British Rail Class 70 был классом из трех электровозов Co-Co третьей рельсовой линии . Первые два были построены Southern Railway (SR) на заводе Ashford Works в 1940–41 и 1945 годах и имели номера CC1 и CC2 [1] - Southern Railway в последнее время предпочитала французскую практику нумерации локомотивов, которая также давала указание на колесную формулу. Электрооборудование было спроектировано Альфредом Равортом [1] , а кузов и тележки - Оливером Буллейдом . CC2 был немного изменен по сравнению с оригинальным проектом CM Cock, который сменил Раворта на посту инженера-электрика. Третий был построен British Railways в 1948 году и имел номер 20003.
Внешне было ясно, что дизайн кабины во многом был обусловлен опытом SR в разработке электропоезда 2HAL ( EMU). Было даже высказано предположение, что это произошло потому, что кондукторы для сварных кабин уже существовали, что обеспечивало быстрое и дешевое строительство. [ требуется цитата ] С началом войны в 1939 году большинство строительных проектов были приостановлены в пользу военных нужд. Строительство CC1 и CC2 было исключено из этого из-за обещанной экономии рабочей силы и топлива по сравнению с паровозами. Однако строительство шло не гладко и несколько раз останавливалось из-за нехватки ресурсов. [ требуется цитата ] После национализации в 1948 году British Railways перенумеровала их в 20001 и 20002 соответственно.
Третий представитель класса, 20003 из новых, был построен в Истли. [2] SB Warder (позже ставший главным инженером-электриком Британской транспортной комиссии и архитектором британской контактной сети переменного тока 25 кВ , которая используется и по сей день) был к тому времени инженером-электриком Southern Railway и несколько изменил конструкцию. Хотя он и считался тем же классом, 20003 заметно отличался внешне от двух своих более ранних сестер, будучи на 2 дюйма (5 см) длиннее с плоскими концами кабины, похожими на 4SUB , возможно, более простой (и, следовательно, более дешевой) конструкцией, чем предыдущие два. Однако изменения в оборудовании добавили 5 тонн к более ранней 100-тонной конструкции.
Локомотивы CC1 и CC2 были оснащены трафаретными кодами головок , но поскольку быстро стало очевидно, что подходящих кодов головок для грузовых перевозок не существует (и комбинация из двух цифр в то время не обеспечивала возможности), CC1 и CC2 также были оснащены шестью дисками в стиле паровозов на каждом конце, причем 20003 был установлен с нуля, чтобы можно было отображать стандартные коды. Со стандартизацией появился целый набор новых двухсимвольных кодов с буквами, и все три локомотива были оснащены двухсимвольными кодами головок с роликовыми шторками, а диски были удалены. [1] [3]
Класс вскоре показал себя способным исполнителем. Шесть тяговых двигателей обеспечивали мощность 1470 л. с. (1100 кВт), что позволяло им с легкостью перевозить как 1000-тонные грузовые, так и 750-тонные пассажирские поезда.
Будучи намного короче, чем преобладающие многосекционные поезда, электровозы могут страдать от проблемы, известной как «зазор» — они застревают между источниками питания при перерывах в электроснабжении и хватаются за муфты во время движения, когда они включаются и выключаются из питания. Последнее создает чрезмерную нагрузку на муфты и, как известно, приводит к разделению поезда. Раворт преодолел это, используя двигатель-генераторную установку ( бустер ) с большим маховиком на валу между ними. [2]
Тяговый ток, вместо того, чтобы питать тяговые двигатели напрямую через узел управления, питал большой двигатель, который вращал вал с маховиком и подавал в генератор. Выход генератора можно было объединить с мощностью третьего рельса, чтобы уменьшить или увеличить напряжение, подаваемое на тяговые двигатели. При обратной полярности выхода генератора узел управления мог выдавать около 1200 В постоянного тока, объединяя выход генератора с 650 В от третьего рельса, чтобы получить положительные 650 В и отрицательные 500-600 В, что привело к прозвищу «усилители». Маховик обеспечивал непрерывное вращение генератора, пока ток от третьего рельса не поступал, тем самым обеспечивая непрерывную подачу на тяговые двигатели.
Даже находясь на стоянке, локомотивы класса 70 производили заметный гудящий шум из-за вращения усилителя внутри корпуса. В каждом локомотиве было установлено два усилителя, по одному на каждую тележку. Недостаточно было позволить локомотивам работать «вне сети», поскольку нагрузка на генератор при подаче питания означала, что он быстро потреблял накопленную кинетическую энергию . Им требовалось внимательное вождение, чтобы не останавливаться на перерыве и не допускать разрядки усилителя.
При преобразовании электрической энергии в кинетическую и обратно возникали потери, но Раворт смягчил их в механизме управления. Вместо того чтобы иметь большие, тяжеловесные сопротивления в силовых линиях для двигателей, 26 отводов на контроллере изменяли сопротивления в катушках возбуждения генератора. Это соответственно делало конструкцию намного легче и более простой в обслуживании. Вместо того чтобы «сжигать» ненужную мощность, контроллер просто изменял, сколько мощности вырабатывалось.
На каждом из трех локомотивов был установлен пантограф с траверсой [1] , чтобы они могли работать с контактных линий, установленных на некоторых станциях (в частности, на сортировочной станции Хитер Грин , юго-восточный Лондон ), где считалось слишком опасным иметь третий рельс, с персоналом, постоянно находящимся на уровне путей, особенно в условиях военного затемнения. Пантограф был утоплен в вырез на крыше, когда он не использовался, чтобы оставаться в пределах габарита загрузки .
Локомотивы были оснащены электрическими котлами для подогрева поездов , которые вырабатывали пар для отопления поездов, что позволяло им при необходимости обслуживать пассажирские поезда.
Класс сформировал «доказательство концепции» для электровозов на основе усилителя. Хотя они и рассматривались как прототипы для более позднего Класса 71 , который использовал ту же концепцию, последний сильно отличался по своей конструкции и дизайну, основываясь на швейцарской практике.
Все три были отозваны между октябрем 1968 и январем 1969 [2] без получения номеров TOPS , хотя 20001 получил BR "Rail Blue" в последние годы. Ни один не сохранился.
Части электрооборудования, включая бустерные генераторы и маховики, были спасены и использованы GEC в качестве имитаторов нагрузки в своих испытательных центрах в Престоне, где тяговое оборудование локомотивов проходило динамические испытания. Среди прочего, на стенде были испытаны тяговые системы для второй серии поездов для Docklands Light Railway .