Trzecia szyna - Third rail


Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Trzecia szyna (u góry) w Bloor-Yonge kolejowego (linia 1) w Toronto, ON. dla Toronto Transit Komisji . Wzbudzony przy 600 V DC, trzecia szyna zapewnia energię elektryczną do zasilania pociągu, i pomocnicze w wagonach.
Brytyjska klasa 442 trzeciej szyny elektryczny zespół trakcyjny w Battersea . Jest to najszybsza klasa trzeciej szyny UGW na świecie, o maksymalnej dopuszczalnej prędkości 100 mph (160 km / h).
Metro Paris . W Szyny prowadzące z liniami gumowymi oponami są również obecne przewody. Pozioma kolektor prądu jest pomiędzy parą kół gumowych.
ludzie London Stansted Airport mover z zasilaniem centralnym kolejowym
ludzie London Stansted Airport kolejka, pokazując zwrotnicy
Obraz z NYC Subway E-kolejowego nawiązanie kontaktu z trzeciej szyny. Szyna na pierwszym planie jest trzeci pociągach w przeciwnym kierunku.

Trzecia szyna jest sposób dostarczania energii elektrycznej do lokomotywy lub pociągu kolejowego, za pomocą pół-ciągły sztywnego przewodu umieszczonego obok lub między szynami toru kolejowego . Stosuje się go zazwyczaj w transporcie masowym lub Rapid Transit systemu, który ma wyrównania we własnych korytarzach, całkowicie lub prawie całkowicie oddzielone od środowiska zewnętrznego. Systemy szynowe trzecie są zawsze dostarczane z prądu stałego prądu.

Trzeci układ szynie elektryzacji jest związana z trzeciej szyny stosowanej w podwójnych wzorcowych kolei.

Opis

Systemy trzeciej szyny są sposobem na dostarczanie energii elektrycznej trakcyjnej pociągów za pomocą dodatkowej szyny (zwany „szyny prądowej”) dla celów. W większości systemów, szyna przewód jest umieszczony na podkładzie kończy się poza szynami jezdnymi, ale w niektórych systemach stosowany jest centralny szyny prądowej. Przewodząca szyna jest obsługiwany izolatorów ceramicznych (znane jako „doniczkach”) lub izolowanych wsporników, zwykle w odstępach około 10 stóp (3 m).

Pociągi mają bloki kontaktowe metalowych zwanych buty kolektor (lub buty do kontaktu lub buty pickup), które stykają się z szyny prądowej. Prąd trakcyjny jest zwracana do stacji generującej przez szynami jezdnymi. W Stanach Zjednoczonych, szyny prądowej jest zwykle wykonany ze stali o wysokiej przewodności lub stali i umieszczony glinu w celu zwiększenia przewodności. W innych częściach świata, wytłaczane aluminium przewodów ze stali nierdzewnej lub nasadki powierzchni styku jest korzystna ze względu na technologię mniejszy opór elektryczny, dłuższy czas i lżejsze. Szyny jezdne są elektrycznie połączone za pomocą wiązań z drutu lub innych urządzeń, w celu zminimalizowania oporu w obwodzie elektrycznym. buty kontaktowe można umieścić pod, nad lub obok trzeciej szyny, w zależności od rodzaju stosowanego trzeciej szyny; Te szyny trzeci dalej dolną stykami górnej kontaktu lub bocznego kontaktu, odpowiednio.

Szyny przewodzące muszą zostać przerwane na przejazdach kolejowych , rozjazdów oraz podstacji luki. Stożkowe szyny są przewidziane na końcach każdej sekcji, aby umożliwić sprawne zaangażowanie buty kontaktowych pociągu.

Pozycję kontaktu pomiędzy pociągiem a szyną różni: jedni z pierwszych systemów wykorzystywanych górny kontakt, ale późniejsze wydarzenia używać boku lub od dołu kontakt, co pozwoliło przewodzącej szyny mają być objęte, chroniąc pracowników torowych przed przypadkowym kontaktem i ochrona przewodzącej szyny od śniegu i liści jesienią.

Zalety i wady

Stopki do najwyższej kontaktowego trzeciej szyny na przegród „s Norristown linii dużych prędkości (trzecia szyna niewidoczna na zdjęciu)

Bezpieczeństwo

Ponieważ systemy szynowe trzeciego obecnych porażenia elektrycznego zagrożenia blisko ziemi, wysokich napięć (powyżej 1500 V) nie są uważane za bezpieczne. Bardzo duży prąd musi być używany do przeniesienia odpowiedniej siły, co prowadzi do dużych strat oporowych i wymaga stosunkowo blisko siebie punktami zasilającymi ( Podstacje ).

Zelektryfikowana kolejowych grozi porażenie prądem nikogo wędrówki lub spada na tory. Można tego uniknąć stosując drzwi ekranu platforma , lub ryzyko można zmniejszyć poprzez umieszczenie przewodzącej szyny na boku toru z dala od platformy, gdy pozwala na to układ stacji. Ryzyko może być również obniżona poprzez izolowaną coverboard ochrony trzeciej szyny z kontaktu, choć wiele systemów nie używać jednego.

W niektórych nowoczesnych systemów, takich jak masa zasilania na poziomie (po raz pierwszy użyty w tramwajowych Bordeaux ), problem bezpieczeństwa unika się rozdzielania szynę zasilania w niewielkich odcinków, z których każdy jest zasilany tylko wtedy, gdy całkowicie pokryte przez pociąg.

Istnieje również ryzyko pieszym chodzenie na tory na przejazdach kolejowych . W USA, 1992 roku Sąd Najwyższy stanu Illinois decyzji potwierdził dolarów 1500000 werdykt przeciwko Chicago Transit Authority za niezatrzymanie się osobę zatrutą od chodzenia na tory na przejeździe kolejowym w próbie na mocz. Metro Paryż ma graficzne znaki ostrzegawcze wskazujące na niebezpieczeństwo porażenia prądem z oddawaniem moczu na szynach trzecich, środków ostrożności, które nie miały Chicago.

Rampy końcowe szyn przewodzących (jeżeli są przerwane lub zmienić strony), praktycznym ograniczeniem prędkości ze względu na mechaniczne oddziaływania buta, i 160 km / h (99 mph) są uważane za górną granicę praktycznej trzeciej szynie operacja. Rekord prędkości na świat trzeciego pociągu kolei ma 174 km / h (108 mph) osiągnęły w dniu 11 kwietnia 1988 roku przez brytyjskiego klasy 442 UGW .

W przypadku zderzenia z ciałem obcym, ścięty rampy końcowe układów dennych uruchomiony może ułatwić zagrożenie posiadania trzecia szyna przenikać do wnętrza samochodu osobowego. Uważa się, że przyczynił się do śmierci pięciu pasażerów w katastrofie kolejowej Valhalla 2015 roku.

Efekty pogodowe

Systemy wykorzystujące górnej szyny trzeci styk mają skłonność do nagromadzenia się śnieg lub lód wytworzony z zamrożeniem śniegu, co może przerwać operacji. Niektóre systemy działają dedykowanych pociągów przeciwoblodzeniowych do osadzania płynu olejowych lub zapobiegającej zamarzaniu (takich jak glikol propylenowy ) na szynie przewodzącej w celu zapobieżenia gromadzeniu się zamrożone. Trzecia szyna może być ogrzewany w celu złagodzenia tego problemu lodu.

W przeciwieństwie do systemów szynowych trzecich trakcyjnej mogą być dotknięte przez silne wiatry lub marznący deszcz przynoszących przewody w dół i zatrzymując wszystkie pociągi. Burze mogą również wyłączyć zasilanie z piorunami strajków na systemach z przewodów napowietrznych , wyłączając pociągi jeśli jest wzrost mocy lub przerwa w przewodach.

luki

Ze względu na braki w szyny prądowej (np na przejazdach kolejowych i skrzyżowań) pociąg można zatrzymać w miejscu, gdzie wszystkie jej buty pickup mocy są w szczelinach, tak że żadna siła trakcyjna jest dostępny. Pociąg jest wtedy mówi się, że „gapped”. Kolejny pociąg musi być wychowywane za wyrzucona pociągiem do pchania go do szyny, albo kabel skoczek może być wykorzystane do dostarczania wystarczającej ilości energii do pociągu, aby dostać jeden z jego butów kontaktowych powrotem na trzeciej szyny. Unikanie tego problemu wymaga minimalnej długości pociągów, które mogą być uruchamiane na linii. Lokomotywy mają albo mieli zapasową pokładowej silnika diesel systemu (np British Rail Class 73 ), lub zostały podłączone do butów na taboru (np Kolei Metropolitalnej ).

Szyny jezdne dla zasilacza

Pierwszy pomysł do doprowadzania energii elektrycznej do pociągu z zewnętrznego źródła była obiema szynami, na których pociąg serii, przy czym każda szyna jest przewodnikiem dla każdej polaryzacji, jest izolowany przez podkładów . Metoda ta jest stosowana przez większość skala modeli kolejek , jednak to nie działa tak dobrze na dużych pociągów jako podkłady nie są dobrymi izolatorami. Ponadto, połączenie elektryczne wymaga izolowanych koła lub osie izolowane, ale większość materiałów izolacyjnych mają słabe właściwości mechaniczne, w porównaniu z metalami stosowanymi do tego celu, co prowadzi do mniejszej trwałości pojazdu kolejowego. Niemniej jednak, było czasami używane na początku rozwoju pociągów elektrycznych. Najstarsza kolej elektryczna w świecie, kolejowy Volk jest w Brighton, Anglia została pierwotnie zelektryfikowana na 50 V DC przy użyciu tego systemu (teraz jest to system trzech rail). Inne systemy kolejowe, które kiedyś to były Gross-Lichterfelde Tramwaje i Ungerer Tramwaj .

kontakt butów

Kontakt z buta na Metro-North M8 wagonu , przeznaczone zarówno dla nad- i pod-bieg trzeciej szyny.

Trzecia szyna jest zazwyczaj znajduje się poza dwoma szynami jezdnymi, ale w niektórych systemach jest zamontowany pomiędzy nimi. Energia elektryczna przekazywana jest do pociągu za pośrednictwem ślizgacza , która jest utrzymywana w styku z szyną. W wielu systemach powłoka izolacyjna jest powyżej trzeciej szyny, aby chronić pracowników pracujących przy torach; Czasami but jest przeznaczony do zetknięcia z boku (zwane „strony na gorąco”) lub od dołu (zwane „dół działa” lub „słabo działa”) trzeciej szyny, dzięki czemu osłona zabezpieczająca do montażu bezpośrednio na jego powierzchni górnej. Gdy slajdy buty wzdłuż górnej powierzchni, jest określana jako „top biegania”. Gdy slajdy buty wzdłuż dolnej powierzchni, jest mniej dotknięte przez nagromadzenia śniegu, lodu, lub liści i zmniejsza szanse na osobę jest prądem przez wchodzący w kontakt z szyną. Przykładami systemów wykorzystujących słabo działa trzeciej szyny należą Metro-North w aglomeracji Nowego Jorku ; SEPTA Market-Frankford Linia w Filadelfii ; i londyńskim Docklands Light Railway .

Rozważania elektryczne i alternatywne technologie

Elektryczne systemy trakcyjne (gdzie energia elektryczna jest generowana w odległej elektrowni i przenoszone do pociągów) są znacznie bardziej opłacalne niż diesla lub parowych jednostek, w których odrębne jednostki napędowe muszą być wykonane na każdym pociągu. Zaleta ta jest szczególnie wyraźna w systemach miejskich i szybkich tranzytowych o dużym natężeniu ruchu.

Ze względu na ograniczenia mechaniczne na styku do trzeciej szyny, pociągi, które korzystają z tego sposobu zasilania uzyskania niższej prędkości niż przy użyciu napowietrznych przewodów elektrycznych i pantografu . Niemniej jednak mogą one być preferowane wewnątrz miast, gdyż nie ma potrzeby bardzo dużą prędkością i powodują mniejsze zanieczyszczenie wizualne .

Trzecia szyna jest alternatywa napowietrznych , że moc nadawania dla pociągów za pomocą pantografach dołączone do pociągów. Natomiast górne drutu system może działać przy 25 kV, lub więcej, z użyciem prądu zmiennego (AC), mniejszy prześwit wokół szyny żywych nakłada maksymalnie około 1500 V ( linia 4 Guangzhou metra , linia 5 Guangzhou metra , wiersz 3 Shenzhen Metro ) oraz prądu stałego (DC) jest używany. Pociągi na niektórych liniach lub sieci korzystać z obu trybów zasilania (patrz § systemów mieszanych poniżej).

Wszystkie systemy szynowe trzecie na całym świecie są zasilane z dostawami prądu stałego. Niektóre z powodów takiego stanu rzeczy są historyczne. Wczesne silniki trakcyjne były silniki prądu stałego, a następnie dostępne urządzenia prostownicze było duże, kosztowne i niepraktyczne zainstalować na pokładzie pociągów. Również transmisja stosunkowo wysokich prądów wymagane rezultaty w większych strat niż z AC DC. Podstacje dla systemu DC będą musiały być (zazwyczaj), około 2 km (1,2 mil) od siebie, choć rzeczywisty rozstaw zależy od nośności; Maksymalna prędkość i częstotliwość usług linii. DLR kolejowy (DLR) stosuje się trzecią szynę, która jest mała w przekroju w porównaniu ze zwykle; w ten sposób jest wymagane mniej podstacji. DLR był w stanie to zrobić (w 1980 roku), ponieważ był zupełnie nową kompilację z niestandardowych zbudowany pociągów i nie miał potrzebę formalnego przyłączenia do istniejącej „ciężkiego” systemu kolei trzecim.

Jeden ze sposobów zmniejszenia strat prądu (i tym samym zwiększenie odległości stacji podajnik / Sub, z wysokimi kosztami trzeciej szyny elektryzacji) jest użycie kompozytu przewodzącej szyny hybrydowego z aluminium / stal. Aluminium jest lepszym przewodnikiem elektryczności, a uruchomiony twarz ze stali nierdzewnej daje lepsze zużycie.

Istnieje kilka sposobów mocowania ze stali nierdzewnej z aluminium. Najstarszy sposób współwytłaczane, w którym stal jest wytłaczany z aluminium. Sposób ten cierpiał w odosobnionych przypadkach od rozwarstwienia (gdzie stal oddziela się od glinu); To powiedział, aby zostały wyeliminowane w najnowszych współwytłaczana szynach. Druga metoda jest rdzeń glinu, na której dwa odcinki stali nierdzewnej są wyposażone w pokrywie, i liniowych, zgrzanych wzdłuż osi szyny. Ponieważ aluminium ma większy współczynnik rozszerzalności cieplnej niż stal, aluminium i stali musi być korzystnie zamknięty, aby zapewnić dobrą aktualny interfejsu zbierającego. Trzeci sposób nity aluminiowe taśmy szyny do środnika szyny stalowej. Zdjęcie poniżej prawej butom Chicago L samochodu przedstawia takiej szyny, pokazano taśmy szyny aluminiowe wypełnienie przestrzeni poniżej powierzchni styku z szyną.

Powrót obecnych mechanizmów

Podobnie jak w przypadku przewodów napowietrznych, prąd powrotny zwykle przepływa przez jednego lub obu szyn jezdnych i wycieku do gruntu nie jest uważane za poważne. Gdzie pociągi kursują na gumowych oponach, a na częściach metra Lyon , Paris Metro , Meksyk metro , Santiago Metro , Metro w Sapporo , a na wszystkich metra Montrealu i kilku tranzytowych zautomatyzowany prowadnicy systemów (np Astram liniowe ), A szyna na żywo musi być dostarczone do zasilania prąd. Zwrot odbywa się za pośrednictwem szyny konwencjonalnego toru pomiędzy tymi prowadnicami ( patrz kolej ogumiona ).

Innym rozwiązaniu, z trzeciej szyny (zasilaniem poza szynami jezdnymi) i czwartego szyny (prąd powrotny, w połowie odległości pomiędzy szynami jezdnymi), jest używany przez kilka systemów stalowych kół; patrz czwarty szyny . London Underground jest największym z nich, (patrz elektryfikacji kolei w Wielkiej Brytanii ). Głównym powodem pomocą czwartego szyny przenosić prąd powrotny jest uniknięcie tego prąd przepływający przez pierwotne metalowej okładziny tunelu, które nigdy nie były przeznaczone do przenoszenia prądu, i które cierpią korozji elektrolitycznej powinny takie prąd przepływa w nich.

Inny układ czterech szyn jest linia M1 z metra Mediolan , gdzie obecna jest wyciągana przez poprzeczny, płaski pasek z kontaktu z boku, z powrotem przez prowadnicę centralną z góry kontaktu. Wzdłuż niektórych odcinków w północnej części linii napowietrzna linia jest również na miejscu, aby umożliwić ruch pociągów (linia M2 jest, że użycie pantografy i wyższe napięcie, a nie mają butów kontaktowe), aby uzyskać dostęp do zajezdni znajdujący się na linii M1. W magazynach, pociągi linii M1 pantografy używać ze względów bezpieczeństwa, z przejścia wykonane w pobliżu składów z dala od torów dochodów.

względy estetyczne

Trzecia szyna jest elektryfikacja mniej natrętny wizualnie niż napowietrznych elektryfikacji. W 2011 roku, zieleni i estetyka zainspirowała Metro Bangalore w Indiach włączyć trzeci system kolei.

systemy mieszane

Kilka systemów wykorzystuje trzecią szynę do części trasy i inne siły napędowej, takich jak folie trakcyjnej i mocy silnika Diesla do pozostałej części. Mogą istnieć z powodu połączenia oddzielnie posiadanych kolejowych korzystających z różnych systemów napędowej, lokalnymi przepisami, lub innych przyczyn historycznych.

Zjednoczone Królestwo

Kilka rodzajów brytyjskich pociągach były w stanie pracować na obu systemach napowietrznych i trzecim kolejowych, w tym klasy British Rail Class 313 , 319 , 325 , 350 , 365 , 375/6 , 377/2 , 377/5 , 377/7 , 378 / 2 , 387 , 373 , 395 i 700 emu, oraz Klasa 92 lokomotywy.

Na południowym regionie British Rail, stocznie towarowe miał napowietrznych przewodów, aby uniknąć zagrożeń związanych z trzeciej szyny. Lokomotywy były wyposażone w pantograf oraz pick-up butów.

Eurostar / High Speed ​​1

Class 373 wykorzystywane do przewozów międzynarodowych obsługiwanych przez Eurostar przez Eurotunelu wykorzystuje napowietrznych kolekcję przy 25 kV AC przez większość swojej podróży z sekcji 3 kV DC na liniach belgijskich między belgijskiej części szybkich i dworca Brussels Midi lub 1,5 kV DC na południowych francuskich linii dla usług sezonowych. Jak pierwotnie wydana, klasa 373 jednostek zostały dodatkowo wyposażone w 750 V DC kolekcja butów , przeznaczonych na podróż w Londynie poprzez podmiejskich liniach podmiejskich do Waterloo . Przełącznik pomiędzy trzecią szynę i napowietrznych zbierania przeprowadzono podczas jazdy z prędkością, początkowo w Continental Junction niedaleko Folkestone, a później w Fawkham Junction po otwarciu pierwszego odcinka kanału Tunnel Rail Link . Pomiędzy stacją kolejową Kensington Olympia i North Pole zajezdni dalszych przełączeń były konieczne.

Podwójny system nie powodować pewne problemy. Nieprzestrzeganie chowa buty kiedy do Francji spowodowały poważne uszkodzenia urządzeń przytorowych, co prowadzi do SNCF instalacji parę betonowych bloków na końcu Calais obu tuneli zerwać trzecie buty kolejowych, gdyby nie został cofnięty. Wypadek wystąpił w Wielkiej Brytanii, gdy kierowca Eurostar nie chowa pantograf przed wejściem trzeciego układu szynowego, uszkadzając suwnicę sygnału i pantografu.

W dniu 14 listopada 2007 roku, operacje pasażerskie Eurostar przeniesiono do St Pancras International i konserwacji operacji Temple Mills zajezdni czyniąc 750 VDC sprzęt kolekcja trzecia szyna zbędne i prowadzi do jego usunięcia z floty. Wszystkie ograniczenia prędkości na liniach English Eurostar są umieszczane w km / h, a na odcinkach przytorowe znaki spoza dużych prędkości są białe cyfry na czarnym tle (zamiast standardowych brytyjskich czarnymi cyframi na białym tle) jako przypomnienie. Same pociągi nie są już wyposażone w prędkościomierz zdolny do wskazania w milach na godzinę (oznaczenie używane automatycznie zmienia się, gdy buty kolektor zostały wdrożone).

W 2009 roku Południowo zaczął świadczących usługi krajowe na High Speed 1 torowiska od St Pancras używając swojej nowej Klasy 395 emu. Usługi te działają na najwyższej prędkości linii miarę Ebbsfleet International, lub Ashford International , przed przeniesieniem do klasycznych liniach służyć północną i środkową Kent. W konsekwencji, te pociągi są włączone podwójnego napięcia, ponieważ większość dróg na których działają trzecia szyna są zelektryfikowane.

North London Line

W Londynie, North London Line zmienia, gdy jej zasilanie pomiędzy Richmond a Stratford w Acton Central . Trasa była pierwotnie trzecia szyna całej ale kilka technicznych problemów uziemienie elektryczne, plus część trasy są również objęte już przez napowietrznych przewodów elektrycznych przewidzianych ładunków elektrycznych na wiatr i regionalna Eurostar usług doprowadził do zmian.

West London Linia

Także w Londynie, West London linia zmienia zasilanie między Shepherds Bush i Willesden Junction , gdzie spotyka się z North London Line. Na południe od punktu wymiany waluty, WLL jest trzecia szyna zelektryfikowana, na północ od tam, to jest napowietrznych .

Thameslink

Cross-miasta Thameslink kursuje na południu regionu sieci trzeciej szyny od Farringdon na południe i na północ do linii napowietrznej Bedford . Przejście jest wykonana podczas postoju w Farringdon gdy pozycja kierunku południowym, a na miasta Thameslink gdy pozycja w kierunku północnym.

Northern

Na Moorgate Hertford i Welwyn trasach podmiejskich usługi, East Coast Main Line sekcje są 25 kV AC, z przejścia na trzeciej szyny wykonane na stacji kolejowej Drayton Park . Trzecia szyna jest nadal stosowana w sekcji tunelu trasy, ponieważ wielkość tuneli prowadzących do Moorgate była zbyt mała, aby umożliwić napowietrznych elektryzacji.

Linia North Downs

Redhill z diesel Klasa 166 służbie prowadzonej przez First Great Western do Reading jak North Downs Linia ma tylko trzeci elektryfikacji kolejowej na wspólnych odcinkach.

North Downs Linia nie jest zelektryfikowana na tych częściach linii, w którym usługa North Downs ma wyłącznego użytku.

Naelektryzowanej odcinki linii są

Redhill do Reigate - Pozwala Southern usługi kolejowe biec do Reigate. To oszczędza konieczności włączania usługi kończącą się przy Redhill, gdzie ze względu na układ stacji, odwrócenie będzie blokować prawie wszystkie linie eksploatacji.
Shalford Junction do Aldershot Południowej Junction - linia wspólna z South West Trains elektryczne usługi Portsmouth i Aldershot.
Wokingham Reading - linia wspólna z South West Trains usług elektrycznych od Waterloo.

Szwecja

Metro Sztokholm jest obsługiwana przez trzeciego systemu kolei.

Francja

Nowy tramwaj w Bordeaux (Francja) wykorzystuje nowatorski system z trzeciej szyny na środku toru. Trzecia szyna jest podzielona na 10 m (32 stóp) długości 10 w przewodzące i 3 m (9 stóp) długości 10 w segmentach izolacyjnych. Każdy segment prowadzenie jest dołączony do układu elektronicznego, który pozwoli segment na żywo raz w pełni leży pod tramwaj (aktywowanej przez zakodowanego sygnału wysłanego przez pociąg) i włączyć go, zanim zostanie on wystawiony ponownie. System ten (zwany „ Alimentation par Sol ” (APS), czyli „dopływ prądu poprzez ziemię”) jest stosowany w różnych miejscach w mieście, ale szczególnie w historycznym centrum: gdzie indziej tramwaje użyciu konwencjonalnych linii napowietrznych , patrz również przyziemnej zasilacz . W lecie 2006 roku ogłoszono, że dwa nowe systemy francuski tramwajowych będzie za pomocą APS nad częścią ich sieci. Będą Angers i Reims , ze oba systemy oczekiwać, aby otworzyć około 2009-2010.

Francuski Culoz-Modane kolejowy został zelektryfikowanych 1500 V prądu stałego trzeciej szyny, a później przekształcić do napowietrznych przewodów w tym samym napięciu. Stacje miał napowietrzne przewody od początku.

Francuska linia oddział, który służy Chamonix i regionu Mont Blanc ( Saint-Gervais-le-Fayet do Vallorcine ) jest trzecia szyna (górna kontakt) i manometr metr. Nadal w Szwajcarii, częściowo z tego samego systemu kolei trzeci, częściowo z linii napowietrznej.

63 km (39 mil) długości Pociąg Jaune linia w Pirenejach posiada również trzecią szynę.

Holandia

W celu złagodzenia kosztów inwestycyjnych, Metro Rotterdam , w zasadzie system trzeciej szynie zasilany, nadano kilka odległych oddziałów utworzonych na powierzchni jako koleją (tzw Sneltram w języku polskim), z licznymi przejazdach chronionych z barier i światłach. Gałęzie te mają przewody napowietrzne. Podobnie w Amsterdamie jeden „Sneltram” trasa długa metra torów i przechodzi do wyrównania powierzchni, na przedmieściach, którą dzieli ze standardowymi tramwajów. W najnowszych wydarzeń, RandstadRail projekt wymaga również pociągi metra Rotterdam uruchomić pod drutami na drodze wzdłuż dawnej głównej linii kolejowej do Hagi.

Sneltram jest obsługiwany przez Gemeentelijk Vervoerbedrijf w Amsterdamie lightrail z trzeciej szyny i przełączenie do narzutu na tradycyjnej linii tramwajowej wspólnego z Tramwaje w Amsterdamie . Linia 51 do Amstelveen uruchamia usługę metra między Amsterdam Centraal i Zuid Station. W Amsterdam Zuid przełącza z trzeciej szyny do pantograf i sieci trakcyjnych . Stamtąd do Amstelveen Centrum dzieli swój utwór z tramwajem linii 5. lekkie pojazdy szynowe na tej linii są w stanie używać zarówno 600 V DC i 750 V DC.

Rosja i były SU

W każdym metrze z krajów postsowieckich , szyna styk jest wykonana w takim samym standardzie. W szczególności, ponieważ węgiel zanieczyszczenia zwiększyć oporność elektryczną , wszystkie szyny trzecie są wykonane przy użyciu stali niskowęglowej.

Być może w niektórych metra dawnego profilu i przekroju ZSRR szyny prądowej są te same parametry konwencjonalnego toru.

Naturalny, długość pre-montaż szyny wynosi 12,5 m (41 ft). Podczas instalacji segmenty szyn kontaktu są ze sobą zespawane do produkcji szyn prądowych o różnej długości. W sekcjach zakrzywionych w odległości co najmniej 300 metrów (980 stóp), lub więcej, straightaways i tuneli szynie stykowej jest przyspawana na długości 100 metrów (330 stóp); na powierzchni tocznej, 37,5 m (123 stóp); i na ciasnych zakrętach i ścieżkach parkowych, 12,5 m (41 stóp).

Byłego ZSRR instalacji kolejowych trzecich wykorzystuje dolną-na układ (Wilgusa-Sprague); w górnej części szyny jest obudowa z tworzywa sztucznego o wysokiej wytrzymałości wystarczającej integralności strukturalnej, aby utrzymać ciężar człowieka. Napięcie 825 V DC .

Stany Zjednoczone

Trzecia szyna do górnego obszaru przejściowego przewód na Skokie Swift

W Nowym Jorku, pociągi elektryczne, które muszą korzystać z trzeciej szyny pozostawiając Grand Central Terminal na dawnym New York Central Railroad (obecnie Metro-North Railroad ) Przełącznik do linii napowietrznych w Pelham , kiedy trzeba działać wychodzą byłego New York, New Haven i Hartford Railroad (obecnie Metro North w New Haven linia ) linia do Connecticut . Przełącznik jest „w locie” i kontrolowane od stanowiska inżyniera.

Również w Nowym Jorku, gdzie wydechowy diesel stanowiłoby zagrożenie dla zdrowia w podziemnych stacji, Metro-North , Long Island Rail Road i Amtrak użyć specjalnych lokomotyw spalinowych, które mogą być również zasilane elektrycznie przez trzeciej szyny. Ten rodzaj lokomotywy (na przykład General Electric P32AC-DM lub EMD DM30AC z LIRR) mogą przechodzić pomiędzy tymi dwoma trybami podczas rejsu. Układ pomocniczy trzeciej szyny, nie jest tak silne jak silnik napędowy, tak na świeżym powietrzu (bez tunel) torowiska silniki pracują zwykle w trybie napędowy, nawet w przypadku trzeciej potęgi szyna jest dostępny.

W Nowym Jorku , a także w Waszyngtonie , lokalne obrzędy kiedyś wymagało zelektryfikowane linie kolejowe ulicznych do pobierania prądu z trzeciej szyny i powrotu prądu do czwartego kolejowym, zarówno zainstalowane w ciągłym skarbcu pod ulicę i dostępne za pomocą kolektora które przeszły przez szczelinę między szynami jezdnymi. Kiedy tramwaje na takich systemach wszedł obszar, gdzie pozwolono linie napowietrzne, zatrzymali nad dołem, gdzie człowiek odłączył kolektor ( pług ) i motorniczy postawił słup wózek pod sufitem. W Stanach Zjednoczonych, wszystkie te systemy kablowe zasilające zasilany zostały przerwane i albo wymienić lub całkowicie opuszczony.

Niektóre odcinki poprzedniego systemu tramwajowego w Londynie również z aktualnej kolekcji przewodu systemu, a także z niektórych tramwajów, które mogą gromadzić energię z obu źródeł napowietrznych i pod-road.

Blue Line of Boston MBTA wykorzystuje trzeci elektryfikacji kolejowej od początku linii do centrum do lotniska stacji, gdzie przechodzi on napowietrznej sieci trakcyjnej dla pozostałej części linii do Wonderland . Najbardziej zewnętrzna część Niebieska Linia biegnie bardzo blisko do Oceanu Atlantyckiego , a były obawy o ewentualne nagromadzenie śniegu i lodu na trzeciej szyny tak blisko do wody. Napowietrznej sieci trakcyjnej nie jest stosowana w części podziemnej, z powodu ciasnych luzów w tunelu pod 1904 Boston Harbor. Przez MBTA Pomarańczowa Linia jest Hawker Siddeley serii 01200 samochodów rapid transit (w zasadzie już wersja niebieska linia w 0600 roku) niedawno miały swoje punkty usunięte podczas programu konserwacji montażową pantograf; Wierzchowce te zostałyby wykorzystane do pantografów, które zostały zainstalowane gdyby Pomarańczowa Linia została rozszerzona na północ od obecnej pętli.

Metoda podwójnego zasilania użyto także w niektórych amerykańskich międzymiastowych kolejowych, które skorzystały z nowszych trzeciej szyny na obszarach podmiejskich, oraz istniejących napowietrznych tramwaj (wózek) infrastrukturę, by dotrzeć do centrum, na przykład Skokie Swift w Chicago.

Bay Area Rapid Transit w okolicach San Francisco używa 1000 V DC .

Jednoczesne korzystanie z górnego drutu

Kolej można za pomocą energii elektrycznej z napowietrznych przewodów i trzeciej szyny, w tym samym czasie. Tak było w przypadku, na przykład, na S-Bahn w Hamburgu między 1940 i 1955. Nowoczesny przykład jest dworzec kolejowy Birkenwerder koło Berlina, który ma trzecie szyn po obu stronach i przewodów napowietrznych. Większość Penn Station kompleksie w Nowym Jorku jest również zelektryfikowana z obu systemów. Jednakże takie systemy mają problemy z interakcji różnych materiałów elektrycznych. Jeśli ktoś jest zasilanie DC, a drugi AC, może wystąpić niepożądany premagnetization transformatorów AC. Z tego powodu, podwójna elektryfikacja jest zwykle unikać.

konwersje

Pomimo różnych możliwości technicznych dotyczących eksploatacji taboru z dwoma trybami zasilania zbieranie, chęć osiągnięcia pełnej zgodności całych sieci wydaje się być zachętą do konwersji z trzeciej szyny do napowietrznej zasilania (lub odwrotnie).

Korytarze podmiejskie w Paryżu od Gare Saint-Lazare , Gare des Invalides (zarówno CF Ouest) i Gare d'Orsay ( CF PO ), były zelektryfikowane z 1924, 1901, 1900 r. Oni wszystko zmieniło się przewodów napowietrznych etapami po stał się częścią szerokiego projektu elektryfikacji skali SNCF sieci w 1960 roku 70-tych.

W obszarze Manchester, The L & YR Bury linię najpierw zelektryfikowana z przewodów napowietrznych (1913), a następnie zmieniono na trzeciej szyny (1917; patrz także elektryfikacji kolei w Wielkiej Brytanii ), a potem z powrotem w 1992 roku do przewodów napowietrznych w toku jej adaptacji dla Manchester Metrolink . Tramwaje na ulicach centrum miasta, niosąc buty kolektor wystających ze swoich wózków, zostały uznane za zbyt niebezpieczne dla pieszych i ruchu samochodowego próba technologii dual-mode (w Amsterdamie i Rotterdamie Sneltram pojazdów wyjść na powierzchnię na przedmieściach, a nie w ruchliwych miejscach centralnych). To samo stało się z West Croydon - Wimbledon linii w Greater London (pierwotnie zelektryfikowana przez Southern Railway ) gdy Tramlink został otwarty w 2000 roku.

Trzy linie spośród pięciu tworzących rdzeń Barcelona metra sieci napowietrznej zmieniona na zasilanie z trzeciej szyny. Operacja ta została również wykonywane etapami i zakończone w 2003 roku.

Przeciwieństwem przejście odbyło się w południowym Londynie. South London Linia z LBSCR sieci między Victoria i London Bridge została zelektryfikowana z sieci trakcyjnej w 1909. System ten został później przedłużony do Crystal Palace, Coulsdon północy i Sutton. W trakcie głównej linii elektryzacji trzeciej szyny, w południowej Anglii, linie przekształcono w 1929 roku.

Powody budowy napowietrznej zasilany Tyne & Wear Metro sieć w przybliżeniu na liniach długo poszedł trzeciej szyny Tyneside Electrics systemu w obszarze Newcastle mogą mieć korzenie w ekonomii i psychologii, a nie w pogoni za zgodność. W momencie otwarcia metra (1980), trzeci system kolei został już usunięty z istniejących linii, nie było żadnych innych kolejowych pojazdów szynowych światło na rynku, a tym ostatnim technologii ograniczała się do znacznie bardziej kosztownego ciężkiego taboru szynowego. Również daleko będzie zmiana wizerunku chciano: wspomnienia z ostatniej fazie funkcjonowania Tyneside Electrics były dalekie od bycia korzystne. Było to budowa systemu od zera po 11 latach nieskutecznego usługi napędowego.

Pierwszy napowietrznych feed niemieckich pociągów elektrycznych pojawiła się na Hamburg-Altonaer Stadt- und Vorortbahn w 1907. Trzydzieści lat później, operator kolejowy main-linia, Deutsche Reichsbahn , pod wpływem sukcesu trzeciej szyny S-Bahn w Berlinie , postanowił aby przełączyć co obecnie nazywa się S-Bahn w Hamburgu do trzeciej szyny. Proces rozpoczął się w 1940 roku i nie została ukończona do 1955 r.

W latach 1976-1981, trzecia szyna Metro w Wiedniu U4 linia zastąpiła Donaukanallinie i Wientallinie z Stadtbahn , zbudowany C1900 i pierwszy zelektryfikowanych z przewodów napowietrznych w roku 1924. Była to część dużego projektu skonsolidowanego U-Bahn budowy sieci. Drugi elektryczny Stadtbahn linia, której przekształcenie ciężkiego taboru szynowego została odrzucona, nadal działa pod drutami z lekkich pojazdów szynowych (jako U6), choć został gruntownie zmodernizowany i znacznie rozszerzone. Jako platformy na Gürtellinie nie nadawały się do podniesienia bez większej ingerencji w historycznym Otto Wagner stacji architektury „s, linia byłaby i tak pozostają niezgodne z resztą sieci U-Bahn. Dlatego próba konwersji do trzeciej szyny byłoby bezcelowe. W Wiedniu, paradoksalnie, przewody zostały zachowane dla estetycznych (i ekonomicznych) powodów.

Starsze linie w zachodniej części T-bane Oslo systemu zostały zbudowane z linii napowietrznych, podczas gdy wschodnie linie były budowane z trzeciej szyny, chociaż cały system został już przekształcony do trzeciej szyny. Przed konwersją, obecnie emerytowany OS T1300 i systemowe T2000 pociągi mogły działać na obu systemach.

Zachodnia część Skokie Swift of the Chicago „L” zmieniło od trakcyjnej drutu do trzeciej szyny w 2004 roku, co czyni go w pełni kompatybilny z resztą systemu.

Niestandardowe napięcia

Niektóre wysokie napięcie szyny trzeci (1200 woltów i powyżej) obejmują:

W Niemczech na początku Trzeciej Rzeszy , systemu kolejowego z 3 m (9,8 ft) szerokości skrajni było zaplanowane. W tym breitspurbahn systemu kolejowego, na elektryzowanie przy napięciu 100 kV, pobranymi z trzeciej szyny uznano, w celu uniknięcia uszkodzenia napowietrznych przewodów z nadwymiarowych szynowych pistoletów plot. Jednak taki system zasilania nie będzie pracował, jako że nie jest możliwe, aby odizolować trzecią szynę do tak wysokich napięć w bliskiej odległości od szyn. Cały projekt nie przejść dalej dzięki rozpoczęciu II wojny światowej.

Historia

Z powierzchni styku układów trzeciego i czwartego szynowych ciężki „but” zawieszony drewnianej belki dołączone do wózków gromadzi siłę, przesuwając na górnej powierzchni szyny elektrycznej. Ten widok przedstawia brytyjska klasa Rail 313 pociąg.
London Underground wykorzystuje system cztero-rail, gdzie obie Szyny są aktywne w stosunku do szyn jezdnych, a pozytywny szyna ma dwukrotnie napięcia ujemnego szyny. Łuki takie jak ten są normalne i występuje, gdy elektryczne kolekcja butów moc z pociągu, który czerpie siłę dotrzeć do końca odcinka szyny prądowej.
Szyny prądowej na MBTA Red Line na South Station w Bostonie , składający się z dwóch pasów aluminium na szynie stalowej do pomocy ciepła i przewodzenia elektrycznego
Rozstaw Singapurze LRT ; trzecia szyna znajduje się po prawej stronie

systemy elektryfikacji trzeciej szyny są, oprócz pokładowych baterii, najstarszy pomocą dostarczania energii elektrycznej do pociągów na kolejach wykorzystaniem własnych korytarzy, szczególnie w miastach. Napowietrznych zasilania użyto początkowo prawie wyłącznie na kolejach tramwajowych podobny, choć pojawiły się też powoli w systemach głównego nurtu.

Eksperymentalny pociąg elektryczny przy użyciu tej metody zasilania została opracowana przez niemiecką firmą Siemens & Halske i pokazane w Berlinie Wystawie Przemysłowej 1879 , z trzeciej szyny między szynami jezdnymi. Niektóre wczesne koleje elektryczne wykorzystywane do szyny jezdne jak obecny dyrygent, jak z 1883 otwartego Electric Railway Volk jest w Brighton. Dano dodatkową szynę zasilania w 1886 roku i nadal działa. W Giant Causeway Tramwaj następnie wyposażony w podwyższonej zewnętrznej trzeciej szyny, w 1883 roku, a później przekształcić do górnego przewodu. Pierwsza kolej korzystać z centralnego trzeciej szyny był Bessbrook i Newry Tramwaje w Irlandii, został otwarty w 1885 roku, ale teraz, jak wiersz Causeway Olbrzyma, zamkniętych.

Również w 1880 roku, systemy trzeciej szyny zaczęły być wykorzystywane w publicznej komunikacji miejskiej . Tramwaje były najpierw z niego korzystać: kiedyś żyły w przewodzie pod powierzchnią drogi (patrz przewód aktualną kolekcję ), zazwyczaj na wybranych częściach sieci. Po raz pierwszy spróbował w Cleveland (1884) oraz w Denver (1885), a później rozprzestrzenił się na wielu sieciach duży tramwajowych (np Nowym Jorku, Chicago, Waszyngtonie, Londynie, Paryżu, z których wszystkie są zamknięte) i Berlin (trzeci system kolei w mieście, został opuszczony w pierwszych latach 20. wieku po obfitych opadów śniegu.) System został osądzony w nadmorskiej miejscowości Blackpool , Wielkiej Brytanii, ale wkrótce został porzucony jako piasku i słonej wody stwierdzono, aby wprowadzić przewód i spowodować awarie, a tam był problem z spadek napięcia . Niektóre odcinki torami tramwajowymi jeszcze gniazdo szyny widoczne.

Trzecia szyna dostarczane zasilanie do pierwszego na świecie elektryczną koleją podziemną, w City & South London Railway , który został otwarty w 1890 roku (obecnie część linii północnej części metra). W roku 1893, drugim na świecie trzeciej szyny kolejowe zasilane miasto otwarte w Wielkiej Brytanii, Overhead Railway Liverpool (zamknięta i rozebrana 1956). Pierwszy US trzeciej szyny kolejowe zasilane miasto w użyciu przychodów był 1895 Metropolitan West Side Podwyższone , która wkrótce stała się częścią Chicago „L” . W 1901 Granville Woods , wybitny wynalazca African-American, otrzymała patent 687,098 , obejmujące różne proponowane ulepszenia systemów kolejowych trzecich. Zostało cytowane twierdzenie, że wymyślił trzeci system kolei bieżącej dystrybucji. Jednak do tego czasu nie było wiele innych patentów na zelektryfikowanych systemów innych kolejowych, w tym Thomas Edison „s US Patent 263,132 od 1882 roku, a szyny trzeci był w pomyślnego wykorzystania przez ponad dekadę, w instalacjach tym reszty Chicago” elevateds', jak te stosowane w Brooklyn Rapid Transit Company , nie wspominając o rozwoju poza USA.

W Paryżu , trzecia szyna pojawił się w 1900 roku w tunelu głównego przewodu łączącego Gare d'Orsay z resztą sieci CF Paris Orléans. Główna linia trzecia szyna elektryfikacja została później rozszerzona do niektórych usług podmiejskich.

System transport Woodford użyto na tramwajów przemysłowych , zwłaszcza w kamieniołomach i kopalniach odkrywkowych w pierwszych dekadach 20 wieku. Ten skorzystał z 250 Volt środkowy trzeciej szyny do zasilania zdalnie sterowane samobieżne samochody zrzut boczny . System zdalnego sterowania pracuje jak modelu kolei z trzeciej szyny podzielony na wiele bloków, które mogą być ustawione na moc, brzegu, lub hamowania przez przełączniki w centrum sterowania.

Top kontakt lub rodzaj grawitacji trzecia szyna wydaje się być najstarszą formą gromadzenia energii. Koleje pionierskich w użyciu mniej niebezpiecznych rodzajów trzeciej szyny były w New York Central Railroad na temat podejścia do New York „s Grand Central Terminal (1907 - kolejny przypadek trzeciej szyny głównej linii elektryfikacji), Philadelphia Market Street Subway-podwyższonych (1907) i Hochbahn Hamburg (1912) - wszyscy mieli dolnej szynie stykowej, znany także jako układ Wilgusa-Sprague. Jednak Manchester-Bury Linia z Lancashire & Yorkshire Railway próbował szynę boczną kontaktów w 1917 roku pojawił się w tych technologii szerszego wykorzystania tylko na przełomie 1920 i 1930 roku w sprawie np liniach dużych profili w Berlinie U- Bahn The S-Bahn w Berlinie , a Metro Moskwa . Hamburgu S-Bahn stosowane do kontaktów na trzeciej szyny przy 1200 V prądu stałego od 1939 roku.

W 1956 roku pierwsza na świecie linia kolejowa gumy oponami, Linia 11 paryskiego metra , otwarta. Szyna dyrygent przekształciła się parę szyn prowadzących wymagany aby utrzymać wózek w prawidłowej pozycji na nowym typie toru. Roztwór ten zmodyfikowano 1971 Namboku Linia Sapporo metra , w której centralnie umieszczony prowadzący / powrotnej użyto oraz szynę zasilania jeden, umieszczony z boku, jak na zwykłych kolejowych.

Sapporo metra z centralnie umieszczony prowadzący / powrotnej

Technologia trzeciej szyny na linii tramwajowych ulicznych została niedawno reaktywowana w nowym systemie Bordeaux (2004). Jest to zupełnie nowa technologia (patrz niżej).

Systemy trzeciej szyny nie są uważane za przestarzałe. Są jednak kraje (zwłaszcza Japonia , Korea Południowa , Hiszpania ) chętniej przyjmują napowietrznych przewodów dla swoich kolei miejskich. Ale w tym samym czasie, nie były (i są nadal) wiele nowych systemów trzeciej szyny budowane gdzie indziej, w tym zaawansowanych technologicznie krajach (np Metro w Kopenhadze , Taipei Metro , Wuhan Metro ). Spód zasilane kolejowe (może to być też specyficzna dla użyciu termin „trzecia szyna”) są zwykle używane w systemach o pociągów ogumionych, czy to maszyny metra (z wyjątkiem dwóch linii Sapporo metra ) lub małej pojemności ludzi Mover (PM). Nowe systemy zelektryfikowanych kolejowe mają tendencję do używania narzut dla systemów regionalnych i dalekobieżnych. Systemy wykorzystujące rail trzeciej niższych napięć niż systemy napowietrznych nadal wymagają o wiele więcej punktów zaopatrzenia.

modelarstwem

W 1906 roku Lionel pociągi elektryczne stał się pierwszym modelem pociągi do korzystania z trzeciej szyny do zasilania lokomotywę. Lionel toru wykorzystuje trzeciej szyny na środku, podczas gdy dwie zewnętrzne prowadnice są połączone elektrycznie ze sobą. Ten rozwiązano problem dwóch szynowe pociągi mają gdy tor jest umieszczony w pętli z powrotem na siebie, jak to jest zwykle powoduje zwarcie. (Nawet jeśli pętla została gapped, lokomotywa może stworzyć krótki i zatrzymać, gdyż przekroczył luk.) Lionel pociągi elektryczne działają również na prąd zmienny. Zastosowanie prądu zmiennego oznacza, że Lionel lokomotywa nie można odwrócić przez zmianę biegunowości; zamiast lokomotywy sekwencje wśród kilku państw (w przód, neutralny, do tyłu, na przykład), za każdym razem jest ona uruchomiona.

Märklin pociągi trzech kolejowych użyć krótkiego skok napięcia DC odwrócić przekaźnik w lokomotywie, gdy jest on zatrzymany. Märklin Tor nie ma rzeczywistej trzeciej szyny; zamiast, seria krótkich szpilek dostarczają prąd, zajmowaną przez długi „buta” pod silnikiem. Ten but jest wystarczająco długi, aby zawsze być w kontakcie z kilkoma kołkami. Jest to znane jako sieci trakcyjnej stud i ma pewne zalety przy stosowaniu na wolnym powietrzu wzór kolejowych. Kolektor narty ściera nad słupkami, a więc z natury samo czyści. Gdy obie szyny toru są wykorzystywane do zwrotu w równoległy jest znacznie mniejsza szansa obecnej przerwy z powodu brudu na linii.

Wiele zestawów model pociągu użyć dzisiaj tylko dwie szyny, zwykle związane z Z, N, Ho lub systemów G-Gauge. Są one zwykle zasilane prądem stałym (DC), gdzie napięcie i polaryzacja bieżących kontroli prędkości i kierunku obrotów silnika prądu stałego w pociągu. Rosnąca Wyjątkiem jest cyfrowy sterowania ruchem (DCC), gdzie dwubiegunowego prądu stałego jest dostarczane do szyn przy stałym napięciu, a także sygnały cyfrowe, które są dekodowane w lokomotywie. Bi-polarny DC niesie informację cyfrową, aby wskazać polecenie i lokomotywę, która jest nakazany, nawet gdy wiele lokomotywy są obecne na tym samym torze. Wspomniany Lionel System O-Gauge dzisiaj pozostaje również popularne. Dzięki torze kolejowym trzy i wdrażania sieciowego.

Niektóre modele kolejowe realistycznie naśladować konfiguracje kolejowych trzecie ich pełnowymiarowa odpowiedników chociaż większość z nich nie czerpać zasilanie z trzeciej szyny.

Zobacz też

Referencje

Linki zewnętrzne