British Rail Class 70 представлял собой класс из трех электровозов Co-Co третьего рельса . Первые два были построены Южной железной дорогой (SR) на заводе Эшфорд Воркс в 1940–41 и 1945 годах и имели номера CC1 и CC2 [1] - Южная железная дорога в последнее время предпочла французскую практику для номеров локомотивов, которые также указывали на расположение колес. . Электрооборудование было спроектировано Альфредом Равортом [1] , а кузов и тележки — Оливером Буллейдом . CC2 был немного изменен по сравнению с первоначальной конструкцией К. М. Кока, который сменил Рэворта на посту инженера-электрика. Третий был построен Британскими железными дорогами в 1948 году и имел номер 20003.
Внешне было ясно, что на конструкцию кабины большое влияние оказал опыт SR с конструкцией электропоезда ( ЭМУ) 2HAL . Было даже высказано предположение, что это произошло потому, что приспособления для сварных кабин уже существовали и, таким образом, создавались для быстрого и дешевого строительства. [ нужна цитата ] С началом войны в 1939 году большинство строительных проектов было приостановлено в пользу военных действий. Строительство CC1 и CC2 было освобождено от этого из-за обещанной экономии труда и топлива по сравнению с паровозами. Однако строительство шло непросто и несколько раз останавливалось из-за нехватки ресурсов. [ нужна цитата ] После национализации в 1948 году Британские железные дороги изменили их нумерацию на 20001 и 20002 соответственно.
Третий представитель этого класса, 20003 года выпуска, был построен в Истли. [2] С.Б. Уордер (позже ставший главным инженером-электриком Британской транспортной комиссии и архитектором британской воздушной системы переменного тока напряжением 25 кВ, которая используется до сих пор) к тому времени был инженером-электриком Южной железной дороги и несколько изменил конструкцию. Несмотря на то, что 20003 считался одним и тем же классом, он заметно отличался внешне от двух своих более ранних сестер: он был на 2 дюйма (5 см) длиннее и имел плоские концы кабины, похожие на 4SUB , что, возможно, было более простой (и, следовательно, более дешевой) конструкцией, чем два предыдущих. Однако изменения в оборудовании добавили 5 тонн к прежней 100-тонной конструкции.
Локомотивы CC1 и CC2 были оборудованы трафаретными кодами головок , но, поскольку быстро стало очевидно, что подходящих кодов головок для грузовых работ не существовало (и комбинация двух цифр, которая была только в то время, не обеспечивала возможности), CC1 и CC2 также были установлены. с шестью дисками в стиле паровоза на каждом конце, причем 20003 был установлен из нового, чтобы можно было отображать стандартные коды. Со стандартизацией появился целый набор новых двухсимвольных кодов с буквами, и все три локомотива были оснащены двухсимвольными головными кодами с рольставнями и сняты диски. [1] [3]
Вскоре класс доказал свою ценность. Шесть тяговых двигателей мощностью 1470 л.с. (1100 кВт) позволяли им обрабатывать грузовые поезда грузоподъемностью 1000 длиннотонных (1000 тонн; 1100 коротких тонн) и пассажирские поезда грузоподъемностью 750 тонн (760 тонн; 840 коротких тонн) с простота.
Будучи намного короче, чем преобладающие составные электровозы, они могут страдать от проблемы, известной как «разрыв» - застревать между источниками питания при перерывах в электроснабжении и хвататься за муфты во время движения при включении и выключении питания. Последнее создает чрезмерную нагрузку на сцепки и, как известно, приводит к отрыву поезда. Рэворт преодолел эту проблему, установив мотор-генератор ( бустер ) с большим маховиком на валу между ними. [2] Тяговый ток вместо того, чтобы питать тяговые двигатели напрямую через блок управления, приводил в действие большой двигатель, который вращал вал с маховиком и подавался в генератор. Выходную мощность генератора можно было объединить с мощностью третьей шины, чтобы уменьшить или повысить напряжение, подаваемое на тяговые двигатели. При обратной полярности выхода генератора блок управления может выдавать около 1200 В постоянного тока, объединяя выход генератора с 650 В от третьей шины, чтобы получить положительные 650 В и отрицательные 500–600 В, что привело к прозвищу «усилители». Маховик обеспечивал, чтобы генератор продолжал вращаться, пока ток не поступал из третьего рельса, обеспечивая тем самым непрерывное питание тяговых двигателей.
Даже находясь на стоянке, локомотивы класса 70 издавали заметный гудящий шум из-за вращения разгонной установки внутри кузова. На каждом локомотиве было установлено по два бустерных агрегата, по одному на каждую тележку. Недостаточно было позволить локомотивам работать «вне сети», поскольку нагрузка на генератор под напряжением означала, что он быстро потребляет накопленную кинетическую энергию . Им требовалось внимательное вождение, чтобы не затормозить на просвете и не дать разгонной установке остановиться.
Были потери при преобразовании электрической энергии в кинетическую и обратно, но Рэворт смягчил это в механизме управления. Вместо больших, массивных сопротивлений в линиях электропередачи двигателей 26 отводов контроллера изменяли сопротивления в катушках возбуждения генератора. Это, соответственно, сделало конструкцию намного легче и проще в обслуживании. Вместо того, чтобы «сжигать» ненужную мощность, контроллер просто изменял количество вырабатываемой энергии.
На каждом из трех локомотивов был установлен поперечный пантограф [1] , чтобы они могли работать с воздушных линий электропередачи , установленных на некоторых станциях (в частности, на сортировочной станции Хизер-Грин , юго-восточный Лондон ), где было сочтено слишком опасным иметь третий рельс. , при этом персонал постоянно находится на должном уровне, особенно в условиях отключения электроэнергии во время войны. Когда пантограф не использовался, он был утоплен в вырез на крыше, чтобы не выходить за пределы габаритов погрузки .
Локомотивы были оснащены котлами для обогрева поездов с электрическим приводом для выработки пара для обогрева поездов, что позволяло им при необходимости тянуть пассажирские поезда.
Этот класс послужил «проверкой концепции» бустерных электровозов. Хотя он считался прототипом более позднего класса 71 , который использовал ту же концепцию, последний сильно отличался по своей конструкции и конструкции, основанный на швейцарской практике.
Все три были сняты с октября 1968 года по январь 1969 года [2] без получения номеров TOPS , хотя 20001 получил BR "Rail Blue" в последние годы своего существования. Ни один не сохранился.
Части электрооборудования, включая вспомогательные генераторы и маховики, были утилизированы и использованы компанией GEC в качестве имитаторов нагрузки на ее испытательных стендах в Престоне, где тяговое оборудование локомотивов подвергалось динамическим испытаниям. На стенде, в частности, были испытаны тяговые системы второй серии поездов Доклендского легкорельсового транспорта .