La evolución histórica de las locomotoras eléctricas

En 1835, Strattin y Becker en los Países Bajos intentaron construir un pequeño vehículo ferroviario de dos ejes propulsado por baterías. En 1842, el escocés R. Davidson construyó por primera vez una locomotora eléctrica de ancho estándar de 5 toneladas alimentada por 40 baterías. Debido a que el motor es relativamente primitivo, la locomotora apenas puede funcionar. En 1879, el alemán W. von Siemens condujo una pequeña locomotora eléctrica que él mismo diseñó, arrastrando tres vagones que transportaban a 18 pasajeros para actuar en el Salón de Verano de Berlín. La locomotora funciona con un generador externo de 150 V CC y la energía se entrega a la locomotora a través de un tercer riel aislado entre los dos rieles. Esta fue la primera prueba exitosa de una locomotora eléctrica. El uso comercial de locomotoras eléctricas se inició en el Ferrocarril Subterráneo. En 1890, en Londres, Inglaterra, se utilizaron por primera vez locomotoras eléctricas para arrastrar vehículos en el ferrocarril subterráneo de 5,6 kilómetros de longitud. La locomotora eléctrica principal se utilizó en la sección del túnel ferroviario de Baltimore en los Estados Unidos en 1895. Tiene 675 voltios CC, un peso muerto de 97 toneladas y una potencia de 1070 kilovatios. A finales de 19, Alemania probó locomotoras eléctricas de CA. En 1903, una locomotora eléctrica de CA trifásica alemana estableció un récord de alta velocidad de 210,2 kilómetros por hora. China utiliza locomotoras eléctricas de 1500 V CC en la mina de carbón de Fushun, 1914. El cuerpo principal de la locomotora eléctrica ferroviaria adopta un sistema de corriente monofásico CA 25000 V 50 Hz. En 1958 se fabricó la primera locomotora eléctrica Shaoshan con rectificación del tubo de encendido. En 1968, se transformó con éxito un rectificador de silicio, llamado "Shaoshan 1", con una potencia continua de 3780 kW. Las locomotoras eléctricas de línea principal se están desarrollando hacia una alta potencia, alta velocidad y durabilidad. La velocidad de las locomotoras eléctricas de pasajeros ha aumentado de 160 kilómetros por hora a 200 kilómetros por hora y avanza hacia los 250 kilómetros por hora.

Los sistemas de voltaje de las locomotoras eléctricas fabricadas por varios países son complejos, lo que las hace incómodas para el transporte ferroviario internacional. En los últimos años se han determinado a nivel internacional varias tensiones estándar para locomotoras eléctricas. Los voltajes de CC son 600 V, 750 V, 1500 V y 3000 V. El voltaje de CA monofásico es de 6250 voltios, la frecuencia de alimentación es de 50 o 60 Hz, el voltaje es de 15000 voltios, la frecuencia de alimentación es de 25000 voltios, la frecuencia de alimentación es de 50 o 60 Hz, etc. Uno de los beneficios del uso de locomotoras eléctricas es la reducción de la contaminación, incluidos los gases de escape producidos por las locomotoras de vapor y diésel durante su funcionamiento. Las centrales eléctricas utilizadas para electrificar los ferrocarriles controlan las emisiones cuando utilizan combustibles fósiles y también pueden utilizar energía eólica o hidroeléctrica poco contaminante. En términos de ruido, las locomotoras eléctricas son mucho más silenciosas que las diésel y pueden acortar aún más el tiempo de viaje.

En términos de prestaciones, al no necesita llevar un voluminoso motor de combustión interna y combustible como una locomotora diésel, es mejor que una locomotora diésel en términos de aceleración, desaceleración y alta velocidad, y su Se reduce el propio peso. La desventaja de las locomotoras eléctricas es que no tienen fuente de energía y la electricidad proviene de cables externos. En caso de un corte de energía causado por fuerza mayor como desastres naturales o guerra, el sistema no podrá funcionar e incluso puede provocar un accidente.

Por lo tanto, aunque las locomotoras eléctricas tienen muchas ventajas, todavía no pueden sustituir por completo a las locomotoras diésel tradicionales.

La energía híbrida es un compromiso que implica añadir un generador diésel de emergencia a una locomotora eléctrica para hacer frente a cortes repentinos de energía.

En comparación con las locomotoras eléctricas descentralizadas, el rendimiento de aceleración y desaceleración es ligeramente inferior al de las locomotoras eléctricas y no son adecuadas para desplazamientos o autobuses lanzadera que deben estacionar distancias cortas.