Elettrificazione ferroviaria in Gran Bretagna - Railway electrification in Great Britain

Elettrificazione della linea aerea a Great Bentley
Elettrificazione della terza rotaia a Shanklin . La British Rail Class 483 , vista qui durante l'ultimo giorno di funzionamento sulla Island Line , utilizza un sistema di scarpe di contatto per raccogliere l'elettricità dalla terza rotaia.
Carrello di un British Rail Class 483 presso l'Isle of Wight Steam Railway's Train Story presentano. Il Nero appeso al pezzo di legno appena sopra è la scarpa per il terzo binario.

L'elettrificazione ferroviaria in Gran Bretagna iniziò alla fine del XIX secolo. È stata utilizzata una gamma di tensioni, impiegando sia linee aeree che rotaie conduttrici. I due sistemi più comuni sono 25 kV CA che utilizzano linee aeree e il sistema di terza rotaia da 750 V CC utilizzato nel sud-est dell'Inghilterra e su Merseyrail . A marzo 2020, 3.758 miglia (6.048 km) (38%) della rete ferroviaria britannica erano elettrificate .

Secondo Network Rail , nel 2003, il 64% della rete elettrificata utilizzava il sistema aereo a 25 kV CA e il 36% utilizzava il sistema a terza rotaia a 660/750 V CC.

La rete elettrificata è destinata ad espandersi nei prossimi anni, poiché l'elettrificazione a 25 kV viene estesa alle linee attualmente non elettrificate come la Midland Main Line e alle linee nel nord dell'Inghilterra come parte del Northern Hub .

Storia

Elettrificazione anticipata

La prima ferrovia elettrica in Gran Bretagna fu la Volk's Electric Railway a Brighton , una ferrovia da diporto, aperta nel 1883, ancora funzionante fino ad oggi. La metropolitana di Londra iniziò a operare servizi elettrici utilizzando un quarto sistema ferroviario nel 1890 sulla City and South London Railway , ora parte della linea Northern della metropolitana di Londra . La Liverpool Overhead Railway seguì nel 1893, essendo stata progettata fin dall'inizio per essere a trazione elettrica, a differenza della City and South London Railway che inizialmente era stata progettata per essere trasportata via cavo.

L'elettrificazione della linea principale di alcune linee suburbane è iniziata nei primi anni del XX secolo, utilizzando una varietà di sistemi diversi. Il Mersey Railway convertito funzionamento elettrico multiunità V DC 600 il 3 maggio 1903, eliminando così i problemi causati dalla trazione a vapore nel lungo tunnel sotto il fiume Mersey, e il Lancashire e Yorkshire Railway s' Liverpool scambio a Southport (e a Crossens ) la linea suburbana dei pendolari fu analogamente elettrificata a 625 V nel marzo 1904. Entrambe queste linee inizialmente utilizzavano un quarto sistema ferroviario.

Nel 1921, un comitato governativo scelse come standard nazionale l'overhead di 1.500 V CC, ma seguì poca implementazione e coesistevano molti sistemi diversi. Durante il periodo tra le due guerre , la Southern Railway adottò come standard il terzo sistema ferroviario a 660 V DC e ampliò notevolmente questo sistema attraverso la sua rete di linee a sud di Londra.

Dopoguerra

Dopo la seconda guerra mondiale e la nazionalizzazione delle ferrovie nel 1948, le ferrovie britanniche (BR) hanno ampliato l'elettrificazione sia a 1.500 V CC in testa che a 660/750 V sulla terza rotaia . Nel 1956, BR ha adottato un overhead di 25 kV AC come standard per tutti i progetti al di fuori delle estensioni logiche dei sistemi di terza rotaia.

Ventunesimo secolo

La rete a 25 kV AC ha continuato a espandersi lentamente e vaste aree del paese al di fuori di Londra non sono elettrificate. Nel 2007, l'opzione preferita dal governo era quella di utilizzare treni diesel alimentati a biodiesel , il suo Libro bianco Fornire una ferrovia sostenibile , escludendo l'elettrificazione delle ferrovie su larga scala per i successivi cinque anni.

Nel maggio 2009, Network Rail ha lanciato una consultazione sull'elettrificazione su larga scala, potenzialmente per includere la Great Western Main Line e la Midland Main Line e schemi "in-fill" più piccoli. I principali vantaggi citati sono stati che i treni elettrici sono più veloci, più affidabili e causano una minore usura dei binari rispetto ai treni diesel. Il 5 giugno 2009, Lord Adonis è stato nominato Segretario di Stato per i trasporti e ha annunciato i piani per elettrificare la Great Western Main Line da Londra fino a Swansea, nonché i progetti di elettrificazione di riempimento nel nord-ovest dell'Inghilterra.

In Scozia, dove il trasporto è devoluto al governo scozzese, Transport Scotland sta estendendo l'elettrificazione, ad esempio, sul collegamento ferroviario Airdrie-Bathgate . Questo fa parte di un piano più ampio che vede elettrificate molte rotte principali nella Scozia centrale, inclusa la rotta principale Edimburgo Waverley - Glasgow Queen Street .

Nel luglio 2012 il governo del Regno Unito ha annunciato 4,2 miliardi di sterline di nuovi schemi di elettrificazione, tutti a 25 kV AC e schemi riconfermati precedentemente annunciati da Adonis. Queste dovevano essere Northern Hub , Great Western Main Line , South Wales Main Line , Midland Main Line , Electric Spine , Crossrail , Gospel Oak to Barking line e le linee suburbane delle West Midlands inclusa la Cross-City Line .

Il trasporto ferroviario in Scozia è una questione devoluta per il governo scozzese, ma anche loro hanno perseguito l'elettrificazione con più schemi nella Central Belt . Tutti questi sono stati 25 kV AC , come in Inghilterra e Galles.

Il 25 giugno 2015 il governo ha annunciato che alcuni dei progetti di elettrificazione sarebbero stati ritardati o ridotti a causa dell'aumento dei costi. I lavori di elettrificazione dovevano essere "sospesi" sulla rotta Trans-Pennine tra York e Manchester e sulla linea principale del Midland tra Bedford e Sheffield. L'elettrificazione della linea principale Great Western sarebbe andata avanti, ma lo stato delle sezioni Reading-Newbury e Didcot-Oxford non era chiaro.

Tuttavia, nel settembre 2015, i lavori di elettrificazione sono stati "non sospesi", ma con una data di completamento ritardata. Da allora ci sono stati aggiornamenti regolari, incluso uno pubblicato nell'ottobre 2016.

Il 20 luglio 2017 Chris Grayling, segretario di Stato per i trasporti, ha annullato una serie di progetti di elettrificazione citando lavori dirompenti e l'uso della tecnologia bimodale come alternativa. A giugno 2018,

L'elettrificazione non è stata priva di polemiche con cancellazioni e varie presenze del Segretario di Stato per i Trasporti convocato davanti al Comitato Ristretto Trasporti. Il Transport Select Committee ha pubblicato il suo rapporto su varie questioni, tra cui la disparità degli investimenti regionali sulle ferrovie e chiedendo nuovamente il ripristino di vari schemi di elettrificazione cancellati.

In parlamento è stata presentata un'interrogazione scritta e risposta alle miglia di percorso elettrificate negli anni 1997-2019.

Nel marzo 2019 la Railway Industry Association ha pubblicato un documento sulla sfida dei costi di elettrificazione suggerendo vie da seguire e un programma a rotazione di elettrificazione.

Futuro della terza ferrovia

Nel giugno 2011 Peter Dearman di Network Rail ha suggerito che la terza rete ferroviaria dovrà essere convertita in linee aeree. Ha dichiarato: "Sebbene la velocità massima sia di 100 mph, i treni non possono superare ben 80 mph e il 25% della potenza viene perso dal calore". Concordando sul fatto che la conversione sarebbe costosa, ha affermato che la terza rete ferroviaria è al limite della sua capacità di potenza, soprattutto perché i treni diventano più avanzati nella tecnologia. Il luglio 2012 Dipartimento per i trasporti ad alto livello Specifiche di uscita per Network Rail Control Periodo 5 include la conversione del Sud-Ovest linea principale tra la centrale di Southampton e Basingstoke da 750 V DC terza rotaia a 25 kV in corrente alternata in testa come parte di un sistema per migliorare trasporto ferroviario di merci capacità dal porto di Southampton . Questa conversione sarebbe uno schema pilota per sviluppare un business case per la conversione completa della terza rete ferroviaria. L' Office of Rail and Road (ORR) ha anche affermato che, per motivi di sicurezza, la terza rotaia a 750 V CC ha un futuro limitato.

Sistemi esistenti – linea aerea (OHL)

National Rail: 25 kV, 50 Hz CA in testa

Le ferrovie britanniche lo hanno scelto come standard nazionale per i futuri progetti di elettrificazione al di fuori della terza area ferroviaria nel 1956. In seguito, sono state convertite un certo numero di linee originariamente elettrificate con una tensione diversa e un certo numero di linee è stato recentemente elettrificato con questo sistema. I lavori iniziarono alla fine degli anni Cinquanta. Il primo grande progetto di elettrificazione a 25 kV fu la West Coast Main Line (1959-1974). La rete a 25 kV è stata gradualmente ampliata da allora:

Esistente

Great Western Main Line
Un espresso elettrico sulla linea principale della costa occidentale negli anni '70
Linea principale della costa occidentale
Linea principale Midland
  • Elettrificato tra Londra St Pancras e Bedford nel 1983 utilizzando la gamma Mark 3B, e Dock Junction a Moorgate - ora tagliato a Farringdon .
  • L'elettrificazione da Bedford a Kettering e Corby utilizzando la gamma UK Master Series (MS125) è prevista entro la primavera del 2021 (MML Fase 1), ulteriori estensioni a Leicester, Nottingham Trent Junction e Sheffield (via Derby) entro il 2023 (MML Fase 2) sono state cancellate nel luglio 2017. Tuttavia la sezione da Clay Cross a Sheffield sarà eventualmente elettrificata entro il 2033 come parte di HS2.
Alta velocità 1
Linea principale della costa orientale
  • Elettrificato in due parti: 1975-78 e 1984-91
  • La linea tra London King's Cross e Royston è stata elettrificata tra il 1976 e il 1978 utilizzando la gamma Mark 3A come parte del Great Northern Suburban Electrification Project. Ciò includeva la linea ad anello di Hertford . La sezione tra Royston e Cambridge è stata elettrificata nel 1988 utilizzando la gamma Mark 3B.
  • Nel 1984 fu data l'autorità di elettrificare Edimburgo e Leeds . La sezione tra Hitchin e Peterborough fu completata nel 1987 e Doncaster e York furono raggiunte nel 1989. Nel 1990, l'elettrificazione aveva raggiunto Newcastle e nel 1991 Edimburgo Waverley. La gamma Mark 3B è stata utilizzata in tutto lo schema di elettrificazione, alcune aree sono attualmente in fase di aggiornamento alla gamma di design Mark 3D, questo eliminerà i problemi di corrosione noti con la catenaria AWAC e sostituirà i contagocce in acciaio inossidabile con design flessibili in rame. Sono in corso anche alcune conversioni da headspan a portale.
  • Al fine di mantenere in funzione le squadre di costruzione, sono stati autorizzati altri due schemi, Carstairs e North Berwick ( North Berwick Line ).
  • Al culmine del progetto di elettrificazione durante la fine degli anni '80, si affermava che fosse il "cantiere più lungo del mondo" a oltre 250 miglia (400 km).
West Anglia / Linea Fen

Questo copre le linee da Londra Liverpool Street (Bethnal Green Junction) a Chingford , Enfield Town , Hertford East e Cambridge . Negli anni '60, le linee a Chingford, Enfield Town e Cheshunt furono elettrificate a 6,25 kV, da Cheshunt a Bishop's Stortford e Hertford East a 25 kV. La linea di Lea Valley tra Coppermill Junction e Cheshunt è stata elettrificata a 25 kV nel 1969. Tutte le aree da 6,25 kV sono state convertite a 25 kV nel 1983. Nel 1987, l'elettrificazione è stata estesa da Bishop's Stortford a Cambridge a 25 kV. Nel 1990 è stata aperta la linea per l'aeroporto di Stansted e nel 1992 l'elettrificazione è stata estesa da Cambridge a King's Lynn lungo la Fen Line.

Great Eastern Main Line

Convertito da 6,25 kV/1.500 V CC a una combinazione di AT e FT 25 kV Mark GE (Great Eastern) tra il 1976 e il 1980. Attualmente in fase di aggiornamento alla gamma GEFF (Great Eastern Furrer + Frey) modificando la catenaria da composta a semplice disposizione svasata.

Londra, Tilbury e Southend line

Londra Fenchurch Street a Shoeburyness . La maggior parte era originariamente elettrificata a 6,25 kV, le sezioni finali convertite a 25 kV nel marzo 1989.

Londra Overground

Le linee locali all'interno di Londra elettrificate con 25 kV sono:

Midlands Occidentali
Manchester e zona nord-ovest
zona di Leeds

Nel 1994, un progetto per elettrificare alcune delle linee locali intorno a Leeds è stato autorizzato a procedere. Il progetto è stato chiamato "Leeds North West Electrification", che ha elettrificato:

Edimburgo
Scozia centrale

Il percorso da Edimburgo a Glasgow via Bathgate è stato ripristinato tra Bathgate e Airdrie ed è stato completamente elettrificato. È stato aperto l'11 dicembre 2010. L'elettrificazione della principale strada interurbana tra Edimburgo e Glasgow Queen Street High Level via Falkirk è stata completata nel 2017. Il progetto, noto come Edinburgh to Glasgow Improvement Program , ha comportato l'elettrificazione di riempimento nell'area di Glasgow e Greenhill Junction a Stirling , Dunblane e Alloa , che trasportano principalmente servizi pendolari. I servizi elettrici su queste linee sono iniziati a dicembre 2018.

Periferia di Glasgow

L'elettrificazione suburbana è iniziata negli anni '60 sulla scia del Piano di ammodernamento BR 1955 . L'elettrificazione è stata frammentaria ed è ancora incompleta, con alcune linee di pendolari ancora non elettrificate come il ramo di East Kilbride e Glasgow verso Anniesland via Maryhill, e la linea principale da Glasgow a Carlisle via Kilmarknock e Dumfries.

La rete ferroviaria suburbana di Glasgow può essere suddivisa in tre aree principali:

Sulla linea Glasgow-Edimburgo via Carstairs , alcuni treni della North Berwick Line continuano per Glasgow Central. Un singolo treno intercity giornaliero della East Coast dall'ECML continua da e per Glasgow Central. La Shotts Line , Holytown Junction a Kirknewton è stata elettrificata nell'aprile 2019. La Cumbernauld Line a Springburn e la restante sezione della linea Motherwell-Cumbernauld sono state elettrificate a metà 2014. La linea tra Springburn e Glasgow Queen Street (High Level) non è ancora stata elettrificata stato completato. Fino a quando il Glasgow Queen Street High Level non è stato elettrificato, i treni elettrici della Cumbernauld Line fanno retromarcia a Springburn e passano attraverso la stazione di Glasgow Queen Street Low Level. La linea Whifflet tra Whifflet e Rutherglen via Carmyle è stata elettrificata alla fine del 2014.

Programma di elettrificazione della rete ferroviaria degli anni 2010

Una Classe 800 , per l'utilizzo su alcune delle linee di nuova elettrificazione, in fase di test nel 2015

Nel 2009, Lord Adonis è stato nominato Segretario di Stato per i Trasporti . Dopo un intervallo di oltre un decennio, l'elettrificazione è tornata all'ordine del giorno e Adonis ha annunciato l'intenzione di elettrificare la Great Western Main Line da Londra a Swansea , oltre a schemi di elettrificazione di riempimento nel nord-ovest dell'Inghilterra. Nel luglio 2012 il governo del Regno Unito ha annunciato 4,2 miliardi di sterline di nuovi schemi di elettrificazione, tutti a 25 kV AC e schemi riconfermati precedentemente annunciati da Adonis. Questi dovevano essere Northern Hub , Great Western Main Line , South Wales Main Line , Midland Main Line , Electric Spine , Crossrail , Gospel Oak to Barking line e West Midlands suburbane line. Il trasporto ferroviario in Scozia è una questione devoluta per il governo scozzese, ma anche loro hanno perseguito l'elettrificazione con più schemi nel Central Belt. Tutti questi sono stati 25 kV AC anche come in Inghilterra e Galles. L'elettrificazione non è stata priva di polemiche con cancellazioni e varie presenze del Segretario di Stato per i Trasporti convocato davanti al Comitato Ristretto Trasporti. Al numero di chilometri percorsi elettrificati in questi anni è stata data risposta a un'interrogazione scritta in parlamento.

Nel novembre 2019 il DfT ha pubblicato le statistiche annuali per le miglia di percorso elettrificate e mostra che il 38% della rete del Regno Unito è ora elettrificato.

I progetti sono stati soggetti a superamenti dei costi e ritardi e l'8 novembre 2016 il governo ha annunciato che diversi elementi del programma di elettrificazione della Great Western Main Line sarebbero stati rinviati a tempo indeterminato. Nel tentativo di mitigare e migliorare la situazione dei costi, la Railway Industry Association ha pubblicato un rapporto nel marzo 2019 che spiega in dettaglio il motivo per cui i costi sono aumentati e suggerisce soluzioni.

Tuttavia, nel nuovo parlamento dopo le elezioni generali del 2019, il comitato ristretto per i trasporti presieduto da Huw Merriman si è riunito in diverse occasioni e ha proseguito il tema dell'inchiesta "Treni pronti per il futuro" avviato dalla precedente commissione. Il 23 marzo 2021, dopo che molti testimoni furono chiamati e prese in considerazione prove scritte e orali, fu rilasciato un rapporto che chiedeva un'immediata ripresa dell'elettrificazione in un programma a rotazione.

Altri sistemi

Trenino giallo accanto a un muro di pietra
Il Tyne and Wear Metro è l'unico sistema da 1.500 V CC nel Regno Unito.

1.500 V CC, sovraccarico

  • Tyne and Wear Metro : La Tyne & Wear Metro, inaugurata nel 1980, è ora l'unico sistema rimasto nel Regno Unito che utilizza le linee aeree da 1500 V CC. Sebbene sia spesso descritto come " treno leggero ", è più vicino a una metropolitana pesante, utilizzando solo binari segregati. Gran parte del suo percorso segue quello della precedente Tyneside Electrics , che era stata convertita al diesel nel 1967. Dal 2002, la metropolitana ha condiviso la linea principale sulla Durham Coast Line fino a Sunderland . Ciò rappresenta un potenziale problema per i servizi di linea principale se le rotte verso Sunderland o Newcastle upon Tyne che utilizzano questa sezione dovessero essere elettrificate a 25 kV AC.

Storicamente, c'erano più linee elettrificate a 1.500 V CC, ma da allora sono state tutte convertite a 25 kV CA o chiuse. (vedi 1.500 V DC, overhead (storico) )

750 V CC, sovraccarico

Tram sul Manchester Metrolink ; Come la maggior parte dei moderni sistemi di tram, utilizza 750 V DC

Utilizzato su diversi sistemi di tram :

Altri sistemi aerei

  • Blackpool Tramway : originariamente a 550 V CC, nel 2011 aggiornato a 600 V per far funzionare materiale rotabile più moderno.
  • Il National Tramway Museum di Crich, nel Derbyshire, utilizza 550 V CC. Questa tensione è stata scelta per la massima compatibilità con la sua storica flotta di tram così come con le unità più moderne.
  • Il Wirral Tramway utilizza 550 V CC.
  • Il tram di Seaton utilizza 120 V CC.

Sistemi esistenti - terza e quarta rotaia

National Rail: 650 V - 750 V CC, terza rotaia (contatto superiore)

Linee attraverso Clapham Junction dotate di elettrificazione della terza rotaia .
Southern Electric

L'estesa rete elettrica del terzo binario meridionale copre il sud di Londra e le contee meridionali di Dorset , Hampshire , Sussex , Surrey e Kent .

Il sistema di terza rotaia della London and South Western Railway (L&SWR) a 660 V DC iniziò prima della prima guerra mondiale da London Waterloo verso destinazioni suburbane. La Ferrovia Meridionale è stata costituita nel raggruppamento del 1923; adottò il sistema L&SWR e nel 1929 la rete aerea suburbana di London, Brighton and South Coast Railway (LB&SCR) fu sostituita dalla terza rotaia. La South Eastern Main Line è stata elettrificata a 600 V, successivamente aggiornata a 750 V DC. La terza ferrovia si estendeva per la maggior parte delle linee del sud di Londra, fuori da tutti i suoi capolinea londinesi. Durante gli anni '30, ci fu molta elettrificazione della linea principale, inclusa la Brighton Main Line (comprese le East , West Coastways e le rotte correlate nel 1932-1933), la linea diretta di Portsmouth (4 luglio 1937) e per Maidstone e Gillingham (1939).

Dopo la seconda guerra mondiale, l'elettrificazione fu presto ripresa nella regione meridionale delle ferrovie britanniche appena nazionalizzata . Il piano di modernizzazione BR 1955 includeva la "Kent Coast Electrification" in due fasi. La Chatham Main Line è stata completata, seguita dalla South Eastern Main Line e dalle relative linee. La tensione è stata aumentata da 660 V a 750 V. Da allora, tutta l'elettrificazione ha utilizzato 750 V; le linee prima elettrificate poi rimangono a 660 V. L'attenzione si è poi spostata sulla trascurata area ex L&SWR (allora South Western Division). La South West Main Line (SWML) per Southampton Central e Bournemouth è stata elettrificata nel 1967 e per Weymouth nel 1988.

Durante la settorizzazione negli anni '80, Network SouthEast ha condotto un'ampia elettrificazione di riempimento. Il tunnel di Snow Hill è stato riaperto, abilitando Thameslink . La linea Hastings , la linea Eastleigh-Fareham e la linea Oxted (ramo East Grinstead) furono elettrificate. Ciò ha lasciato solo poche linee non elettrificate: la West of England Line , la Wessex Main Line , la North Downs Line , la Oxted line (ramo di Uckfield) , la Marshlink line e la Eastleigh-Romsey line .

Merseyrail

Due linee della rete Merseyrail; la Northern line e la Wirral line utilizzano la terza rotaia a 750 V DC (vedi Elettrificazione suburbana della London, Midland and Scottish Railway per la sua storia).

Londra Overground

Vedi l' elettrificazione suburbana della London, Midland and Scottish Railway per la storia della linea DC Euston-Watford.

Nel 1970, le linee North London DC e le EMU Class 501 utilizzate su questi servizi furono convertite per il funzionamento della terza rotaia, con la quarta rotaia generalmente rimossa sulle sezioni non utilizzate dalla metropolitana di Londra (LUL). Alcuni quarti binari sono stati mantenuti nelle aree di Gunnersbury e Queens Park per uso di emergenza da LUL. Con la chiusura di Broad Street , la linea North London è stata unita alla linea Stratford to North Woolwich; questo è stato elettrificato con terza rotaia e linea aerea fino a Stratford, terza rotaia a North Woolwich. Due rami della linea Watford DC sono stati chiusi: a Rickmansworth nel 1952 (ai passeggeri, alle merci nel 1967) e a Croxley Green nel 1996.

La linea Watford DC tra Queen's Park e Harrow & Wealdstone e la North London Line tra Richmond e Gunnersbury sono utilizzate dai treni London Overground progettati per la terza rotaia a 750 V e dai treni della linea Bakerloo progettati per la terza e quarta rotaia da 630 V. Come compromesso, la tensione di linea nominale è di 650 V e dal 1970 il binario centrale è stato collegato al binario di ritorno. Non ci sono disposizioni speciali richieste a Queens Park, dove i due sistemi dissimili si incontrano, solo uno spazio più lungo di una carrozza di un treno della linea Bakerloo all'ingresso (e all'uscita) del Bakerloo, che opera con una tensione nominale di -210 V su il quarto binario e +420 V sul terzo binario. Non c'è alcun ponte tra i sistemi incompatibili in quanto i treni passano dall'uno all'altro poiché, come tutti i treni elettrici del Regno Unito destinati a circolare ampiamente nelle gallerie, non c'è continuità dei circuiti di trazione tra i veicoli del treno.

Un accordo simile si applica tra Putney Bridge e Wimbledon , dove la linea District scorre su binari di proprietà di Network Rail , che è utilizzato anche dalla South Western Railway , sebbene normalmente solo per i movimenti di scorte.

Linea della città settentrionale

La Northern City Line collega la East Coast Main Line a Moorgate . È stato isolato dall'abbandono del programma New Works degli anni '30 (e dallo sviluppo della Metropolitan Green Belt ). I servizi della metropolitana furono troncati alla sua estremità settentrionale dalla linea Victoria nel 1964 a Drayton Park . Il resto è stato consegnato alla British Rail nel 1975 in concomitanza con l'elettrificazione suburbana della East Coast Main Line . La linea utilizza l'elettrificazione CC della terza rotaia tra Moorgate e Drayton Park, dove i treni passano a 25 kV CA sopra la testa.

660 V DC, terza rotaia (contatto superiore)

Linea dell'isola (Isola di Wight)

L'unica linea ferroviaria nazionale rimasta sull'isola di Wight , da Ryde Pierhead a Shanklin (con la sezione da Wroxall a Ventnor chiusa), fu elettrificata nel 1967, in modo da poter utilizzare il materiale rotabile dell'ex metropolitana di Londra , a causa dell'altezza limitata di Ryde Tunnel. La Island Line utilizzava un terzo binario a 660 V CC, poiché era un'opzione più economica per convertire lo stock LUL in un terzo binario e implementare il terzo binario solo sulla linea. Il materiale rotabile attualmente utilizzato è British Rail Class 483 . Come parte dei lavori di aggiornamento della linea, iniziati nel gennaio 2021 e il cui completamento è previsto per maggio 2021, la linea deve essere aggiornata a un sistema di terza rotaia da 750 V CC per consentire l'utilizzo delle unità del treno D di classe 484 .

630 V DC, quarta rotaia (contatto superiore)

Scintilla proveniente da sotto il treno passeggeri elettrico
Il quarto sistema di binari della metropolitana di Londra
Treno rosso e bianco che entra nella stazione all'aperto, con i passeggeri in attesa sul binario
Binario della metropolitana di Londra , che mostra il terzo e il quarto binario accanto e tra i binari di scorrimento
metropolitana di Londra

La metropolitana di Londra è un grande sistema di metropolitana che opera nella Grande Londra e oltre, comunemente noto come "the Tube". I suoi 408 chilometri (254 mi) sono composti da 11 linee; l'elettrificazione iniziò nel 1890. Fu in gran parte unificato tra il 1900 e il 1910 e nazionalizzato nel 1933, diventando la componente ferroviaria del London Transport (LT). È stato avviato un importante programma di espansione (le "Nuove Opere"), in cui LT ha rilevato diversi rami urbani delle ferrovie principali.

La metropolitana si trova principalmente nel nord di Londra; la sua espansione nel sud di Londra fu limitata dalla geologia sfavorevole al tunneling e dalla vasta rete di linee principali, gran parte della quale veniva elettrificata (vedi "Southern Electric"). La metropolitana utilizza un sistema di elettrificazione a quattro binari relativamente raro . Due binari a scartamento standard sono i binari di scorrimento; la terza rotaia esterna trasporta corrente positiva a +420 V CC e la quarta rotaia interna è il ritorno negativo a -210 V CC, fornendo una tensione di alimentazione di 630 V CC. Il principale vantaggio del sistema a quarta rotaia è che, nelle gallerie con rivestimento metallico (generalmente in ghisa), la corrente di trazione di ritorno non si disperde nel rivestimento provocando corrosione elettrolitica ivi o nelle reti di servizio adiacenti . Significa anche che i due binari di scorrimento sono disponibili esclusivamente per i circuiti di binario .

Le sezioni di superficie utilizzano la quarta rotaia esclusivamente per coerenza operativa: il sistema condivide il binario con Network Rail in più punti. Laddove il binario è condiviso con una terza rotaia da 750 V, la rotaia centrale è collegata alle rotaie di scorrimento e la rotaia esterna è elettrificata a 660 V. Ciò consente a entrambi i tipi di treno di funzionare in modo soddisfacente. La rete suburbana della London & North Western Railway (LNWR) è stata elettrificata in collaborazione con la metropolitana, ma durante gli anni '70 la British Rail ha introdotto le EMU di terza rotaia e le sezioni della rete suburbana LNWR non utilizzate dalla metropolitana hanno avuto il quarto ferroviario rimosso (vedi "London and North Western Railway", sopra).

La Metropolitana ha effettuato studi per valutare l'innalzamento della tensione al di sopra degli attuali 630 V nominali. Le nuove apparecchiature nelle loro sottostazioni consentono un futuro aumento a 750 V nominali standard. Inoltre, anche l'equipaggiamento elettrico dei nuovi treni si basa sull'uso di apparecchiature da 750 V. Quindi, mentre si stanno progettando nuove apparecchiature per il funzionamento a 750 V, nessuna decisione di aumentare la tensione è stata ancora resa pubblica dalla metropolitana.

750 V CC, terza rotaia (contatto inferiore)

Docklands Light Railway

Questo utilizza una terza rotaia composita a contatto inferiore, con un corpo in alluminio e una superficie di contatto in acciaio . Il vantaggio di questo è un binario a bassa resistenza e ad alta capacità di corrente con una superficie in acciaio resistente per la raccolta della corrente. La rotaia può essere circondata da materiale isolante sulla parte superiore e sui lati per ridurre il rischio di folgorazione per il personale ferroviario e gli intrusi. Il sistema di contatto dal basso è meno soggetto allo squilibrio causato dalla neve rispetto al contatto dall'alto.

600 V DC, terza rotaia (contatto superiore)

250 V CC, terza rotaia (contatto superiore)

110 V CC, terza rotaia (contatto superiore)

100 V CC, quattro binari

  • La "monorotaia" sopraelevata al National Motor Museum , Beaulieu utilizza pneumatici in gomma che corrono su due binari metallici, uno su entrambi i lati della guida centrale. Poiché è gommato, richiede due conduttori di corrente e due collettori (da cui la designazione a quattro binari).

Sistemi obsoleti

La Gran Bretagna ha utilizzato in passato diversi sistemi di elettrificazione. Molti di questi risalgono alla prima parte del XX secolo, quando l'elettricità di trazione era in fase sperimentale. Questa sezione descrive ciascun sistema, in ordine decrescente di tensione.

6.600 V, 25 Hz CA, sovraccarico

6.250 V 50 Hz CA, sovraccarico

Durante l'elettrificazione iniziale di parti della rete a 25 kV 50 Hz AC, la soluzione iniziale ai problemi di spazio limitato nelle aree suburbane (a causa di numerosi tunnel e ponti) a Londra e Glasgow è stata quella di utilizzare la tensione più bassa di 6,25 kV. Successivi miglioramenti tecnologici nell'isolamento hanno permesso di convertire queste aree a 25 kV. Le ultime sezioni da 6,25 kV sono state convertite negli anni '80.

Linee di Londra, Tilbury e Southend

La sezione a 6,25 kV andava da Fenchurch Street fino a oltre Barking , con cambi su entrambe le linee Upminster e Tilbury. Anche la sezione tra Chalkwell e Shoeburyness era a 6,25 kV. Il resto era a 25 kV. Le sezioni elettrificate a 6,25 kV sono state convertite a 25 kV nei primi anni '80.

Grandi linee orientali

La linea da Liverpool Street a Southend Victoria era originariamente elettrificata a 1.500 V CC in testa durante gli anni '40 e '50. Durante i primi anni '60, l'intera linea è stata convertita a 6,25 kV AC in testa, mentre la linea principale a est di Shenfield è stata progressivamente elettrificata a 25 kV, con il passaggio a est di Shenfield. All'inizio degli anni '80, la linea fu nuovamente convertita, questa volta a 25 kV.

La linea di Cambridge e le diramazioni da Liverpool Street furono elettrificate all'inizio degli anni '60, con 6,25 kV fino a un passaggio a Cheshunt e 25 kV oltre. Le linee Chingford ed Enfield erano quindi a 6,25 kV in tutto. Questa linea è stata nuovamente convertita completamente a 25 kV nei primi anni '80.

Come parte dell'elettrificazione in poi a Cambridge e Norwich negli anni '80, le locomotive elettriche sono state trasferite su queste rotte dalla rotta della costa occidentale. Queste locomotive non sarebbero state in grado di operare a 6,25 kV.

Rete suburbana di Glasgow

Sul North Clyde, la sezione centrale tra Parkhead e prima di Dalmuir (Clydebank loop) e Westerton (Anniesland loop) era a 6,25 kV, con le sezioni esterne a 25 kV. I rami Bridgeton e Springburn erano quindi a 6,25 kV in tutto. Le sezioni elettrificate a 6,25 kV sono state convertite a 25 kV nei primi anni '80.

Sul South Clyde, la rotta da Glasgow Central attorno al Cathcart Loop era inizialmente a 6,25 kV, con passaggi a 25 kV a Kings Park e Muirend sulle rotte Motherwell e Neilston. Queste linee sono state progressivamente convertite a 25 kV negli anni '70-'80.

3.500 V CC, sovraccarico

Seppellire a Holcombe Brook

Questo fu elettrificato dalla Lancashire and Yorkshire Railway nel 1913 come parte di un sistema di prova per l'esportazione. Il sistema è stato convertito in terza rotaia nel 1918 (vedi sotto ).

1.500 V CC, sovraccarico (storico)

Dopo la prima guerra mondiale, il governo britannico istituì un comitato per indagare sui vari sistemi di elettrificazione ferroviaria; nel 1921, raccomandò che il sovraccarico di 1.500 V CC fosse il futuro standard nazionale. Diversi schemi sono stati implementati sulla sua scia, ma la Grande Depressione e la seconda guerra mondiale hanno fatto sì che fosse fatto pochissimo lavoro. I progressi tecnologici dopo il 1945 hanno fatto sì che il sistema a 25 kV AC sia stato adottato invece per la linea principale della costa occidentale e l'elettrificazione suburbana di Glasgow (come stabilito nel piano di modernizzazione BR 1955 ). Tuttavia, allo stesso tempo, erano state spese (e venivano ancora) spese ingenti somme di denaro per convertire diverse linee a 1.500 V CC.

Manchester, South Junction e ferrovia di Altrincham

Uno schema congiunto LMS e LNER , è stato aperto l'11 maggio 1931. Il successo di questo schema ha influenzato i successivi schemi di elettrificazione di LNER. La linea fu convertita a 25 kV AC nel 1971, ma il tratto tra Altrincham e Trafford Bar (più il tratto tra Trafford Bar e il viadotto Cornbrook) furono successivamente incorporati nel Manchester Metrolink e riconvertito (questa volta a 750 V DC).

Foto in bianco e nero di locomotiva elettrica con cablaggio aereo in una stazione
EM1 (Classe 76) , locomotive elettriche da 1.500 V CC sulla Woodhead Route nel 1954
Manchester–Sheffield–Wath

Conosciuta come la Woodhead Route , la LNER scelse questa linea principale collinare (e trafficata) per la sua prima elettrificazione della linea principale, i cui lavori iniziarono nel 1936. A causa della depressione e della seconda guerra mondiale, non fu completata fino agli anni '50. Dopo il completamento, il governo ha scelto invece di standardizzare su 25 kV AC, lasciando la Woodhead Route e le poche altre linee da 1.500 V DC isolate e non standard. Le locomotive passeggeri sono state vendute nel 1969 e hanno visto un ulteriore servizio nei Paesi Bassi. In una successiva razionalizzazione, BR ha chiuso gran parte di questa rotta a est di Hadfield nel 1981 a favore della linea più meridionale della Hope Valley , che serve più comunità locali. Una sezione della linea tra Manchester, Glossop e Hadfield è rimasta aperta come parte della rete suburbana di Manchester ed è stata gestita da EMU di classe 506 , fino a quando non è stata convertita a 25 kV AC nel dicembre 1984.

Metropolitana di Shenfield

Il LNER ha deciso di elettrificare la sezione da Liverpool Street a Shenfield della Great Eastern Main Line (GEML), nota come metropolitana di Shenfield. I lavori di ingegneria civile iniziarono negli anni '30, ma scoppiò la seconda guerra mondiale. I lavori furono completati nel 1949 ed estesi a Chelmsford e Southend Victoria nel 1956, utilizzando EMU di classe 306 (AM6) . Fu convertito il 4-6 novembre 1960, sulla scia del Piano di ammodernamento BR 1955 , al nuovo standard di 25 kV AC (inizialmente con alcune sezioni a 6,25 kV). Il resto del GEML è stato successivamente elettrificato.

Shildon a Newport

Questa linea andava da Shildon (contea di Durham) a Newport (vicino a Middlesbrough). Il percorso era inizialmente sulla linea 1825 Stockton-Darlington, poi via Simpasture Junction (l'ex ferrovia Clarence) attraverso Carlton, Carlton Junction a Carlton South Junction, Bowesfield West Junction a Bowesfield Junction, attraverso Thornaby e terminando a Erimus Yard (Newport Est). Sulla scia dell'elettrificazione del Tyneside da parte della NER , questa linea per il trasporto del carbone fu elettrificata tra il 1 luglio 1915 e il 1 gennaio 1916 come precursore pianificato per l'elettrificazione della linea principale della NER da York a Newcastle (parte della East Coast Main Line ). Il LNER ha rimosso questo sistema di elettrificazione nel 1935 (tra il 7 gennaio e l'8 luglio); il calo del mercato del carbone rende economicamente impraticabile intraprendere i significativi lavori di rinnovo necessari per continuare l'attività elettrica. Le locomotive sono state immagazzinate per altri percorsi elettrificati.

1.200 V DC, terza rotaia (contatto laterale)

Locomotiva gialla e nera in una stazione coperta
Un treno di classe 504 (1.200 V DC) alla stazione di Manchester Victoria , settimane prima della chiusura per la conversione al sistema di metropolitana leggera Metrolink
Manchester Victoria - Bury

Nel 1916, la linea tra Manchester Victoria e Bury fu elettrificata utilizzando una terza rotaia da 1.200 V CC (contatto laterale). La linea tra Bury e Holcombe Brook, che nel 1913 era stata elettrificata con un sovraccarico di 3.500 V CC, fu convertita a questo sistema nel 1918. Fu abbandonata nel 1991, quando la linea fu convertita in un sistema a 750 V CC ed entrò a far parte del Manchester Metrolink .

650 V CC, in testa

600 V CC, terza rotaia

Tyneside Electrics

Questo è stato elettrificato nel 1904, in risposta alla vasta concorrenza dei nuovi tram elettrici. Il concetto è stato un successo per la North Eastern Railway (NER), un noto pioniere nell'elettrificazione, poiché il numero di passeggeri è tornato ai livelli pre-tram. Quando il titolo ha raggiunto l'aspettativa di vita nel 1937, la rete è stata rimodellata da London and North Eastern Railway (LNER) per riflettere la mutevole composizione industriale e residenziale dell'area. Elettrificato, allo stesso tempo, era il ramo portuale, dove una coppia di locomotive della classe ES1 (ex NER No.1 e 2) furono introdotte nel 1905. Queste locomotive britanniche Thomson-Houston operavano sia dalla terza rotaia che dalla linea aerea. British Rail ha rimosso l'elettrificazione tra il 1963 e il 1967, citando il cambiamento della composizione industriale e demografica dell'area che ha ridotto la necessità di trazione elettrica. Gran parte della rete di Tyneside è stata successivamente rielettrificata, (utilizzando un sovraccarico di 1500 V CC), come la metropolitana di Tyne and Wear .

525 V CC, terza rotaia

Vecchia locomotiva elettrica verde in un museo
NER n. 1 (museo della locomozione, Shildon)
Ferrovia aerea di Liverpool

La Liverpool Overhead Railway è stata una delle prime ferrovie elettriche in Gran Bretagna. La prima sezione, tra Alexandra Dock e Herculaneum Dock , fu aperta nel 1893. La linea collegava il Lancashire e il North Mersey Branch della Yorkshire Railway . Non è mai stato nazionalizzato e chiuso il 30 dicembre 1956 a causa della vasta corrosione in tutta la sua infrastruttura in ferro (ritenuta antieconomica da sostituire).

500 V CC, sovraccarico

500 V CC, terza rotaia

Ferrovia della città e del sud di Londra

L'elettrificazione della City and South London Railway era insolita (rispetto agli schemi successivi) in quanto utilizzava un sistema DC a tre fili. Ciò significava che, sebbene la terza rotaia centrale offset fosse elettrificata a +500 volt nel tunnel in direzione nord, era elettrificata a -500 volt nel tunnel in direzione sud. I motori delle locomotive e le lampade elettriche ad incandescenza nelle carrozze funzionavano, indipendentemente dalla polarità dell'alimentazione. Il sistema a tre fili è stato adottato perché il sistema iniziale era alimentato direttamente dalle dinamo nella centrale elettrica di superficie all'estremità della linea di Stockwell. Era importante minimizzare il più possibile la caduta di tensione, tenendo presente la pendenza piuttosto ripida in avvicinamento alla stazione di King William Street .

440 V CC, terza rotaia

Ferrovia dell'ufficio postale di Londra

Metropolitana sotto Londra gestita dall'ufficio postale . Operativo tra il 1927 e chiuso nel 2003. Parzialmente riaperto come attrazione turistica nel 2017.

Guarda anche

Riferimenti

Ulteriori letture

525 V CC, terza rotaia

  • Scatola, Charles E. (1959). Ferrovia aerea di Liverpool . Mondo ferroviario Ltd.
  • Gahan, John W. (1992). Diciassette stazioni a Dingle - La ferrovia sopraelevata di Liverpool ricordata . Countyvise e Avon-Anglia. ISBN 0-907768-20-2.
  • Bolger, Paul (1992). The Docker's Umbrella - Una storia della ferrovia aerea di Liverpool . La stampa Bluecoat. ISBN 1-872568-05-X.
  • Jarvis, Adrian (1996). Ritratto della ferrovia aerea di Liverpool . Ian Allan. ISBN 0-7110-2468-5.

630 V CC, quarto binario

650 V DC, terza rotaia

750 V CC, terza rotaia

1.500 V CC, sovraccarico

  • Appleby, KC (1990). Shildon-Newport in retrospettiva . Lincoln: corrispondenza ferroviaria e società di viaggio. ISBN 0-901115-67-3.
  • Dixon, Frank (1994). La giunzione del sud di Manchester e la ferrovia di Altrincham . La stampa di Oakwood. ISBN 0-85361-454-7.

6,6 kV 25 Hz CA, sovraccarico

  • Goslin, Geoff (2002). Ferrovia elettrica sopraelevata di Londra - L'elettrificazione aerea suburbana LBSCR 1909-1929 . Connor & Butler Ltd. ISBN 978-0-947699-35-2.

25 kV 50 Hz CA, sovraccarico

  • Nock, OS (1966). La nuova ferrovia britannica . Ian Allan.
  • Nock, OS (1974). Da Euston elettrico a Glasgow . Ian Allan. ISBN 0-7110-0530-3.
  • Boocock, Colin (1991). Elettrificazione della costa orientale . Ian Allan. ISBN 0-7110-1979-7.
  • Semmens, Peter (1991). Elettrificazione della rotta della costa orientale . Patrick Stephens Ltd. ISBN 0-85059-929-6.
  • Glover, John (2003). elettrico orientale . Ian Allan. ISBN 0-7110-2934-2.

link esterno