Sähköveturi on veturi ohjaavat sähkömoottorit .
Moottorit saavat virran yläpuolella ajolangan , jonka kolmas puoli kiskon (erityisesti tunnelien ), jonka akkuja tai muun diesel-sähkövetureihin , jonka dieselmoottori ajo laturi .
Ensimmäinen tunnettu sähköveturi voimanlähteenä sähköpattereita , rakennettiin vuonna 1837 , jonka Scottish kemisti päässä Aberdeen , Robert Davidson . Davidson rakensi myöhemmin suuremman veturin, nimeltään Galvani, ja näytti sitä Skotlannin kuninkaallisen taiteen seuran näyttelyssä vuonna 1841 . Tässä 7 tonnin koneessa oli kaksi vaihtelevaa reluktanssimoottoria, jotka oli kytketty suoraan akseleihin. Akkujen avulla se veti 6 tonnin junan nopeudella 6 km / h yli kahden kilometrin ajan. Sen tiettävästi tuhoivat Edinburghin ja Glasgowin rautatieyhtiön työntekijät, jotka pitivät sitä uhkana työpaikoilleen.
Vuonna 1879 on Berliini , Werner von Siemens yritti esittelyjuna vetää sähköinen veturi on 300 m pyöreä piiri . Se on ensimmäinen sähköinen vetojuna, joka kuljettaa matkustajia. Pieni sähköinen veturi ajaa 13 km / h , jonka 2,2 kW: sarjan moottori syötetään 150 V DC mukaan 3 rd kisko kokooma rulla juoksi.
Esittelyjuna: Werner von Siemens , 1879
1 kpl kokeilu ajoneuvoon köysirakenteena Pariisissa vuonna 1881
Raitiovaunu on Lichterfelden , 1881 , sähköistää kiskot
Raitiovaunu Mödling - Hinterbrühl in Itävallassa , vuonna 1883 , The 1 kpl alle köysirakenteena .
In 1881 in Pariisissa , samalla Werner von Siemens osoitti virtalähteen kautta ajojohtimen. Samana vuonna ensimmäinen sähköinen raitiovaunu otettiin käyttöön Lichterfeldessä . 4 kW: n ajoneuvoihin syötettiin kiskoilla 180 V : n jännite.
Vuonna 1883 , raitiovaunu välillä Mödling ja Hinterbrühl lähellä Wienin vuonna Itävallassa oli ensimmäinen säännöllistä liikennettä alle köysirakenteena . 5 vuotta myöhemmin Frank J.Sprague käyttää tätä verkkovirtaa Richmondin raitiotielle .
Vuonna 1891 , ensimmäinen rautatie käyttö vaihtojännitteen johtui Charles Brown , insinööri Oerlikon vuonna Zürichissä , joka kytketään Lauffen am Neckar ja Frankfurt am Main (280 km: n ) käyttäen kolmivaihemoottori. Brown huomasi, että nämä kolmivaiheiset moottorit hyötyivät paremmasta teho-painosuhteesta kuin tasajännitemoottorit kollektorin puuttuessa , niitä oli helpompi tuottaa ja ylläpitää. Ne olivat kuitenkin suurempia, eikä niitä voitu asentaa veturin lattian alle. Vuonna 1896 , Oerlikon tuotetaan ensimmäinen kaupallinen tämän teknologian kanssa raitiovaunu on Luganon vuonna Ticino , sähköistetty vaiheessa 750 V 40 Hz kaksinkertaisella linja kontakti. 30 t ja 110 k W moottorivaunut , jotka sopivat hyvin linjan jyrkille rinteille, toimivat tasaisella nopeudella ja tuottivat regeneratiivisen jarrutuksen . In 1896- 1898 , Kálmán Kando kokeillut myös kolmivaiheisen kanssa Evian-les-Bains köysirata (600 V ).
18. toukokuuta 1891, Käyttöönotto ensimmäisen Sveitsin sähköinen veturin kapearaiteinen rataosan Sissach ja Gelterkinden . Siinä oli kaksi 25 hv moottoreita , sillä nopeudella 18 km / h , rakennettu yhtiö Ateliers de rakentamisen Oerlikonin ja päättyy8. tammikuuta 1916.
21. heinäkuuta 1899, Burgdorf - Thun-Bahnista tulee ensimmäinen sähköistetty rautatie Euroopassa kolmivaiheisella 750 V 40 Hz: n jännitteellä . Vetureita valmistaa yritys Brown, Boveri & Cie .
21. heinäkuuta 1899Burgdorf - Thun- Bahn on ensimmäinen sähköjunalinjaan Euroopassa ( kolmen vaiheen 750 V 40 Hz ).
Liikuntaelinten 5000 de l ' Ouest , 1900 , virtansa 650 V mukaan 3 rd kisko Invalidesille linja .
Mureen rautatien veturi E 1 , 1903 , syötetty bipolaarisella ± 1200 V : n jatkojohdolla .
Ensimmäinen toiminta yhden faasin teho taajuudella vuodelta 1901 kanssa Oerlikonin veturit suunnitteli Hans Behn-Eschenburg ja Emil Huber-Stockar varten Seebach - Wettingenin linja (valmistui 1904). 48 t 15 kV: n 50 Hz: n veturit käyttivät muuntajia ja pyöriviä muuntimia tasavirran syöttämiseksi vetomoottoreihin.
Vuonna 1901 Ranskassa linja Saint-Gervais-les-Bains-Le Fayetista Vallorcineen otettiin käyttöön. Tämä metrisen ulottuman vuorijono on varustettu 800 V: n suoralla jännitesyötöllä, jonka tarjoaa kolmas kisko . Sähköinen vetovoima tarjoaa riittävän voiman linjan käyttämiseen yksinkertaisella otteella vaikeasta profiilista huolimatta. Käyttöönotto alkaen 1909 , The rivi Cerdagne on hyvin samanlaisia ominaisuuksia, DC-jännite 850 V .
15. lokakuuta 1902, Rete Adriatica ottaa Valtellina-linjan käyttöön Pohjois- Italiassa . Tällä linjalla oli maailmanlaajuinen maine siitä, että se oli sähköistetty kolmivaiheisena , virransyöttötila on nyt luovuttu (kaksi kontaktilinjaa jatkojohdossa olivat tarpeen) ja erityisesti korkea vaihtojännite 3000 V 15 Hz . Veturit tehtiin Ganz vuonna Budapestin . Linja muunnetaan yksivaiheiseksi 15 kV 16 ⅔ Hz päällä2. maaliskuuta 1930.
Vuonna 1903 , rautatie on Mure aktivoi Bo'Bo'E 1-5 , syötetään jatkuva jännite, jossa on kaksinkertainen rivi kontakti +/- 1200 V . Ne korvattiin yhdellä johdolla 2400 V : n jännitteellä vuonna 1951 .
Tämä PLM -yksivaiheinen 2'Bo + Bo2- prototyyppi herättää kaksi Atlanttia taaksepäin.
Nivelletty veturi 2'b + B2 ' PRR DD1, 1911 , toimittanut 3 e rautateitse 650 V .
" Krokotiili " Ce 6/8 (1'C) (C1 '), yksivaiheinen 15 kV 16' Hz , 1919 .
RENFE 272 , (2'Co) (CO2) , 1928 , 3000 V .
Jos ensimmäiset vaihtoveturit tai lähiliikenteen veturit olivat jo Bo'Bo- tyyppisiä , suurten vetureiden suunnitteluun vaikuttivat edelleen höyryveturit , joissa oli suuret kiinteät vetopyörät ja ohjattavat akselit päissä.
Sähköinen pito osoittaa nopeasti paremmuuden nopeuden suhteen. Jo 1903, joka on Siemensin kolmivaiheinen powered junavaunujen saavutti 213 km / h Saksassa. Samana vuonna lokakuussa toinen AEG: n tuottama kisko lähestyi tätä ennätystä matkustamalla nopeudella 210 km / h.
Toisen maailmansodan jälkeen sähköinen vetovoima oli välttämätöntä kaikilla päälinjoilla, erityisesti Euroopassa, ja se vaikutti merkittävästi matka-aikojen parantamiseen.
Vuonna 1955 , kaksi sähkömoottoria valmentajat rikkoi kiskon nopeusennätyksen ( 331 km / h ): Tällä BB 9004 ja CC 7107 ja Ranskan kansallinen rautatieyhtiö , suoralla ja tasaisella linjaa Landes .
Vuodesta 1970 , ulkonäkö tehoelektroniikan ( GTO tyristorit ja myöhemmin IGBT ) muodostuu todellista edistymistä sähkövedon.
Kaikki suurnopeusjunat käyttävät sähköenergiaa. Yksi näistä TGV: stä ( SNCF ) saavutti 574,8 km / h : n maailmanennätysennätyksen aikana vuonna 2007 .
Sähköveturit saavat energiansa ulkopuolelta sähköjännitteenä joko radan, johdonjohdon yli venytetystä kaapelista tai kolmannesta maan kiskosta . Tämän tyyppinen virtalähde ja siihen liittyvä infrastruktuuri ( voimalaitokset , muuntajat jne. ) Tekevät radan asennuksista ja laitteista erittäin kalliita. Mutta sähköisen vetovoiman etuja on lukuisia: teho, alhaisemmat huoltokustannukset kuin dieselmoottoreilla , merkittävä kiihtyvyys , regeneratiivinen jarrutus (moottorit, joista on tullut generaattoreita, mikä aiheuttaa hidastumisen), energia palautetaan siten ensin., Sitten reostaattisella jarrutuksella se häviää lämmönä vastuksessa (aiheuttaen hidastuvuuden), tai regeneratiivisella jarrutuksella moottoreiden (joista käskystä on tullut generaattoreita) jännitettä käytetään joko välittömästi muiden moottoreiden vetämiseen.) tai varastoidaan väliaikaisesti kondensaattoreihin tai akkuparistoista ). Niitä arvostetaan matkustajaliikenteessä tiheästi asutuilla alueilla, ja niitä käytetään järjestelmällisesti suurnopeusjunissa (kuten TGV , Thalys , Eurostar , ICE tai Shinkansen ), koska suuritehoiset moottorit on helppo nousta näihin moottoriajoneuvoihin, koska tarve.
Suurin osa nykyaikaisista rautatiejärjestelmistä käyttää vaihtojännitelähdettä tehotaajuudella. Asennetut sähkömoottorit ovat kolmivaiheisia asynkronimoottoreita ( EuroSprinter , Prima jne.) Tai kestomagneettisynkronimoottoreita ( AGV jne.).
Ranskassa suurin osa rautatieverkosta on varustettu jatkojohtimilla , joiden vaihtojännite on 25 kV 50 Hz . Ranskan rautatieverkossa on kuitenkin edelleen historiallisista syistä suuria alueita, joiden jännite on 1500 volttia : osa Länsi-Ranskasta ( Montparnassen asema - Le Mans ), koko Lounais-Ranska ( Gare d'Austerlitz ) ja kaikki Etelä- ja Kaakkois-Ranskassa ( Gare de Lyon ), lukuun ottamatta Côte d'Azuria . Tätä jännitystä esiintyy Etelä-Afrikassa , Sveitsissä (kapearaiteisilla rautateillä) ja Alankomaissa .
Kaupunki- ja esikaupunkialueilla jatkuva jännitys säilyttää esiintyvyytensä seuraavista syistä:
Virta jännitteellä 3000 voltin suoraa vuonna Italiassa , Espanjassa , Puolassa , Venäjällä ja Belgia .
Etelä- Englannin radoille syötetään 750 voltin jännite suoraan kolmannella kiskolla.
Saksassa , The Itävallassa , The Sveitsissä , The Norjassa ja Ruotsissa on sähköistetty AC jännitteellä 15 kV: n taajuudella 16 ⅔ Hz .
Sähköveturi voi olla yksittäisvirralla (yksittäinen jännite tai yhden tyyppisen jännitteen syöttämä, joko vuorotteleva tai suora) tai muuten polykytkennässä (polytension, ts. Pystyy käyttämään useita jännitetyyppejä, jotka on väärin merkitty useimmiten kaksisuuntaisella jännitteellä. tai kolmivirta). Voimme sanoa "Bi-current" koneille, jotka voivat käyttää vaihtojännitettä (ja kuluttavat vaihtovirtaa) ja tasajännitettä (ja kuluttavat tasavirtaa). Termit "nelivirta" ja "tric-virta", joilla ei ole fyysistä olemassaoloa, olisi korvattava termeillä "kvadrension" tai "tritension" vetureilla käytettävien erityyppisten vaihtoehtoisten tehojen osalta.
Nykyiset sähköveturit ovat joko pieniä akkukoneita , joita käytetään pääasiassa kaivoksissa, tai voimakkaita, 6 MW: n tai suurempia linja-vetureita , jotka toimivat verkkojohtojen avulla .