Clase sudafricana 18E, Serie 1 - South African Class 18E, Series 1

Clase sudafricana 18E, Serie 1
SAR Clase 18E Serie 1 18-224.JPG
8-224, Ladysmith, KwaZulu-Natal , 5 de agosto de 2007
Tipo y origen
Tipo de potencia Eléctrico
Diseñador Unión carruaje y vagón
Constructor Transwerk
Transnet Rail Engineering
Modelo Spoornet 18E
La fecha de construcción 2000-2009
Total producido 446
Especificaciones
Configuración:
 •  AAR cama y desayuno
 •  UIC Bo'Bo '
 • Commonwealth Bo-Bo
Calibre Calibre de capa de 3 pies 6 pulg ( 1067 mm )
Diámetro de la rueda 1.220 mm (48,0 pulgadas)
Distancia entre ejes 11.279 mm (37 pies 0,1 pulgadas)
 •  Bogie 3.430 mm (11 pies 3,0 pulgadas)
Centros de pivote 7.849 mm (25 pies 9,0 pulgadas)
Zapatos panto 6972 mm (22 pies 10,5 pulgadas)
Longitud:
 • Sobre acopladores 15.494 mm (50 pies 10,0 pulgadas)
 • Cuerpo 14,631 mm (48 pies 0 pulgadas)
Anchura 2.896 mm (9 pies 6,0 pulgadas)
Altura:
 • Pantógrafo 4.089 mm (13 pies 5,0 pulgadas)
 • Peso corporal 3.937 mm (12 pies 11,0 pulgadas)
Peso de la locomotora 88,904 kg (196,000 libras) máximo
Sistema / s eléctricos 3 kV DC catenaria
Recogida (s) actual (es) Pantógrafos
Freno loco Aire y reostático
Frenos de tren Aire y Vacío
Acopladores Nudillo AAR
Carrera
Operadores
Ferrocarril de carga Spoornet Transnet
PRASA
Clase Clase 18E
Numero en clase 446
Números 18-001 a 18-420
18-500 a 18-525
Entregado 2000-2009
Primer intento 2000

La Spoornet Clase 18E, Serie 1 de 2000 es una locomotora eléctrica sudafricana .

A partir de 2000, Spoornet se embarcó en un programa para reconstruir locomotoras Clase 6E1 en locomotoras Clase 18E, Serie 1. La mayoría de las Clase 6E1 que previamente habían sido reclasificadas o modificadas a Clase 16E o Clase 17E, respectivamente, también fueron reconstruidas a Clase 18E.

Fabricante

La locomotora eléctrica de 3 kV DC Clase 6E1 fue construida para los Ferrocarriles de Sudáfrica (SAR) por Union Carriage & Wagon (UCW) en Nigel, Transvaal, con el equipo eléctrico suministrado por General Electric Company (GEC). Se entregaron once series de Clase 6E1 entre 1969 y 1984, con un total de 960 unidades construidas. UCW no asignó números de constructor a las locomotoras que construyó para el SAR, pero usó los números de unidad SAR para su mantenimiento de registros.

Reconstrucción

La reconstrucción a la Clase 18E, Serie 1 fue realizada por Transwerk, posteriormente rebautizada como Transnet Rail Engineering (TRE) y luego Transnet Engineering (TE), en sus talleres de Koedoespoort en Pretoria . La reconstrucción a locomotoras Serie 1 cesó en 2009, con 446 unidades reconstruidas de locomotoras Clase 6E1, Serie 6 a 11, numeradas en los rangos de 18-001 a 18-420 y 18-500 a 18-525 .

Rack de freno en clase 18E no. 18-089

Dado que probablemente al comienzo del proyecto no se pretendía reconstruir prácticamente toda la flota de Clase 6E1 a Clase 18E, la mayoría de las primeras reconstrucciones se realizaron en la flota más nueva de Clase 6E1, Serie 8 a 11. Una de las razones fue que estas series, números E1896 y superiores, ya tenían un sistema de frenos de bastidor de equipo neumático, comúnmente conocido como una cremallera de freno, similar al previsto para la Clase 18E, que reduciría el costo unitario total de reconstrucción.

Otra consideración fue posiblemente que su carrocería generalmente requería reparaciones menos pesadas que los modelos más antiguos en términos de óxido y otros daños, como paneles y marcos doblados.

Consideraciones similares posiblemente también se aplicaron cuando las antiguas Clase 6E1 de las Series 6 y 7 comenzaron a reconstruirse en 2003, ya que estas unidades en el rango de números de E1646 a E1895, usaban la misma válvula de freno que la de la Clase 18E. El resultado para 2013, sin embargo, fue una flota de Clase 18E ya envejecida y Clase 6E1 antigua, la última en su mayoría de la Serie 6 y modelos anteriores.

Orientación

La Clase 6E1 era una locomotora de doble cabina y tenía una escalera de acceso al techo en un solo lado, justo a la derecha de la puerta de acceso a la cabina. El extremo de la escalera de acceso al techo estaba marcado como no. 2 fin. Un pasillo a lo largo del centro de la locomotora conectaba las cabinas, que son idénticas aparte del hecho de que el freno de mano se encuentra en la cabina 2.

La locomotora Clase 18E reconstruida, por otro lado, es una unidad de cabina única ya que la cabina 1 fue despojada de todos los controles durante la reconstrucción para tener equipo adicional y un inodoro químico instalado. Dado que el nivel de ruido de la cabina de conducción tenía que ser inferior a 85 decibeles, la cabina 2 se seleccionó como cabina de conducción de Clase 18E, principalmente por su menor nivel de ruido en comparación con la cabina 1, que está más cerca y más expuesta al ruido y las vibraciones del compresor. Otro factor fue la proximidad más cercana de la cabina 2 al panel de interruptores de bajo voltaje. El hecho de que el freno de mano estuviera ubicado en la cabina 2 no fue un factor decisivo, pero se consideró un beneficio adicional.

Placa de información de actualización 18-017

En algunas reconstrucciones tempranas, una placa pequeña, aproximadamente del tamaño de un paquete de cigarrillos y grabada con la información de actualización, se colocó en la pared de la cabina en la cabina 1 junto a la abertura de ventilación del compresor. El espécimen representado es un error con respecto a la serie original Clase 6E, que era S11 en el caso del no. E2167.

Sistemas de freno

Frenos de aire

Las locomotoras Clase 6E1 se construyeron con un sistema de frenos de aire, que consta de varias válvulas conectadas entre sí con tuberías, comúnmente conocido como sistema de frenos de “cuadro de bicicleta”. La tubería de aire comprimido pasa a través del travesaño y otros miembros y luego en un patrón en zig-zag debajo de la panza de la locomotora para extender su longitud, lo que permite que la cantidad máxima de humedad se condense en el camino hacia los depósitos. Como resultado, tiene múltiples conexiones de tubería. Una debilidad del sistema era que, después de un accidente o incluso de un acoplamiento duro, estas tuberías tendían a desarrollar fugas en las juntas que eran extremadamente difíciles de reparar.

Tuberías de aire comprimido

Cuando las locomotoras Clase 6E1, Serie 7 y anteriores comenzaron a reconstruirse, fue necesario adaptarlas con un bastidor de equipo de freno o una cremallera de freno. Dado que esto ya aumentó el costo de reconstrucción por unidad, se decidió desviar simultáneamente la tubería del compresor lejos del travesaño y otros miembros hacia el exterior de la carrocería en el lado derecho de la locomotora, desde abajo y hacia la derecha de la puerta de la cabina. hasta justo antes de la segunda tapa de la caja de arena desde la parte trasera. Una ventaja adicional fue que la tubería funcionaría más fría y se condensaría más humedad en el camino hacia los depósitos. No se realizó la misma modificación en las locomotoras que fueron reconstruidas a partir de la Clase 6E1, Serie 8 y posteriores.

Frenos dinámicos

Las locomotoras Clase 6E1 estaban equipadas con frenos regenerativos. Con el frenado regenerativo, la energía generada por los motores de tracción es disipada por los bancos de rejilla de resistencias en las subestaciones, cuando no es absorbida por otras locomotoras en el mismo tramo eléctrico. Un obstáculo fue que el equipo de regeneración en muchas de las subestaciones a lo largo de la ruta no era confiable. Dado que no había garantía de que otro tren estuviera en el mismo tramo para absorber la energía regenerada, siempre existía el riesgo de que la tensión de línea superara los 4,1 kV, lo que haría que la subestación o la locomotora se dispararan.

Como resultado, las locomotoras Clase 18E reconstruidas estaban equipadas con frenado reostático en lugar de frenado regenerativo. Con el frenado reostático, la energía generada por los motores de tracción es disipada por las rejillas de resistencias de la propia locomotora. El frenado reostático de la Clase 18E fue superior y muy fiable para trenes de mayor velocidad, en comparación con el frenado regenerativo de las antiguas locomotoras de las Clases 6E1 y 17E.

Bogies

Clase 6E1 Serie 2 a 11 bogies

La Clase 6E1 fue construida con sofisticados enlaces de tracción en sus bogies. Junto con el sistema electrónico de detección de deslizamiento de las ruedas de la locomotora, estos puntales de tracción, montados entre los enlaces de los bogies y el cuerpo de la locomotora y denominados coloquialmente patas de saltamontes, garantizan la máxima transferencia de potencia a los rieles sin provocar el deslizamiento de las ruedas reduciendo la adherencia del bogie delantero y aumentando la del bogie trasero hasta en un 15% al ​​arrancar.

Durante la reconstrucción, todos los bogies y motores de tracción se sometieron a una renovación completa. Los motores de tracción se probaron uno tras otro para garantizar la calidad.

Nuevo equipamiento

La reconstrucción incluyó la instalación de la tecnología de control por microprocesador de Alstom . Los nuevos equipos de la locomotora Clase 18E totalmente renovada incluyen lo siguiente:

  • Un transductor para transmitir el vacío y la presión del aire comprimido a una señal eléctrica.
  • Módulos de resistencia principal de doble propósito que sustituyeron al sistema de resistencia de aceleración y que se utilizan para el motor y el frenado reostático. Los sopladores de resistencia utilizan motores de CA que se alimentan a través de inversores.
  • Un transformador de corriente CC (DCCT) que mide la corriente que fluye hacia y desde ciertos equipos, como los motores de tracción o la corriente total de la línea aérea.
  • Un divisor de potencial para medir el voltaje en los equipos aéreos y los motores de tracción.
  • Una unidad de procesamiento principal (MPU) ubicada en el compartimiento 1 de alta tensión, utilizada para el control primario (maestro) de la locomotora.
  • Módulos de entrada-salida remotos (RIOM) ubicados en el compartimento de alta tensión 2, en el panel de baja tensión y el compartimento de conducción, utilizados para el control secundario (esclavo) de la locomotora.
  • Dos unidades de visualización digital (DDU) montadas en la consola de conducción para mostrar, por ejemplo, información como velocidad, consumo de corriente y voltaje disponible, consumo de corriente de los motores de tracción en cada bogie, corriente de frenado reostática generada por bogie, así como información de rendimiento sobre todas las locomotoras del conjunto formado.
  • Protección contra exceso de velocidad que abrirá automáticamente los interruptores de línea si cualquier par de ruedas patina y se excede una velocidad de 95 kilómetros por hora (59 millas por hora).
  • La cabina y la consola del conductor recibieron mucha atención para garantizar la comodidad y seguridad de la tripulación. Incluyó la instalación de un acondicionador de aire y ventanas que ofrecen una mejor protección contra las rocas lanzadas por los vagabundos de la vía.

Baterías

A partir de 2009, en un intento por reducir el robo, el banco de baterías de 110 V se trasladó desde los lados de la locomotora debajo del bastidor y entre los bogies hasta la cabina 1, donde el inodoro ocupaba menos de la mitad del espacio disponible. Esto parece haberse hecho solo con los números 18-510 y posteriores. Las características de identificación son una pequeña rejilla a la izquierda de la parte inferior de la puerta lateral de la cabina 1 y, en la mayoría de los casos, los bastidores restantes de la caja de la batería sin cubiertas laterales.

Apariencia

Identificación de características

La característica visual más obvia para distinguir la Clase 18E de la Clase 6E1 son las ventanas del conductor llenas en la parte trasera, donde está instalado el inodoro. En las primeras reconstrucciones, como se observó hasta el no. 18-012 , la pequeña ventana del lado del conductor se dejó en su lugar como ventana de inodoro, pero la mayoría de ellas también se han llenado desde entonces. El parabrisas trasero restante todavía tiene el borde superior inclinado de los parabrisas 6E1, pero los nuevos parabrisas delanteros en la Clase 18E son rectangulares.

A los lados, las distinciones visuales obvias de la Clase 6E1 son la izquierda de las dos rejillas grandes que se quitó, con la abertura llena, dos nuevas rejillas grandes que se instalan en los lados inferiores centrales para servir como tomas de aire para el reostático. ventiladores de resistencia de frenado y una puerta de acceso grande a uno de los compartimentos de alta tensión, que se instala en lugar de la ventana pequeña más a la derecha que estaba en el lado superior de la Clase 6E1. En algunas locomotoras de la Clase 18E, una o más de las ventanas pequeñas restantes se ampliaron ligeramente verticalmente. En el lado izquierdo, las tomas de aire para el aire acondicionado en la cabina están instaladas entre los tres escalones superiores de la escalera de acceso al techo.

Las locomotoras que fueron reconstruidas de la Clase 6E1, Serie 6 y 7, tienen parte de la tubería de aire comprimido hundida en un hueco que corre a lo largo de la parte trasera del borde inferior de la carrocería en el lado derecho de la locomotora, el lado opuesto al lado de la escalera de acceso al techo . En las locomotoras que fueron reconstruidas de la Clase 6E1, Serie 8 a 11, esta tubería no fue desviada.

Identificación de linaje

Todas las características que distinguen a las locomotoras Clase 6E1, Serie 6 a 11 entre sí, todavía están presentes en las reconstrucciones Clase 18E, lo que hace posible determinar visualmente el origen Clase 6E1 de la mayoría de las locomotoras Clase 18E. En las imágenes siguientes se muestran ejemplos.

  • Los lados lisos de las locomotoras ex Series 6 y 7 y, en las Class 18E reconstruidas a partir de ellas, el tubo de aire comprimido empotrado en el lado derecho.
  • El agua de lluvia gotea sobre las pequeñas rejillas inmediatamente a la derecha de la puerta lateral, que solo se instaló en la Serie 6 y posteriores Clase 6E1.
  • La puerta de la trampilla grande a cada lado, debajo de la segunda ventana pequeña a la derecha de la puerta lateral en el lado de la escalera de acceso al techo, y debajo de la primera ventana inmediatamente a la derecha de la puerta en el lado opuesto, en ex Series 8 a 11 locomotoras.
  • Los orificios de drenaje de la bajante de agua de lluvia en los lados inferiores de las locomotoras ex Series 9 a 11. Al igual que en las locomotoras pre-reconstruidas, estos agujeros suelen estar cubiertos por los llamados cangilones, pero estas cubiertas están ausentes en varias unidades.
  • Las puertas de los extremos, que están al ras con los marcos de las puertas en las locomotoras ex Series 6 a 8, y empotradas en los marcos de las puertas en las locomotoras ex Series 9 a 11;
  • La pequeña ventana lateral en el lado del asistente del conductor, que se omitió en las locomotoras ex Series 9 a 11;
  • Las esquinas cuadradas en todas las puertas de las locomotoras ex Series 6 a 8, con un burlete en la parte inferior, y las esquinas redondeadas y sin burletes en todas las puertas de las locomotoras ex Series 9 a 11;
  • Las puertas laterales con:
    • manijas de puerta montadas en el medio de la puerta en locomotoras ex Serie 6 y primeras Serie 7;
    • manijas de montaje bajo con una manija tipo tirador de cajón en el nivel de la puerta central en locomotoras ex posteriores Serie 7 y Serie 8; y
    • dos manijas de pestillo interconectadas en el exterior, una manija montada cerca del nivel del piso y la otra al nivel de la puerta central, en locomotoras ex Clase 6E1 Series 9 a 11.

Operación

La locomotora se controla mediante resistencias sobre las que se cae la tensión en una configuración de circuitos eléctricos en serie y en paralelo. Los disyuntores que conmutan estos circuitos funcionan con una potencia y un voltaje muy altos y son todos operados neumáticamente con fines de aislamiento. Se requiere aire comprimido para abrir o cerrar las acciones del interruptor y también se usa aire para el interruptor de leva de campo débil , que también conmuta bajo corrientes muy altas.

Al arrancar y en las muescas bajas, la mayor parte del voltaje cae sobre los bancos de resistencias y los cuatro motores de tracción están en serie. A medida que el controlador sube, algunos de los bancos de resistencias se cortan a través de los interruptores operados neumáticamente y el voltaje aumenta en los motores de tracción. Cuantas más resistencias se corten a medida que el controlador aumenta, más potencia desarrollarán los motores de tracción. A alrededor de 22 a 28 kilómetros por hora (14 a 17 millas por hora), la locomotora cambia a una combinación en paralelo, donde los dos motores de tracción por bogie están en un circuito eléctrico en serie, mientras que los dos bogies están en un circuito eléctrico en paralelo. Finalmente, cuando se cortan todas las resistencias, la locomotora está funcionando en campo completo.

Las locomotoras en un conjunto compuesto se cambian automáticamente entre el modo en serie y en paralelo, en función de la velocidad, la tensión aérea y la fuerza electromotriz (EMF). El conductor puede seleccionar "retención en serie" para forzar a algunas o todas las locomotoras en el conjunto consistente a permanecer en modo serie cuando la tensión aérea es baja. Si no se hace nada, algunas de las locomotoras se apagarán en condiciones de baja tensión aérea, para evitar daños a las resistencias, y se encenderán de nuevo cuando la tensión mejore.

Tabla de reconstrucciones

La tabla enumera el número, la serie y el año de construcción originales de la Clase 6E1 para cada locomotora Clase 18E, Serie 1, así como el año en que se reconstruyó a la Clase 18E. Todas las columnas de la tabla se pueden ordenar.

Ilustración

Las características de identificación del linaje de la serie Clase 6E1 , así como las libreas que se aplicaron a estas locomotoras, se ilustran en las siguientes imágenes. Tenga en cuenta el tubo de aire comprimido externo en el lado derecho de las locomotoras reconstruidas de Clase 6E1, Serie 6 y 7.

Reconstruido a partir de la Clase 6E1, Serie 6
Reconstruido a partir de la Clase 6E1, Serie 7
Reconstruido a partir de la Clase 6E1, Serie 8
Reconstruido a partir de la Clase 6E1, Serie 9
Reconstruido a partir de la Clase 6E1, Serie 10
Reconstruido a partir de la Clase 6E1, Serie 11

Referencias

enlaces externos

Medios relacionados con South African Class 18E Series 1 en Wikimedia Commons