विद्युतीकृत रेलवे क्या है

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

परिवहन माल की मात्रा में वृद्धि और मुख्य परिवहन मार्गों पर ट्रेन यातायात की तीव्रता के कारण विद्युतीकृत रेलवे का उदय हुआ है। ऐसी वस्तुओं को तकनीकी रूप से लागू करना काफी कठिन है। पहले विद्युतीकृत रेलवे के विपरीत, आधुनिक राजमार्ग इंजीनियरिंग की दृष्टि से जटिल बुनियादी सुविधाएं हैं और राज्य की आबादी और अर्थव्यवस्था के लिए कई महत्वपूर्ण कार्य करते हैं। यह लेख इलेक्ट्रिक रेलवे परिवहन के उद्भव और विकास के इतिहास का वर्णन करता है, मुख्य तकनीकी विशेषताओं और सबस्टेशन सिस्टम और लोकोमोटिव बेड़े का एक विचार देता है।

विद्युतीकृत रेलमार्ग का प्रारंभिक इतिहास

इतिहास में पहला इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव विश्व प्रसिद्ध जर्मन आविष्कारक और व्यवसायी के रूप में दिखाई देता हैवर्नर सीमेंस। यह नमूना 31 मई, 1879 को बर्लिन में उद्योग और विज्ञान की उपलब्धियों की प्रदर्शनी में पूरी दुनिया के सामने प्रस्तुत किया गया था। एक संपर्क नेटवर्क के साथ एक विद्युतीकृत रेलवे विशेष रूप से एक इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव की क्षमताओं को प्रदर्शित करने के लिए बनाया गया था। इस प्रायोगिक पथ की लंबाई 300 मीटर से थोड़ी अधिक थी। डिवाइस, जिसे जनता के लिए प्रदर्शित किया गया था, को शायद ही आधुनिक मानकों द्वारा लोकोमोटिव के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। बल्कि, यह उनका मॉडल था। वाहन का वजन केवल 250 किलोग्राम था, जिसमें तीन हॉर्सपावर की शक्ति थी और यह 7 किलोमीटर प्रति घंटे से अधिक की गति तक नहीं पहुंच सकता था। वोल्टेज की आपूर्ति के लिए एक अतिरिक्त रेल का इस्तेमाल किया गया था। रोलिंग स्टॉक में तीन वैगन शामिल थे। कुल मिलाकर, वे 18 से अधिक लोगों को समायोजित नहीं कर सकते थे।

इस नवीनता ने व्यापार प्रतिनिधियों में बहुत रुचि जगाई। पहले से ही 1879 में, फ्रांसीसी कपड़ों के कारखानों में से एक के क्षेत्र में श्रमिकों और कच्चे माल को पहुंचाने के लिए 2 किलोमीटर की सड़क बनाई गई थी।

इस प्रकार, शुरू में, औद्योगिक उद्यमों में और शहर के भीतर यात्रियों के परिवहन (ट्राम लाइनों) के लिए इलेक्ट्रिक रेल परिवहन का उपयोग किया गया था। हालाँकि, केवल कुछ वर्षों के बाद, मार्ग पर यातायात Likterfelzh - बर्लिन खुलता है। लाल रिबन काटने का समारोह 16 मई, 1881 को हुआ।

सोवियत रूस और यूएसएसआर में रेलवे का विद्युतीकरण

ज़ारवादी रूस में, इलेक्ट्रिक रेलवे के विकास पर उचित ध्यान नहीं दिया गयायातायात। प्रमुख शहरों में ट्राम लाइनें बनाई गईं। साम्राज्य के सबसे बड़े शहरों को जोड़ने वाली मुख्य रेलवे लाइनों का विद्युतीकरण नहीं किया गया था। 1880 में, पिरोत्स्की नाम के एक वैज्ञानिक ने बिजली की मदद से एक भारी रेलवे कार को अपने स्थान से स्थानांतरित करने में कामयाबी हासिल की। लेकिन इस प्रयोग ने किसी को दिलचस्पी नहीं दिखाई। सोवियत सत्ता के आगमन के साथ ही इस उद्योग के विकास की संभावनाओं की चर्चा शुरू हुई। उस समय, दुनिया के अधिकांश देशों में विद्युत इंजनों को सक्रिय रूप से पेश किया गया था। विद्युतीकृत रेलवे विकसित करने के लिए बस महत्वपूर्ण थे। पहले से ही 1921 में, देश के सभी क्षेत्रों के विद्युतीकरण के लिए एक रणनीतिक योजना को मंजूरी दी गई थी। घोषित योजना के अनुसार, विद्युतीकृत रेलवे का संपर्क नेटवर्क बड़े औद्योगिक क्षेत्रों और शहरों को जोड़ने वाले सबसे महत्वपूर्ण राजमार्गों तक फैलाना था।

पहले से ही 1926 में, संपर्क विद्युत नेटवर्क के साथ सड़क के बीस किलोमीटर के खंड को चालू किया गया था। इसने अज़रबैजान एसएसआर की राजधानी को सुरखानी के तेल क्षेत्रों से जोड़ा। इस सेक्शन में 1200 वोल्ट की डायरेक्ट करंट का इस्तेमाल किया जाता था। 1929 को मास्को से मायटिश्ची के लिए पहली इलेक्ट्रिक ट्रेन के गंभीर शुभारंभ के रूप में चिह्नित किया गया था। इन घटनाओं ने अतिशयोक्ति के बिना, हमारे देश के विकास और औद्योगीकरण के इतिहास में एक नए युग की शुरुआत को चिह्नित किया।

कुछ दशकों के बाद, स्थिरांक को बदलने के लिए प्रत्यावर्ती धारा आती है। 19 दिसंबर, 1955 को रेलवे के मिखाइलोव-ओझेरेली खंड को परिचालन में लाया गया। इसकी लंबाई 85 किलोमीटर है। इस खंड में इंजनों को प्रत्यावर्ती धारा द्वारा संचालित किया गया था22,000 वोल्ट के वोल्टेज के साथ औद्योगिक आवृत्ति (50 हर्ट्ज)। एक साल बाद, संपर्क बिजली लाइनों को Pavelets 1 स्टेशन तक बढ़ा दिया गया। इस प्रकार, इस मार्ग की कुल लंबाई लगभग 140 किलोमीटर थी।

रूसी रेलवे के बारे में सामान्य जानकारी

रूसी संघ का रेलवे एक बहुत बड़ा जीव है। इसे 17 अलग-अलग विभागों में बांटा गया है। नवीनतम आंकड़ों के अनुसार, संचालित सड़कों की कुल लंबाई 86 हजार किलोमीटर तक पहुंचती है। वहीं, विद्युतीकृत रेलवे की लंबाई इस मूल्य (51%) के आधे से थोड़ा अधिक है। हर देश ऐसे संकेतक का दावा नहीं कर सकता। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि रूस में विद्युतीकृत रेलवे का हिस्सा कुल माल ढुलाई और यात्री यातायात का अस्सी प्रतिशत से अधिक है। यह काफी समझ में आता है। आखिरकार, सबसे पहले, अत्यधिक भार वाले परिवहन राजमार्गों का विद्युतीकरण किया जाता है। इसके अलावा, कम यातायात वाली सड़कों का विद्युतीकरण आर्थिक रूप से व्यवहार्य नहीं है और इससे नुकसान होगा। ऐसे संकेतकों को केवल संपूर्ण लोगों के एकजुट कार्य के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है। साथ ही, एक बहुत विकसित मैकेनिकल इंजीनियरिंग और उपकरण बनाने, एक विकसित विद्युत उद्योग और वैज्ञानिक क्षमता का होना आवश्यक है।

हमारे देश में रेलवे के विद्युतीकृत खंडों की कुल लंबाई लगभग 43 हजार किलोमीटर है। वहीं, 18 हजार किलोमीटर डायरेक्ट करंट से संचालित होते हैं। तदनुसार, शेष 25 हजार किलोमीटर प्रत्यावर्ती धारा पर चलते हैं।

विद्युतीकरण लाभ

विद्युतीकृत रेलवे के भारी संख्या में फायदे और नुकसान की पृष्ठभूमि के खिलाफ, सभी नुकसान बस खो गए हैं। सबसे पहले, डीजल इंजनों की तुलना में हानिकारक उत्सर्जन की मात्रा बहुत कम है। इसका पर्यावरण पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है। दूसरे, एक इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव की दक्षता बहुत अधिक होती है। इस प्रकार, माल परिवहन की लागत कम हो जाती है।

अन्य बातों के अलावा, विद्युतीकृत रेलवे उन औद्योगिक उद्यमों और बस्तियों को बिजली उपलब्ध कराने की समस्या का समाधान करता है जो रेलवे लाइन के किनारे स्थित हैं और इससे दूर नहीं हैं। 1975 के आंकड़ों के अनुसार, यूएसएसआर के रेलवे के संपर्क नेटवर्क की कुल बिजली का आधे से अधिक इन सुविधाओं की बिजली आपूर्ति पर खर्च किया गया था जो परिवहन बुनियादी ढांचे में शामिल नहीं हैं।

और यह लाभों की विस्तृत सूची नहीं है। यह भी कहा जाना चाहिए कि विद्युतीकृत रेलवे में बहुत अधिक क्षमता, विश्वसनीयता है, और आपको यात्रियों के परिवहन के लिए आरामदायक स्थिति बनाने की अनुमति देता है।

कर्षण सबस्टेशन: सामान्य अवधारणाएँ

यदि हम कम से कम सरल करते हैं, तो कर्षण सबस्टेशन को निम्नलिखित परिभाषा दी जा सकती है: बिजली के वितरण और रूपांतरण के लिए डिज़ाइन किया गया एक इंस्टॉलेशन। दूसरे शब्दों में, ट्रैक्शन सबस्टेशन एक स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर है। यदि लोकोमोटिव डायरेक्ट करंट से चलता है, तो सबस्टेशन रेक्टिफायर का काम करता है। नेटवर्क के लिएप्रत्यावर्ती धारा पर विद्युतीकृत सड़कें, ट्रैक के पूरे खंड में 50 से 80 किलोमीटर की दूरी पर ट्रैक्शन सबस्टेशनों को लैस करना आवश्यक है। प्रत्यक्ष धारा में संक्रमण के लिए हर 15-20 किलोमीटर पर सबस्टेशनों के निर्माण की आवश्यकता होती है। कुछ असाधारण मामलों में, यह दूरी 5 किलोमीटर (विशेष रूप से व्यस्त राजमार्गों पर) तक कम की जा सकती है।

मेट्रो में एक खास तरह के ट्रैक्शन सबस्टेशन का इस्तेमाल होता है। इस प्रकार के उपकरण AC को DC में परिवर्तित नहीं करते हैं, लेकिन केवल DC वोल्टेज को कम करते हैं।

कर्षण सबस्टेशनों के ब्लॉकों का डिजाइन

ट्रैक्शन सबस्टेशन इकाइयाँ कोशिकाओं, पैनलों और अलमारियाँ का एक परिसर हैं। ये तत्व फ्रेम पर लगे होते हैं और तारों के एक नेटवर्क (बिजली और नियंत्रण तार दोनों) से जुड़े होते हैं।

ब्लॉक दो तरह के होते हैं। कुछ ब्लॉकों में, सभी तत्वों को एक फ्रेम पर रखा जाता है, अन्य में, प्रत्येक तत्व को एक सीलबंद कंटेनर में रखा जाता है। पहले प्रकार के ब्लॉक इमारतों में स्थापना के लिए अभिप्रेत हैं। दूसरे प्रकार के ब्लॉक ओपन-एयर रेलवे लाइन के साथ स्थापित हैं।

संपर्क नेटवर्क

संपर्क नेटवर्क एक बहुत ही जटिल इंजीनियरिंग संरचना है। इसमें कई तत्व शामिल हैं: तार ही, केबल (वाहक), बिजली पारेषण के खंभे, कठोर और लचीले क्रॉसबार … निलंबन पर बहुत कठोर आवश्यकताएं लगाई जाती हैं। यदि यह उनके अनुरूप नहीं है, तो रुक-रुक कर करंट लिया जाएगा, जो लोकोमोटिव को सामान्य मोड में संचालित करने की अनुमति नहीं देगा और आपात स्थिति का कारण बन सकता है। कड़ाई से विनियमित ऊंचाई और तनाव बलतार, अधिकतम स्वीकार्य वक्रता, स्पैन और इतने पर। हमारे देश में, लोकोमोटिव डायरेक्ट करंट और अल्टरनेटिंग करंट दोनों पर काम करते हैं। यह, निश्चित रूप से, विद्युतीकृत रेलवे की बिजली आपूर्ति को कुछ हद तक जटिल बनाता है। इनमें से प्रत्येक प्रणाली के अपने फायदे और नुकसान हैं।

साधारण कैटेनरी का निर्माण

वास्तव में, एक साधारण संपर्क निलंबन समर्थन से जुड़ा एक तार है। इन समर्थनों के बीच की दूरी आमतौर पर 30-40 मीटर होती है। ऐसा डिज़ाइन केवल सड़कों के उन हिस्सों पर स्वीकार्य है जहाँ उच्च गति यातायात की अनुमति नहीं है (पुलों, सुरंगों), साथ ही ट्रॉलीबस और ट्राम बिजली लाइनों में।

प्रत्यक्ष वर्तमान संपर्क नेटवर्क के लाभ

अल्टरनेटिंग करंट पर कॉन्टैक्ट नेटवर्क की तुलना में डायरेक्ट करंट पर कॉन्टैक्ट नेटवर्क के कई फायदे हैं। उनमें से, अपेक्षाकृत सरल डिजाइन और कम वजन वाले इंजनों के लिए इसका उपयोग करने की संभावना को रद्द करना विशेष रूप से आवश्यक है। इसके अलावा, ऐसी प्रणालियों में संपर्क नेटवर्क पर लागू वोल्टेज का कोई प्रभाव नहीं होता है। सबसे महत्वपूर्ण लाभ एसी सिस्टम की तुलना में उच्च स्तर की परिचालन सुरक्षा है।

डीसी संपर्क नेटवर्क के नुकसान

विद्युतीकृत रेलवे के लिए ऐसी बिजली आपूर्ति प्रणालियों का मुख्य नुकसान उनकी उच्च लागत है। आखिरकार, उनके निर्माण के लिए अधिक जटिल और महंगे निलंबन की आवश्यकता होती है। कॉपर पुल वायरएक बहुत बड़ा क्रॉस सेक्शन है, जो परियोजना की लागत में भी काफी वृद्धि करता है। प्रत्यावर्ती धारा पर संपर्क नेटवर्क की तुलना में विद्युतीकृत रेलवे पर कर्षण सबस्टेशनों के बीच एक महत्वपूर्ण नुकसान काफी महत्वहीन दूरी है। औसतन, यह 15 (अधिकतम ट्रेन यातायात वाले क्षेत्रों में) से लेकर 20 किलोमीटर तक है। अन्य बातों के अलावा, प्रत्यक्ष धाराएं तथाकथित आवारा धाराओं के उद्भव का कारण बनती हैं, जो इस्पात संरचनाओं और समर्थनों के उद्भव और तेजी से क्षरण को नष्ट करती हैं।

बिजली आपूर्ति प्रणालियों की सेवा करने वाले कर्मियों के लिए प्रशिक्षण आवश्यकताएं

किसी कर्मचारी को विद्युतीकृत रेलवे की ट्रांसमिशन लाइनों की मरम्मत और रखरखाव की अनुमति देने से पहले, उसे विशेष प्रशिक्षण से गुजरना होगा। और यह न केवल उन लोगों पर लागू होता है जो सीधे विद्युत भाग के साथ काम करते हैं, बल्कि ताला बनाने वाले और इंस्टॉलर पर भी लागू होते हैं जो ट्रांसमिशन लाइनों की पूरी संरचना और उनके समर्थन की सेवा करते हैं। सभी कर्मियों के लिए एक ज्ञान परीक्षा उत्तीर्ण करना और उनके योग्यता स्तर की पुष्टि करना आवश्यक है।

निष्कर्ष

विद्युतीकृत रेलवे के आगमन ने यातायात की गहनता और माल ढुलाई में वृद्धि के कारण उद्योग के तेजी से विकास को चिह्नित किया। एक लोकोमोटिव द्वारा परिवहन किए गए माल के द्रव्यमान में उल्लेखनीय वृद्धि करना संभव हो गया।

इसके अलावा, इसने कई समस्याओं का समाधान किया। इसलिए, पारंपरिक डीजल इंजन अक्सर कम तापमान पर विफल हो जाते हैं।इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव सभी मौसमों में मज़बूती से काम करता है। इसने, बदले में, हमारे देश के उत्तरी और सुदूर पूर्वी क्षेत्रों के सक्रिय विकास के लिए आवश्यक शर्तें तैयार कीं।