.jpg/1280px-Acton_Central_Station_-_geograph.org.uk_-_2767437_(enhanced).jpg)
Электрификация железных дорог в Великобритании началась в конце 19 века. Использовался ряд напряжений, как с использованием воздушных линий, так и контактных рельсов. Две наиболее распространённые системы — это 25 кВ переменного тока с использованием воздушных линий и система третьего рельса постоянного тока 750 В, используемая в Юго-Восточной Англии и на Мерсирейле . По состоянию на октябрь 2023 года было электрифицировано 6065 километров (3769 миль) (38%) британской железнодорожной сети . [1]
По данным Network Rail , по состоянию на 2003 год 64% электрифицированной сети использовали контактную систему переменного тока напряжением 25 кВ , а 36% использовали систему третьего рельса постоянного тока напряжением 660/750 В. [2]
Электрифицированная сеть будет расширяться в ближайшие годы, поскольку электрификация 25 кВ будет распространена на неэлектрифицированные в настоящее время линии, такие как Midland Main Line , а также линии на севере Англии как часть Northern Hub . [3]
Первой электрической железной дорогой в Великобритании была Volk's Electric Railway в Брайтоне , прогулочная железная дорога, которая открылась в 1883 году и функционирует по сей день. Лондонское метро начало эксплуатацию электрических служб с использованием четвертой рельсовой системы в 1890 году на City and South London Railway , которая теперь является частью Северной линии London Underground . Liverpool Overhead Railway последовала за ней в 1893 году, изначально спроектированная для электрической тяги, в отличие от City and South London Railway, которая изначально была спроектирована для канатной тяги.
Электрификация основных линий некоторых пригородных линий началась в первые годы 20-го века с использованием различных систем. Mersey Railway перешла на работу электропоездов постоянного тока напряжением 600 В 3 мая 1903 года, что устранило проблемы, вызванные паровой тягой в длинном туннеле под рекой Мерси, а пригородная линия Liverpool Exchange to Southport (и далее до Crossens ) Lancashire & Yorkshire Railway была также электрифицирована напряжением 625 В к марту 1904 года. Обе эти линии изначально использовали четвертую рельсовую систему.
В 1921 году правительственный комитет выбрал 1500 В постоянного тока в качестве национального стандарта, [4] но после этого не последовало практически никакого внедрения, и существовало много разных систем. В межвоенный период Южная железная дорога приняла в качестве стандарта систему третьего рельса 660 В постоянного тока и значительно расширила эту систему по всей своей сети линий к югу от Лондона.
После Второй мировой войны и национализации железных дорог в 1948 году British Railways (BR) расширила электрификацию как на 1500 В постоянного тока, так и на 660/750 В третьего рельса . В 1956 году BR приняла 25 кВ переменного тока в качестве стандарта для всех проектов за пределами логических расширений систем третьего рельса. [5]
Сеть переменного тока 25 кВ продолжала медленно расширяться, и большие районы страны за пределами Лондона не электрифицированы. В 2007 году предпочтительным вариантом правительства было использование дизельных поездов, работающих на биодизеле , его Белая книга «Поставка устойчивой железной дороги» [ 6] исключила крупномасштабную электрификацию железных дорог на следующие пять лет.
В мае 2009 года Network Rail начала консультации по крупномасштабной электрификации, потенциально включающей Great Western Main Line и Midland Main Line , а также более мелкие схемы «in-fill». Основными преимуществами были названы то, что электропоезда быстрее, надежнее и вызывают меньший износ путей, чем дизельные поезда. [7] 5 июня 2009 года лорд Адонис был назначен государственным секретарем по транспорту и объявил о планах электрифицировать Great Western Main Line от Лондона до Суонси, а также схемы in-fill электрификации на северо-западе Англии.
В Шотландии, где транспорт передан шотландскому правительству, Transport Scotland расширила и продолжает расширять электрификацию, например, на железнодорожной линии Airdrie–Bathgate . Это часть более крупного плана, который электрифицировал многие основные маршруты в центральной Шотландии, включая главный маршрут Edinburgh Waverley – Glasgow Queen Street . Они проводили электрификацию с помощью нескольких схем в Центральном поясе . Все они были 25 кВ переменного тока , как в Англии и Уэльсе.
В июле 2012 года правительство Великобритании объявило о новых схемах электрификации на сумму 4,2 млрд фунтов стерлингов, все на 25 кВ переменного тока, и подтвердило схемы, ранее объявленные Adonis. Это должны были быть Northern Hub , Great Western Main Line , South Wales Main Line , Midland Main Line , Electric Spine , Crossrail , Gospel Oak to Barking line и пригородные линии West Midlands, включая Cross-City Line .
25 июня 2015 года правительство объявило, что некоторые проекты электрификации будут отложены или сокращены из-за роста расходов. Работы по электрификации должны были быть «приостановлены» на Транспеннинском маршруте между Йорком и Манчестером и на главной линии Мидленда между Бедфордом и Шеффилдом. Электрификация главной линии Great Western будет продолжена, но статус участков Рединг–Ньюбери и Дидкот–Оксфорд остается неясным. [8]
Однако в сентябре 2015 года работы по электрификации были «сняты с паузы», но с отложенной датой завершения. [9] С тех пор регулярно появлялись обновления, одно из которых было опубликовано в октябре 2016 года. [10]
20 июля 2017 года Крис Грейлинг, государственный секретарь по транспорту, отменил ряд проектов электрификации, сославшись на разрушительные работы и использование двухрежимной технологии в качестве альтернативы. [11]
Электрификация не обошлась без противоречий с отменами и различными выступлениями Государственного секретаря по транспорту, вызванными в Комитет по транспорту. Комитет по транспорту опубликовал свой отчет по различным вопросам, включая региональное неравенство инвестиций на железных дорогах и призыв к восстановлению различных отмененных схем электрификации. [12]
В парламенте был представлен письменный запрос относительно протяженности электрифицированных дорог в 1997–2019 годах, на который был дан ответ. [13]
В марте 2019 года Ассоциация железнодорожной промышленности опубликовала доклад о проблеме стоимости электрификации, в котором предлагались пути продвижения вперед и непрерывная программа электрификации. [14]
В июне 2011 года Питер Дирман из Network Rail предположил, что сеть третьего рельса необходимо будет преобразовать в воздушные линии. Он заявил: «Хотя максимальная скорость составляет 100 миль в час (160 км/ч), поезда не могут развивать скорость более 80 миль в час (130 км/ч), а 25% мощности теряется из-за тепла». Соглашаясь с тем, что преобразование будет дорогостоящим, он сказал, что сеть третьего рельса находится на пределе своих возможностей по мощности, особенно по мере того, как поезда становятся более продвинутыми в технологиях. [15] В июле 2012 года в Спецификации высокого уровня выходных данных Департамента транспорта для периода 5 управления Network Rail включено преобразование главной линии Юго-Запад между Southampton Central и Basingstoke с третьего рельса постоянного тока напряжением 750 В на воздушный рельс переменного тока напряжением 25 кВ в рамках схемы по улучшению пропускной способности железнодорожных грузовых перевозок из порта Саутгемптон . Это преобразование будет пилотной схемой для разработки бизнес-кейса для полного преобразования сети третьего рельса. [16] Управление железных дорог и автодорог (ORR) также заявило, что по соображениям безопасности третий рельс 750 В постоянного тока имеет ограниченное будущее. [17]
British Railways выбрали его в качестве национального стандарта для будущих проектов электрификации за пределами третьей железнодорожной зоны в 1956 году. После этого ряд линий, которые изначально были электрифицированы при другом напряжении, были преобразованы, и ряд линий были заново электрифицированы с помощью этой системы. Работа началась в конце 1950-х годов. Первым крупным проектом электрификации с использованием 25 кВ была West Coast Main Line (1959–1974). Первоначально это были Кру, Манчестер и Ливерпуль на юг в Лондон и Бирмингем. Позже последовал Weaver Junction на север в Глазго. Сеть 25 кВ постепенно расширялась с тех пор:
Это охватывает линии от London Liverpool Street (Bethnal Green Junction) до Chingford , Enfield Town , Hertford East и Cambridge . В 1960-х годах линии до Chingford, Enfield Town и Cheshunt были электрифицированы на 6,25 кВ, от Cheshunt до Bishop's Stortford и Hertford East на 25 кВ. Линия Lea Valley между Coppermill Junction и Cheshunt была электрифицирована на 25 кВ в 1969 году. Все области 6,25 кВ были переведены на 25 кВ в 1983 году. В 1987 году электрификация была продлена от Bishop's Stortford до Cambridge на 25 кВ. В 1990 году открылась линия до аэропорта Станстед , а в 1992 году электрификация была продлена от Cambridge до King's Lynn вдоль линии Fen.
В период с 1976 по 1980 год был переоборудован с 6,25 кВ/1500 В постоянного тока на комбинацию AT и FT 25 кВ марки GE (Great Eastern). В настоящее время проводится модернизация до серии GEFF (Great Eastern Furrer + Frey), в результате чего контактная сеть меняется с составной на простую провисающую.
От Лондон-Фенчерч-стрит до Шуберинесс . Большая часть изначально была электрифицирована на 6,25 кВ, последние участки были переведены на 25 кВ в марте 1989 года.
Местные линии в Лондоне, электрифицированные напряжением 25 кВ:
В 1994 году проекту по электрификации некоторых местных линий вокруг Лидса было дано разрешение на реализацию. Проект назывался «Leeds North West Electrification», в рамках которого были электрифицированы:
Маршрут из Эдинбурга в Глазго через Батгейт был восстановлен между Батгейтом и Эйрдри и электрифицирован на всем протяжении. Он открылся 11 декабря 2010 года. Электрификация основного междугороднего маршрута между Эдинбургом и Glasgow Queen Street High Level через Falkirk была завершена в 2017 году. Проект, известный как Программа улучшения от Эдинбурга до Глазго , включал в себя электрификацию в районе Глазго и Greenhill Junction до Stirling , Dunblane и Alloa , которые в основном обслуживают пригородные перевозки. Электрификация этих линий началась в декабре 2018 года.
Электрификация пригородов началась в 1960-х годах в результате Плана модернизации BR 1955. Электрификация была частичной и до сих пор не завершена, несколько пригородных линий все еще не электрифицированы, такие как ветка Ист-Килбрайд и Глазго-Эннисленд через Мэрихилл, а также главная линия из Глазго в Карлайл через Килмарнок и Дамфрис.
Пригородную железнодорожную сеть Глазго можно разделить на три основных участка:
На линии Глазго–Эдинбург через Карстейрс некоторые поезда линии Норт-Бервик продолжают движение до Глазго-Сентрал. Один ежедневный междугородний поезд Восточного побережья от ECML продолжает движение до Глазго-Сентрал и обратно. Линия Шоттс , Холитаун- Джанкшен до Киркньютона была электрифицирована в апреле 2019 года. Линия Камбернолд до Спрингберна и оставшийся участок линии Мазервелл–Камбернолд были электрифицированы в середине 2014 года. Линия между Спрингберном и Глазго-Квин-стрит (высокий уровень) еще не завершена. До тех пор, пока не будет электрифицирована Глазго-Квин-стрит высокий уровень, электрические поезда линии Камбернолд двигаются в обратном направлении в Спрингберне и проходят через станцию Глазго-Квин-стрит низкий уровень. Линия Уиффлет между Уиффлетом и Ратергленом через Кармайл была электрифицирована в конце 2014 года.
В 2009 году лорд Адонис был назначен государственным секретарем по транспорту . После более чем десятилетнего перерыва электрификация снова оказалась на повестке дня, и Адонис объявил о планах электрифицировать главную линию Great Western от Лондона до Суонси , а также о дополнительных схемах электрификации на северо-западе Англии. В июле 2012 года правительство Великобритании объявило о выделении 4,2 млрд фунтов стерлингов на новые схемы электрификации, все на 25 кВ переменного тока, и подтвердило ранее объявленные Адонисом схемы. Это должны были быть Northern Hub , Great Western Main Line, South Wales Main Line , Midland Main Line , Electric Spine , Crossrail , Gospel Oak to Barking line и пригородные линии West Midlands. Железнодорожный транспорт в Шотландии является переданным в ведение шотландского правительства вопросом, но оно также проводило электрификацию с несколькими схемами в Центральном поясе. Все они были на 25 кВ переменного тока, как и в Англии и Уэльсе. Электрификация не обошлась без противоречий с отменами и различными выступлениями Государственного секретаря по транспорту, вызванными в Комитет по транспорту. Количество миль маршрутов, электрифицированных в эти годы, было дано в письменном запросе в парламенте. [13]
В ноябре 2019 года Департамент транспорта опубликовал ежегодную статистику по протяженности электрифицированных маршрутов, которая показывает, что в настоящее время электрифицировано 38% сети Великобритании. [30]
Проекты были подвержены перерасходу средств и задержкам, и 8 ноября 2016 года правительство объявило, что несколько элементов программы электрификации Великой Западной магистрали будут отложены на неопределенный срок. [31] В попытке смягчить и улучшить ситуацию со стоимостью Ассоциация железнодорожной промышленности опубликовала в марте 2019 года отчет, в котором подробно описывались причины роста расходов и предлагались пути решения проблемы. [14]
Однако в новом парламенте после всеобщих выборов 2019 года Комитет по транспорту под председательством Хью Мерримана собирался несколько раз и продолжил расследование по теме «Поезда, пригодные для будущего», начатое предыдущим комитетом. 23 марта 2021 года после того, как было вызвано множество свидетелей и рассмотрены письменные и устные доказательства, был опубликован отчет, призывающий к немедленному возобновлению электрификации в рамках программы. [32] Однако в декабре 2021 года в статье, опубликованной в Telegraph, было заявлено, что Казначейство отказалось поддержать программу электрификации. [33] [34] Авторитетные рецензируемые журналы утверждают, что электрификация является наиболее актуальной технологией для снижения воздействия транспорта на окружающую среду. [35]
.jpg/1280px-TW-Metro-EastBoldenLV-P1660571_(51045972997).jpg)
Исторически существовало больше линий, электрифицированных при напряжении 1500 В постоянного тока, но с тех пор все они были либо переведены на напряжение 25 кВ переменного тока, либо закрыты. (см. 1500 В постоянного тока, воздушные линии (исторические))
Используется в нескольких трамвайных системах:
Обширная южная третья железнодорожная электрическая сеть охватывает Южный Лондон и южные графства Хэмпшир , Западный Сассекс , Восточный Сассекс , Суррей и Кент , а также Дорсет .
Система третьего рельса London and South Western Railway (L&SWR) на 660 В постоянного тока началась еще до Первой мировой войны от станции London Waterloo до пригородных пунктов назначения. Southern Railway была сформирована в 1923 году; она приняла систему L&SWR, и к 1929 году пригородная контактная сеть London, Brighton and South Coast Railway (LB&SCR) была заменена третьим рельсом. South Eastern Main Line была электрифицирована на 600 В, позже модернизирована до 750 В постоянного тока. Третий рельс проходил через большинство линий Южного Лондона из всех его лондонских конечных пунктов. В течение 1930-х годов было много электрифицированных основных линий, включая Brighton Main Line (включая East , West Coastways и связанные маршруты в 1932–1933 годах), линию Portsmouth Direct (4 июля 1937 года) и до Maidstone и Gillingham (1939 год).
После Второй мировой войны электрификация вскоре возобновилась в недавно национализированном Южном регионе Британских железных дорог . План модернизации BR 1955 включал двухэтапную «Электрификацию побережья Кента». Была завершена главная линия Чатема , за ней последовала главная линия Юго-Востока и связанные с ней линии. Напряжение было повышено с 660 В до 750 В. [37] С тех пор вся электрификация использовала 750 В; линии, электрифицированные до этого, оставались на уровне 660 В. Затем внимание переключилось на заброшенную бывшую область L&SWR (тогда Юго-Западное отделение). Главная линия Юго-Запад (SWML) до Саутгемптона-Сентрал и Борнмута была электрифицирована в 1967 году, а до Веймута — в 1988 году.
Во время секторизации в 1980-х годах Network SouthEast провела обширную электрификацию. Туннель Snow Hill был вновь открыт, что позволило Thameslink . Были электрифицированы линии Hastings , Eastleigh–Fareham и Oxted (ветка East Grinstead) . Это оставило неэлектрифицированными только несколько линий: линию West of England , Wessex Main Line , North Downs Line , Oxted (ветка Uckfield) , линию Marshlink и линию Eastleigh–Romsey .
Две линии сети Merseyrail; Северная линия и линия Wirral используют третий рельс постоянного тока напряжением 750 В [38] [39] (см. Пригородную электрификацию железных дорог Лондона, Мидленда и Шотландии для получения информации о ее истории).
Единственная оставшаяся национальная железнодорожная линия на острове Уайт , от Райд Пирхед до Шанклина (с закрытым участком Вроксолл-Вентнор), была электрифицирована в 1967 году, так что бывший подвижной состав Лондонского метрополитена мог быть использован из-за ограниченной высоты туннеля Райд. На линии Island Line использовался третий рельс постоянного тока напряжением 660 В [40], поскольку это был более дешевый вариант переоборудовать состав LUL в третий рельс и внедрить третий рельс только на линии. В настоящее время используется подвижной состав British Rail Class 484s ( D-Train ). В 2021 году линия была модернизирована до системы третьего рельса напряжением 750 В постоянного тока, чтобы можно было использовать единицы класса 484. [41]
Для получения информации об истории линии постоянного тока Юстон–Уотфорд см. раздел «Электрификация пригородов Лондонской, Мидлендской и Шотландской железной дороги» . [42]
В 1970 году линии постоянного тока Северного Лондона и электропоезда класса 501, используемые на этих линиях, были переоборудованы для работы на третьем рельсе, при этом четвертый рельс, как правило, удалялся на участках, не используемых Лондонским метрополитеном (LUL). Часть четвертого рельса была сохранена в районах Ганнерсбери и Куинс-Парк для аварийного использования LUL. С закрытием Broad Street линия Северного Лондона была соединена с линией Стратфорд — Северный Вулвич; она была электрифицирована третьим рельсом и воздушной линией до Стратфорда, третьим рельсом до Северного Вулвича. Были закрыты две ветки линии постоянного тока Уотфорда: до Рикмансворта в 1952 году (для пассажиров, для грузов в 1967 году) и до Кроксли Грин в 1996 году.
Линия постоянного тока Watford между Queen's Park и Harrow & Wealdstone и линия North London между Richmond и Gunnersbury используются поездами London Overground, рассчитанными на третий рельс 750 В, и поездами линии Bakerloo, рассчитанными на третий и четвертый рельс 630 В. В качестве компромисса номинальное напряжение линии составляет 650 В, и с 1970 года центральный рельс был соединен с обратным ходовым рельсом. [43] В Queens Park, где встречаются две разнородные системы, не требуется никаких специальных положений, только зазор длиннее одного вагона поезда линии Bakerloo на входе (и выходе) в Bakerloo, который работает с номинальным напряжением -210 В на четвертом рельсе и +420 В на третьем рельсе. Не существует моста между несовместимыми системами, когда поезда переходят с одного на другой, поскольку, как и все британские электропоезда, предназначенные для интенсивной работы в туннелях, между вагонами поезда нет непрерывности тяговых цепей.
Аналогичное соглашение действует между Патни-Бриджем и Уимблдоном , где линия Дистрикт проходит по путям, принадлежащим Network Rail , которые также используются South Western Railway , хотя обычно только для перевозки грузов.
Northern City Line соединяет East Coast Main Line с Moorgate . Она была изолирована из-за отказа от New Works Programme 1930-х годов (и развития Metropolitan Green Belt ). Услуги метрополитена были усечены на ее северном конце линией Victoria в 1964 году в Drayton Park . Оставшаяся часть была передана British Rail в 1975 году в связи с пригородной электрификацией East Coast Main Line . Линия использует электрификацию постоянного тока третьим рельсом между Moorgate и Drayton Park, где поезда переключаются на контактную сеть переменного тока напряжением 25 кВ .
London Underground — крупная система метрополитена, работающая в Большом Лондоне и за его пределами, обычно известная как «The Tube». Её 408-километровая (254 мили) [44] линия состоит из 11 линий; электрификация началась в 1890-х годах. Она была в значительной степени унифицирована между 1900 и 1910 годами и национализирована в 1933 году, став железнодорожным компонентом London Transport (LT). Была запущена крупная программа расширения («New Works»), в рамках которой LT взяла под контроль несколько городских веток основных железных дорог.
Метро в основном находится в Северном Лондоне; его расширение в южный Лондон было ограничено геологией, неблагоприятной для туннелирования, и обширной сетью основных линий, большая часть которой была электрифицирована (см. «Southern Electric»). Метро использует относительно необычную четырехрельсовую систему электрификации. Два рельса стандартной колеи являются ходовыми рельсами; внешний третий рельс несет положительный ток при +420 В постоянного тока, а внутренний четвертый рельс является отрицательным обратным при –210 В постоянного тока, обеспечивая напряжение питания 630 В постоянного тока. Главное преимущество системы четвертого рельса заключается в том, что в туннелях с металлической (обычно чугунной) облицовкой обратный тяговый ток не просачивается в облицовку, вызывая электролитическую коррозию там или в соседних коммунальных сетях. Это также означает, что два ходовых рельса доступны исключительно для рельсовых цепей .
Наземные секции используют четвертый рельс исключительно для эксплуатационной согласованности: система делит путь с Network Rail в нескольких местах. Там, где путь общий с третьим рельсом 750 В, центральный рельс соединен с ходовыми рельсами, а внешний рельс электрифицирован при 660 В. Это позволяет обоим типам поездов работать удовлетворительно. Пригородная сеть London & North Western Railway (LNWR) была электрифицирована в сотрудничестве с метрополитеном, но в 1970-х годах British Rail ввела электропоезда с третьим рельсом, а на участках пригородной сети LNWR, не используемых метрополитеном, четвертый рельс был удален (см. «London and North Western Railway» выше).
Метрополитен провел исследования, чтобы рассмотреть возможность повышения напряжения выше нынешнего номинала 630 В. [45] Новое оборудование на их подстанциях позволяет в будущем повысить его до стандартного номинала 750 В. Кроме того, электрооборудование новых поездов также основано на использовании оборудования, рассчитанного на 750 В. Таким образом, хотя новое оборудование проектируется для работы при 750 В, метрополитен пока не обнародовал решение об увеличении напряжения.
В рамках проекта модернизации четырех линий подземные линии были модернизированы до четвертого рельса с напряжением 750 В постоянного тока, который поддерживается более новым подвижным составом S7 и S8 . [46] Там, где поезда S-образного состава регулярно пересекаются с подземным составом или где используются общие источники питания, напряжение поддерживалось на уровне 630 В постоянного тока, поскольку подвижной состав, который в настоящее время используется на линиях Jubilee и Piccadilly, несовместим с более высоким напряжением. По состоянию на февраль 2024 года единственными частями подземной сети, которые остаются на номинальном уровне 630 В, являются: между Finchley Road и Harrow-on-the-Hill (где выравнивание и подача электроэнергии совместно с линией Jubilee), между Finchley Road и Uxbridge (где пути используются совместно с линией Piccadilly Line) и между Baron's Court и Ealing Broadway (где пути используются совместно с линией Piccadilly Line), но не на ветках Richmond и Wimbledon, которые были модернизированы до работы в 750 В. [47] Модернизированная система допускает рекуперативное торможение и связанные с этим скачки напряжения, до 890 В на путях с более высоким напряжением и до 790 В или 650 В на оставшихся путях с напряжением 630 В. [47]
В этом случае используется нижний контактный композитный третий рельс с алюминиевым корпусом и стальной контактной поверхностью. Преимущество этого заключается в низкоомном, высокотоковом рельсе с прочной стальной поверхностью для сбора тока. Рельс может быть окружен изоляционным материалом сверху и по бокам, чтобы снизить риск поражения электрическим током для персонала железной дороги и нарушителей. Система нижнего контакта менее подвержена сбоям из-за снега , чем верхний контакт.
Эта система уникальна для этой линии железных дорог, эксплуатируемых лондонским метрополитеном . Использование 750 В возникло, поскольку линия изначально принадлежала Railtrack и эксплуатировалась Network South East . Она была модернизирована в 1992/3 годах как для тягового питания, так и для подвижного состава. Railtrack модернизировала первоначальную трехрельсовую систему до четырехрельсовой, чтобы решить проблемы с электролитическим повреждением железной обшивки туннеля (причина, по которой четырехрельсовая эксплуатация была принята для всех других линий метро). Они также изменили напряжение на 750 В, которое было принято в качестве их стандартного рабочего напряжения постоянного тока несколькими годами ранее. Впоследствии линия была продана London Underground в 1994 году, которая унаследовала нестандартную систему (для лондонского метро). Линия по-прежнему питается от собственной подстанции, расположенной в депо Ватерлоо.
В рамках проекта модернизации четырех линий большая часть подземной сети также работает на четвертом рельсе с напряжением 750 В постоянного тока. [46]
Все электрифицированные железные дороги требуют оборудования и специального персонала для управления подачей тягового тока и реагирования на неисправности или чрезвычайные происшествия. В британской железнодорожной сети электрифицированные линии традиционно управлялись отдельными электрическими диспетчерскими (ECR), операции и юрисдикции которых были отделены от сигнализации или управления обслуживанием. Однако теперь предполагается, что электрическое управление будет интегрировано в 8 из 12 железнодорожных операционных центров (ROC) вместе со всей сигнализацией и управлением поездами в целом. [48] [49] Кроме того, проекты Crossrail и South Wales Metro ввели новые электрические диспетчерские в сеть тяжелого железнодорожного транспорта, которые являются частью соответствующих маршрутных/рельсовых контрольных центров (RCC) этих систем.
Последнее закрытие ECR произошло осенью 2023 года, когда прекратил работу Selhurst ECR. Обязанности Selhurst постепенно передавались в расширение Brighton ECR с 2021 года. [50]
Включая устаревшие автономные ECR (многие из которых в разной степени работоспособны); новые ECR, введенные в эксплуатацию в составе ROC; RCC небольших систем; и центр управления HS1 в Эшфорде, электрификация магистральной сети в настоящее время контролируется в 19 местах.
Великобритания использовала различные системы электрификации в прошлом. Многие из них относятся к началу 20-го века, когда тяговое электричество находилось на экспериментальной стадии. В этом разделе описывается каждая система в порядке убывания напряжения.
В ходе первоначальной электрификации частей сети до 25 кВ 50 Гц переменного тока первоначальным решением проблем ограниченного зазора 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 зоны в 25 кВ. Последние секции 6,25 кВ были преобразованы в 1980-х годах.
Участок 6,25 кВ был от Фенчерч-стрит до Баркинга , с переключениями там на линиях Апминстер и Тилбери. Участок между Чоквеллом и Шуберинессом также был на 6,25 кВ. [63] Остальная часть была на 25 кВ. Участки, электрифицированные на 6,25 кВ, были преобразованы в 25 кВ в начале 1980-х годов.
Линия от Ливерпуль-стрит до Саутенд-Виктория была первоначально электрифицирована на 1500 В постоянного тока в 1940-50-х годах. В начале 1960-х годов вся эта линия была переведена на 6,25 кВ переменного тока, в то время как основная линия к востоку от Шенфилда была постепенно электрифицирована на 25 кВ с переключением к востоку от Шенфилда. В начале 1980-х годов линия была снова переведена, на этот раз на 25 кВ.
Линия Cambridge и ответвления от Liverpool Street были электрифицированы в начале 1960-х годов, с 6,25 кВ до переключения в Cheshunt и 25 кВ за его пределами. Таким образом, линии Chingford и Enfield были на всем протяжении на уровне 6,25 кВ. Этот маршрут был снова полностью переведен на 25 кВ в начале 1980-х годов.
В рамках электрификации Кембриджа и Нориджа в 1980-х годах на эти маршруты с маршрута Западного побережья были переведены электровозы. Эти локомотивы не могли бы работать при напряжении 6,25 кВ.
На Северном Клайде центральный участок между Паркхедом и до Далмуира (петля Клайдбанка) и Вестертона (петля Эннисленда) был на 6,25 кВ, а внешние участки на 25 кВ. Таким образом, ответвления Бриджтона и Спрингберна были на всем протяжении на 6,25 кВ. Участки, электрифицированные на 6,25 кВ, были переведены на 25 кВ в начале 1980-х годов.
На South Clyde маршрут от Glasgow Central вокруг Cathcart Loop изначально был на 6,25 кВ с переходами на 25 кВ в Kings Park и Muirend на маршрутах Motherwell и Neilston. Эти линии были постепенно переведены на 25 кВ в 1970-х и 1980-х годах.
Это было электрифицировано Ланкаширской и Йоркширской железной дорогой в 1913 году как часть испытательной системы для экспорта. Система была переведена на третий рельс в 1918 году (см. ниже). [64]
После Первой мировой войны правительство Великобритании создало комитет для исследования различных систем электрификации железных дорог; в 1921 году он рекомендовал, чтобы в качестве будущего национального стандарта использовалась контактная сеть постоянного тока напряжением 1500 В. [4] Вслед за этим было реализовано несколько схем, но Великая депрессия и Вторая мировая война привели к тому, что было сделано очень мало. Технологический прогресс после 1945 года привел к тому, что вместо нее для главной линии Западного побережья и электрификации пригородов Глазго была принята система переменного тока напряжением 25 кВ (как указано в Плане модернизации BR 1955 года ). Однако в то же время большие суммы денег были (и все еще тратились) на перевод нескольких линий на постоянное напряжение 1500 В.
Совместная схема LMS и LNER , она открылась 11 мая 1931 года. Успех этой схемы повлиял на более поздние схемы электрификации LNER. Линия была преобразована в 25 кВ переменного тока в 1971 году, но участок между Altrincham и Trafford Bar (плюс участок между Trafford Bar и виадуком Cornbrook) были позже включены в Manchester Metrolink и преобразованы снова (на этот раз в 750 В постоянного тока). [65]
Известная как маршрут Вудхед , LNER выбрала эту холмистую (и загруженную) главную линию для своей первой электрификации, работа началась в 1936 году . [66] Из-за Депрессии и Второй мировой войны она не была завершена до 1950-х годов. После завершения правительство решило стандартизировать вместо этого 25 кВ переменного тока, оставив маршрут Вудхед и несколько других линий постоянного тока 1500 В изолированными и нестандартными. Пассажирские локомотивы были проданы в 1969 году и продолжили работу в Нидерландах. В ходе последующей рационализации BR закрыла большую часть этого маршрута к востоку от Хэдфилда в 1981 году в пользу более южной линии Хоуп-Вэлли , которая обслуживает больше местных сообществ. Участок линии между Манчестером, Глоссопом и Хэдфилдом оставался открытым как часть пригородной сети Манчестера и эксплуатировался электропоездами класса 506 , пока не был переведен на 25 кВ переменного тока в декабре 1984 года.
LNER решила электрифицировать участок Ливерпуль-стрит — Шенфилд на Большой Восточной магистрали (GEML), известной как метро Шенфилд. Гражданские инженерные работы начались в 1930-х годах, но вмешалась Вторая мировая война. Работы были завершены в 1949 году и продлены до Челмсфорда и Саутенд-Виктория в 1956 году с использованием электропоездов класса 306 (AM6) . [67] Он был преобразован 4–6 ноября 1960 года в соответствии с Планом модернизации BR 1955 года на новый стандарт 25 кВ переменного тока (первоначально с некоторыми участками на 6,25 кВ). Остальная часть GEML была впоследствии электрифицирована.
Эта линия проходила от Шилдона (графство Дарем) до Ньюпорта (около Мидлсбро). Первоначально маршрут проходил по линии Стоктон-Дарлингтон 1825 года, затем через Simpasture Junction (бывшая железная дорога Кларенса) через Карлтон, Carlton Junction до Carlton South Junction, Bowesfield West Junction до Bowesfield Junction, через Торнаби и заканчивался в Эримус-Ярд (Ньюпорт-Ист). Вслед за электрификацией Тайнсайда NER эта угольная линия была электрифицирована между 1 июля 1915 года и 1 января 1916 года в качестве запланированного предшественника электрификации загруженной главной линии NER Йорк-Ньюкасл (часть главной линии Восточного побережья ). LNER удалила эту систему электрификации в 1935 году (между 7 января и 8 июля); спад на рынке угля сделал экономически нецелесообразным проведение значительных обновлений, необходимых для продолжения работы на электричестве. Локомотивы были сохранены для других электрифицированных маршрутов. [68] [69] [70]
.jpg/1280px-Class_504_M77170_and_M65450_(crop).jpg)
В 1916 году железная дорога Ланкашира и Йоркшира (L&YR) электрифицировала линию Бери между Манчестер Виктория и Бери Болтон Стрит (позже перешла на Бери Интерчейндж ) с использованием третьего рельса постоянного тока 1200 В (боковой контакт). Линия между Бери и Холкомб Брук, которая была электрифицирована с использованием контактной сети постоянного тока 3500 В в 1913 году, была переведена на эту систему в 1918 году. Поскольку схема электрификации оказалась успешной, L&YR разработала планы по электрификации кольцевой линии Олдхэма с использованием той же системы в начале 1920-х годов. Эти планы были заброшены, когда L&YR стала частью Лондонской и Северо-Западной железной дороги в 1922 году. Система просуществовала до тех пор, пока не была заброшена в 1991 году, когда линия была переведена на систему контактной сети постоянного тока 750 В и стала частью Manchester Metrolink . [71] [72] [73]
Она была электрифицирована в 1904 году в ответ на обширную конкуренцию со стороны новых электрических трамваев. Концепция оказалась успешной для Северо-Восточной железной дороги (NER), известного пионера в области электрификации, поскольку количество пассажиров вернулось к дотрамвайному уровню. [74] Когда в 1937 году подвижной состав достиг ожидаемого срока службы, сеть была реконструирована Лондонской и Северо-Восточной железной дорогой (LNER), чтобы отразить меняющийся промышленный и жилой состав района. [75] В то же время была электрифицирована ветка у дока, где в 1905 году была введена пара локомотивов класса ES1 (ранее NER № 1 и 2). Эти британские локомотивы Thomson-Houston работали как с третьего рельса, так и с контактной линии. British Rail отменила электрификацию в период с 1963 по 1967 год, сославшись на меняющийся промышленный и демографический состав района, что снизило потребность в электрической тяге. Значительная часть сети Тайнсайда была позднее повторно электрифицирована (с использованием контактной сети постоянного тока напряжением 1500 В ) и получила название метрополитена Тайн-энд-Уир .
Ливерпульская надземная железная дорога была одной из первых электрических железных дорог в Великобритании. Первый участок, между доками Александра и Геркуланум , был открыт в 1893 году. Линия соединялась с веткой North Mersey железной дороги Ланкашира и Йоркшира . Она никогда не была национализирована и закрыта 30 декабря 1956 года из-за обширной коррозии всей ее железной инфраструктуры (замена которой была признана нерентабельной).
Электрификация железной дороги City and South London Railway была необычной (по сравнению с более поздними схемами), поскольку использовала трехпроводную систему постоянного тока. Это означало, что, хотя смещенный центральный третий рельс был электрифицирован при напряжении +500 вольт в туннеле северного направления, он был электрифицирован при напряжении -500 вольт в туннеле южного направления. Двигатели на локомотивах и лампы накаливания в вагонах работали независимо от полярности питания. Трехпроводная система была принята, поскольку первоначальная система питалась напрямую от динамо -машин на поверхностной электростанции в конце линии Стоквелл. Было важно максимально минимизировать падение напряжения, принимая во внимание довольно крутой уклон на подходе к станции King William Street .
Подземная железная дорога под Лондоном, эксплуатируемая почтовым отделением . Эксплуатировалась с 1927 года до закрытия в 2003 году. Частично открыта заново как туристическая достопримечательность в 2017 году.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )