كهربة السكك الحديدية

📅 آخر تحديث: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 15 صور
الموسوعة الحرة

يربط خط سكة حديد مانت لا جولي - شيربورغ في فرنسا بين باريس الكبرى ونورماندي ، وهو مكهرب باستخدام خطوط علوية بجهد 25 كيلو فولت تيار متردد 50 هرتز .
يربط خط السكة الحديد الرئيسي الجنوبي الشرقي في إنجلترا منطقة لندن الكبرى بمضيق دوفر ، وهو مزود بالكهرباء باستخدام سكة ثالثة بجهد 750 فولت تيار مستمر .

كهربة السكك الحديدية هي استخدام الطاقة الكهربائية لتسيير النقل بالسكك الحديدية . تستخدم السكك الحديدية الكهربائية إما قاطرات كهربائية (لنقل الركاب أو البضائع في عربات منفصلة)، أو وحدات كهربائية متعددة (عربات ركاب أو بضائع بمحركاتها الخاصة)، أو كليهما. تُولّد الكهرباء عادةً في محطات توليد كبيرة وذات كفاءة عالية نسبيًا، ثم تُنقل إلى شبكة السكك الحديدية وتُوزع على القطارات. تمتلك بعض خطوط السكك الحديدية الكهربائية محطات توليد وخطوط نقل خاصة بها ، لكن معظمها يشتري الطاقة من شركة كهرباء . عادةً ما توفر السكك الحديدية خطوط التوزيع والمفاتيح والمحولات الكهربائية الخاصة بها .

يتم تزويد القطارات المتحركة بالطاقة عبر موصل (شبه) متصل يمتد على طول السكة، ويتخذ عادةً أحد شكلين: خط علوي معلق من أعمدة أو أبراج على طول السكة أو من أسقف الهياكل أو الأنفاق، ويتم توصيله بواسطة جامع التيار ، أو سكة ثالثة مثبتة على مستوى السكة ويتم توصيلها بواسطة " حذاء التقاط " منزلق. يستخدم كل من نظامي الأسلاك العلوية والسكة الثالثة عادةً قضبان السكة كموصل عائد، ولكن بعض الأنظمة تستخدم سكة رابعة منفصلة لهذا الغرض.

بالمقارنة مع البديل الرئيسي، محرك الديزل ، توفر السكك الحديدية الكهربائية كفاءة طاقة أفضل بكثير، وانبعاثات أقل ، وتكاليف تشغيل أقل. كما أن القاطرات الكهربائية عادةً ما تكون أكثر هدوءًا وقوة واستجابة وموثوقية من قاطرات الديزل. وهي لا تُصدر أي انبعاثات محلية، ما يُعد ميزة مهمة في الأنفاق والمناطق الحضرية. توفر بعض أنظمة الجر الكهربائية كبحًا متجددًا يُعيد تحويل الطاقة الحركية للقطار إلى كهرباء، ويُعيدها إلى شبكة الإمداد لاستخدامها من قِبل قطارات أخرى أو شبكة الكهرباء العامة. بينما تحرق قاطرات الديزل مشتقات البترول، يُمكن توليد الكهرباء من مصادر متنوعة، بما في ذلك الطاقة المتجددة . [ 1 ] تاريخيًا، لعبت مخاوف الاستقلال عن الموارد دورًا في قرار كهربة خطوط السكك الحديدية. قامت سويسرا، الدولة غير الساحلية التي تفتقر تقريبًا إلى رواسب النفط أو الفحم، ولكنها تتمتع بوفرة في الطاقة الكهرومائية ، بكهربة شبكتها جزئيًا كرد فعل على مشاكل الإمداد خلال الحربين العالميتين. [ 2 ] [ 3 ]

تشمل عيوب الجر الكهربائي ارتفاع التكاليف الرأسمالية التي قد تجعله غير اقتصادي على الخطوط ذات الحركة المرورية المنخفضة، وقلة المرونة النسبية (نظرًا لاحتياج القطارات الكهربائية إلى قضبان ثالثة أو أسلاك علوية)، وتأثرها بانقطاعات التيار الكهربائي. [ 1 ] وتخفف قاطرات الديزل الكهربائية ووحدات الديزل الكهربائية المتعددة من هذه المشاكل إلى حد ما، إذ يمكنها العمل بطاقة الديزل أثناء انقطاع التيار أو على الخطوط غير المكهربة.

قد تستخدم المناطق المختلفة جهودًا وترددات إمداد مختلفة، مما يُعقّد خدمة النقل ويتطلب مزيدًا من التعقيد في طاقة القاطرات. كان هناك في السابق قلق تاريخي بشأن النقل بالسكك الحديدية ذات الحاويات المزدوجة فيما يتعلق بالمسافات الآمنة مع خطوط الكهرباء العلوية [ 1 ] ، لكن هذا لم يعد صحيحًا بشكل عام اعتبارًا من عام 2022.، حيث تقوم كل من السكك الحديدية الهندية [ 4 ] والسكك الحديدية الصينية [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] بتشغيل قطارات الشحن الكهربائية ذات الطابقين بانتظام تحت الخطوط العلوية.

شهدت كهربة السكك الحديدية نمواً مطرداً خلال العقود الماضية، وبحلول عام 2022، شكلت الخطوط المكهربة ما يقرب من ثلث إجمالي الخطوط على مستوى العالم. [ 8 ] [ 9 ]

تاريخ

كهربة السكك الحديدية هي عملية تطوير استخدام الكهرباء لتشغيل القطارات والقاطرات بدلاً من الديزل أو الطاقة البخارية . يعود تاريخ كهربة السكك الحديدية إلى أواخر القرن التاسع عشر عندما تم إدخال أولى خطوط الترام الكهربائية في مدن مثل برلين ولندن ونيويورك.

في عام 1881، كان أول خط سكة حديد مُكهرب دائم في العالم هو خط ترام غروس-ليشتنفيلد في برلين ، ألمانيا. [ 10 ] وقد طُبِّقَت كهربة الخطوط العلوية بنجاح لأول مرة على يد فرانك سبراغ في ريتشموند، فرجينيا، في الفترة 1887-1888، مما أدى إلى كهربة مئات من أنظمة السكك الحديدية الأخرى بحلول أوائل تسعينيات القرن التاسع عشر. [ 11 ] [ 12 ] وكان أول خط سكة حديد رئيسي مُكهرب هو خط بالتيمور بيلت لاين التابع لشركة سكة حديد بالتيمور وأوهايو في الولايات المتحدة في الفترة 1895-1896.

استُخدمت أنظمة التيار المستمر في بدايات تزويد السكك الحديدية بالكهرباء، وكانت هذه الأنظمة محدودة من حيث المسافة التي يمكنها نقل الطاقة إليها. إلا أنه في أوائل القرن العشرين، طُوّرت أنظمة التيار المتردد، مما أتاح نقل الطاقة بكفاءة أكبر لمسافات أطول.

في عشرينيات وثلاثينيات القرن العشرين، بدأت العديد من دول العالم في تزويد خطوط السكك الحديدية بالكهرباء. في أوروبا، كانت سويسرا والسويد وفرنسا وألمانيا وإيطاليا من أوائل الدول التي تبنت هذه التقنية. أما في الولايات المتحدة، فكان خط سكة حديد نيويورك ونيو هيفن وهارتفورد من أوائل خطوط السكك الحديدية الرئيسية التي تم تزويدها بالكهرباء.

استمر كهربة السكك الحديدية في التوسع طوال القرن العشرين، مع التحسينات التكنولوجية وتطوير القطارات فائقة السرعة وقطارات الركاب . واليوم، تمتلك العديد من الدول شبكات سكك حديدية كهربائية واسعة النطاق.يوجد في العالم 375 ألف  كيلومتر من خطوط السكك الحديدية القياسية، بما في ذلك الصين والهند واليابان وفرنسا وألمانيا والمملكة المتحدة. ويُنظر إلى الكهرباء كبديل أكثر استدامة وصديقاً للبيئة من الديزل أو الطاقة البخارية، وهي جزء مهم من البنية التحتية للنقل في العديد من البلدان.

تصنيف

أنظمة الكهرباء في أوروبا:
  غير مكهرب
  750  فولت تيار مستمر
  1.5  كيلو فولت تيار مستمر
  3  كيلو فولت تيار مستمر
تعمل خطوط النقل عالية السرعة في فرنسا وإسبانيا وإيطاليا والمملكة المتحدة وهولندا وبلجيكا وتركيا بجهد أقل من 25  كيلو فولت، وكذلك خطوط الطاقة العالية في الاتحاد السوفيتي السابق.

تُصنف أنظمة التزويد بالكهرباء وفقًا لثلاثة معايير رئيسية:

يعتمد اختيار نظام الكهرباء على الجدوى الاقتصادية لإمدادات الطاقة والصيانة والتكاليف الرأسمالية مقارنةً بالإيرادات المُتحصلة من نقل البضائع والركاب. وتُستخدم أنظمة مختلفة للمناطق الحضرية وبين المدن؛ كما يمكن لبعض القاطرات الكهربائية التبديل إلى فولتيات تغذية مختلفة لتوفير مرونة في التشغيل.

الفولتية القياسية

تم اختيار ستة من أكثر الفولتيات استخداماً لتوحيد المعايير الأوروبية والدولية. بعض هذه الفولتيات مستقل عن نظام التوصيل المستخدم، بحيث يمكن، على سبيل المثال، استخدام 750  فولت تيار مستمر مع كل من السكة الثالثة أو الخطوط الهوائية. 

هناك العديد من أنظمة الجهد الأخرى المستخدمة في أنظمة كهربة السكك الحديدية حول العالم، وتشمل قائمة أنظمة كهربة السكك الحديدية أنظمة الجهد القياسي وأنظمة الجهد غير القياسي.

النطاق المسموح به للفولتيات القياسية هو كما هو مذكور في المعايير BS  EN  50163 [ 13 ] و IEC  60850. [ 14 ] وتأخذ هذه المعايير في الاعتبار عدد القطارات التي تسحب التيار ومسافتها من المحطة الفرعية.

نظام الكهرباءالجهد االكهربى
الحد الأدنى المؤقتالحد الأدنى من الإقامة الدائمةالاسميأقصى مدة دائمةأقصى مؤقت
600  فولت تيار مستمر400  فولت600  فولت720  فولت800  فولت
750  فولت تيار مستمر500  فولت750  فولت900  فولت1000  فولت
1500  فولت تيار مستمر1000  فولت1500  فولت1800  فولت1950  فولت
3  كيلو فولت تيار مستمر2  كيلو فولت3  كيلو فولت3.6  كيلو فولت3.9  كيلو فولت
15  كيلو فولت تيار متردد، 16.7  هرتز11  كيلو فولت12  كيلو فولت15  كيلو فولت17.25  كيلو فولت18  كيلو فولت
25  كيلو فولت تيار متردد، 50  هرتز (EN 50163) و60  هرتز (IEC 60850)17.5  كيلو فولت19  كيلو فولت25  كيلو فولت27.5  كيلو فولت29  كيلو فولت

التيار المستمر

خطوط النقل الهوائية

يتم تزويد خط السكك الحديدية LGV Sud-Est في فرنسا بالكهرباء باستخدام خطوط هوائية بجهد 25 كيلو فولت وتردد 50 هرتز .
يستخدم خط الترام في مدينة أنجيه الفرنسية خطوطًا علوية بجهد 750  فولت  تيار مستمر ، وهو أمر شائع في العديد من أنظمة الترام الحديثة الأخرى.

يُستخدم جهد 1500  فولت تيار مستمر في اليابان وإندونيسيا وهونغ كونغ (قطع غيار) وأيرلندا وأستراليا (قطع غيار) وفرنسا (أيضًا باستخداميُستخدم  هذا النظام    فيهولندا، ونيوزيلندا (ويلينغتون)، وسنغافورة (على خط مترو الأنفاق الشمالي الشرقي)، والولايات المتحدة ( منطقة شيكاغو علىخطيمتروالأنفاق الكهربائيوالساحلالجنوبي ، وخطسكة حديد لينك الخفيففيسياتل، واشنطن). وفي سلوفاكيا، يوجد خطان ضيقان في جبال تاترا العليا (أحدهماسكة حديد مسننة). وفي هولندا، يُستخدم في الشبكة الرئيسية، إلى جانب نظام 25كيلوفولت على خطيHSL-ZuidوBetuwelijn، ونظام 3000فولت جنوبماستريخت. وفي البرتغال، يُستخدم فيخط كاسكايس، وفي الدنمارك فيقطارات الضواحي S(1650فولت تيار مستمر).   

في المملكة المتحدة، استُخدم تيار مستمر بجهد 1500  فولت عام 1954 لخط وودهيد العابر لجبال بينين (المغلق حاليًا)؛ حيث اعتمد النظام على الكبح التجديدي ، مما سمح بنقل الطاقة بين القطارات الصاعدة والهابطة على المنحدرات الحادة المؤدية إلى النفق. كما استُخدم النظام لتزويد الضواحي بالكهرباء في شرق لندن ومانشستر ، ثم حُوِّل لاحقًا إلى تيار متردد بجهد 25 كيلوفولت . ويُستخدم حاليًا فقط في مترو تاين آند وير . أما في الهند، فكان تيار مستمر بجهد 1500 فولت أول نظام كهربة يُدشَّن عام 1925 في منطقة مومباي. وبين عامي 2012 و2016، حُوِّل نظام الكهرباء إلى 25 كيلوفولت بتردد 50 هرتز، وهو النظام المُعتمد في جميع أنحاء البلاد.      

 يُستخدم التيار المستمر بجهد 3 كيلوفولت في بلجيكا وإيطاليا وإسبانيا وبولندا وسلوفاكيا وسلوفينيا وجنوب إفريقيا وتشيلي وشمال جمهورية التشيك (يجري التخلص التدريجي منه) وجمهوريات الاتحاد السوفيتي السابقة ، وفي هولندا على امتداد بضعة كيلومترات بين ماستريخت وبلجيكا. وكان يُستخدم سابقًا من قبل شركة ميلووكي رود للسكك الحديدية من هارلوتون، مونتانا ، إلى سياتل، عبر خط تقسيم المياه القاري، بما في ذلك خطوط فرعية وحلقية واسعة في مونتانا، ومن قبل شركة ديلاوير ولاكاوانا والسكك الحديدية الغربية (التي تُعرف الآن باسم هيئة النقل في نيوجيرسي ، والتي تم تحويلها إلى تيار متردد بجهد 25  كيلوفولت  ) في الولايات المتحدة، وسكة حديد كولكاتا الضاحية (خط باردهامان الرئيسي) في الهند، قبل تحويلها إلى جهد 25  كيلوفولت بتردد 50  هرتز.

تستخدم معظم شبكات الترام والحافلات الكهربائية ، بالإضافة إلى بعض أنظمة المترو ، جهد التيار المستمر بين 600  فولت و 750 فولت ، حيث تقبل محركات الجر هذا الجهد دون الحاجة إلى محول كهربائي موجود على متنها. 

تيار مستمر متوسط ​​الجهد

قد يسمح التوافر المتزايد لأشباه الموصلات ذات الجهد العالي باستخدام جهود التيار المستمر الأعلى والأكثر كفاءة والتي كانت عملية حتى الآن فقط مع التيار المتردد. [ 15 ]

من شأن استخدام نظام التزويد بالكهرباء بتيار مستمر متوسط ​​الجهد (MVDC) أن يحل بعض المشكلات المرتبطة بأنظمة التزويد بالكهرباء بتيار متردد قياسي، لا سيما احتمالية عدم توازن أحمال شبكة الإمداد وفصل الأطوار بين الأجزاء المكهربة التي تعمل بأطوار مختلفة، بينما من شأن الجهد العالي أن يجعل النقل أكثر كفاءة. [ 16 ] : 6-7 أجرت شركة UIC دراسة حالة لتحويل خط سكة حديد بوردو-هينداي (فرنسا)، المكهرب حاليًا بجهد 1.5  كيلوفولت تيار مستمر، إلى 9  كيلوفولت تيار مستمر، ووجدت أن التحويل سيسمح باستخدام أسلاك علوية أقل ضخامة (توفير 20 مليون يورو لكل 100  كيلومتر من المسار) وخفض الفاقد (توفير 2  جيجاواط ساعة سنويًا لكل 100  كيلومتر من المسار؛ أي ما يعادل حوالي 150 ألف يورو سنويًا). ويُعد الخط المختار أحد الخطوط التي يبلغ طولها الإجمالي 6000  كيلومتر، والتي تحتاج إلى تجديد. [ 17 ]

في ستينيات القرن العشرين، أجرى السوفييت تجارب لرفع جهد التيار العلوي من 3 إلى 6  كيلوفولت. وتم تجهيز عربات القطارات العاملة بالتيار المستمر بمحولات تعتمد على تقنية الإغنيترون لخفض جهد التغذية إلى 3  كيلوفولت. إلا أن هذه المحولات لم تكن موثوقة، فتوقفت التجربة. وفي عام 1970، أجرى معهد الأورال الكهروميكانيكي لمهندسي السكك الحديدية حسابات لتزويد السكك الحديدية بالكهرباء عند 12 كيلوفولت تيار مستمر ، موضحًا أن مستويات الفقد المكافئة لنظام تيار متردد 25 كيلوفولت يمكن تحقيقها بجهد تيار مستمر يتراوح بين 11 و16  كيلوفولت. وفي ثمانينيات وتسعينيات القرن العشرين، تم اختبار 12 كيلوفولت تيار مستمر على خط سكة حديد أكتوبر بالقرب من لينينغراد ( سانت بطرسبرغ حاليًا ). وانتهت التجارب في عام 1995 بسبب توقف التمويل. [ 18 ]

السكة الثالثة

نظام كهربة السكة الثالثة ذو التلامس السفلي في مترو بوخارست ، رومانيا

تستخدم معظم أنظمة التزويد بالكهرباء أسلاكًا علوية، لكن السكة الثالثة تُعد خيارًا متاحًا حتى 1500  فولت. وتعتمد أنظمة السكة الثالثة بشكل شبه حصري على توزيع التيار المستمر. عادةً ما يكون استخدام التيار المتردد غير عملي نظرًا لكبر حجم السكة الثالثة مقارنةً بعمق اختراق التيار المتردد في قضبان الصلب، والذي يصل إلى 0.3 مليمتر أو 0.012 بوصة . هذا التأثير يجعل المقاومة لكل وحدة طول مرتفعة بشكل غير مقبول مقارنةً باستخدام التيار المستمر. [ 19 ]

السكة الرابعة

يستخدم مترو أنفاق لندن القضبان الثالثة والرابعة بجانب وبين قضبان التشغيل لتزويد القطارات بالكهرباء.

في أنظمة السكك الحديدية ذات الأربعة قضبان، يحمل القضيب الإضافي التيار الكهربائي العائد، والذي يتم توفيره في شبكات السكك الحديدية ذات القضيب الثالث والشبكات العلوية بواسطة قضبان التشغيل. في مترو أنفاق لندن ، يوجد قضيب ثالث ذو تلامس علوي بجانب المسار، ويتم تزويده بالطاقة عند+420  فولت تيار مستمر ، ويوجد قضيب توصيل رابع علوي في المنتصف بين قضبان التشغيل عند-210  فولت تيار مستمر ، والتي تتحد لتوفير جهد جر قدره630  فولت تيار مستمر . تم استخدام نفس النظاملأول خط مترو أنفاق في ميلانو ، وهو الخط 1 لمترو ميلانو ، والذي تستخدم خطوطه الأحدث نظامًا علويًا أو سكة ثالثة.

تتمثل الميزة الرئيسية لنظام السكك الحديدية الرباعية في أن أيًا من سكك التشغيل لا يحمل تيارًا كهربائيًا. وقد طُبّق هذا النظام لمعالجة مشكلة تيارات العودة، التي كان من المفترض أن تحملها سكة التشغيل المؤرضة ، والتي كانت تتدفق عبر بطانات الأنفاق الحديدية. وهذا قد يُسبب تلفًا كهربائيًا، بل وحتى شرارة كهربائية إذا لم تكن أجزاء النفق موصولة كهربائيًا ببعضها. وقد تفاقمت المشكلة لأن تيار العودة كان يميل أيضًا إلى التدفق عبر أنابيب حديدية مجاورة تُشكّل شبكات المياه والغاز الرئيسية. بعض هذه الأنابيب، وخاصةً شبكات العصر الفيكتوري التي سبقت مترو أنفاق لندن، لم تُصمم لحمل التيارات الكهربائية، ولم تكن مزودة بوصلات كهربائية كافية بين أجزائها. يحل نظام السكك الحديدية الرباعية هذه المشكلة. فعلى الرغم من أن مصدر الطاقة يحتوي على نقطة تأريض اصطناعية، إلا أن هذا التوصيل يتم باستخدام مقاومات تضمن إبقاء تيارات الأرض المتسربة ضمن مستويات يمكن التحكم بها. يمكن تركيب سكك الطاقة فقط على قواعد خزفية عازلة بقوة لتقليل تسرب التيار، ولكن هذا غير ممكن بالنسبة لسكك التشغيل، التي يجب تثبيتها على قواعد معدنية أقوى لتحمل وزن القطارات. ومع ذلك، يمكن الآن حل جزء من المشكلة عن طريق وضع وسادات مطاطية مرنة بين القضبان والكراسي، وذلك عن طريق عزل القضبان المتحركة عن التيار العائد في حالة حدوث تسرب من خلال القضبان المتحركة.

يستخدم خطا إكسبو وميلينيوم في قطار فانكوفر سكاي ترين أنظمة السكة الرابعة ذات التلامس الجانبي لـمصدر طاقة تيار مستمر 650  فولت . يقع كلا المصدرين على جانب القطار، حيث تشغل صفيحة ألومنيوم المساحة بين قضبان السكة، وهي جزء من الجزء الثابت لنظام الدفع الحثي الخطي المستخدم في نظام Innovia ART . بينما يُعد خط كندا جزءًا من شبكة SkyTrain، إلا أنه لا يستخدم هذا النظام، بل يستخدم محركات تقليدية مثبتة على العجلات ونظام كهربة السكة الثالثة.

أنظمة الإطارات المطاطية

عربة من قطار مترو باريس MP 89. يقع حذاء التلامس الجانبي بين الإطارات المطاطية.

تعتمد بعض خطوط مترو باريس في فرنسا على نظام طاقة رباعي القضبان. تتحرك القطارات على إطارات مطاطية تتدحرج على مسارين ضيقين مصنوعين من الفولاذ، وفي بعض الأماكن من الخرسانة . ولأن الإطارات لا تنقل التيار العائد، فإن قضيبَي التوجيه الموجودين خارج مسارَي التشغيل يُصبحان، بمعنى ما، قضيبَي توصيل ثالث ورابع، يُوفر كل منهما 750 فولت تيار مستمر ، لذا فهو نظام رباعي القضبان من الناحية الكهربائية على الأقل. تحمل كل مجموعة عجلات في عربة مُحركة محرك جر واحد . يلتقط حذاء تلامس جانبي منزلق التيار من السطح الرأسي لكل قضيب توجيه. تتم عودة كل محرك جر، وكذلك كل عربة ، بواسطة حذاء تلامس ينزلق فوق كل قضيب من قضبان التشغيل . يعمل هذا النظام، وجميع خطوط المترو الأخرى ذات الإطارات المطاطية التي يبلغ عرض مسارها القياسي 1435 مم  ( 4 أقدام  و 8 بوصات ونصف ) بين   مسارَي التشغيل ، بنفس الطريقة. [ 20 ] [ 21 ]

التيار المتردد

تستخدم السكك الحديدية وشركات الكهرباء التيار المتردد بدلاً من التيار المستمر لنفس السبب: [ 22 ] لاستخدام المحولات ، التي تتطلب تيارًا مترددًا، لإنتاج جهد أعلى. [ 23 ] كلما زاد الجهد، انخفض التيار اللازم لنفس القدرة (لأن القدرة تساوي التيار مضروبًا في الجهد)، وفقد الطاقة يتناسب طرديًا مع مربع التيار. يقلل انخفاض التيار من فقد الطاقة في الخط، مما يسمح بتوصيل طاقة أعلى. [ 24 ]

بما أن التيار المتردد يستخدم مع الفولتية العالية، فإن محولًا داخل القاطرة يخفض الجهد لاستخدامه بواسطة محركات الجر والأحمال المساعدة.

من المزايا المبكرة للتيار المتردد أنه لم يعد هناك حاجة للمقاومات المُهدرة للطاقة المستخدمة في قاطرات التيار المستمر للتحكم في السرعة، حيث يمكن لمحول التيار المتردد توفير نطاق واسع من الفولتيات عبر منافذ متعددة. [ 25 ] وتُستخدم ملفات محول منفصلة ذات جهد منخفض لتغذية الإضاءة والمحركات التي تُشغل الآلات المساعدة. وفي الآونة الأخيرة، أدى تطوير أشباه الموصلات عالية القدرة إلى استبدال محرك التيار المستمر التقليدي بمحرك الحث ثلاثي الأطوار الذي يُغذى بمحرك تردد متغير ، وهو عبارة عن عاكس خاص يُغير كلاً من التردد والجهد للتحكم في سرعة المحرك. ويمكن لهذه المحركات العمل بكفاءة متساوية على التيار المستمر أو المتردد بأي تردد، وقد صُممت العديد من القاطرات الكهربائية الحديثة للتعامل مع فولتيات وترددات تغذية مختلفة لتسهيل التشغيل عبر الحدود.

التيار المتردد منخفض التردد

قطار تابع لشركة السكك الحديدية النمساوية (ÖBB) يستخدم خطوط نقل علوية بتيار متردد بجهد 15  كيلوفولت وتردد 16.7  هرتز في النمسا

اعتمدت خمس دول أوروبية - ألمانيا والنمسا وسويسرا والنرويج والسويد - معيارًا للتيار المتردد أحادي الطور بجهد 15  كيلوفولت وتردد 16 ± 2/3 هرتز (أي ما يعادل ثلث تردد الشبكة الرئيسي البالغ 50 هرتز ). وفي 16 أكتوبر 1995، غيّرت ألمانيا والنمسا وسويسرا تردد التيار من 16 ± 2/3 هرتز إلى 16.7 هرتز ، وهو ما لم يعد يُمثل ثلث تردد الشبكة تمامًا. وقد حلّ هذا التغيير مشكلة ارتفاع درجة حرارة المحولات الدوارة المستخدمة لتوليد جزء من هذه الطاقة من الشبكة. [ 26 ]    

في الولايات المتحدة ، اعتمدت سكك حديد نيويورك ونيو هيفن وهارتفورد ، وسكك حديد بنسلفانيا ، وسكك حديد فيلادلفيا وريدينغ، نظام التيار المتردد أحادي الطور بتردد  25 هرتز وجهد 11 كيلوفولت . ولا تزال أجزاء من الشبكة الكهربائية الأصلية تعمل بتردد 25 هرتز، مع رفع الجهد إلى 12 كيلوفولت، بينما تم تحويل أجزاء أخرى إلى 12.5 أو 25 كيلوفولت بتردد 60 هرتز.     

في المملكة المتحدة، كانت شركة سكك حديد لندن وبرايتون والساحل الجنوبي رائدة في مجال تزويد خطوطها الضاحية في لندن بالكهرباء العلوية، حيث افتُتح خط جسر لندن إلى محطة فيكتوريا  أمام حركة المرور في 1 ديسمبر 1909. وافتُتح خط فيكتوريا إلى كريستال بالاس مرورًا ببالهام وويست نوروود في مايو 1911. وافتُتح خط بيكهام راي إلى ويست نوروود في يونيو 1912. ولم تُجرَ أي توسعات أخرى بسبب الحرب العالمية الأولى. وفي عام 1925، افتُتح خطان تحت إدارة شركة سكك حديد الجنوب لخدمة محطتي كولسدون الشمالية وساتون . وكانت الخطوط مُكهربة بجهد 6.7 كيلوفولت وتردد 25 هرتز. وفي عام 1926، أُعلن عن تحويل جميع الخطوط إلى نظام السكة الثالثة للتيار المستمر، وسُجّلت آخر خدمة كهربائية تعمل بالطاقة العلوية في سبتمبر 1929.  

التيار المتردد ذو التردد القياسي

مخطط  مصدر طاقة 2×25 كيلوفولت: 1. محول التغذية (مخرج ذو نقطة مركزية) 2. مصدر الطاقة 3. خط هوائي 4. سكة حديدية 5. خط التغذية 6. جامع التيار 7. محول القاطرة 8. خط هوائي 9. محول ذاتي 10. سكة حديدية

يُستخدم التيار المتردد بتردد 60  هرتز في أمريكا الشمالية (باستثناء شبكة 25 هرتز المذكورة سابقًا  )، والمملكة العربية السعودية، [ 27 ] [ 28 ] وغرب اليابان، وكوريا الجنوبية، وتايوان؛ وبتردد 50  هرتز في عدد من الدول الأوروبية، والهند، وشرق اليابان، وروسيا، وشرق أوروبا، وعلى خطوط السكك الحديدية عالية السرعة في معظم أنحاء غرب ووسط أوروبا (بما في ذلك الدول التي لا تزال تُشغّل خطوط سكك حديدية تقليدية تعمل بالتيار المستمر، ولكن ليس في الدول التي تستخدم تردد 16.7  هرتز، انظر أعلاه). تعمل معظم هذه الأنظمة بجهد 25  كيلوفولت، على الرغم من وجود أقسام بجهد 12.5  كيلوفولت في الولايات المتحدة،  ويُستخدم جهد 20 كيلوفولت على بعض الخطوط في اليابان. في خطوط السكك الحديدية عالية السرعة "النظام الفرنسي"، يحمل كل من الخط العلوي وخط التغذية السفلي 25  كيلوفولت بالنسبة للسكك الحديدية، ولكن بطورين متعاكسين بحيث يكون الجهد  بينهما 50 كيلوفولت؛ وتُعادل المحولات الذاتية الجهد على فترات منتظمة.

التيار المتردد ثلاثي الأطوار

يستخدم خط سكة حديد يونغفراو ، وهو الأعلى في أوروبا، الطاقة الكهربائية ثلاثية الأطوار بين خطين علويين والسكك الحديدية.

استخدمت أنظمة كهربة السكك الحديدية المختلفة في أواخر القرنين التاسع عشر والعشرين نظام نقل الطاقة الكهربائية ثلاثي الأطوار ، بدلاً من أحادي الطور، وذلك لسهولة تصميم كل من مصدر الطاقة والقاطرات. ويمكن لهذه الأنظمة استخدام تردد الشبكة القياسي وثلاثة كابلات طاقة، أو تردد منخفض، مما يسمح بأن يكون خط الطور العائد هو السكة الثالثة، بدلاً من سلك علوي إضافي.

المقارنات

التيار المتردد مقابل التيار المستمر للخطوط الرئيسية

تعتمد معظم أنظمة التزويد الكهربائي الحديثة على الطاقة المترددة من شبكة الكهرباء، حيث تُنقل إلى القاطرة، ويتم تحويلها وتقويمها داخل القاطرة إلى جهد تيار مستمر منخفض استعدادًا لاستخدامها من قبل محركات الجر. قد تكون هذه المحركات إما محركات تيار مستمر تستخدم التيار المستمر مباشرةً، أو محركات تيار متردد ثلاثية الأطوار تتطلب تحويلًا إضافيًا للتيار المستمر إلى تيار متردد ثلاثي الأطوار بتردد متغير (باستخدام إلكترونيات الطاقة). وبالتالي، يواجه كلا النظامين المهمة نفسها: تحويل ونقل التيار المتردد عالي الجهد من شبكة الكهرباء إلى تيار مستمر منخفض الجهد في القاطرة. يكمن الفرق بين أنظمة التزويد الكهربائي بالتيار المتردد والتيار المستمر في مكان تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر: في المحطة الفرعية أو في القطار. تحدد كفاءة الطاقة وتكاليف البنية التحتية أيًا من هذين النظامين يُستخدم في الشبكة، على الرغم من أن هذا غالبًا ما يكون ثابتًا نظرًا لوجود أنظمة تزويد كهربائي سابقة.

ينطوي كل من نقل الطاقة الكهربائية وتحويلها على فقد في الطاقة: فقد أومي في الأسلاك والإلكترونيات الكهربائية، وفقد في المجال المغناطيسي في المحولات ومفاعلات التنعيم (المحاثات). [ 29 ] يتم تحويل الطاقة في نظام التيار المستمر بشكل رئيسي في محطة فرعية للسكك الحديدية، حيث يمكن استخدام معدات كبيرة وثقيلة وأكثر كفاءة، مقارنةً بنظام التيار المتردد حيث يتم التحويل على متن القاطرة، مما يحد من المساحة ويزيد الفقد بشكل ملحوظ. [ 30 ] مع ذلك، فإن الفولتية العالية المستخدمة في العديد من أنظمة كهربة التيار المتردد تقلل من فقد الطاقة أثناء النقل لمسافات أطول، مما يسمح باستخدام عدد أقل من المحطات الفرعية أو قاطرات أكثر قوة. كما يجب مراعاة الطاقة المستخدمة لتبريد المحولات والإلكترونيات الكهربائية (بما في ذلك المقومات) وغيرها من معدات التحويل.

تستخدم أنظمة التيار المتردد القياسية جهدًا أعلى بكثير من أنظمة التيار المستمر القياسية. ومن مزايا رفع الجهد أنه لنقل مستوى معين من الطاقة، يلزم تيار أقل ( القدرة = الجهد × التيار ). ويؤدي خفض التيار إلى تقليل الفاقد الأومي، مما يسمح باستخدام معدات خطوط هوائية أصغر حجمًا وأخف وزنًا، وزيادة المسافة بين محطات الجر الفرعية، مع الحفاظ على قدرة النظام. من ناحية أخرى، يتطلب الجهد الأعلى فجوات عزل أكبر، مما يستلزم أن تكون بعض عناصر البنية التحتية أكبر حجمًا. قد يُحدث نظام التيار المتردد ذو التردد القياسي اختلالًا في شبكة الإمداد، مما يستلزم تخطيطًا وتصميمًا دقيقين (حيث تُسحب الطاقة في كل محطة فرعية من طورين من أصل ثلاثة). يمكن تغذية نظام التيار المتردد منخفض التردد بشبكة توليد وتوزيع منفصلة ، ​​أو بشبكة من محطات التحويل الفرعية، مما يزيد التكلفة، كما أن محولات التردد المنخفض، المستخدمة في المحطات الفرعية وعلى عربات القطارات، ضخمة وثقيلة الوزن بشكل خاص. أما نظام التيار المستمر، فإلى جانب محدوديته من حيث الحد الأقصى للطاقة التي يمكن نقلها، فإنه قد يكون مسؤولًا أيضًا عن التآكل الكهروكيميائي الناتج عن تيارات التيار المستمر الشاردة. [ 16 ] : 3

الكهرباء مقابل الديزل

محطة توليد الطاقة في لوتس رود في ملصق من عام 1910. هذه المحطة الخاصة لتوليد الطاقة، التي استخدمتها مترو أنفاق لندن ، منحت قطارات لندن والترام مصدراً للطاقة مستقلاً عن شبكة الطاقة الرئيسية.

كفاءة الطاقة

لا تحتاج القطارات الكهربائية إلى حمل وزن المحركات الرئيسية وناقل الحركة والوقود، إذ يُعوض هذا الوزن جزئيًا بوزن المعدات الكهربائية. وتُعيد الكبح التجديدي الطاقة إلى نظام الكهرباء ليتم استخدامها في أماكن أخرى، أو بواسطة قطارات أخرى على نفس الشبكة، أو إعادتها إلى شبكة الكهرباء العامة. ويُعد هذا مفيدًا بشكل خاص في المناطق الجبلية حيث يتعين على القطارات المحملة بأحمال ثقيلة النزول على منحدرات طويلة. [ 31 ]

غالبًا ما يُمكن توليد الكهرباء من محطات الطاقة المركزية بكفاءة أعلى من تلك التي يُولّدها محرك/مولد متنقل. وبينما تتساوى تقريبًا كفاءة توليد الطاقة من محطات الطاقة الكهربائية مع كفاءة توليدها بواسطة قاطرات الديزل في الظروف التشغيلية العادية [ 32 ] ، تنخفض كفاءة محركات الديزل في الظروف غير العادية عند انخفاض القدرة [ 33 ]، بينما إذا احتاجت محطة الطاقة الكهربائية إلى توليد طاقة أقل، فإنها ستُوقف تشغيل مولداتها الأقل كفاءة، مما يزيد من كفاءتها. يُمكن للقطار الكهربائي توفير الطاقة (مقارنةً بالديزل) من خلال الكبح التجديدي وعدم الحاجة إلى استهلاك الطاقة أثناء التوقف كما تفعل قاطرات الديزل عند التوقف أو التباطؤ. مع ذلك، قد تُشغّل عربات القطارات الكهربائية مراوح التبريد عند التوقف أو التباطؤ، مما يؤدي إلى استهلاك الطاقة.

تعمل محطات توليد الطاقة الكبيرة التي تعمل بالوقود الأحفوري بكفاءة عالية، ويمكن استخدامها للتدفئة المركزية أو التبريد المركزي ، مما يؤدي إلى كفاءة إجمالية أعلى. [ 34 ] [ 35 ] كما يمكن الحصول على الكهرباء لأنظمة السكك الحديدية الكهربائية من مصادر الطاقة المتجددة أو الطاقة النووية أو مصادر أخرى منخفضة الكربون، والتي لا تُصدر تلوثًا أو انبعاثات.

خرج الطاقة

يمكن بسهولة تصميم قاطرات كهربائية بقدرة إنتاجية أعلى من معظم قاطرات الديزل. في نقل الركاب، يمكن توفير الطاقة الكافية باستخدام محركات الديزل (انظر على سبيل المثال " ICE TD ")، ولكن عند السرعات العالية، يصبح ذلك مكلفًا وغير عملي. لذلك، فإن جميع القطارات فائقة السرعة تقريبًا كهربائية. كما تُمكّن القدرة العالية للقاطرات الكهربائية من جرّ قطارات الشحن بسرعة أعلى على المنحدرات؛ وفي ظروف حركة المرور المختلطة، يزيد ذلك من السعة عند تقليل الفاصل الزمني بين القطارات. كذلك، يمكن أن تكون القدرة العالية للقاطرات الكهربائية والكهرباء بديلاً أرخص من إنشاء خط سكة حديد جديد أقل انحدارًا في حال زيادة أوزان القطارات على الشبكة.

من جهة أخرى، قد لا يكون تزويد الخطوط بالكهرباء مناسبًا للخطوط ذات حركة المرور المنخفضة، لأن انخفاض تكلفة تشغيل القطارات قد لا يُعوّض التكلفة العالية للبنية التحتية للكهرباء. ولذلك، فإن معظم خطوط المسافات الطويلة في الدول النامية أو ذات الكثافة السكانية المنخفضة غير مُكهربة نظرًا لانخفاض وتيرة حركة القطارات فيها نسبيًا.

تأثير الشبكة

تُعدّ تأثيرات الشبكة عاملاً بالغ الأهمية في عملية كهربة السكك الحديدية. فعند تحويل الخطوط إلى الكهرباء، يجب مراعاة الربط مع الخطوط الأخرى. وقد أُلغيت بعض خطوط الكهرباء لاحقًا بسبب حركة المرور العابرة إلى الخطوط غير المكهربة. ولتحقيق أي فائدة من حركة المرور العابرة، لا بد من إجراء عمليات تحويل محركات تستغرق وقتًا طويلاً لإتمام هذه الربط، أو استخدام محركات ثنائية الوضع باهظة الثمن . وتُعدّ هذه مشكلةً في الغالب للرحلات الطويلة، ولكن العديد من الخطوط تُهيمن عليها حركة المرور العابرة من قطارات الشحن لمسافات طويلة (التي تنقل عادةً الفحم أو الخام أو الحاويات من وإلى الموانئ). من الناحية النظرية، يُمكن لهذه القطارات تحقيق وفورات كبيرة من خلال كهربة السكك الحديدية، ولكن قد يكون مكلفًا للغاية مدّ الكهرباء إلى المناطق المعزولة، وما لم يتم كهربة الشبكة بأكملها، غالبًا ما تجد الشركات نفسها مضطرةً إلى الاستمرار في استخدام قطارات الديزل حتى لو تم كهربة أجزاء من الشبكة. إن الطلب المتزايد على حركة الحاويات، والتي تكون أكثر كفاءة عند استخدام عربة الشحن المزدوجة ، يسبب أيضًا مشاكل تتعلق بتأثير الشبكة مع الكهربة الحالية بسبب عدم كفاية الخلوص لخطوط الكهرباء العلوية لهذه القطارات، ولكن يمكن بناء أو تعديل الكهربة لتوفير خلوص كافٍ، بتكلفة إضافية.

من المشاكل المرتبطة تحديدًا بخطوط السكك الحديدية المكهربة، انقطاع التيار الكهربائي. تفقد المركبات الكهربائية، وخاصة القاطرات، الطاقة عند عبورها انقطاعات في الإمداد، مثل انقطاعات تغيير الطور في الأنظمة العلوية، وانقطاعات نقاط التحويل في أنظمة السكة الثالثة. يصبح هذا الأمر مزعجًا إذا توقفت القاطرة ونقطة تجميعها في انقطاع معطل، حيث لا تتوفر الطاقة لإعادة تشغيلها. تقل هذه المشكلة في القطارات المكونة من وحدتين أو أكثر متصلة ببعضها ، لأنه في هذه الحالة، إذا توقف القطار ونقطة تجميع واحدة في انقطاع معطل، يمكن لوحدة أخرى دفع أو سحب الوحدة المنفصلة حتى تتمكن من سحب الطاقة مرة أخرى. وينطبق الأمر نفسه على قطارات الدفع والسحب التي تحتوي على قاطرة في كل طرف. يمكن التغلب على انقطاعات الطاقة في القطارات ذات نقطة التجميع الواحدة باستخدام بطاريات داخلية أو أنظمة مولدات كهربائية تعمل بمحرك وعجلة موازنة. في عام 2014، تم إحراز تقدم في استخدام مكثفات كبيرة لتزويد المركبات الكهربائية بالطاقة بين المحطات، وبالتالي تجنب الحاجة إلى أسلاك علوية بين هذه المحطات. [ 36 ]

تكاليف الصيانة

قد تزيد تكاليف صيانة الخطوط نتيجةً للكهرباء، لكن العديد من الأنظمة تدّعي انخفاض التكاليف بسبب تقليل تآكل السكة نتيجة استخدام عربات قطارات أخف وزنًا. [ 37 ] توجد بعض تكاليف الصيانة الإضافية المرتبطة بالمعدات الكهربائية المحيطة بالسكك الحديدية، مثل محطات الطاقة الفرعية وسلك التغذية الكهربائية نفسه، ولكن في حال وجود حركة مرور كافية، فإنّ انخفاض تكلفة السكة، وخاصةً انخفاض تكاليف صيانة وتشغيل المحركات، يتجاوز تكاليف هذه الصيانة بشكل ملحوظ.

تأثير الشرارة

غالبًا ما تُظهر الخطوط المكهربة حديثًا ما يُعرف بـ"تأثير الشرارة"، حيث يؤدي تزويد أنظمة السكك الحديدية للركاب بالكهرباء إلى زيادات ملحوظة في عدد الركاب والإيرادات. [ 38 ] قد تشمل الأسباب اعتبار القطارات الكهربائية أكثر حداثة وجاذبية للركوب، [ 39 ] [ 40 ] وسرعة الخدمة وهدوئها وسلاسة حركتها، [ 38 ] بالإضافة إلى أن الكهربة غالبًا ما تترافق مع تحديث شامل للبنية التحتية العامة واستبدال عربات القطارات، مما يؤدي إلى تحسين جودة الخدمة (بطريقة يُمكن نظريًا تحقيقها أيضًا من خلال إجراء تحسينات مماثلة ولكن دون الحاجة إلى الكهربة). ومهما كانت أسباب تأثير الشرارة، فقد ثبتت فعاليته في العديد من الخطوط التي تم تزويدها بالكهرباء على مدى عقود. [ 38 ] [ 39 ] وينطبق هذا أيضًا عند استبدال خطوط الحافلات التي تعمل بالديزل بحافلات الترولي. فالأسلاك العلوية تجعل الخدمة "مرئية" حتى في حال عدم وجود حافلة، كما أن وجود البنية التحتية يُعطي توقعات طويلة الأجل باستمرار تشغيل الخط.

النقل بالسكك الحديدية ذات الطابقين

بسبب قيود الارتفاع التي تفرضها الأسلاك العلوية، كان تشغيل قطارات الحاويات المزدوجة تحت الخطوط المكهربة صعباً ونادراً. إلا أن السكك الحديدية في الهند والصين والدول الأفريقية تتغلب على هذا القيد من خلال مدّ خطوط جديدة ذات ارتفاع أعلى للأسلاك العلوية.

توجد مثل هذه المنشآت في ممر الشحن المخصص الغربي في الهند حيث يبلغ ارتفاع السلك 7.45 متر (24 قدمًا و5 بوصات) لاستيعاب قطارات الحاويات ذات الطابقين دون الحاجة إلى عربات الشحن .   

المزايا

تتضمن مزايا القطارات الكهربائية العديد من العوامل، منها عدم تعرض الركاب لعوادم القاطرة، وانخفاض تكلفة بناء وتشغيل وصيانة القاطرات والوحدات المتعددة . تتميز هذه القطارات بنسبة طاقة إلى وزن أعلى (لعدم وجود خزانات وقود داخلية)، مما يؤدي إلى تقليل عدد القاطرات، وزيادة التسارع، ورفع الحد العملي للطاقة، وزيادة الحد الأقصى للسرعة، وتقليل التلوث الضوضائي (تشغيل أكثر هدوءًا). كما أن التسارع الأعلى يُتيح إخلاء الخطوط بسرعة أكبر، مما يسمح بتشغيل عدد أكبر من القطارات على السكة في تطبيقات السكك الحديدية الحضرية. [ 41 ]

  • انخفاض فقد الطاقة على ارتفاعات أعلى (للاطلاع على معلومات حول فقد الطاقة، انظر محرك الديزل )
  • استقلال تكاليف التشغيل عن تقلبات أسعار الوقود
  • خدمة إلى محطات المترو حيث لا يمكن تشغيل قطارات الديزل لأسباب تتعلق بالسلامة
  • انخفاض التلوث البيئي، وخاصة في المناطق الحضرية ذات الكثافة السكانية العالية، حتى لو تم إنتاج الكهرباء بواسطة الوقود الأحفوري
  • يستوعب بسهولة استعادة طاقة الكبح الحركية باستخدام المكثفات الفائقة
  • رحلة أكثر راحة على متن القطارات متعددة الوحدات حيث لا تحتوي القطارات على محركات ديزل تحت الأرضية
  • كفاءة طاقة أعلى إلى حد ما [ 42 ] ويرجع ذلك جزئيًا إلى الكبح التجديدي وفقدان أقل للطاقة عند "الخمول".
  • مصدر طاقة أولي أكثر مرونة: يمكن استخدام الفحم أو الغاز الطبيعي أو الطاقة النووية أو الطاقة المتجددة (الطاقة الكهرومائية، والطاقة الشمسية، وطاقة الرياح) كمصدر طاقة أولي بدلاً من وقود الديزل
  • إذا تم تزويد الشبكة بأكملها بالكهرباء، يمكن الاستغناء عن البنية التحتية التي تعمل بالديزل، مثل محطات التزود بالوقود وساحات الصيانة، بل وحتى أسطول قاطرات الديزل، أو توظيفها لأغراض أخرى - وهذا غالبًا ما يكون المبرر الاقتصادي لتزويد الخطوط الأخيرة في الشبكة بالكهرباء حيث تكون التكاليف باهظة للغاية لولا ذلك. كما أن وجود نوع واحد فقط من قاطرات الديزل يسمح بتجانس أكبر في الأسطول، مما قد يقلل التكاليف أيضًا.

العيوب

يُعد جسر الحدود الملكي في إنجلترا معلماً تاريخياً محمياً . وقد يُمثل إضافة أسلاك كهربائية علوية إلى الهياكل القديمة تكلفة باهظة لمشاريع كهربة الشبكة.
لا تسمح العديد من أنظمة التزويد بالكهرباء التي تستخدم خطوطًا علوية بمساحة كافية لعربة ذات طابقين . قد يبلغ ارتفاع كل حاوية 2.908 متر ( 9 أقدام و 6 بوصات ونصف ) ، ويبلغ ارتفاع قاع البئر 0.36 متر ( قدم وبوصتين ) فوق السكة ، مما يجعل الارتفاع الإجمالي 6.17 متر (20 قدمًا و3 بوصات ) شاملاً عربة البئر . [ 43 ]         
  • تكلفة الكهربة: تتطلب الكهربة إنشاء بنية تحتية جديدة بالكامل حول المسارات الحالية بتكلفة باهظة. وتزداد التكاليف بشكل خاص عند الحاجة إلى تعديل الأنفاق والجسور وغيرها من العوائق لتوفير مساحة كافية . ومن الجوانب الأخرى التي قد ترفع تكلفة الكهربة التعديلات أو التحديثات اللازمة لأنظمة إشارات السكك الحديدية لمواكبة خصائص حركة المرور الجديدة، ولحماية دوائر الإشارات ودوائر المسارات من تداخل تيار الجر. وعادةً ما تتطلب الكهربة إغلاق الخطوط مؤقتًا أثناء تركيب المعدات الجديدة.
  • المظهر: يمكن أن يكون لهياكل الخطوط العلوية والكابلات تأثير كبير على المشهد الطبيعي مقارنة بخط غير مكهرب أو خط مكهرب بالسكك الحديدية الثالثة يحتوي فقط على معدات إشارات عرضية فوق مستوى سطح الأرض.
  • الهشاشة والضعف: قد تتعرض أنظمة التزويد الكهربائي العلوية لأعطال جسيمة نتيجة أعطال ميكانيكية بسيطة أو بسبب الرياح العاتية التي قد تتسبب في تشابك جامع التيار الكهربائي لقطار متحرك مع السلك العلوي ، مما يؤدي إلى تمزق الأسلاك من دعاماتها. ولا يقتصر الضرر في كثير من الأحيان على تغذية مسار واحد، بل يمتد إلى تغذية المسارات المجاورة أيضًا، مما يتسبب في إغلاق المسار بأكمله لفترة طويلة. كما قد تتعرض أنظمة السكة الثالثة لأعطال في الطقس البارد بسبب تكون الجليد على قضيب التوصيل. [ 44 ]
  • السرقة: تُعدّ الكابلات العلوية هدفًا جذابًا لسارقي الخردة المعدنية نظرًا لارتفاع قيمة النحاس الخردة وتركيبها في مواقع نائية غير محمية. [ 45 ] وقد تنتهي محاولات سرقة  الكابلات الكهربائية ذات الجهد العالي (25 كيلوفولت) بوفاة السارق صعقًا بالكهرباء. [ 46 ] في المملكة المتحدة، يُزعم أن سرقة الكابلات تُعدّ من أكبر أسباب التأخير والتعطيل في خدمات القطارات، على الرغم من أن هذا يرتبط عادةً بكابلات الإشارات، وهو أمرٌ يُشكّل مشكلةً مماثلةً لخطوط الديزل. [ 47 ]
  • عدم التوافق: يمكن لقطارات الديزل السير على أي مسار سواءً كان مزودًا بالكهرباء أم لا ( سكة ثالثة أو خط علوي ، تيار مستمر أو متردد، وبأي جهد أو تردد). أما القطارات الكهربائية، فلا يمكنها السير على الخطوط غير المكهربة، وحتى على الخطوط المكهربة، لا يمكنها السير إلا على النظام الكهربائي الوحيد، أو الأنظمة القليلة، التي زُودت بها. حتى في الشبكات المكهربة بالكامل، يُنصح عادةً بالاحتفاظ ببعض قاطرات الديزل لقطارات الصيانة والإصلاح، على سبيل المثال لإصلاح الخطوط العلوية المكسورة أو المسروقة، أو لمدّ مسارات جديدة. مع ذلك، ونظرًا لمشاكل التهوية، قد يُمنع دخول قطارات الديزل إلى بعض الأنفاق ومحطات القطارات تحت الأرض، مما يُقلل من ميزتها إلى حد ما.
  • قد تجثم الطيور على أجزاء ذات شحنات كهربائية مختلفة، وقد تلمس الحيوانات أيضًا نظام الكهرباء. تجذب الحيوانات النافقة الثعالب أو غيرها من الحيوانات الكاسحة، [ 48 ] مما يزيد من خطر الاصطدام بالقطارات.
  • في معظم شبكات السكك الحديدية حول العالم، لا يكفي ارتفاع خطوط الكهرباء العلوية لمرور عربات الحاويات المزدوجة أو غيرها من الأحمال الطويلة غير المعتادة. إن ترقية الخطوط المكهربة إلى الارتفاعات المطلوبة ( 6.60 متر ) لاستيعاب قطارات الحاويات المزدوجة ، بالإضافة إلى تجديد الجسور فوقها، يتطلب عادةً استخدام أذرع تجميع التيار ( البانتوغراف) الخاصة ، مما يخالف المعايير القياسية ويستلزم تصنيع عربات مخصصة .   

كهربة السكك الحديدية حول العالم

في عام 2012، شكلت خطوط السكك الحديدية المكهربة ما يقارب ثلث إجمالي خطوط السكك الحديدية عالميًا. [ 9 ] وفي عام 2018، بلغ طول خطوط السكك الحديدية المكهربة بجهد 25 كيلوفولت، بتردد 50 أو 60 هرتز، 72,110 كيلومترًا (44,810 ميلًا) ؛ وبلغ طولها 68,890 كيلومترًا (42,810 ميلًا) بجهد 3 كيلوفولت تيار مستمر ؛ وبلغ طولها 32,940 كيلومترًا (20,470 ميلًا) بجهد 15 كيلوفولت بتردد 16.7 أو 16 + 2/3 هرتز ؛ وبلغ طولها 20,440 كيلومترًا (12,700 ميلًا) بجهد 1.5 كيلوفولت تيار مستمر . [ 16 ] : 2            

اعتبارًا من عام 2023، تُعدّ شبكة السكك الحديدية السويسرية أكبر شبكة مُكهربة بالكامل في العالم، وهي واحدة من إحدى عشرة دولة أو إقليمًا فقط حققت هذا الإنجاز، وفقًا لقائمة الدول حسب حجم شبكة النقل بالسكك الحديدية . ثم تتناقص النسبة تدريجيًا مع لاوس، والجبل الأسود، وبلجيكا، وجورجيا، وكوريا الجنوبية، وهولندا، واليابان، بينما تقل نسبة الكهرباء في باقي الدول عن 75%. [ 49 ] [ 50 ]

عموماً، تحتل الصين المرتبة الأولى بشبكة سكك حديدية مكهربة يبلغ طولها حوالي 100,000 كيلومتر (62,000 ميل) ، تليها الهند بأكثر من 62,253 كيلومتر (38,682 ميل) ، ثم روسيا بأكثر من 54,000 كيلومتر (34,000 ميل) . في المقابل، تفتقر بعض الدول إلى شبكة سكك حديدية مكهربة، معتمدةً بدلاً من ذلك على وحدات الديزل المتعددة، وخدمات القطارات التي تجرها القاطرات، والعديد من وسائل النقل البديلة. يضم الاتحاد الأوروبي أطول شبكة سكك حديدية مكهربة (من حيث الطول)، بأكثر من 114,000 كيلومتر (71,000 ميل) ، إلا أنها لا تشكل سوى حوالي 55% من إجمالي طول شبكة السكك الحديدية.        

أعلنت عدة دول عن خطط لتزويد جميع أو معظم شبكات السكك الحديدية لديها بالكهرباء، بما في ذلك السكك الحديدية الهندية والإسرائيلية . [ 51 ] ويُعدّ خط سكة حديد ترانس-سيبيريا، الواقع في روسيا بشكل رئيسي، مُكهرباً بالكامل، مما يجعله أحد أطول خطوط السكك الحديدية المُكهربة في العالم. [ 52 ]

انظر أيضاً

ملحوظات

مراجع

  1. 1 2 3 بي. إم. كالا بيشوب، سكك الحديد المستقبلية والنقل الموجه ، دار نشر آي بي سي للنقل المحدودة، 1972، الصفحات 8-33
  2. ↑ "رحلة بالقطار عبر التاريخ" . SWI swissinfo.ch .
  3. ↑ "أمة من عشاق السكك الحديدية: تاريخ السكك الحديدية السويسرية" . دار النشر السويسرية .
  4. ↑ "السكك الحديدية الهندية تضع معياراً جديداً! تشغيل أول قطار حاويات مزدوج الطوابق في أقسام كهربائية عالية الارتفاع" . 12 يونيو 2020.
  5. ↑ "非人狂想屋 | 你的火车发源地» HXD1B牵引双层集装箱列车" (بالصينية (الصين)) . تم الاسترجاع في 1 يوليو 2020 . 
  6. ↑ "تسليط الضوء على حركة الحاويات المزدوجة" . @businessline . 14 أكتوبر 2007. تم الاطلاع عليه في 1 يوليو 2020 .
  7. ↑ "التأثيرات الديناميكية الهوائية الناتجة عن دخول القطارات إلى الأنفاق" . ResearchGate . تم الاطلاع عليه في 1 يوليو 2020 .
  8. ↑ باميلا (19 فبراير 2021). "من المتوقع أن ينمو كهربة السكك الحديدية في جميع أنحاء العالم" . ريلواي برو . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 فبراير 2023 .
  9. 1 2 "دليل السكك الحديدية 2015" (ملف PDF) . الوكالة الدولية للطاقة. ص 18. تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 أغسطس 2017 . 
  10. ↑ "منعطف نحو النجاح: أول ترام كهربائي في العالم" . سيمنز العالمية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 أغسطس 2024 .
  11. ↑ "فرانك ج. سبراغ" . موسوعة.كوم . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 أغسطس 2024 .
  12. ↑ "فرانك سبراغ" . ليميلسون، معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . تم الاطلاع عليه في 2 أغسطس 2024 .
  13. ↑ EN 50163: تطبيقات السكك الحديدية. جهد التغذية لأنظمة الجر (2007)
  14. ↑ IEC 60850: تطبيقات السكك الحديدية - جهد التغذية لأنظمة الجر ، الطبعة الثالثة (2007)
  15. ↑ ب. ليانديس وس. أوستلوند. "مفهوم لنظام جرّ عالي الجهد للتيار المستمر" في "المؤتمر الدولي حول كهربة خطوط السكك الحديدية الرئيسية"، هيسينغتون، إنجلترا، سبتمبر 1989 (يقترح 30 كيلوفولت). غلوميز-إكسبوسيتو أ.، ماوريسيو ج.م.، مازا-أورتيغا ج.م. "نظام كهربة السكك الحديدية متوسط ​​الجهد للتيار المستمر القائم على محول الجهد الثابت" معاملات IEEE في مجال توصيل الطاقة، المجلد 29، العدد 1، فبراير 2014. (يقترح 24 كيلوفولت).
  16. 1 2 3 سيميو، باتروبرز؛ ديفيدسون، آي إي (2021). "أنظمة الطاقة لجر السكك الحديدية ذات التيار المستمر متوسط ​​الجهد؛ أحدث التقنيات والفرص والتحديات" . مجلة Energies . 14 (14). MDPI: 4156. doi : 10.3390/en14144156 . ISSN 1996-1073 . 
  17. ↑ نظام كهربة السكك الحديدية بالتيار المستمر المستقبلي: نحو 9 كيلوفولت (ملف PDF) . ورشة عمل الاتحاد الدولي للسكك الحديدية حول كفاءة الطاقة. روتردام: الاتحاد الدولي للسكك الحديدية. 11 سبتمبر 2019.
  18. ^ أرجانيكوف، ب.أ.؛ جالكين، أ.ج.؛ بوركوف، إيه تي؛ منصوروف، فيرجينيا؛ نابويتشنكو، آي.أو. (2015)، "منظور الأنظمة الكهربائية ذات الطاقة القصوى يصل إلى 12، 24 كيلو فولت للكهرباء القصوى موسكو – إيكاترينبورغ" [ منظور تطوير نظام كهربة التيار المستمر بقدرة 12 أو 24 كيلو فولت لخط موسكو-إيكاترينبرج عالي السرعة ] , نتائج البحث Исследований (بالروسية)، 1 ( 14): 38-44
  19. ↑ دونالد ج. فينك، هـ. واين بيتي، الدليل القياسي لمهندسي الكهرباء، الطبعة الحادية عشرة ، ماكجرو هيل، 1978، الجدول 18-21. انظر أيضًا غوميز-إكسبوسيتو، صفحة 424، الشكل 3
  20. ↑ " [ MétroPole ] De la Centrale électrique au Rail de Traction " . 10 آب/أغسطس 2004 مؤرشفة من الأصلي في 10 أغسطس 2004.
  21. ↑ ديري، برنارد. "الشاحنة (عربة) - قاموس مصور" . www.infovisual.info . مؤرشف من الأصل في 16 يونيو 2016. تم الاطلاع عليه في 6 ديسمبر 2016 .
  22. ↑ "كلية الهندسة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا | » ما الفرق بين التيار المتردد والتيار المستمر؟" . هندسة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 نوفمبر 2022 . 
  23. ↑ "التيار المتردد - التثقيف في مجال الطاقة" . energyeducation.ca . تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 نوفمبر 2022 .
  24. ↑ "ما هو التيار المتردد (AC)؟ | نظرية التيار المتردد الأساسية | كتاب إلكترونيات" . www.allaboutcircuits.com . تاريخ الاطلاع: 9 نوفمبر 2022 .
  25. ↑ " [ IRFCA ] تشغيل مُغيّر جهد قاطرة كهربائية" . www.irfca.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 نوفمبر 2022 .
  26. ^ ليندر ، سي. (2002). Umstellung der Sollfrequenz im zentralen Bahnstromnetz von 16 2/3 هرتز إلى 16,70 هرتز [ تحويل التردد في شبكة إمداد الطاقة الكهربائية بالقطار من 16 2/3 هرتز إلى 16,70 هرتز ] . اليكتريش باهنن (في المانيا). أولدنبورغ-Industrieverlag. ISSN 0013-5437 . 
  27. ↑ تورغا، فيران (14 فبراير 2017). "قطار الحرمين فائق السرعة يتقدم ببطء نحو بدء التشغيل" . المجلة الدولية للسكك الحديدية . تم الاطلاع عليه في 1 أغسطس 2024 .
  28. ^ ألفاريز مالدونادو باراميس، خافيير (12 مارس 2013). “سكة حديد الحرمين عالية السرعة: المرحلة الثانية. ألكانس ديل برويكتو” (PDF) (بالإسبانية). Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos . مؤرشفة من الأصلي (PDF) في 27 ديسمبر 2014.
  29. ^ انظر فينوكوروف ص. 95+ الفصل. 4: صناعة الفخار والفعالية; "الخسائر والكفاءة؛ تسخين وتبريد الآلات الكهربائية والمحولات" الخسائر المغناطيسية الصفحات 96-97، الخسائر الأومية الصفحات 97-99
  30. ^ سيدروف 1988 ص 103 – 104، سيدروف 1980 ص 122 – 123
  31. ↑ "إطلاق العنان للفوائد الكاملة لكهربة السكك الحديدية - مستقبل السكك الحديدية | العدد 98 | سبتمبر 2022" . rail.nridigital.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 فبراير 2023 .
  32. ↑ اتضح أن كفاءة توليد الكهرباء بواسطة قاطرة ديزل حديثة تُقارب كفاءة محطة توليد الطاقة الأمريكية النموذجية التي تعمل بالوقود الأحفوري. بلغ معدل استهلاك الحرارة في محطات الطاقة المركزية عام 2012 حوالي 9.5 ألف وحدة حرارية بريطانية/كيلوواط ساعة، وفقًا للمراجعة الشهرية للطاقة الصادرة عن إدارة معلومات الطاقة الأمريكية، وهو ما يُعادل كفاءة 36%. تتمتع محركات الديزل المستخدمة في القاطرات بكفاءة تبلغ حوالي 40% (انظر: استهلاك الوقود النوعي للفرامل ، دروبينسكي، ص 65، وإيفانوفا، ص 20). ولكن ثمة تخفيضات ضرورية في كلتا الكفاءتين لإجراء مقارنة. أولًا، يجب مراعاة انخفاض كفاءة محطات الطاقة المركزية نتيجةً لفقد الطاقة أثناء نقل الكهرباء إلى القاطرة. ثانيًا، يرجع ذلك إلى أن كفاءة الديزل الروسي تعتمد على حرارة احتراق أقل للوقود، بينما تستخدم محطات الطاقة في الولايات المتحدة حرارة احتراق أعلى (انظر: حرارة الاحتراق ). ثمة تصحيح آخر يتمثل في أن كفاءة محرك الديزل المُعلنة تتجاهل طاقة المروحة المُستخدمة لتبريد مشعات المحرك. انظر دروبينسكي، صفحة 65، وإيفانوفا، صفحة 20 (التي تُقدّر كفاءة مولد الكهرباء الموجود على متن المركبة بنسبة 96.5%). وبناءً على ما سبق، فإن كفاءة كل من محركات الديزل الحديثة ومحطات الطاقة المركزية تبلغ حوالي 33% في توليد الكهرباء (في الوضع التشغيلي).
  33. ^ هوميتش أ. ز. توبيتسين أوي، سيمون أ. ه. "Economia topлива и теплотечническая тепловозов" (الاقتصاد في استهلاك الوقود والتحديث الديناميكي الحراري لقاطرات الديزل). موسكو: النقل، 1975. 264 ص. انظر منحنيات استهلاك الوقود المحددة للفرامل في ص. 202 والرسوم البيانية للأوقات التي قضاها في الأنظمة غير الاسمية في الصفحات 10-12
  34. ↑ وانغ، أوسيليا (25 مايو 2011). "جيجا أوم: جنرال إلكتريك تُشغّل محطات الطاقة الغازية كما تُشغّل محركات الطائرات النفاثة" . Gigaom.com. مؤرشف من الأصل في 27 مايو 2011. تم الاطلاع عليه في 4 فبراير 2016 .
  35. ↑ محطة توليد الطاقة ذات الدورة المركبة FlexEfficiency* 50
  36. ↑ جريدة السكك الحديدية الدولية، أكتوبر 2014.
  37. ↑ "تقرير استراتيجية كهربة شبكة السكك الحديدية البريطانية" مؤرشف في 22 يونيو 2013 على موقع Wayback Machine، الجدول 3.3، صفحة 31. تم الاطلاع عليه في 4 مايو 2010
  38. 1 2 3 "ابدأ ببطء مع القطارات فائقة السرعة" . ميلر-مكيون . 2 مايو 2011. مؤرشف من الأصل في 28 يناير 2012. تم الاطلاع عليه في 27 فبراير 2012 .
  39. 1 2 "قد تكون كمبرنولد على المسار الصحيح لتزويد خط السكة الحديد بالكهرباء" . أخبار كمبرنولد . 14 يناير 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 فبراير 2012 .{{cite news}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  40. ↑ "فكرة كهربائية" . برومزغروف أدفرتايزر . 8 يناير 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 فبراير 2012 .
  41. ↑ "السكك الحديدية - تحليل" . وكالة الطاقة الدولية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 فبراير 2023 .
  42. ↑ وفقًا لتقرير "كهربة السكك الحديدية في الاتحاد السوفيتي#كفاءة الطاقة"، زُعم أنه بعد منتصف سبعينيات القرن الماضي، استهلكت القطارات الكهربائية وقودًا أقل بنسبة 25% لكل طن-كيلومتر مقارنةً بالقطارات التي تعمل بالديزل. مع ذلك، قد يُعزى جزء من هذا التوفير إلى انخفاض عدد مرات توقف القطارات الكهربائية لإفساح المجال للقطارات القادمة من الاتجاه المعاكس، نظرًا لأن القطارات التي تعمل بالديزل كانت تعمل في الغالب على خطوط أحادية المسار، وغالبًا ما كانت تشهد حركة مرور متوسطة الكثافة.
  43. ↑لوحة AAR H
  44. ↑ "اجتماع اللجنة - ربيع 2009" (ملف PDF) . الجمعية الملكية للأرصاد الجوية (rmets.org). مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 4 مارس 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 سبتمبر 2012 .
  45. ↑ "شبكة السكك الحديدية - سرقة الكابلات" . شبكة السكك الحديدية (www.networkrail.co.uk) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 سبتمبر 2012 .
  46. ↑ "الشرطة تحقق في صلة سرقة الكابلات بالوفاة" . أخبار ITV . 27 يونيو 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 سبتمبر 2012 .
  47. ↑ سارة سوندرز (28 يونيو 2012). "اكتشاف جثة مرتبط بسرقة كابلات السكك الحديدية" . أخبار ITV . تم الاطلاع عليه في 7 مايو 2014 .
  48. ^ نحمان، لارس. "Tiere & Pflanzen Vögel Gefährdungen Stromtod Mehr aus dieser Rubrik Vorlesen Die tödliche Gefahr" . Naturschutzbund (في المانيا). برلين، ألمانيا . تم الاسترجاع 20 يوليو 2016 .
  49. ^ “2019 年铁道统计公报” (PDF) . مؤرشفة من الأصلي (PDF) في 6 يونيو 2020 . تم الاسترجاع في 7 يونيو 2020 .
  50. ↑ "حالة كهربة السكك الحديدية (حتى 01.04.2023)" (PDF) .
  51. ↑ "على المسار الصحيح نحو الكهربة الكاملة: سكك حديدية منخفضة الكربون في الهند" . www.rapidtransition.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 فبراير 2023 .
  52. ↑ "خط سكة حديد ترانس-سيبيريا الأسطوري في روسيا مُكهرب بالكامل - AP Worldstream | HighBeam Research" . 4 سبتمبر 2015. مؤرشف من الأصل في 4 سبتمبر 2015. تم الاطلاع عليه في 9 نوفمبر 2022 .
  53. ↑ "النقل العام من قبل المكتب الاتحادي للإحصاء" . www.bfs.admin.ch . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 يوليو 2025 .
  54. ↑ "طول شبكة الطرق في أرمينيا: خطوط السكك الحديدية: أغراض عامة | مؤشرات اقتصادية | CEIC" . www.ceicdata.com . تاريخ الاطلاع: 15 يوليو 2025 .
  55. ↑ "إدارة النقل - السكك الحديدية" . www.td.gov.hk. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 يوليو 2025 .
  56. ↑ «رئيس وزراء موريشيوس يدشن خط مترو روز هيل-ريدويت الذي ترعاه الحكومة الهندية» . ذا برينت . 23 يناير 2023.
  57. ↑ "السكك الحديدية في بورتوريكو" . www.sinfin.net . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 يوليو 2025 .
  58. ↑ الجريدة الدولية للسكك الحديدية (14 أغسطس 2024). "إطلاق مشروع تحديث السكك الحديدية في ليختنشتاين" . جريدة السكك الحديدية الدولية . تاريخ الاطلاع: 15 يوليو 2025 .
  59. ↑ "السكك الحديدية في موناكو" . www.sinfin.net . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 يوليو 2025 .
  60. ↑ شيكار، سايدارشان (30 ديسمبر 2025). "مهمة كهربة 100%: تزويد مستقبل السكك الحديدية الهندية بالطاقة" . مكتب الإعلام الحكومي . مؤرشف من الأصل في 30 ديسمبر 2025. تم الاطلاع عليه في 30 ديسمبر 2025 ."حالة كهربة السكك الحديدية (حتى 31/05/2026)" (ملف PDF) . السكك الحديدية الهندية . 31 مارس 2026.
  61. 1 2 "طول السكك الحديدية (كم) في نهاية العام" (ملف PDF) . هيئة النقل البري . 2024.
  62. ↑ كاشيوا، ماكوتو؛ موتشيدومي، هيرويوكي؛ ياماموتو، أراتا (يوليو 2007). "نظام النقل الآلي للركاب "كريستال موفر" لمطار شانغي الدولي في سنغافورة" (ملف PDF) . مجلة ميتسوبيشي للصناعات الثقيلة التقنية . 44 (2): 1.
  63. ↑ "صحيفة حقائق عن قطار سنتوسا إكسبريس" (ملف PDF) . هيتاشي .
  64. ↑ "خط سكة حديد الصين-لاوس: جسر الحدود، وتجاوز التحديات" . regional.chinadaily.com.cn . تاريخ الاطلاع: 15 يوليو 2025 .
  65. ↑ "جدول مواعيد القطارات وخريطة خط سكة حديد لاوس-الصين 2025" . www.laostraintickets.com . تاريخ الاطلاع: 15 يوليو 2025 .
  66. ↑ "السكك الحديدية | المرصد الأوروبي للوقود البديل" . alternative-fuels-observatory.ec.europa.eu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 يوليو 2025 .
  67. ↑ "تحديث وكهربة خط سكة حديد نيكشيتش - بودغوريتسا، مونتينيغرو - إلزيل" . www.elzel.cz . تاريخ الاطلاع: 15 يوليو 2025 .

للمزيد من القراءة

  • ويلنر، فرانك (2012). أمتراك: الماضي والحاضر والمستقبل . دار سيمونز-بوردمان للنشر، أوماها. رقم ISBN 978-0911382-59-4.
  • "مواكبة التحول إلى الكهرباء". مجلة مؤسسة السكك الحديدية الدائمة . 139 (1). يناير 2021. ISSN 2057-2425 – عبر PWI. 
  • كينور، غاري (2021). كهربة خطوط النقل العلوية للسكك الحديدية (  الطبعة السادسة). معهد مهندسي الأشغال العامة. رقم ISBN 978-0-903489-15-7.
  • "شبكة السكك الحديدية: دليل للكهرباء العلوية - المراجعة 10" (ملف PDF) . شبكة السكك الحديدية . فبراير 2015.
  • نوك، أو إس (1965). سكة حديد بريطانيا الجديدة: كهربة الخطوط الرئيسية بين لندن وميدلاند من يوستون إلى برمنغهام، وستوك أون ترينت، وكرو، وليفربول، ومانشستر . لندن: إيان آلان. OCLC 59003738 . 
  • نوك، أو إس (1974). القطار الكهربائي من يوستون إلى غلاسكو . إيان آلان. رقم ISBN 978-0711005303.
  • ووكر، روبرت. موسوعة السكك الحديدية العابرة لسيبيريا . مؤرشفة من الأصل في 12 يوليو 2017.
  • وولمار، كريستيان (2013). إلى حافة العالم: قصة قطار ترانس-سيبيريا السريع، أعظم خط سكة حديد في العالم . لندن: أتلانتيك بوكس. ISBN 978-0857890375.
  • "كهربة السكك الحديدية الهندية لتقليل البصمة الكربونية" . www.investindia.gov.in . تاريخ الاطلاع: 9 نوفمبر 2022 .
  • "كهربة السكك الحديدية" . سيمنز موبيليتي جلوبال . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 فبراير 2023 .
  • بوكستون، جون؛ هيث، دونالد (2025). خطوط الطاقة: كهربة السكك الحديدية البريطانية، التجارب والمحن والنجاحات . لويس: يونيكورن. ISBN 978-1-917458-10-8.

مصادر

إنجليزي

الروسية

  • فينوكروف في.أ.، بوبوف د.أ. "Electricichesskie machinы ELEZNO-DOROJNOGO TRANSPORTA" (الآلات الكهربائية للنقل بالسكك الحديدية)، موسكو، النقل، 1986. ISBN 5-88998-425-X، 520 صفحة.
  • دميترييف، فيرجينيا، "كهربة فعالة للكهرباء، كهربة السكك الحديدية وتطبيقها" (الفعالية الاقتصادية الوطنية لكهربة السكك الحديدية وتطبيقها) جر الديزل)، موسكو، النقل 1976.
  • Drobinsky V.A.، إيغونوف ب.م. "كيف تعمل قاطرة الديزل" (كيف تعمل قاطرة الديزل) الطبعة الثالثة. موسكو، النقل، 1980.
  • إيفانوفا في. (محرر) "الإنشاء والديناميكية teplovozoov" (بناء وديناميكيات قاطرة الديزل). موسكو، النقل، 1968 (كتاب مدرسي).
  • كالينين، في.ك. "Electроvoзы и ELECTROPOESDA" (القاطرات الكهربائية ومجموعات القطارات الكهربائية) موسكو، النقل، 1991 ISBN 978-5-277-01046-4
  • ميروشينكو، ر.ي.، "Rejuimы rabotы elelectrificitirovannыh участков" (أنظمة تشغيل الأقسام المكهربة [من السكك الحديدية])، موسكو، النقل، 1982.
  • بيرتوفسكي، ل. م. "Electric effektivность ELECTRICHеской тяги" (كفاءة الطاقة في الجر الكهربائي)، النقل الكهربي (مجلة)، العدد 12، 1974 ص.  39+
  • بلاكس، أ.ف. & بوبينين، ف. ن.، "ELECTRICHеские елезные дороги" (السكك الحديدية الكهربائية)، موسكو "النقل" 1993.
  • SIDOROV N.I.، SIDOROJA Н.N. "كيف تعمل القاطرة الكهربائية" (كيف تعمل القاطرة الكهربائية) موسكو، النقل، 1988 (الطبعة الخامسة). 233 ص، ISBN 978-5-277-00191-2. 1980 (الطبعة الرابعة).
  • هوميتش أ. توبيتسين أوي، سيمون أ.إي. "Economia topлива и теплотечническая тепловозов" (الاقتصاد في استهلاك الوقود والتحديث الديناميكي الحراري لقاطرات الديزل). موسكو: النقل، 1975. 264 ص.
  • شعار ويكيميديا ​​كومنزوسائط متعلقة بالنقل بالسكك الحديدية الكهربائية على ويكيميديا ​​كومنز