségű rendszerek nincsenek összekapcsolva, így a szerelvény megállás nélkül haladhat át a különböző áramnemek kapcsolódási pontján (ahol az egyik kocsi a váltakozóáramú, egy másik semleges szakasz, a harmadik pedig egyenáramú szakasz alatt halad).

A harmadik sínes rendszereken az elektromosságot egy, a pálya mellett futó, vastag, merev vezető (a harmadik sín) szolgáltatja; a mozdony egy áramszedő 'papucsa' csúszik rajta, így szedi a működéséhez szükséges áramot. Indiában harmadik sínes rendszert csak a Calcutta Metro használ. A harmadiksínes rendszerek általában egyenáramúak, viszonylag alacsony feszültséggel (500V-750V).

Egyenáramú rendszerek:
A felsővezetékes egyenáramú rendszerek ugyanarra az alapelvre épülnek, mint az 1.5kV -os egyenáramú rendszerek. Általában (és különösen a motorvonatok esetén) az áram a felsővezetékből közvetlenül a motorokhoz jut. A mozdonyok ettől függetlenül a beérkező egyenáramú táplálást inverterek használatával átalakíthatják váltakozóárammá, amely végül váltakozó áramú motor(oka)t hajt meg.

Az általában alacsony feszültségű egyenáramú rendszerek feltételezik, hogy a felsővezeték által szolgáltatott áram erőssége nagy. Ez okoz némi nehézséget, ugyanis nagyobb keresztmetszetű, ennélfogva nagyobb súlyú vezetéket és áramszedőt kell alkalmazni, ezen kívül az áramszedő-vezeték közti nyomásnak is nagyobbnak kell lennie; mindez idő előtti elhasználódáshoz vezet.

Egyszerű váltakozóáramú rendszer:
A felsővezetékbe táplált elektromos áram egyfázisú, 25kV 50Hz feszültségű. A betápláló pontok (alállomások) a pálya mellett viszonylag sűrűn helyezkednek el. Ez a sűrű elhelyezkedés 35-60km -t jelent. Az alállomások kiosztása nagyforgalmú / nagyterhelésű vonalakon akár 10-20km is lehet. (Ezek az alállomások alakítják át az országos távvezeték 132kV -os feszültségét.) Az alállomásokat távvezérléssel kezelik. A távvezérlő központnak, amely általában a forgalomellenőrző központ közelében helyezkedik el, lehetősége van a különböző alállomásokhoz tartozó tápszakaszok feszültségeinek ellenőrzésére.

Kapcsolódó linkek:
Az indiai vasutak hivatalos oldala
Az Indiai Vasútügyi Minisztérium
Az indiai vasút barátai
És néhány fotó Avinash vasútbarát oldaláról.