लोकोमोटिव: हम स्व-चालित रेल कैरिज के बारे में क्या जानते हैं

बिजली ने कास्टिक निकास के बिना अविश्वसनीय रूप से शक्तिशाली और तेज इंजन बनाने में मदद की। बीसवीं शताब्दी के पूर्वार्ध में, यह वे थे जिन्होंने कार्गो और यात्री परिवहन को बढ़ाने में मदद की, जो पुरातन वाष्प इंजनों के साथ सामना नहीं कर सके। अब इलेक्ट्रिक इंजनों ने अपने आला, संगठित रूप से जिम्मेदारियों और रेलवे लाइनों को डीजल इंजनों के साथ साझा कर लिया है। उन लोगों के लिए जो कुछ भी नहीं की तुलना में इंजनों के बारे में थोड़ा अधिक जानते हैं, हमने इस पोस्ट को तैयार किया। इसमें हम XIX सदी के पहले इलेक्ट्रिक इंजनों के बारे में बात करेंगे, जो यूएसएसआर और जापान में विद्युतीकृत सड़कों की उत्पत्ति है।

पहले इलेक्ट्रिक ट्रेनें

XIX सदी में, आविष्कारकों ने बिजली के आवेदन के नए क्षेत्रों को खोजने की कोशिश की। 1837 में, स्कॉटिशमैन रॉबर्ट डेविडसन ने एक इलेक्ट्रिक रेल वैगन का एक मॉडल बनाया और 1842 में गैल्वेनिक कोशिकाओं के साथ पहला गैलवानी इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव पेश किया। गलवनी का परीक्षण स्कॉटलैंड में ग्लासगो-एडिनबर्ग मार्ग के एक खंड पर किया गया था, जहां उन्होंने 6 किमी / घंटा की गति से 6 टन के भार के साथ दो किलोमीटर से अधिक की यात्रा की थी। इसकी कम शक्ति और उच्च लागत के कारण (यह कोयले को जलाने की तुलना में बैटरी को बनाए रखने के लिए चार गुना अधिक महंगा था), डेविडसन ने अपने आविष्कार में सुधार करना बंद कर दिया।

1851 में, स्मिथसोनियन इंस्टीट्यूशन के प्रोफेसर चार्ल्स पेज ने अमेरिकी वाशिंगटन और ब्लेड्सबर्ग के बीच सड़क पर 30 किमी / घंटा की गति से अपनी इलेक्ट्रिक ट्रेन शुरू की।


ड्राइंग - वह सब जो चार्ल्स पेज इलेक्ट्रिक कार से हमारे दिनों में आया था। स्रोत: विकिमीडिया

कई दशकों से, आविष्कारक इलेक्ट्रिक वाहनों में सुधार के लिए विचारों का प्रस्ताव दे रहे हैं। माइकल फैराडे ने एक विद्युत जनरेटर विकसित किया है जो आपको लगातार एक बड़ी धारा (कम-शक्ति और महंगी गैल्वेनिक कोशिकाओं के विपरीत) उत्पन्न करने की अनुमति देता है। नतीजतन, 1879 में, बर्लिन प्रदर्शनी में, वर्नर वॉन सीमेंस ने तीन सौ मीटर की रिंग रेलवे का निर्माण किया, जिसके साथ एक इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव की एक पैसेंजर ट्रेन और बेंच के साथ तीन ट्रॉलियों को तीसरी रेल से 150 वी की निरंतर वर्तमान प्राप्त हुई। पास के मंडप में स्थापित स्टीम डायनेमो द्वारा बिजली उत्पन्न की गई। इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव इंजन ने 2.2 kW (3 hp) की शक्ति विकसित की और 13 किमी / घंटा की गति तक पहुंच गया। प्रदर्शनी के दौरान, चार महीनों के लिए, रचना में 86 हजार यात्रियों को ले जाया गया, जिनमें से प्रत्येक ने चैरिटी में जाने के लिए एक टिकट के लिए 20 pfennigs का भुगतान किया। बर्लिन प्रदर्शनी और सीमेंस ट्रेन को इलेक्ट्रिक रेल द्वारा वाणिज्यिक परिवहन का पहला उदाहरण माना जा सकता है।

हाई-स्पीड इलेक्ट्रिक ट्रेनों के आगमन ने रेलवे पटरियों को उस जगह तक पहुँचाया जहाँ उनके धुएँ और भाप के साथ भाप इंजन का प्रवेश द्वार भूमिगत था। 5.6 किमी की लंबाई के साथ एक भूमिगत रेलवे लाइन 1890 में लंदन में खोली गई थी, और 36.7 किलोवाट की क्षमता वाले 16 इलेक्ट्रिक इंजनों को माथेर और प्लाट और सीमेंस ब्रोस द्वारा वितरित किया गया था। यह लंदन का भूमिगत था।

1895 में, 11 किमी का विद्युतीकृत खिंचाव बाल्टीमोर-ओहियो अमेरिकी रेल मार्ग पर दिखाई दिया, जिसका हिस्सा शहर में भूमिगत था। हालांकि, संयुक्त राज्य में रेलवे का विद्युतीकरण धीरे-धीरे आगे बढ़ा।

पहला रूसी इलेक्ट्रिक रेलवे 1913 में सेंट पीटर्सबर्ग और क्रास्नाय गोर्का के बीच बनाया जाना शुरू हुआ था, लेकिन प्रथम विश्व युद्ध के प्रकोप ने परियोजना को रोक दिया - सेंट पीटर्सबर्ग स्ट्रेलना को निर्मित खंड अब ट्राम ट्रैफिक (मार्ग संख्या 36) के लिए दिया गया है। क्रांति के बाद, देश के विद्युतीकरण योजना के अनुसार, इलेक्ट्रिक इंजनों के लिए रेलवे का सक्रिय निर्माण शुरू हुआ, जिसमें से पहली बार 1926 में बाकू से साबुंची तक बिछाई गई थी। फिर मास्को से आने वाली सड़कों पर इलेक्ट्रिक ट्रेनें दिखाई देने लगीं।

उस समय यूएसएसआर में इलेक्ट्रिक इंजनों का खुद का उत्पादन अभी तक मौजूद नहीं था, इसलिए, 1932 में, नई सड़कों के लिए 8 इंजनों को जनरल इलेक्ट्रिक से खरीदा गया था, और उनमें से केवल दो को इलेक्ट्रिक मोटर्स के साथ आपूर्ति की गई थी, और शेष छह को घरेलू इंजन का उपयोग करना था।


एसआई यूएसएसआर में पहले आयातित इलेक्ट्रिक इंजनों में से एक है। स्रोत: विकिमीडिया

पूरी तरह से सुसज्जित मॉडल को C10, और छह वर्कपीस और बाद में लोकोमोटिव-निर्मित इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव कहा जाता था, जिसके लिए डायनेमो संयंत्र ने 340 kW इंजन का निर्माण किया था, जिसे असामान्य रूप से SS - Suramsky सोवियत कहा जाता था, जिसका नाम सुरमस्की पास था, जिसके लिए वे मूल रूप से खरीदे गए थे। संशोधित परिवार C इलेक्ट्रिक इंजनों को अंततः केवल 1979 में ही विघटित कर दिया गया था।

औपचारिक रूप से, एसएस एक सोवियत इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव नहीं था, क्योंकि आयातित मॉडल को आधार के रूप में लिया गया था। तो पहले घरेलू इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव को 1932 का वीएल 19 माना जाना चाहिए, जो वास्तव में यूएसएसआर में डिज़ाइन किया गया था।


VL19, पहला सोवियत निर्मित इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव। स्रोत: विकिमीडिया

इसमें इलेक्ट्रिक इंजनों के लिए कोई जगह नहीं है

आश्चर्यजनक रूप से, विद्युतीकृत रेलवे के लिए शक्तिशाली और कुशल इंजनों ने हर जगह जड़ नहीं ली। बुनियादी ढांचे के महंगे निर्माण की आवश्यकता के कारण, छोटे देशों, ट्रंक लाइनों और कठिन इलाके वाले स्थानों में विद्युत कर्षण लोकप्रिय हो गया है। लेकिन संयुक्त राज्य अमेरिका में इलेक्ट्रिक इंजनों का इतिहास कुछ नाटकीय है।

संयुक्त राज्य अमेरिका पहला देश था जिसने रेलवे का विद्युतीकरण शुरू किया। 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में, देश के पूर्वी तट को बिजली के कर्षण में बदल दिया गया था - एक झपट्टा के साथ सभी मुख्य शाखाओं को विद्युतीकृत करना काल्पनिक रूप से महंगा था, इसलिए पड़ोसी राज्यों के बीच यात्री परिवहन बिजली के इंजनों को दिया गया था। लेकिन डीजल इंजनों के लोकप्रिय होने और डीजल लोकोमोटिव के आविष्कार के साथ, बिजली के इंजनों ने धीरे-धीरे अधिकार करना शुरू कर दिया। डीजल लोकोमोटिव तारों और कर्षण सबस्टेशनों के बिना किसी भी मार्ग पर काम करते हैं, और असमान यात्राओं के साथ, डीजल बिजली से सस्ता निकला। यदि यूएसएसआर के विद्युतीकरण ने अमेरिका में एक पनबिजली विद्युत स्टेशन के निर्माण के कारण बिजली की अधिकता उत्पन्न की, तो मुख्य रूप से कोयला जलाने से बिजली का उत्पादन किया गया।


1980 के दशक की शुरुआत में हैंडसम ए (जीई -750) ने अमेरिकी रेलवे को पीछे छोड़ दिया। वैसे, इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव मूल रूप से यूएसएसआर के लिए डिज़ाइन किया गया था, लेकिन शीत युद्ध के कारण, यह हमें कभी नहीं मिला। स्रोत: विकिमीडिया / ड्रू जैकसिच

द्वितीय विश्व युद्ध ने रेलवे कर्मचारियों की प्राथमिकताओं को संक्षेप में प्रभावित किया - गैसोलीन और डीजल, जो सैन्य उपकरणों के लिए ईंधन बन गए, सेना की जरूरतों के लिए भेजे गए, इसलिए इलेक्ट्रिक इंजन फिर से लोकोमोटिव के अधिक लाभदायक प्रकार बन गए। युद्ध के बाद के आर्थिक सुधार तक, 1950 के दशक की शुरुआत तक और अधिक सटीक रूप से रेलवे का विद्युतीकरण जारी रहा। हवाई जहाज, देश के डामर ट्रैक और मोटराइजेशन के सक्रिय निर्माण ने न केवल विद्युतीकरण धीमा किया, बल्कि सिद्धांत रूप में रेलवे परिवहन का विकास भी हुआ। 21 वीं शताब्दी तक, केवल 220,000 409 हजार किलोमीटर पटरियों से बने रहे, और उनमें से 80% में यात्री संचार की कमी थी। वास्तविकता कठोर है: हवाई जहाज और ट्रक तेजी से और सस्ते होते हैं।

अब संयुक्त राज्य अमेरिका में विद्युतीकृत रेलमार्ग केवल उपनगरीय लाइनों और पूर्वी राज्यों के बीच कई शाखाओं पर पाए जाते हैं, और डीजल इंजनों को शेष पटरियों के साथ स्थानांतरित किया जाता है, अभी तक टूटी हुई पटरियों पर नहीं।

विशेष जापानी तरीका

जापान में, रेलवे यात्री परिवहन का मुख्य रूप बन गया है, जिसका शाब्दिक रूप से राष्ट्रीय डीएनए में भिगोना है। दुनिया के किसी भी अन्य देश में ट्रेन उतने यात्रियों को नहीं ले जाती जितनी वे जापान में करते हैं। यदि रूस में रेलवे लगभग 1.15 बिलियन यात्रियों को एक वर्ष में ले जाती है (मेट्रो को छोड़कर), तो जापान में, एक नेटवर्क के साथ जो तीन गुना छोटा है, 9 बिलियन से अधिक है। और यह देश की 122 मिलियन आबादी के साथ है! और विशाल चीन (1.386 बिलियन निवासियों) और भारत (1.399 बिलियन लोगों) में, ट्रेन क्रमशः 3 बिलियन और 8.26 बिलियन यात्रियों को एक वर्ष में ले जाती है।

जापान की रेलवे इस मायने में अद्वितीय है कि देश एक ही समय में चार प्रकार के गेज का उपयोग करता है, जिनमें से सबसे लोकप्रिय केप गेज 1067 मिमी चौड़ा (22300 किमी, 13200 किमी विद्युतीकृत) है। यूरोपीय गेज (1435 मिमी) में 3978 किमी ट्रैक, दुर्लभ स्कॉटिश गेज (1372 मिमी) - 96 किमी और अंत में 48 किमी संकीर्ण गेज (762 मिमी) है। तुलना के लिए, रूस में ट्रैक गेज 1520 मिमी है।


सखालिन के लिए सड़क का खंड, जहां केप रूसी में बहती है। स्रोत: विकिमीडिया

1872 में जापान में पहली रेलवे लाइन खोली गई, इस क्षण से देश में केप गेज ट्रैक बनाए गए थे। अब इस पर कोई असमान राय नहीं है कि जापान ने अपनी सड़कों के आधार के रूप में संकीर्ण गेज को क्यों लिया। यह माना जाता है कि यह एक साफ़-सुथरे अधिकारी की इच्छा थी जो अपने निर्माण की सस्ताता और संबंधित ट्रेनों की लागत-प्रभावशीलता के कारण केवल केप रुट को प्राथमिकता देता था। इसके बाद, यह सुविधा हाई-स्पीड रेल परिवहन के विकास के लिए एक समस्या बन गई, जिसने एक वैकल्पिक यूरोपीय झोपड़ी के उद्भव को जन्म दिया।

यूरोपीय गेज के साथ जापान का पहला सफल अनुभव 1934 में हुआ, जब एशिया-एक्सप्रेस ट्रेन दक्षिणी मंचूरिया के डालियान और चांगचुन शहरों के बीच शुरू की गई थी, जो उस समय 130 किमी / घंटा की गति से विकसित हुई थी, जो उस समय बहुत बड़ी थी। चौड़े गेज की बदौलत, एशिया एक्सप्रेस में विशाल, आरामदायक वातानुकूलित वैगन थे, जो एक देखने के प्लेटफार्म के साथ थे।


उसी एशिया-एक्सप्रेस के लोकोमोटिव को अब शेनयांग रेलवे संग्रहालय में देखा जा सकता है। स्रोत: विकिमीडिया / Arnie97

युद्ध से कुछ समय पहले, यूरोपीय अधिकारी, यूरोपीय गेज की आर्थिक संभावनाओं को देखते हुए, कोरियाई प्रायद्वीप के लिए एक रेलवे सुरंग की परियोजना की तैयारी कर रहे थे, लेकिन 1943 में उन्हें विचार छोड़ना पड़ा, साथ ही साथ एशिया एक्सप्रेस भी।

युद्ध के बाद, जापान ने अपने मौजूदा नैरो-गेज नेटवर्क का विस्तार जारी रखा, लेकिन यूरोपीय गेज को नहीं भुलाया गया। आर्थिक विकास के लिए उच्च गति वाली लाइनों के निर्माण की आवश्यकता थी, लेकिन मौजूदा केप ट्रैक लाइनों को 110 किमी / घंटा से अधिक तेज गति से यात्रा करने के लिए अनुकूलित नहीं किया गया था। इसलिए शिंकानसेन परियोजना का जन्म हुआ, जिसका सार देश भर के सबसे बड़े शहरों को जोड़ने वाली हाई-स्पीड पैसेंजर ट्रेनों के लिए नई लाइनों का निर्माण था। यह यूरोपीय ट्रैक पर आधारित था।


शिंकानसेन के उद्घाटन ने जापान में उच्च गति वाले यात्री यातायात को जन्म दिया। चित्र शिंकानसेन श्रृंखला 0. की संरचना है: स्रोत

1964 में, शिंकानसेन को आधिकारिक तौर पर लॉन्च किया गया था, जो ओसाका और टोक्यो को जोड़ने वाला पहला पैर था। शिंकानसेन सीरीज़ 0 इलेक्ट्रिक ट्रेन ने वर्तमान 25 केवी, 60 हर्ट्ज को वैकल्पिक करने पर काम किया, जिसमें 15877 किलोवाट की शक्ति थी और 210 किमी / घंटा तक त्वरित किया। तब से, शिंकानसेन मार्ग नेटवर्क देश के बहुत दक्षिण से होक्काइडो के उत्तरी द्वीप तक फैला है - वही 3989 किमी पहले उल्लेख किया गया है। शिंकानसेन आधुनिक इलेक्ट्रिक ट्रेनें सुरक्षा कारणों से 260 किमी / घंटा की गति से यात्रा करती हैं।

हैरानी की बात है कि यात्री यातायात के रिकॉर्ड संख्या के शिखर पर, जापानी रेलवे कार्गो के एक छोटे से हिस्से के लिए जिम्मेदार है - पूरे देश में यातायात का लगभग 1%। हालांकि, लोकोमोटिव उद्योग के विकास को प्रभावित नहीं किया। तोशिबा सहित कई बड़ी जापानी कंपनियां बहुत ही रोचक और किफायती इलेक्ट्रिक इंजन बनाती हैं, जिनमें से अधिकांश निर्यात की जाती हैं। उदाहरण के लिए, दक्षिण अफ्रीका में औद्योगिक रेलवे तोशिबा इलेक्ट्रिक इंजनों पर काम करते हैं, और उन्हें चीन, भारत, तुर्की और न्यूजीलैंड तक भी पहुंचाया जाता है।

तोशिबा योगदान

1926 में, पहले शिबौरा इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव ने प्रकाश को देखा। यह जापानी सेना आर्सेनल द्वारा कमीशन AB10 बैटरी मॉडल था। शिबौरा का सामना एक लोकोमोटिव विकसित करने के कार्य के साथ हुआ था जिसमें स्पार्क्स का उत्पादन नहीं हुआ था। पेंटोग्राफ या फायरबॉक्स के साथ स्पार्क करने के लिए गोला-बारूद डिपो या केमिकल फैक्ट्री सबसे अच्छी जगह नहीं है। 1931 में, AB10 को व्यापक उपयोग के लिए फिर से तैयार किया गया, संपर्क नेटवर्क से बिजली के लिए पेंटोग्राफ के साथ बैटरियों की जगह, और सूचकांक EB10 दिया।

वैसे, जापानी रेलवे ने 21 वीं शताब्दी में एक बैटरी लोकोमोटिव के विचार पर फिर से वापसी की। तोशिबा ने डीजल लोकोमोटिव का पहला जापानी हाइब्रिड और एक इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव बनाया है जो कि टाइप एचडी 300 लीथियम-आयन बैटरी द्वारा संचालित है। हाइब्रिड अर्थव्यवस्था और पर्यावरण मित्रता की आवश्यकताओं को पूरा करता है: ऑपरेशन के दौरान, टाइप एचडी 300 एक डीजल इंजन के साथ संचालित होता है जो बैटरी को रिचार्ज भी करता है। लेकिन शहर में या पैंतरेबाज़ी के दौरान, संकर स्वायत्त विद्युत शक्ति पर स्विच करता है, जो डीजल निकास को पूरी तरह से बाहर निकालता है। सच है, टाइप एचडी 300 की शक्ति बहुत मामूली है - केवल 500 किलोवाट।


प्रकार HD300 - पहला जापानी हाइब्रिड इलेक्ट्रिक / डीजल लोकोमोटिव। बहुत उच्च-टोक़ नहीं, लेकिन बहुमुखी और पर्यावरण के अनुकूल। स्रोत: तोशिबा

लेकिन सबसे शक्तिशाली जापानी इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव क्लास EH800 में 4000 kW है।


तोशिबा का टाइप EH800 अब तक का सबसे शक्तिशाली जापानी इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव है - नेट पावर का 4,000 kW। स्रोत: तोशिबा

तोशिबा न केवल इलेक्ट्रिक इंजन एकत्र करता है, बल्कि लगातार नवाचारों पर भी काम करता है। अब कंपनी के लोकोमोटिव स्थायी मैग्नेट के साथ हेर्मेटिक सिंक्रोनस मोटर्स का उपयोग करते हैं, जो शांत हैं और धूल और गंदगी से सुरक्षा के कारण उच्च संसाधन हैं, जो अनिवार्य रूप से अनपेक्षित एयर-कूल्ड इंजन के अंदर बसते हैं। रूसी शोध के परिणामों के अनुसार, ऐसे इंजन किफायती और कुशल हैं।


तोशिबा का स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मोटर इलेक्ट्रिक गाड़ियों को शांत, टिकाऊ और किफायती बनाता है। स्रोत: तोशिबा

सबसे अधिक ...

• दुनिया में सबसे शक्तिशाली लोकोमोटिव क्या है? सिंगल-सेक्शन मॉडल में, चीनी एचएक्सडी 3 बी को ऐसा माना जाता है, जिसका वजन 150 टन है और 9600 किलोवाट जारी करता है। लेकिन बहु-धारा इलेक्ट्रिक इंजनों के बीच, रूसी 4ES5K, चार खंडों से मिलकर, योग्य रूप से एक पेडल पर कब्जा कर लेता है। इसकी 3,120 किलोवाट बिजली औपचारिक रूप से केवल 3ES10S (13,200 kW) को पार कर पाई, जो कि एक भी उत्पाद नहीं माना जा सकता है।

रूसी 4ES5K सबसे शक्तिशाली इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव है, जो एक एकल उत्पाद है। स्रोत: विकिमीडिया / एक्सनोट्रॉन

• अब तक की सबसे तेज़ ट्रेन जापानी एल 0 सीरीज़ मैग्नेटिक कुशन (मैगलेव) है, जो 2015 में 603 किमी / घंटा तक त्वरित हो गई थी। लेकिन अगर हम पारंपरिक रेल गाड़ियों की बात करें तो फ्रांसीसी यात्री TGV V150 का रिकॉर्ड 574 किमी / घंटा है।

जापानी L0 सीरीज दुनिया की सबसे तेज ट्रेन है। स्रोत: विकिमीडिया / मैरीलैंड सरकार

• इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव वाली ट्रेनों में, सबसे लंबी ट्रेन बेल्जियम में चैरिटी यात्रा के बाद 1733 मीटर की दूरी पर निकली। लेकिन सिद्धांत रूप में सबसे लंबी ट्रेन डीजल इंजनों के साथ एक कनाडाई कंटेनर जहाज बन गई। इसकी लंबाई अविश्वसनीय 4.2 किमी थी।

दुनिया की सबसे लंबी ट्रेन का एक हिस्सा - पहली डीजल लोकोमोटिव से आखिरी कार तक, ट्रेन 4.2 किमी तक फैलती है