Terceiro trilho - Third rail


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Terceiro trilho (parte superior) no Bloor-Yonge Station (Linha 1), em Toronto, ON. para a Comissão de Trânsito de Toronto . Energizado a 600 volts de corrente contínua, o terceiro trilho fornece energia elétrica para o poder-trem, e auxiliares dos carros do metrô.
A britânica Classe 442 -terceiro trilho elétrico unidade múltipla em Battersea . Esta é a classe mais rápida do terço ferroviário UEM no mundo, com uma velocidade máxima permitida de 100 mph (160 km / h).
Metro Paris . Os trilhos de guia de linhas com pneus são também condutores de corrente. O horizontal colector de corrente situa-se entre o par de rodas de borracha.
pessoas London Stansted Airport movedor com alimentação de energia ferroviária central
pessoas London Stansted Airport movedor, mostrando calha
Uma imagem de um NYC Subway E-trem tomada de contato com o terceiro trilho. O trilho no primeiro plano é o terceiro carril de comboios em direcção oposta.

Um terceiro carril é um método de fornecimento de energia eléctrica a uma locomotiva ou comboio, através de um condutor rígido semi-contínua colocadas ao lado ou entre os carris de uma via férrea . É usado normalmente em um transporte de massa ou de trânsito rápido sistema, que tem alinhamentos nos seus próprios corredores, total ou quase totalmente segregados do ambiente externo. Sistemas ferroviários terceiros são sempre fornecidos a partir de corrente contínua de eletricidade.

O sistema de terceiro carril de electrificação não está relacionada com o terceiro carril usado em medida dual caminhos de ferro.

Descrição

Sistemas de terceira ferroviárias são um meio de fornecimento de energia de tração elétrica para trens usando um trilho adicional (chamado de "carril condutor") para o efeito. Na maioria dos sistemas, o carril condutor é colocado sobre a cama termina fora dos carris de rolamento, mas, em alguns sistemas de um trilho condutor central é usado. A calha condutora está suportado em isoladores de cerâmica (conhecidos como "panelas") ou suportes isolados, tipicamente a intervalos de cerca de 10 pés (3 m).

Os trens têm blocos de contacto de metal chamado sapatas captadoras (ou sapatas de contacto ou sapatos de captação), que estabelecem contacto com o carril condutor. A corrente de tracção é devolvido à estação de geração através dos carris. Nos EUA, o carril condutor é geralmente feito de aço de elevada condutividade ou de aço aparafusado ao alumínio para aumentar a condutividade. Em outras partes do mundo, os condutores de alumínio extrudido com a superfície de contacto de aço inoxidável ou um tampão, é a tecnologia preferida, devido à sua menor resistência eléctrica, vida mais longa, e de peso leve. Os carris de rolamento, estão electricamente ligados através de ligações de fios ou outros dispositivos, para minimizar a resistência no circuito eléctrico. Sapatos de contacto pode ser posicionada por baixo, por cima ou ao lado do terceiro carril, dependendo do tipo de terceiro carril utilizado; estes terceiros carris são referidos como inferior-contacto, topo-contacto, ou lado de contacto, respectivamente.

Os carris condutores têm de ser interrompida em passagens de nível , cruzamentos e subestações lacunas. Rails cônicos são fornecidos nas extremidades de cada seção, para permitir um engate suave de sapatos de contato do trem.

A posição de contato entre o trem e o trilho varia: alguns dos primeiros sistemas utilizados contacto superior, mas os desenvolvimentos posteriores usam lado ou contato inferior, o que permitiu o trilho condutor a ser coberto, protegendo os trabalhadores de pista de contato acidental e proteger o carril condutor de neve e queda de folhas.

Vantagens e desvantagens

Um sapato de contacto para cima para contacto terceiro trilho na SEPTOS da Linha de Alta Velocidade Norristown (terceiro trilho não visível na foto)

Segurança

Porque os sistemas ferroviários terceiros presentes choque eléctrico perigos próximo do chão, tensões elevadas (superiores a 1500 V) não são consideradas seguras. Uma corrente muito alta devem, portanto, ser utilizado para transferir energia adequada, resultando em elevadas perdas resistivas , e pontos de alimentação requer relativamente pouco espaçadas ( subestações eléctricas ).

O trilho eletrificado ameaça electrocussão de qualquer um que vagueia ou caindo sobre os trilhos. Isto pode ser evitado pelo uso de portas de plataforma , ou o risco pode ser reduzido pela colocação do carril condutor do lado da faixa de distância a partir da plataforma, quando permitido pela disposição da estação. O risco também pode ser reduzida por ter um isolamento abrigos foi para proteger o terceiro trilho de contato, embora muitos sistemas não usar um.

Em alguns sistemas modernos, tais como o fornecimento de energia ao nível do solo (usado pela primeira vez na férreas, de Bordeaux ), o problema de segurança é evitada através da divisão do trilho de alimentação em pequenos segmentos, cada um dos quais apenas é alimentado quando totalmente coberto por um trem.

Há também um risco de pedestres andando sobre os trilhos em passagens de nível . Nos EUA, a 1.992 Supremo Tribunal de Illinois decisão afirmou um veredicto $ 1,5 milhões, contra o Chicago Transit Authority por não parar uma pessoa intoxicada de andar sobre os trilhos em uma passagem de nível em uma tentativa de urinar. O Metro Paris tem sinais gráficos que apontam para o perigo de electrocussão de urinar sobre trilhos terceiros, precauções que Chicago não tinha.

As rampas de extremidade das barras condutoras (onde eles são interrompidos, ou mudar de lado) apresentam uma limitação prática na velocidade, devido ao impacto mecânico do sapato, a 160 km / h (99 mph) é considerado o limite superior prático terceiro carril Operação. O recorde mundial de velocidade para um terceiro trilho trem é 174 kmh (108 mph) atingiu em 11 de Abril 1988 por um britânico de classe 442 UEM .

No caso de uma colisão com um objeto estranho, as rampas finais chanfradas de sistemas de fundo em execução pode facilitar o perigo de ter o terceiro trilho penetrar no interior de um automóvel de passageiros. Este é acreditado para ter contribuído para a morte de cinco passageiros no acidente Valhalla trem de 2015.

Efeitos climáticos

Sistemas ferroviários terceiros usando contacto superior são propensas a acumulações de neve ou gelo formados a partir neve refrozen, e isso pode interromper as operações. Alguns sistemas operam trens de degelo dedicados para depositar um fluido oleoso ou anticongelante (tal como propileno glicol ) no carril condutor para prevenir a acumulação de congelado. O terceiro trilho também pode ser aquecido para aliviar o problema de gelo.

Ao contrário de sistemas ferroviários terceiros, catenárias pode ser afetada por ventos fortes ou chuva gelada trazendo os fios para baixo e parar todos os trens. Trovoadas também pode desativar o poder com relâmpagos greves em sistemas com fios aéreos , impossibilitando trens se há uma oscilação de energia ou uma pausa nos fios.

Lacunas

Por causa das lacunas no carril condutor (por exemplo, em passagens de nível e junções) um trem pode parar numa posição em que todos os seus sapatos de captação de energia estão em intervalos, de modo a que nenhuma força de tracção está disponível. O trem é então a ser dito "gapped". Outro trem deve então ser levantada por trás do trem encalhado para empurrá-lo para o carril condutor, ou de um cabo de ligação pode ser utilizado para fornecer energia suficiente para o trem para chegar um de seus sapatos de contato de volta no terceiro trilho. Evitar este problema requer um comprimento mínimo de trens que podem ser executados em uma linha. Locomotivas têm ou tiveram o backup de um on-board motor diesel sistema (por exemplo, British Rail Classe 73 ), ou que tenham sido ligado a sapatos no material circulante (por exemplo Metropolitan Railway ).

Correndo trilhos para fornecimento de energia

A primeira ideia para a alimentação de energia eléctrica para um comboio de uma fonte externa foi usando ambos os trilhos sobre os quais corre um comboio, em que cada trilho é um condutor para cada polaridade, e é isolado por as travessas . Este método é usado pela maioria escala os trens do modelo , no entanto, ele não funciona tão bem para grandes trens como as travessas não são bons isolantes. Além disso, a ligação eléctrica exige rodas isolados ou eixos isoladas, mas a maioria dos materiais de isolamento têm propriedades mecânicas pobres comparadas com os metais utilizados para este fim, que conduz a um veículo do comboio menos estável. No entanto, foi por vezes utilizado no início do desenvolvimento de trens elétricos. A mais antiga ferroviária elétrica no mundo, a estrada de ferro do Volk em Brighton, Inglaterra foi originalmente eletrificada a 50 volts DC utilizando este sistema (que é agora um sistema de três rail). Outros sistemas ferroviários que costumavam fosse a -Lichterfelde Gross Tramway eo Ungerer Tramway .

contacto Sapata

Contactar sapato no Metro-North M8 vagões , projetado para ambos sobre e sub-running terceiro trilho.

O terceiro trilho é geralmente localizado fora dos dois carris, mas em alguns sistemas é montado entre eles. A energia eléctrica é transmitida ao comboio, por meio de um patim de deslizamento , que é mantida em contacto com o trilho. Em muitos sistemas, uma cobertura de isolamento é fornecido acima do terceiro trilho para proteger os trabalhadores que trabalham perto da pista; por vezes, a sapata é concebida para contactar o lado (o chamado "lado funcionamento") ou inferior (chamado "inferior rodando" ou "sub-correr") do terceiro carril, permitindo que a tampa de protecção para ser montado directamente na sua superfície superior. Quando os slides sapata ao longo da superfície superior, que é referido como "running top". Quando os slides sapata ao longo da superfície inferior, é menos afetada pela acumulação de neve, gelo, ou folhas, e reduz as chances de uma pessoa ser eletrocutado por entrar em contacto com o trilho. Exemplos de sistemas que utilizam sub-executando terceiro carril incluem Metro-North na área metropolitana de Nova Iorque ; o SEPTA Linha Market-Frankford em Filadélfia ; e de Londres Docklands Light Railway .

considerações elétricos e tecnologias alternativas

sistemas de tracção eléctrico (onde a energia eléctrica é gerada numa estação de energia remota e transmitidos aos comboios) são consideravelmente mais económica do que a diesel ou vapor unidades em que as unidades de alimentação separadas devem ser realizados em cada comboio. Esta vantagem é especialmente marcada nos sistemas de trânsito urbano e rápidos com uma alta densidade de tráfego.

Devido às limitações mecânicas sobre o contacto para o terceiro carril, comboios que usam este método de fornecimento de energia atingir velocidades mais baixas do que aqueles que utilizam os fios eléctricos gerais e um pantógrafo . No entanto, eles podem ser preferidos dentro das cidades como não há necessidade de velocidade muito alta e causam menos poluição visual .

O terceiro carril é uma alternativa para as linhas gerais que transmitem energia aos comboios através de pantógrafos ligados aos trens. Considerando sobrecarga fios sistemas podem operar em 25 kV ou mais, utilizando corrente alternada (AC), a folga mais pequena em torno de um trilho ao vivo impõe um máximo de cerca de 1500 V ( Linha 4, Cantão de Metro , linha 5, Cantão de Metro , Linha 3, Shenzhen Metro ) e corrente contínua (DC) é usado. Trens em algumas linhas ou redes de utilizar os dois modos de alimentação (ver § Sistemas mistos abaixo).

Todos os sistemas ferroviários terceiros em todo o mundo são energizados com fontes DC. Algumas das razões para isso são históricos. Motores de tração iniciais eram motores DC, e os equipamentos retificar então disponível era grande, caro e pouco prático para instalar a bordo dos comboios. Além disso, a transmissão das correntes relativamente altas necessário resulta em maiores perdas com AC de DC. Subestações para um sistema DC terá de ser (tipicamente) de cerca de 2 km (1,2 mi) à parte, embora o espaçamento real depende da capacidade de carga; a máxima velocidade e frequência da linha de serviço. O Docklands Light Railway (DLR) utiliza um terceiro carril que é pequena em comparação com a secção habitual; assim, são necessárias menos subestações. O DLR foi capaz de fazer isso (nos anos 1980), porque era uma totalmente nova compilação com trens custom-built e não tinha necessidade de uma conexão formal para um sistema ferroviário existente 'pesado' terceiro.

Um método para reduzir as perdas por correntes (e, assim, aumentar o espaçamento das estações alimentador / sub, um grande custo em terceiro carril de electrificação) é a utilização de um carril condutor compósito de um design de alumínio / aço híbrido. O alumínio é um melhor condutor de electricidade, e uma face de execução de aço inoxidável dá melhor desgaste.

Existem várias maneiras de conectar o aço inoxidável para o alumínio. O mais antigo é um método de co-extrusão, em que o aço inoxidável é extrudido com o alumínio. Este método sofreu, em casos isolados, a partir de-laminação (em que o aço inoxidável se separa do alumínio); isto é dito ter sido eliminado nas últimas trilhos co-extrusão. Um segundo método é um núcleo de alumínio, sobre o qual dois perfis de aço inoxidável são providos como um tampão e linear soldada ao longo da linha de centro do trilho. Uma vez que o alumínio tem um elevado coeficiente de expansão térmica do que o aço, o alumínio e o aço deve ser bloqueado positivamente para proporcionar uma boa interface de recolha de corrente. Um terceiro método de rebites tiras de barramento de alumínio para a alma do carril de aço. A foto abaixo-direito da sapata de uma L Chicago carro representa essa ferroviário, mostrando as faixas de ônibus de alumínio preenchendo o espaço abaixo da superfície do contato do trilho.

Voltar actuais mecanismos

Tal como acontece com fios aéreos, a corrente de retorno normalmente flui através de um ou ambos os carris de rolamento, e fugas à terra não é considerado grave. Onde os comboios circulam em pneus de borracha, como em partes do Metro Lyon , Paris Métro , Cidade do México metro , Santiago Metro , Sapporo Municipal Subway , e em toda a Metro Montreal e alguns trânsito de trilhos automatizado sistemas (por exemplo, a linha Astram ), um ferroviário ao vivo deve ser fornecido para alimentar a corrente. O retorno é efectuada por intermédio dos carris da via convencional entre essas barras de guiamento ( ver metro sobre pneus ).

Outro desenho, com um terceiro carril (a alimentação de corrente, fora dos carris de rolamento) e quarto trilho (retorno da corrente, a meio caminho entre os carris), é utilizado por alguns sistemas de aço de roda; veja quarta ferroviário . O metro de Londres é a maior delas, (ver eletrificação ferroviária na Grã-Bretanha ). A principal razão para usar o quarto ferroviário para transportar a corrente de retorno é para evitar essa corrente que flui através dos forros túnel de metal originais que nunca foram destinados a transportar corrente, e que iria sofrer corrosão eletrolítica devem tais correntes fluem neles.

Outro sistema de quatro trilho é linha M1 do metro de Milão , onde a corrente é puxada por uma lateral, barra plana com contacto lateral, com retorno por meio de uma calha central, com o contacto de topo. Ao longo de algumas seções na parte norte da linha de uma linha aérea também está no local, para permitir que trens linha do M2 (que pantógrafos de uso e maior tensão, e não têm sapatos de contato) para acessar um depósito localizado na linha M1. Em depósitos, trens linha M1 utilizar pantógrafos por causa de razões de segurança, com a transição feita perto dos depósitos de distância de faixas de receita.

considerações estéticas

Terceiro eletrificação ferroviária é menos visualmente intrusivos do que a electrificação em cima. Em 2011, vegetação e estética inspirou o Metro Bangalore na Índia para incorporar um sistema ferroviário terceiro.

sistemas mistos

Vários sistemas utilizam um terceiro carril por parte do percurso, e outra força motriz, tais como sobrecarga de catenária ou poder de diesel para o restante. Estes podem existir por causa da conexão de ferrovias de propriedade separadamente usando os diferentes sistemas motrizes, portarias locais, ou outras razões históricas.

Reino Unido

Vários tipos de trens britânicos foram capazes de operar em ambos os sistemas ferroviários gerais e terceiros, incluindo classe British Rail Classe 313 , 319 , 325 , 350 , 365 , 375/6 , 377/2 , 377/5 , 377/7 , 378 / 2 , 387 , 373 , 395 e 700 emas, além de Classe 92 locomotivas.

Na região sul da British Rail, pátios de carga tinha fiação sobrecarga para evitar os perigos de um terceiro trilho. As locomotivas foram equipados com um pantógrafo , bem como sapatos pick-up.

Eurostar / Alta Velocidade 1

A Classe 373 utilizado para serviços internacionais operados por Eurostar através do túnel da Mancha usa coleção sobrecarga a 25 kV AC para a maioria de sua jornada, com seções de 3 kV DC em linhas belgas entre a seção de alta velocidade da Bélgica e da estação de Bruxelas Midi ou 1,5 kV DC no sul linhas francesas para serviços sazonais. Tal como inicialmente entregue, as unidades de Classe 373 foram adicionalmente equipado com 750 V de corrente contínua sapatos de recolha , concebidos para o transporte em Londres, via as linhas de assinante suburbanas para Waterloo . Um interruptor de entre-terceiro trilho e coleta de sobrecarga foi realizada durante a execução em velocidade, inicialmente a Continental junção perto de Folkestone, e mais tarde em Fawkham junção após a abertura da primeira seção da Rail Link Channel Tunnel . Entre estação ferroviária Kensington Olympia e do Pólo Norte depot mais switchovers eram necessárias.

O sistema dual causou alguns problemas. A falta de retrair os sapatos ao entrar França causou graves danos ao equipamento de via, levando a SNCF a instalação de um par de blocos de concreto no final Calais de ambos os túneis para romper os sapatos terceiro trilho se não tivessem sido recolhido. Um acidente ocorrido no Reino Unido quando um motorista Eurostar não conseguiu recolher o pantógrafo antes de entrar no sistema ferroviário terceiro, danificando um pórtico de sinal e o pantógrafo.

Em 14 de novembro de 2007, operações de passageiros do Eurostar foram transferidos para a estação de St. Pancras operações e manutenção de Temple Mills depósito tornando o equipamento de recolha de terceiro trilho 750 VDC redundante e levando a sua retirada da frota. Todos os limites de velocidade nas linhas Inglês Eurostar são afixados em km / h, e os sinais de via em seções não alta velocidade são números brancos em um fundo preto (em vez dos do Reino Unido numerais pretos padrão em um fundo branco) como um lembrete. Os próprios comboios deixam de ser equipado com um indicador de velocidade capaz de indicar, em milhas por hora (a indicação utilizado para alterar automaticamente quando as sapatas captadoras foram implantadas).

Em 2009, Southeastern começou a operar serviços domésticos sobre Alta Velocidade 1 trackage de St Pancras usando seu novo Classe 395 EMU. Estes serviços operam na linha de alta velocidade, tanto quanto Ebbsfleet International ou Ashford International , antes de transferir para as linhas clássicas para servir ao norte e médio Kent. Como consequência, estes comboios estão tensão dupla activada, como a maioria das rotas sobre os quais operam são terceiro carril electrificado.

Linha do Norte Londres

Em Londres, o London Linha do Norte muda sua fonte de alimentação uma vez entre Richmond e Stratford em Acton Central . A rota era originalmente terceiro trilho em todo mas diversos problemas de aterramento elétrico técnicos, além de parte da rota a ser também já coberto por fios elétricos aéreos previstos carga elétrica cochada e Regional Eurostar serviços levou à mudança.

Linha London West

Também em Londres, o London Linha Oeste muda de alimentação entre de Shepherds Bush e junção de Willesden , onde se encontra com o London Linha do Norte. Sul do ponto de mudança, a WLL é o terceiro trilho eletrificado, norte de lá, é sobrecarga .

Thameslink

O cross-cidade Thameslink serviço é executado na rede terceiro trilho Região Sul de Farringdon sul e na linha aérea norte de Bedford . A mudança é feita enquanto estacionária em Farringdon ao dirigir para o sul, e na Cidade Thameslink quando em direcção a Norte.

Cidade Norte

No Moorgate às rotas dos serviços suburbanos Hertford e Welwyn, os East Coast Main Line seções são 25 kV AC, com uma passagem para o terceiro trilho feita na estação ferroviária Drayton Parque . Um terceiro carril ainda é usada na secção do túnel do percurso, porque o tamanho dos túneis que conduzem à estação de Moorgate era demasiado pequena para permitir que a electrificação sobrecarga.

Linha Downs Norte

Redhill com o diesel Classe 166 serviço administrado pela First Great Western para leitura como o Downs Linha do Norte só tem eletrificação ferroviária terceiro em seções compartilhadas.

O Downs Linha do Norte não é eletrificada nas partes da linha onde o serviço North Downs tem uso exclusivo.

As porções electrificadas da linha são

Redhill para Reigate - Permite serviços Southern Railway que correr para Reigate. Isso evita ter de transformar os serviços que terminam no Redhill, onde devido à disposição estação, a reversão iria bloquear quase todas as linhas de execução.
Shalford Junction a Aldershot Sul Junction - linha compartilhada com a South West Trains serviços Portsmouth e Aldershot elétricos.
Wokingham para Reading - linha compartilhada com a South West Trains serviços elétricos a partir de Waterloo.

Suécia

O metro de Estocolmo é servido por um sistema ferroviário terceiro.

França

O novo bonde em Bordeaux (França) usa um novo sistema com um terceiro trilho no centro da pista. O terceiro carril é separado em 10 m (32 pés) de comprimento 10 em condução e 3 m (9 pés) de 10 em segmentos de isolamento longos. Cada segmento realização é ligado a um circuito eletrônico que fará com que o segmento ao vivo, uma vez que se encontra totalmente sob o eléctrico (ativado por um sinal codificado enviado pelo trem) e desligá-lo antes que ele fica exposto novamente. Este sistema (chamado de " Alimentation par Sol " (APS), que significa "fonte de corrente através de chão") é usado em vários locais da cidade, mas especialmente no centro histórico: em outros lugares os bondes usar os convencionais linhas aéreas , ver também ao nível do solo fonte de alimentação . No Verão de 2006, foi anunciado que dois novos sistemas de bonde francês estaria usando APS sobre parte de suas redes. Estes serão Angers e Reims , com ambos os sistemas espera-se abrir em torno de 2009-2010.

Os franceses ferroviária Culoz-Modane foi electrificado com 1.500 V DC terceiro carril, mais tarde convertidos em cabos suspensos à mesma tensão. Estações tinha fios aéreos desde o início.

A linha de ramal francesa que serve Chamonix e região de Mont Blanc ( Saint Gervais-le-Fayet para Vallorcine ) é o terceiro carril (contacto topo) e medidor de metros. Ele continua na Suíça, em parte com o mesmo sistema ferroviário terceiro, em parte, com uma linha aérea.

A 63 km (39 milhas) de comprimento Train Jaune linha no Pirenéus também possui um terceiro trilho.

Países Baixos

Para mitigar os custos de investimento, o Metro de Roterdão , basicamente um sistema de terceira potência-rail, foi dado alguns ramos periféricas construídas na superfície como light rail (chamado sneltram em holandês), com inúmeras passagens de nível protegidas com barreiras e semáforos. Estes ramos têm fios aéreos. Da mesma forma, em Amesterdão uma rota "sneltram" continua Metro faixas e passa para a superfície alinhamento nos subúrbios, que partilha com os bondes padrão. Na maioria dos desenvolvimentos recentes, o RandstadRail projeto também exige Rotterdam Metro treina para ser executado sob fios em seu caminho ao longo da antiga estrada de ferro mainline para Haia.

Sneltram é operado pela Gemeentelijk Vervoerbedrijf em Amsterdam lightrail com terceiro trilho e mudar para sobrecarga no tramway tradicional compartilhado com bondes em Amsterdã . Linha 51 a Amstelveen corre serviço de metro entre Amsterdam Centraal e da Estação Zuid. No Amsterdam Zuid -lo muda de terceiro trilho para pantógrafos e catenárias . De lá para Amstelveen Centrum compartilha sua pista com a linha de eléctrico 5. Os veículos leves sobre trilhos nesta linha são capazes de usar tanto V DC 600 e 750 V DC.

Rússia e ex-SU

Em todos os metrôs de países pós-soviéticos , o trilho de contato é feito com o mesmo padrão. Em particular, por causa de carbono impurezas aumentar a resistência eléctrica , todos os terceiros carris são feitas usando o aço de baixo carbono.

Talvez em alguns metros da antiga seção de perfil e cross União Soviética de carril condutor são as mesmos parâmetros de pista convencional.

O comprimento natural, pré-instalação do carril condutor é de 12,5 metros (41 ft). Durante a instalação, os troços de contacto são soldadas em conjunto para produzir barras condutoras de comprimento variável. Em seces curvas com um raio de 300 metros (980 pés) ou mais, rectas, e túneis, o carril de contacto é soldado a um comprimento de 100 metros (330 pés); na superfície de corrida, 37,5 metros (123 ft); e, em curvas apertadas e caminhos parque, 12,5 metros (41 pés).

Instalações ferroviárias terceiros pós-soviéticos usar o sistema (Wilgus-Sprague) bottom-contato; na parte superior da calha é elevada força invólucro de plástico com uma integridade estrutural suficiente para suportar o peso de um homem. A tensão é 825 volts DC .

Estados Unidos

Terceiro carril para a zona de transição fio aéreo sobre o Skokie Swift

Em Nova York, trens elétricos que deve usar o terceiro trilho deixando Terminal Grand Central na antiga Estrada de Ferro Central de Nova York (agora Metro-North Railroad ) interruptor para linhas aéreas em Pelham quando eles precisam para operar-se para o ex- New York, New Haven e Hartford Railroad (agora de Metro North linha Haven New ) linha para Connecticut . O interruptor é feita "on the fly", e controlado a partir da posição do engenheiro.

Ainda em Nova York, onde exaustão do diesel iria representar um perigo para a saúde nas zonas das estações de metro, Metro-North , Long Island Rail Road e Amtrak usar locomotivas diesel especiais que também podem ser movidos a eletricidade a-terceiro trilho. Este tipo de locomotiva (por exemplo, a General Electric P32AC-DM ou o EMD DM30AC de LIRR), pode fazer a transição entre os dois modos enquanto estiver em movimento. O sistema auxiliar de terceira ferroviário não é tão poderoso como o motor diesel, assim por diante ao ar livre (não-túnel) trackage os motores normalmente executado no modo diesel, mesmo onde terceira potência ferroviário está disponível.

Em Nova York , e em Washington, DC , leis locais antes exigiam eletrificadas ferrovias rua para chamar a corrente de um terceiro trilho e voltar a corrente para uma quarta ferroviário, ambos instalados em um cofre contínua debaixo da rua e acessado por meio de um coletor que passou por uma fenda entre os carris. Quando eléctricos em tais sistemas entrou território onde as linhas gerais foram autorizados, pararam sobre um poço onde um homem independente do colector ( arado ) e o maquinista colocado um pólo trole sobre a sobrecarga. Nos EUA, todos estes sistemas de alimentação alimentado conduta ter sido descontinuado, e substituídas ou completamente abandonado.

Algumas seções do antigo sistema eléctrico Londres também usou a coleção atual canalização do sistema, também com alguns carros eléctricos que poderiam coletar energia a partir de ambas as fontes gerais e sub-estrada.

A Linha Azul de Boston MBTA usa eletrificação ferroviária terceira desde o início da linha de centro para Aeroporto estação, onde ele muda para catenária para o restante da linha para Wonderland . A seção mais externa da Linha Azul corre muito perto do Oceano Atlântico , e havia preocupações sobre a possível neve e acumulação de gelo em um terceiro trilho tão perto da água. Catenária não é usado na seção subterrânea, por causa das folgas apertadas no túnel de 1904 sob Boston Harbor. A MBTA da Linha Laranja Hawker Siddeley 01200 série de trânsito rápido carros (essencialmente uma versão mais longa de 0600 do da Linha Azul) recentemente teve sua pantógrafo pontos de montagem removidos durante um programa de manutenção; estas montagens teria sido usado para pantógrafos que teriam sido instaladas tinha a Linha Laranja foi estendido ao norte de sua terminal atual.

Método fonte de alimentação dupla também foi usado em cerca de US interurbanas ferrovias que fizeram uso da mais recente terceiro trilho em áreas suburbanas, e infra-estrutura sobrecarga bonde (bonde) existente para chegar ao centro, por exemplo, o Skokie Swift em Chicago.

Bart e em torno de San Francisco usa 1.000 V DC .

O uso simultâneo com cabos aéreos

Um caminho de ferro pode ser electrificado com um fio de cima e um terceiro carril, ao mesmo tempo. Este foi o caso, por exemplo, sobre o Hamburgo S-Bahn entre 1940 e 1955. Um exemplo moderno é a Estação Ferroviária Birkenwerder, perto de Berlim, que tem terceiros trilhos em ambos os lados e fios aéreos. A maior parte da Estação Penn complexo em Nova York também é eletrificada com ambos os sistemas. No entanto, estes sistemas têm problemas com a interacção dos diferentes acessórios eléctricos. Se uma alimentação é DC e outra AC, um premagnetization indesejada dos transformadores de corrente alternada pode ocorrer. Por esta razão, dupla eletrificação é geralmente evitada.

conversões

Apesar das várias possibilidades técnicas para o funcionamento de material circulante com modos de energia coleta dupla, um desejo de alcançar a plena compatibilidade das redes inteiras parece ter sido o incentivo para conversões de terceiro trilho de alimentação aéreas (ou vice-versa).

Corredores suburbanos em Paris de Gare Saint-Lazare , Gare des Invalides (ambos CF Ouest) e Gare d'Orsay ( CF PO ), foram electrificada de 1924, 1901, 1900 respectivamente. Todos eles alterado para cabos aéreos por etapas depois que se tornaram parte de um projecto de electrificação escala da SNCF rede nas décadas de 1960 e 70.

Na área de Manchester, a L & YR Bury linha foi electrificada primeiro com fios aéreos (1913), depois mudou para terceiro trilho (1917; ver também a electrificação ferroviária na Grã-Bretanha ) e, em seguida, de volta em 1992 para fios aéreos no curso de sua adaptação para o Manchester Metrolink . Bondes em ruas do centro da cidade, carregando sapatos coletor projetando de seus bogies, foram consideradas muito perigosas para os peões e tráfego motorizado para tentar a tecnologia dual-mode (em Amesterdão e Roterdão sneltram veículos sair à superfície nos subúrbios, não em áreas centrais ocupados). A mesma coisa aconteceu com o West Croydon - Linha de Wimbledon, em Londres (originalmente eletrificada pela Southern Railway ) quando Tramlink , inaugurado em 2000.

Três linhas de cinco fazer-se o núcleo de Barcelona Metro rede alterado para fornecimento de energia a partir de cima terceiro carril. Esta operação também foi feito por etapas e concluída em 2003.

A transição oposto ocorreu no sul de Londres. A Linha do sul de Londres LBSCR rede entre Victoria e London Bridge foi eletrificada com catenária em 1909. O sistema foi mais tarde estendido para Crystal Palace, Coulsdon Norte e Sutton. No curso de eletrificação terceiro ferroviária principal no sudeste da Inglaterra, as linhas foram convertidas em 1929.

As razões para a construção da sobrecarga alimentado Tyne & Wear Metro rede mais ou menos em linhas do terço ferroviário de longo ido Tyneside Electrics sistema na área Newcastle são susceptíveis de ter raízes na economia e psicologia, em vez de na busca de compatibilidade. No momento da abertura Metro (1980), o terceiro sistema ferroviário já haviam sido removidos das linhas existentes, não havia veículos ferroviários ligeiros terço ferroviárias no mercado ea última tecnologia foi confinado ao estoque ferroviário pesado muito mais caro. Também a mudança far-indo de imagem foi desejado: as memórias da última etapa da operação dos Electrics Tyneside estavam longe de ser favorável. Esta foi a construção do sistema a partir do zero após 11 anos de serviço diesel ineficaz.

A primeira alimentação sobrecarga para trens elétricos alemães apareceram no Hamburg-Altonaer Stadt- und Vorortbahn em 1907. Trinta anos depois, a linha principal operador ferroviário, Deutsche Reichsbahn , influenciado pelo sucesso do terceiro-rail Berlim S-Bahn , decidiu para mudar o que foi agora chamado Hamburgo S-Bahn ao terceiro trilho. O processo começou em 1940 e não foi concluída até 1955.

Em 1976-1981, o terceiro-rail de Viena U-Bahn U4 linha substituiu o Donaukanallinie e Wientallinie do Stadtbahn , c1900 construído e primeiro eletrificada com fios aéreos em 1924. Isso foi parte de um grande projeto de construção da rede U-Bahn consolidada. O outro elétrico Stadtbahn linha, cuja conversão em ações ferroviário pesado foi rejeitada, ainda opera sob os fios com os carros leves sobre trilhos (como U6), embora tenha sido modernizado e significativamente alargado. Como as plataformas no Gürtellinie não eram apropriados para levantar sem muita intervenção no histórico Otto Wagner arquitetura estação 's, a linha seria de qualquer maneira permanecem incompatíveis com o resto da rede U-Bahn. Portanto, uma tentativa de conversão ao terceiro trilho teria sido inútil. Em Viena, paradoxalmente, os fios foram retidos por razões estéticas (e econômicos).

As linhas mais velhas no oeste do T-bane Oslo sistema foram construídos com linhas suspensas enquanto as linhas orientais foram construídos com terceiro carril, apesar de todo o sistema, uma vez foi convertido em terceiro carril. Antes da conversão, os agora aposentado T1300 OS e OS T2000 trens poderia operar em ambos os sistemas.

A parte ocidental da Skokie Swift do 'L' Chicago mudou de fio de catenária para terceiro trilho em 2004, tornando-o compatível com o resto do sistema.

voltagens não padronizado

Alguns tensões ferroviários terceiros elevadas (1200 volts e acima) incluem:

Na Alemanha, durante o início do Terceiro Reich , um sistema ferroviário com 3 metros (9,8 pés) de largura calibre foi planejado. Para este breitspurbahn sistema ferroviário, electrificação com uma tensão de 100 kV tomadas a partir de um terceiro carril foi considerado, a fim de evitar danos para cabos aéreos de armas anti-aéreos montados sobre carris de tamanho grande. No entanto, um tal sistema de energia não teria funcionado, já que não é possível isolar um terceiro trilho para essas altas tensões em estreita proximidade com os trilhos. O projeto todo não progredir mais, devido ao início da Segunda Guerra Mundial.

História

Com os sistemas de terceira e quarta ferroviários de contacto de superfície um "sapato" pesado suspenso de uma viga de madeira ligados aos bogies recolhe energia por deslizamento sobre a superfície superior do trilho eléctrico. Esta visão mostra um British Rail Classe 313 trem.
O London Underground usa um sistema de quatro ferroviário onde ambos os carris condutores estão vivos em relação aos carris de rolamento, eo trilho positivo tem o dobro da tensão do trilho negativo. Arcs como este são normais e ocorrem quando os sapatos de cobrança de energia elétrica de um trem que está consumindo energia chegar ao final de uma seção do trilho condutor.
Trilho condutor do MBTA Linha Vermelha na estação sul em Boston , que consiste em duas tiras de alumínio em um trilho de aço para ajudar com calor e condução elétrica
Track of Singapore LRT ; o terceiro trilho é no lado direito

sistemas de eletrificação terceiro ferroviários são, além de baterias a bordo, o mais antigo meio de fornecimento de energia elétrica para trens em ferrovias usando seus próprios corredores, particularmente nas cidades. fonte de alimentação de sobrecarga foi usado inicialmente quase exclusivamente em estradas de ferro eléctrico semelhante, embora também apareceu lentamente em sistemas principais.

Um trem elétrico experimental usando este método de fornecimento de energia foi desenvolvido pela empresa alemã de Siemens & Halske e mostrado no Berlin Exposição Industrial de 1879 , com o seu terceiro trilho entre os carris. Alguns trem elétrico primeiros usaram os carris de rolamento como o condutor de corrente, como em 1883, abriu Railway elétrica do Volk em Brighton. Foi dado um trilho de energia adicional em 1886, e ainda está em funcionamento. A do gigante Eléctricos seguida, equipado com um terceiro carril de fora elevada, em 1883, mais tarde, convertidos para cima arame. A primeira ferrovia a usar o terceiro trilho central foi a Bessbrook e Newry Tramway na Irlanda, abriu em 1885 mas agora, como a linha Calçada dos Gigantes, fechado.

Também na década de 1880, os sistemas de terceira trilho começou a ser usado no transporte público urbano . Os eléctricos foram os primeiros a beneficiar dela: eles utilizados condutores na conduta abaixo da superfície da estrada (ver A conduta de recolha de corrente ), normalmente em partes seleccionadas das redes. Isto foi tentado pela primeira vez em Cleveland (1884) e em Denver (1885) e mais tarde se espalhou para muitas redes grandes de eléctrico (por exemplo, Nova York, Chicago, Washington DC, Londres, Paris, todos os quais estão fechados) e Berlim (o terceiro sistema ferroviário na cidade foi abandonada nos primeiros anos do século 20, após uma forte nevasca.) o sistema foi tentado no resort à beira-mar de Blackpool , Reino Unido, mas logo foi abandonado como areia e água salgada foi encontrado para entrar no canal e causar avarias, e há era um problema com a queda de tensão . Algumas seções de vias férreas ainda tem slot trilhos visível.

Um terceiro trilho fornecido poder de primeira estrada de ferro do mundo elétrica subterrânea, o City & South London Railway , que abriu em 1890 (agora parte da linha do Norte do metro de Londres). Em 1893, o segundo terceiro trilho de trem da cidade do mundo movido a abriu na Grã-Bretanha, a Railway Overhead Liverpool (fechado 1956 e desmontados). O primeiro ao terceiro trilho alimentado ferroviária cidade dos EUA em uso receita foi de 1895 Metropolitan West Side Elevated , que logo se tornou parte do Chicago 'L' . Em 1901, Granville Woods , um inventor Africano-Americano proeminente, foi concedida uma patente US 687.098 , cobrindo várias melhorias propostas para sistemas ferroviários terceiros. Este tem sido citado para afirmar que ele inventou o sistema ferroviário terço da atual distribuição. No entanto, por esse tempo tinha havido numerosas outras patentes para sistemas de terceira trilho eletrificado, incluindo Thomas Edison 's US Patent 263.132 de 1882, e terceiro trilhos tinha sido em uso com sucesso há mais de uma década, em instalações incluindo o resto de Chicago' elevateds', bem como aqueles usados em Brooklyn Rapid Transit Empresa , para não mencionar o desenvolvimento fora os EUA.

Em Paris , um terceiro trilho apareceu em 1900 no túnel de linha principal que liga a Gare d'Orsay para o resto da rede CF Paris-Orléans. -Line principal eletrificação do terceiro trilho mais tarde foi expandido para alguns serviços suburbanos.

O sistema de transporte Woodford foi usado em carros eléctricos industriais , especificamente em pedreiras e minas de strip nas primeiras décadas do século 20. Este utilizado um 250 Volt centro terceiro trilho para alimentar auto-propulsão controlados remotamente carros basculantes lado . O sistema de controle remoto foi operado como uma estrada de ferro modelo , com o terceiro trilho dividido em vários blocos que podem ser definidos ao poder, costa, ou o freio por interruptores no centro de controle.

Top contato ou tipo gravidade terceiro trilho parece ser a mais antiga forma de coleta de energia. Ferrovias pioneiras no uso de tipos menos perigosos de terceiro trilho foram a Estrada de Ferro Central de Nova Iorque sobre a abordagem a New York 's Terminal Grand Central (1907 - outro caso de uma linha principal de eletrificação do terceiro trilho), da Filadélfia Market Street Subway-Elevado (1907) eo Hochbahn em Hamburgo (1912) - todos tinham ferroviário contato inferior, também conhecido como o sistema de Wilgus-Sprague. No entanto, o Manchester Bury Linha do Lancashire e Yorkshire Railway tentou ferroviário contato lado em 1917. Estas tecnologias apareceu em uso mais amplo única na virada dos anos 1920 e na década de 1930 em diante, por exemplo, linhas de grande perfil do Berlin U- Bahn , a Berlim S-Bahn eo Metro de Moscovo . O Hamburgo S-Bahn usou um contacto lateral terceiro carril a 1200 V CC a partir de 1939.

Em 1956 a primeira linha ferroviária com pneus do mundo, Linha 11 do Metro de Paris , aberto. O trilho condutor evoluiu para um par de guiar trilhos necessários para manter o bogie na posição adequada no novo tipo de pista. Esta solução foi modificada no Namboku Linha de 1971 Sapporo metro , onde um colocado centralmente guiar / trilho de retorno foi utilizado mais um trilho de alimentação colocado lateralmente como em caminhos de ferro convencionais.

Sapporo Subway com uma calha-guia colocado no centro / retorno

A tecnologia de terceira ferroviário nas linhas de eléctrico de rua foi recentemente revivida no novo sistema de Bordeaux (2004). Esta é uma tecnologia completamente nova (veja abaixo).

Sistemas de terceira ferroviários não são considerados obsoletos. Há, no entanto, países (particularmente Japão , Coreia do Sul , Espanha ) mais ansiosos para adotar a fiação aérea para suas ferrovias urbanas. Mas, ao mesmo tempo, havia (e ainda são) muitos novos sistemas de terceira ferroviárias construídas em outros lugares, incluindo países tecnologicamente avançados (por exemplo Copenhagen Metro , Metro de Taipei , Wuhan Metro ). Ferroviários alimentados inferior (que pode ser muito específica para usar o termo 'terceiro carril') também são geralmente utilizados com os sistemas tendo comboios com pneus, se se trata de um metro pesada (exceto duas outras linhas de Sapporo metro ) ou uma pequena capacidade pessoas motor (PM). Novos sistemas ferroviários electrificados tendem a usar sobrecarga para os sistemas regionais e de longa distância. Sistemas terceiro trilho usando tensões mais baixas do que os sistemas aéreos ainda exigem muitos mais pontos de abastecimento.

railroading modelo

Em 1906, os Lionel comboios eléctricos tornou-se o primeiro modelo treina para usar um terceiro trilho para alimentar a locomotiva. Trilha Lionel usa um terceiro trilho no centro, enquanto os dois trilhos exteriores são conectados eletricamente juntos. Isso resolveu o problema de dois ferroviários trens do modelo tem quando a pista é organizado para loop de volta sobre si mesmo, como normalmente isso causa um curto-circuito. (Mesmo se o circuito foi gapped, a locomotiva criaria um curto e parar ao cruzar as lacunas.) Comboios eléctricos Lionel também operar em corrente alternada. O uso da corrente alternada significa que uma locomotiva Lionel não pode ser revertida pela mudança de polaridade; em vez disso, as sequências de locomotivas entre vários estados (para a frente, neutro, para trás, por exemplo) de cada vez que é começado.

Märklin trens de três carris usar um curto pico de tensão DC para reverter um relé dentro da locomotiva, enquanto ele está parado. Pista de Märklin não tem um terceiro trilho real; em vez disso, uma série de curtas pinos fornecer a corrente, tomado por um longo "sapato" sob o motor. Este sapato é tempo suficiente para estar sempre em contato com vários pinos. Isto é conhecido como o sistema de contato do parafuso prisioneiro e tem certas vantagens quando utilizado em sistemas modelo ferroviário ao ar livre. O colector de esqui esfrega ao longo dos pernos e, assim, inerentemente auto limpa. Quando ambos os carris são usados para o retorno em paralelo há muito menos chance de interrupção de corrente devido a sujeira na linha.

Muitos conjuntos de ferromodelismo usar hoje apenas dois trilhos, geralmente associados a sistemas G-calibre Z, N, HO ou. Estes são normalmente alimentado por corrente contínua (DC) em que a tensão e a polaridade dos controlos actuais a velocidade e direcção do motor de corrente contínua no comboio. Uma excepção é crescente digital de controlo de comando (DCC), onde bi-polar DC é entregue aos carris a uma tensão constante, juntamente com os sinais digitais que são descodificados na locomotiva. O DC bi-polar carrega a informação digital para indicar o comando e a locomotiva que está sendo comandado, mesmo quando várias locomotivas estão presentes na mesma pista. O sistema S-Gauge referido Lionel continua popular hoje também. Com a sua trilha de três ferroviário e implementação de alimentação AC.

Algumas ferrovias modelo realista imitar as configurações ferroviárias terceiros de suas contrapartes de tamanho normal, embora a maioria não extrair energia a partir do terceiro trilho.

Veja também

Referências

links externos