Verteilte Leistung - Distributed power
Im Schienenverkehr ist Distributed Power ( DP ) ein Oberbegriff, der sich auf die physikalische Verteilung – an Zwischenpunkten über die gesamte Länge eines Zuges – einzelner Triebkraftgruppen bezieht. Solche "Gruppen" können einzelne Einheiten oder mehrere Gruppen sein und werden von der führenden Lokomotive ferngesteuert. Die Praxis ermöglicht es, Lokomotiven überall innerhalb der Länge eines Zuges zu platzieren, wenn der Standardbetrieb mit mehreren Einheiten (MU) unmöglich oder unpraktisch ist. DP kann drahtlos (RF-Konnektivität) oder drahtgebunden (trainlined) erreicht werden. Kabelgebundene Systeme verschiedener Anbieter nutzen die bereits vorhandene Verkabelung eines ECP- Zuges.
Geschichte
Seit den 1960er Jahren wird die verteilte Stromversorgungstechnologie für Eisenbahnen von einem Unternehmen dominiert, Harris Controls (ursprünglich Harris Corporation – Division Controls & Composition, später von General Electric gekauft – die Division, die heute als GE Transportation bekannt ist), die ein patentiertes Funkgerät hergestellt und vermarktet hat. Steuerungssystem mit dem Handelsnamen Locotrol , das heute weltweit das vorherrschende drahtlose DV-System ist.
Aus den Anfängen der SCADA- Technologie zur Fernsteuerung von Pipelines und Stromversorgern und einem frühen Konzept des Southern Railway-Präsidenten DW Brosnan, war Locotrol ein Produkt der North Electric Company (Galion, Ohio), das später gekauft wurde von Radiation Inc. (Melbourne, Florida) und wiederum gekauft von Harris Corporation (ebenfalls mit Hauptsitz in Melbourne, FL). Die aufkommende Technologie wurde erstmals 1963 auf der Südbahn getestet und 1965 wurden die ersten Produktionssysteme auf der Südbahn installiert.
In den Anfangsjahren dieser Technologie hatte Wabco auch – für relativ kurze Zeit – ein konkurrierendes System namens „RMU“ (Remote Multiple Uniter), das auf einigen nordamerikanischen Eisenbahnen installiert wurde. Dieses System setzte sich jedoch nicht durch und wurde bald nicht mehr hergestellt. Vor der Einführung des geschützten Namens "Locotrol" durch North Electric wurde das Produkt als "RCE" (Radio Controlled Equipment) oder "RCS" (Radio Control System) und die Lead- und Remote-Einheiten als "Master" und " Sklave". Die umgangssprachlichen Begriffe "Master" und "Slave" wurden jedoch vom Hersteller nicht formal verwendet. In einigen US-Eisenbahnen werden Locotrol-Züge als "Funkzüge" bezeichnet.
Vorteile und Nachteile
Der größte Vorteil von Distributed Power-und der Grund für die Entwicklung des ursprünglichen Konzept ist die Reduzierung der Ziehgetriebekräfte Entwurf, einen Großhandel Zunahme der Größe der Züge ermöglicht ohne Einzugs Gang Stärke überschreitet, durch die Verwendung von mittel- oder Lokomotiven am Ende des Zuges. Es gibt auch potenzielle Vorteile bei der Zugabfertigung. Über ein wellenförmiges Gleisprofil kann ein geschickter Bediener die relativen Leistungsabgaben (sowie dynamische und Druckluftbremsanwendungen) manipulieren, um das Ein- und Auslaufen des Kupplungsspiels im gesamten Zug zu minimieren.
Reduzierte Zugkräfte entlang eines Zuges reduzieren die Querkraft zwischen Rad und Schiene in Kurven, wodurch Kraftstoffverbrauch und Verschleiß verschiedener Fahrwerkskomponenten sowie die Möglichkeit einer "Stringline"-Entgleisung reduziert werden.
Ein weiterer Vorteil ist der schnellere Einsatz von Druckluftbremsen . Da die gesamte Bremssteuerung eines konventionellen Zuges am Kopfende eingerichtet ist, kann es mehrere Sekunden dauern, bis sich Bremsleitungsdruckänderungen, die von der Bedienungsperson eingeleitet werden, entlang des Zuges ausbreiten. Beim funkgesteuerten DP-Betrieb werden die Bremsen an entfernten Lokomotiven fast gleichzeitig mit dem Befehl an der Führungslokomotive eingestellt, wodurch eine gleichmäßigere Reaktion der Luftbremse im gesamten Zug gewährleistet wird.
Der Hauptnachteil ist die erforderliche Betriebszeit und die erforderliche Gleiskonfiguration, um zusätzliche Lokomotiveinheiten hinzuzufügen und zu entfernen. Sekundäre Nachteile sind die Kosten, die mit der Ausrüstung von Lokomotiven mit der zusätzlichen Steuervorrichtung verbunden sind, und die Möglichkeit des zeitweiligen Verlusts des Telemetriesignals. Letzteres ist als "Kommunikationsunterbrechung" bekannt und wird durch ausfallsichere Softwareprogrammeinschlüsse bewältigt.
Technologie
Distributed Power sollte nicht mit Multiple Unit Operation verwechselt werden, die im Allgemeinen bei allen Lokomotiven im Besitz und Betrieb von Eisenbahnen zu finden ist, die mehrere Lokomotiven direkt über MU-Kabel und Druckluftbremsen-Steuerleitungen miteinander verbinden. Der MU-Betrieb in Nordamerika ist so ausgelegt, dass zwei beliebige so ausgerüstete Lokomotiven unabhängig von Alter und Hersteller miteinander gekoppelt und von einem Bediener im Führerstand der Führungseinheit als eine einzige Lokomotive betrieben werden können. Dies erfolgt über ein 27-poliges MU-Kabel und den Anschluss von drei zusätzlichen Luftleitungen getrennt von der Bremsleitung (manchmal auch „Zugleitung“ genannt). DP ist eine völlig separate Anordnung zur Steuerung von Lokomotiven, die physisch von der/den Haupteinheit(en) getrennt sind und daher nicht über Multiple-Uniting verbunden werden können.
Die erste Lokomotive an der Spitze des Zuges wird als "Lead Unit" bezeichnet, und "Remote Units" können sich an verschiedenen Positionen im gesamten Zug befinden. Jede DP-Remote-Einheit kann mit anderen Einheiten an dieser Position MU-verbunden werden, um eine "Remote-Einheit" oder mehrere Remote-Einheiten bereitzustellen.
Die Einrichtung und Verbindung der DP-Lead- und Remote-Einheiten ist ziemlich einfach, und die Druckluftbremsen der Remote-Einheiten müssen auch richtig konfiguriert werden, damit das System richtig funktioniert. Das System wählt während des Verbindungsvorgangs automatisch eine verfügbare Frequenz, so dass andere DP-Züge in der Nähe nicht betroffen sind. In einem überfüllten Hof oder in hügeligem oder bergigem Gelände ist es nicht ungewöhnlich, dass die Verbindung vorübergehend verloren geht und einige (normalerweise kurze) Zeit zum Wiederherstellen benötigt wird.
Solange keine Not- oder Strafbremsung erfolgt, die die Verbindung aufhebt, stellt das System automatisch wieder eine Verbindung her oder der Bediener kann versuchen, die Verbindung manuell wiederherzustellen. Ursprünglich würde der Verbindungsverlust dazu führen, dass die Remote-Einheiten in ihrer letzten befohlenen Gas- oder dynamischen Bremsposition verbleiben. Bei späteren Systemversionen und Software-Updates wird die Energieeinstellung der Remote-Einheit normalerweise auf Notch 4 reduziert, wenn die Verbindung verloren geht.
Obwohl die DP-Signale vom Lead an die Remote-Einheiten (und umgekehrt) nominell "momentan" sind, dauert es in der Realität im Allgemeinen mindestens einige Sekunden, bis eine Remote-Einheit auf ein Signal vom Lead reagiert und die Statusänderung angezeigt wird auf dem DP-Display im Führerstand der Lead-Lok.
Dezentrale Energie konnte ursprünglich nur an einer Zwischenstelle innerhalb eines Zuges bereitgestellt werden. Diese Vorläufersysteme (Locotrol 102-105 und Locotrol II) erforderten, dass ein Funkrelaiswagen über eine Standard-MU-Überbrückungskabel an die Fernlokomotive(n) angeschlossen wurde, um die Funksteuerbefehle bereitzustellen und Rückmeldesignale zu ermöglichen. Später entwickelte sich Locotrol II zum „Universal“-System, bei dem die Funksteuerung an den Lokomotiven selbst installiert werden konnte. Mit dieser Option wurde der Relaiswagen – verschiedentlich als RCU (Remote Control Unit) oder LRC (Locomotive Remote Control) bezeichnet – überflüssig gemacht.
Locotrol III war die nächste Entwicklung, die sowohl mit dem Knorr-Bremse / New York Air Brake CCB als auch mit der elektronischen EPIC-Bremsausrüstung von Wabtec kompatibel ist und mehrere Remote-Einheiten wie oben beschrieben anordnet. Die neueste Version dieser Ausrüstung ist LEB (Locotrol Electronic Brake), die die Locotrol-Technologie von GE mit der CCBII- Bremse von KB/NYAB integriert .
Benutzer
Distributed Power (als "Locotrol") wird in den Vereinigten Staaten und Kanada , China , Australien (Queensland, der Pilbara- Region von Westaustralien und im Südwesten von Westaustralien), Brasilien, Deutschland, Russland, Japan und Südafrika verwendet . Es ist (oder war) auch in Indien, Mauretanien und Mexiko im regulären Zugbetrieb und hat es sowohl im vor- als auch nachrevolutionären Iran fast in Betrieb genommen.
Im Süden von Westaustralien wird Locotrol eher in der „Top-and-Tail“-Konfiguration als speziell für den Langzugbetrieb eingesetzt. Mit dem Aufkommen von elektronisch gesteuerten pneumatischen Bremsen ( ECP ) – entweder kabelgebunden oder funkgesteuert – und integrierter Elektronik für die Lokomotivsteuerung und die Anzeigesysteme der Führerstandsanzeige kann DP jetzt über die ECP-Bremskommunikationsmedien und andere Hersteller bereitgestellt werden sind in der Lage, diese Fähigkeit bereitzustellen. Ein neueres DP-System von Wabtec namens PowerLink (das entweder kabelgebunden oder drahtlos sein kann) ist in Queensland auf Schmalspur-Kohlezügen und im Norden von Westaustralien auf Normalspur-Eisenerzzügen im Einsatz.
Verteilte Stromversorgung in einer kabelgebundenen Konfiguration (unter Verwendung der ECP-Zugleitung) wird im nordamerikanischen und australischen Schwerlastverkehr immer häufiger eingesetzt.
Andere ähnliche Operationen
Top & Tail ist ein Ausdruck, der verwendet wird, um einen Vorgang zu beschreiben, bei dem sich an jedem Ende des Zuges eine Lokomotive befindet, normalerweise um den Richtungswechsel an einer Endstelle zu erleichtern, an der es nicht möglich ist, die Triebkraft "um" den Zug herum zu fahren (dh die Lokomotiven von einem Ende des Zuges zum anderen tauschen); diese Anordnung wird nicht speziell verwendet, um längere oder schwerere Züge zu betreiben. Der "Top-and-Tail"-Betrieb wird bei verteilter Leistung im Allgemeinen nicht verwendet, obwohl eine solche Konfiguration als solche verwendet werden könnte. Eine Anwendung einer Top-and-Tail-Konfiguration mit verteilter Leistung war im Wheatbelt von Westaustralien, wo Locotrol verwendet wurde, um eine Betriebslösung bereitzustellen, anstatt die Zuggröße zu erhöhen.
Die Beschreibung sollte nicht mit "Gegenzug" verwechselt werden, der sich speziell auf eine Zugkonfiguration (normalerweise in Verbindung mit Personenzügen) bezieht, bei der sich die Triebkraft nur an einem Ende des Zuges befindet. In dieser letzteren Konfiguration kann der Zug von dem "nicht angetriebenen" Ende betrieben werden, indem eine Bedienposition (der "Fahrerwagen") verwendet wird, die sich an diesem Ende des Zuges befindet.
Verteilte Traktion
In einem verteilten Traktionssystem gibt es keine Lokomotiven, sondern die Kraft wird durch mehrere Traktionsmotoren entlang des Zuges verteilt . Ein Beispiel für dieses System ist ein elektrischer Triebzug .
Siehe auch
Verweise
Externe Links
- RailWA: Locotrol Workings – Bilder vom Locotrol-Betrieb im Süden von Westaustralien