Verdeeld vermogen - Distributed power
In het spoorvervoer is gedistribueerd vermogen ( DP ) een generieke term die verwijst naar de fysieke distributie - op tussenliggende punten over de hele lengte van een trein - van afzonderlijke aandrijfkrachtgroepen. Dergelijke "groepen" kunnen enkele eenheden of meerdere bestaan zijn en worden op afstand bestuurd vanuit de leidende locomotief. De praktijk maakt het mogelijk om locomotieven overal binnen de lengte van een trein te plaatsen wanneer standaard bediening met meerdere eenheden (MU) onmogelijk of onpraktisch is. DP kan worden bereikt door draadloze (RF-connectiviteit) of bekabelde (trainlined) middelen. Bekabelde systemen die nu door verschillende leveranciers worden geleverd, maken gebruik van de bekabeling die al in een ECP- trein aanwezig is.
Geschiedenis
Sinds de jaren zestig wordt de technologie voor gedistribueerde stroomvoorziening via de spoorwegen gedomineerd door één bedrijf, Harris Controls (oorspronkelijk Harris Corporation — Controls & Composition Division, later gekocht door General Electric — de divisie die nu bekend staat als GE Transportation) die een gepatenteerde radio- besturingssysteem met de handelsnaam Locotrol , dat is het belangrijkste draadloze DP-systeem dat tegenwoordig over de hele wereld wordt gebruikt.
Met zijn oorsprong in de begindagen van SCADA- technologie voor de afstandsbediening van pijpleidingen en elektriciteitsbedrijven, en van een vroeg concept van Southern Railway President DW Brosnan, was Locotrol een product van de North Electric Company (Galion, Ohio) dat later werd gekocht door Radiation Inc. (Melbourne, Florida) en - op zijn beurt - gekocht door Harris Corporation (ook hoofdkantoor in Melbourne, FL). De ontluikende technologie werd voor het eerst getest op de Zuidelijke Spoorweg in 1963 en de eerste productiesystemen werden in 1965 op de Zuidelijke Spoorweg geïnstalleerd.
In de beginjaren van deze technologie had Wabco ook - voor een relatief korte periode - een concurrerend systeem genaamd "RMU" (Remote Multiple Uniter) dat op enkele Noord-Amerikaanse spoorwegen was geïnstalleerd. Dit systeem prevaleerde echter niet en ging al snel uit productie. Voorafgaand aan de komst door North Electric van de gepatenteerde "Locotrol" naam, werd het product aangeduid als "RCE" (Radio Controlled Equipment) of "RCS" (Radio Control System) en de Lead en Remote units als "master" en " slaaf". De informele termen "meester" en "slaaf" werden echter niet formeel gebruikt door de fabrikant. In sommige Amerikaanse spoorwegtermen worden Locotrol-treinen "radiotreinen" genoemd.
Voor-en nadelen
Het grootste voordeel van Distributed Power - en de reden voor de ontwikkeling van het oorspronkelijke concept - is de vermindering van de trekkrachten van het trekwerk , waardoor een massale toename van de afmetingen van treinen mogelijk wordt zonder de trekkrachtsterkte te overschrijden, door het gebruik van midden- of locomotieven aan het einde van de trein. Er zijn ook potentiële voordelen voor het afhandelen van treinen. Over een golvend spoorprofiel kan een bekwame machinist de relatieve vermogensoutputs manipuleren (evenals dynamische en luchtremtoepassingen) om het in- en uitlopen van speling van de koppeling in de trein te minimaliseren.
Verminderde trekkrachten langs een trein zullen de zijdelingse kracht tussen wiel en spoorstaaf in bochten verminderen, waardoor het brandstofverbruik en de slijtage van verschillende onderstelcomponenten worden verminderd, evenals het potentieel voor een "stringline" -ontsporing.
Een ander voordeel is een snellere toepassing van luchtremmen . Omdat alle rembesturing op een conventionele trein aan het hoofdeinde is ingesteld, kan het enkele seconden duren voordat de door de machinist geïnitieerde remleidingdrukveranderingen zich langs de trein voortplanten. Bij radiogestuurde DP-bediening worden de remmen bij locomotieven op afstand bijna gelijktijdig ingesteld met het commando dat op de leidende locomotief wordt gestart, wat zorgt voor een meer uniforme luchtremreactie in de hele trein.
Het grootste nadeel is de operationele tijd die nodig is en de benodigde spoorconfiguratie om extra locomotiefeenheden toe te voegen en te verwijderen. Secundaire nadelen zijn de kosten die gepaard gaan met het uitrusten van locomotieven met de extra besturingsapparatuur en het potentieel voor het intermitterende verlies van het telemetriesignaal. Dit laatste staat bekend als "Communication Interrupt" en wordt opgevangen door fail-safe softwareprogramma-insluitingen.
Technologie
Distributed Power moet niet worden verward met Multiple Unit-bediening, een mogelijkheid die over het algemeen wordt aangetroffen op alle locomotieven die eigendom zijn van en worden geëxploiteerd door spoorwegen die meerdere locomotieven rechtstreeks met elkaar verbinden via MU-kabels en luchtrembesturingslijnen. Het MU-bedrijf in Noord-Amerika is zo ontworpen dat twee locomotieven die zo zijn uitgerust, en ongeacht leeftijd en fabrikant, aan elkaar kunnen worden gekoppeld en als een enkele locomotief kunnen worden bediend door één machinist in de cabine van de hoofdeenheid. Dit wordt bereikt via een 27-pins MU-kabel en de aansluiting van drie extra luchtleidingen gescheiden van de remleiding (soms ook wel de "treinleiding" genoemd). DP is een geheel aparte regeling om locomotieven te besturen die fysiek gescheiden zijn van de hoofdunit(s) en daardoor onmogelijk via Multiple-Uniting te verbinden.
De eerste locomotief aan de kop van de trein wordt de "Lead unit" genoemd en "Remote units" kunnen op verschillende plaatsen in de trein worden geplaatst. Elke DP Remote-unit kan MU-verbonden worden met andere units op die positie om een "Remote-compositie" of meerdere Remote-composities te bieden.
De installatie en koppeling van de DP Lead en Remote-units is vrij eenvoudig, en de luchtremmen van de Remote-units moeten ook correct worden geconfigureerd om het systeem correct te laten functioneren. Het systeem kiest automatisch een beschikbare frequentie tijdens het koppelingsproces, zodat andere DP-treinen in de buurt niet worden beïnvloed. In een drukke tuin of in heuvelachtig of bergachtig terrein is het niet ongebruikelijk dat de verbinding tijdelijk verloren gaat en dat het enige (meestal korte) tijd nodig heeft om te herstellen.
Zolang er geen nood- of penalty-remtoepassing is die de link elimineert, zal het systeem automatisch opnieuw verbinding maken of de operator kan proberen om handmatig opnieuw verbinding te maken. Oorspronkelijk zou het verlies van de verbinding ertoe leiden dat de Remote-units in hun laatst bevolen gas- of dynamische rempositie zouden blijven. Bij latere systeemversies en software-updates wordt de energie-instelling van de externe eenheid standaard verlaagd naar Notch 4 als de verbinding wordt verbroken.
Hoewel de DP-signalen van Lead naar Remote-units (en vice versa) nominaal "onmiddellijk" zijn, duurt het in werkelijkheid over het algemeen minstens een paar seconden voordat een Remote-unit reageert op een signaal van de Lead en voordat de verandering in status wordt weergegeven op het DP-display in de locomotiefcabine van de locomotief.
Gedistribueerde stroom kon oorspronkelijk slechts op één tussenliggende locatie binnen een trein worden geleverd. Deze voorlopersystemen (Locotrol 102-105 en Locotrol II) vereisten dat een radio-relaiswagen via standaard MU-jumperkabels aan de Remote locomotief(s) moest worden bevestigd om de radiobesturingscommando's te geven en feedbacksignalen te vergemakkelijken. Later evolueerde Locotrol II naar het "Universele" systeem waarbij de radiobesturingsapparatuur op de locomotieven zelf kon worden geïnstalleerd. Met deze optie werd de relaiswagen - ook wel RCU (Remote Control Unit) of LRC (Locomotive Remote Control) genoemd - overbodig gemaakt.
Locotrol III was de volgende ontwikkeling, compatibel met zowel de Knorr-Bremse / New York Air Brake CCB en Wabtec's EPIC elektronische locomotiefremapparatuur, en het toestaan van meerdere Remote unit locaties zoals hierboven beschreven. De nieuwste versie van deze apparatuur is LEB (Locotrol Electronic Brake), die de GE Locotrol-technologie integreert met de CCBII- rem van KB/NYAB .
Gebruikers
Distributed Power (als "Locotrol") wordt gebruikt in de Verenigde Staten en Canada , China , Australië (Queensland, de Pilbara- regio van West-Australië en in het zuidwesten van West-Australië), Brazilië, Duitsland, Rusland, Japan en Zuid-Afrika . Het is ook (of is geweest) in regelmatige eenheidstreinoperaties in India, Mauritanië en Mexico, en is bijna in gebruik genomen in zowel pre- als postrevolutionair Iran.
In het zuiden van West-Australië wordt Locotrol gebruikt in de "top-and-tail"-configuratie in plaats van specifiek voor het gebruik van lange treinen. Met de recente komst van elektronisch geregelde pneumatische remmen ( ECP ) - hetzij vast bedraad of radiografisch bestuurd - en geïntegreerde elektronica voor locomotiefbesturing en weergavesystemen in de bestuurderscabine, kan DP nu worden geleverd via de ECP-remcommunicatiemedia en andere fabrikanten deze mogelijkheid kunnen bieden. Een recent DP-systeem van Wabtec, PowerLink genaamd (dat zowel bedraad als draadloos kan zijn) is in gebruik in Queensland op smalspoor kolentreinen en in het noorden van West-Australië op standaardspoor ijzerertstreinen.
Gedistribueerde stroomvoorziening in een bekabelde configuratie (met behulp van de ECP-treinlijn) wordt steeds gebruikelijker in Noord-Amerikaanse en Australische heavy-haul unit-train operaties.
Andere soortgelijke operaties
Top & tail is een uitdrukking die wordt gebruikt om een operatie te beschrijven waarbij aan elk uiteinde van de trein een locomotief staat, meestal om het gemakkelijker te maken om van richting te veranderen op een terminallocatie waar het niet mogelijk is om de aandrijfkracht "rond" de trein te laten lopen (dwz verwissel de locomotieven van het ene uiteinde van de trein naar het andere); deze regeling wordt niet specifiek gebruikt om langere of zwaardere treinen te bedienen. "Top-and-Tail"-bewerking wordt over het algemeen niet gebruikt met Distributed Power, hoewel een dergelijke configuratie als zodanig zou kunnen worden gebruikt. Een gebruik van een gedistribueerde Power Top-and-Tail-configuratie was in de tarwegordel van West-Australië, waar Locotrol is gebruikt om een operationele oplossing te bieden in plaats van de treingrootte te vergroten.
De beschrijving moet niet worden verward met "push-pull", dat specifiek verwijst naar een treinconfiguratie (meestal geassocieerd met passagierstreinen) waarin de aandrijfkracht zich slechts aan één uiteinde van de trein bevindt. In deze laatste configuratie kan de trein worden bediend vanaf het "niet-aangedreven" uiteinde door gebruik te maken van een bedieningspost van een operator (de "cabine-wagon") die zich aan dat uiteinde van de trein bevindt.
Gedistribueerde tractie
In een gedistribueerd tractiesysteem zijn er geen locomotieven maar wordt het vermogen door meerdere tractiemotoren over de trein verdeeld . Een elektrisch treinstel is een voorbeeld van dit systeem.
Zie ook
Referenties
Externe links
- RailWA: Locotrol Workings – Beelden van Locotrol-operaties in het zuiden van West-Australië
