El sistema de energía de tracción de 25 Hz de Amtrak es una red de energía de tracción para la parte sur del Corredor Noreste (NEC), el Corredor Keystone y varios ramales entre la ciudad de Nueva York y Washington DC. El sistema fue construido por el Ferrocarril de Pensilvania entre 1915 y 1938. antes de que se estableciera completamente la red de transmisión de energía de América del Norte . Esta es la razón por la que el sistema utiliza 25 Hz, en lugar de 60 Hz, que es la frecuencia estándar para la transmisión de energía en Norteamérica. El sistema también se conoce como Southend Electrification , en contraste con el sistema de energía de tracción de 60 Hz de Amtrak que corre entre Boston y New Haven, que se conoce como el sistema Northend Electrification.
En 1976, Amtrak heredó el sistema de Penn Central , el sucesor del Ferrocarril de Pensilvania, junto con el resto de la infraestructura de NEC.
Amtrak utiliza sólo aproximadamente la mitad de la capacidad eléctrica del sistema; el resto se vende a los ferrocarriles regionales que operan sus trenes a lo largo del corredor, incluidos NJ Transit , SEPTA y MARC .
El sistema alimenta 226,6 millas (364,7 km) del NEC entre la ciudad de Nueva York [a] y Washington, DC, [b] todo el corredor Keystone de 104 millas (167 km), una parte de la línea costera norte de Jersey de NJ Transit (entre NEC y Matawan), junto con la totalidad de las líneas Airport , Cynwyd y Media/Wawa de SEPTA .
El Ferrocarril de Pensilvania (PRR) comenzó a experimentar con tracción eléctrica en 1910, coincidiendo con la finalización de los túneles Trans-Hudson y la estación Penn de Nueva York . Estos sistemas iniciales eran sistemas de tercer carril de corriente continua (CC) de bajo voltaje . Si bien funcionaron adecuadamente para el servicio de túneles, el PRR finalmente lo consideró inadecuado para la electrificación de alta velocidad y larga distancia.
En ese momento, otros ferrocarriles habían experimentado con sistemas de corriente alterna (CA) de baja frecuencia (menos de 60 Hz). Estos sistemas de baja frecuencia tenían la ventaja de CA de voltajes de transmisión más altos, reduciendo las pérdidas resistivas en largas distancias, así como la ventaja típica de CC de un fácil control del motor, ya que los motores universales podían emplearse con equipo de control del cambiador de tomas del transformador . El contacto del pantógrafo con el cable del trole también es más tolerante a las altas velocidades y variaciones en la geometría de la vía . El ferrocarril de Nueva York, New Haven y Hartford ya había electrificado una parte de su línea principal en 1908 a 11 kV 25 Hz CA y esto sirvió como modelo para el PRR, que instaló su propia prueba de electrificación de la línea principal entre Filadelfia y Paoli, Pensilvania. en 1915. La energía se transmitía a lo largo de la parte superior de los soportes de la catenaria mediante cuatro circuitos de distribución monofásicos de dos hilos de 44 kV. Las pruebas en la línea con locomotoras eléctricas experimentales como la PRR FF1 revelaron que las líneas de distribución de 44 kV serían insuficientes para cargas más pesadas en distancias más largas.
En la década de 1920, el PRR decidió electrificar partes importantes de su red ferroviaria del este y, debido a que en ese momento no existía una red eléctrica comercial , el ferrocarril construyó su propio sistema de distribución para transmitir energía desde los sitios de generación a los trenes, posiblemente a cientos de millas. distante. Para lograr esto, el PRR implementó un sistema pionero de líneas de transmisión monofásicas de alta tensión de 132 kV, reducidas a 11 kV en subestaciones regularmente espaciadas a lo largo de las vías.
La primera línea electrificada utilizando este nuevo sistema fue entre Filadelfia y Wilmington, Delaware, a finales de la década de 1920. En 1930, la catenaria se extendía desde Filadelfia a Trenton, Nueva Jersey , en 1933 a la ciudad de Nueva York y en 1935 al sur hasta Washington, DC. Finalmente, en 1939, se completó la línea principal desde Paoli al oeste hasta Harrisburg junto con varias líneas exclusivas de carga. . También se incluyeron el atajo de Trenton y el ramal de Port Road . Superpuesta a estas líneas electrificadas había una red eléctrica independiente que suministraba corriente de 25 Hz desde el punto de generación a locomotoras eléctricas en cualquier lugar de casi 500 millas (800 km) de vías, todo bajo el control de despachadores de energía eléctrica en Harrisburg, Baltimore, Filadelfia y Nueva York.
Los ferrocarriles del noreste se atrofiaron en los años posteriores a la Segunda Guerra Mundial ; el PRR no fue la excepción. La infraestructura del Corredor Noreste se mantuvo esencialmente sin cambios a través de la serie de fusiones y quiebras, que terminaron con la creación y adquisición por parte de Amtrak de las antiguas líneas PRR, que llegaron a conocerse como el Corredor Noreste. El Proyecto de Mejora del Corredor Noreste de alrededor de 1976 había planeado originalmente convertir el sistema del PRR al estándar de red pública de 60 Hz. Al final, este plan fue archivado por ser económicamente inviable y la infraestructura de tracción eléctrica se mantuvo prácticamente sin cambios, con la excepción de un aumento general del voltaje de potencia de tracción a 12 kV y un aumento correspondiente del voltaje de transmisión a 138 kV.
Durante la década de 1970, se cerraron varios de los convertidores o centrales eléctricas originales que originalmente suministraban energía al sistema. Además, el fin del servicio electrificado de carga directa en la línea principal a Paoli permitió que las subestaciones originales de 1915 y sus líneas de distribución de 44 kV fueran desmanteladas y esa sección de vía de 20 millas (32 km) se alimentara desde subestaciones de la década de 1930 en cualquiera de los extremos. En la década comprendida entre 1992 y 2002, se encargaron varias estaciones convertidoras estáticas para reemplazar estaciones que habían sido cerradas o estaban siendo cerradas. Durante este período se instalaron convertidores de Jericho Park, Richmond y Sunnyside Yard . Esto reemplazó gran parte del equipo de conversión de frecuencia eléctrica, pero los equipos de transmisión y distribución en línea se mantuvieron sin cambios.
En 2003, Amtrak inició un plan de mejoras de capital que implicaba el reemplazo planificado de gran parte de la red de línea, incluidos transformadores de 138/12 kV , disyuntores y cables de catenaria. Estadísticamente, esta mejora de capital ha resultado en significativamente menos demoras, aunque aún se han producido dramáticos cierres del sistema.
El sistema de 25 Hz fue construido por Pennsylvania Railroad con una tensión nominal de 11 kV. Los voltajes nominales de funcionamiento se aumentaron en 1948 y ahora son: [1]
En 1997, el sistema incluía 951 millas (1530 km) de líneas de transmisión de 138 kV, 55 subestaciones, 147 transformadores y 1104 millas (1777 km) de catenaria de 12 kV.
Las locomotoras del sistema consumen anualmente más de 550 GWh de energía. [2] Si esto se consumiera a un ritmo constante durante todo el año (aunque no es así en la práctica), la carga promedio del sistema sería de aproximadamente 63 MW.
El factor de potencia del sistema varía entre 0,75 y alrededor de 0,85.
La energía eléctrica tiene su origen en siete instalaciones de generación o plantas convertidoras de corriente de tracción . La capacidad nominal de todas las fuentes de energía del sistema es de aproximadamente 354 MW. La carga máxima instantánea del sistema es de 210 a 220 MW (a partir de 2009 ) durante la hora pico de la mañana y hasta 225 MW durante la tarde. [3] La carga máxima ha aumentado significativamente con el tiempo. En 1997, la carga máxima fue de 148 MW. [2]
Independientemente de la fuente, todas las plantas convertidoras y generadoras suministran energía al sistema de transmisión en 138 kV, 25 Hz, monofásico , mediante dos cables. Normalmente, al menos dos circuitos separados de 138 kV siguen cada derecho de paso para alimentar las subestaciones del lado de la línea.
Actualmente, las siguientes plantas convertidoras y generadoras están en funcionamiento, aunque rara vez todas están en funcionamiento simultáneamente debido a paradas por mantenimiento y revisiones:
Actualmente se encuentran en funcionamiento varios tipos de equipos: inversores estáticos , motogeneradores (a veces llamados convertidores de frecuencia rotativos), turbinas hidráulicas (generadores hidroeléctricos) y un cicloconvertidor estático .
Las turbinas de 25 Hz de la presa están programadas por Amtrak pero operadas por Safe Harbor Water Power Company. Al igual que otras plantas hidroeléctricas, tiene una excelente capacidad de arranque en negro , que se demostró recientemente durante un apagón en 2006. Después de que un apagado en cascada de convertidores dejó la red sin energía, se recuperó utilizando los generadores de Safe Harbor y los otros convertidores volvieron a estar en línea posteriormente.
Durante el período de doce meses que finalizó en agosto de 2009, Safe Harbor suministró alrededor de 133 GWh de energía a la subestación de Amtrak en Perryville. [4] Normalmente, dos tercios de la producción de Safe Harbor se enruta a través de Perryville, y el resto se envía a través de Harrisburg o Parkesburg. Esto sugiere que Safe Harbor suministra alrededor de 200 GWh de energía al año a la red de 25 Hz.
Los motogeneradores y los generadores de turbinas de vapor fueron las fuentes de energía originales de la red eléctrica de tracción del PRR. La última turbina de vapor se apagó en 1954, pero algunos de los motogeneradores originales permanecen. Aunque las máquinas convertidoras se denominan con frecuencia "convertidores rotativos" o "convertidores de frecuencia rotativos", no son los convertidores rotativos que se utilizan con frecuencia en el metro para convertir corriente alterna de baja frecuencia en energía CC. Los convertidores utilizados se describen más exactamente como motogeneradores y constan de dos máquinas de CA síncronas en un eje común con diferentes relaciones de polos; no están conectados eléctricamente como en un verdadero convertidor rotativo.
Las principales ventajas de los motogeneradores incluyen clasificaciones de corriente de falla muy altas y una corriente de salida limpia. Los componentes electrónicos de estado sólido pueden dañarse muy rápidamente, por lo que los sistemas de control por microprocesador reaccionan muy rápidamente ante condiciones excesivamente correctas para colocar el convertidor en un modo inactivo seguro o para disparar el disyuntor de salida . Los motogeneradores, que tienen un diseño de la década de 1930, están muy sobreconstruidos. Estas máquinas resistentes pueden absorber grandes transitorios de carga y condiciones de falla exigentes mientras continúan en línea. Su forma de onda de salida también es perfectamente sinusoidal sin ruido ni salida de armónicos más altos. De hecho, pueden absorber el ruido armónico producido por dispositivos de estado sólido, sirviendo efectivamente como filtro. Estos atributos, combinados con su alta capacidad de corriente de falla, los hacen deseables en una función estabilizadora dentro del sistema eléctrico. Amtrak ha conservado dos de las plantas convertidoras originales y planea revisarlas y continuar su operación indefinidamente.
Las desventajas de los motogeneradores incluyen una menor eficiencia, generalmente entre el 83% (máquina con carga ligera) y el 92% (máquina con carga completa). En comparación, la eficiencia del cicloconvertidor puede superar el 95%. Además, los motogeneradores requieren un mantenimiento más rutinario debido a su naturaleza de máquinas rotativas, dados los cojinetes y anillos colectores. Hoy en día, la sustitución total de los motogeneradores también sería difícil debido al alto coste de fabricación y la demanda limitada de estas grandes máquinas de 25 Hz.
Los convertidores estáticos del sistema se pusieron en servicio durante la década comprendida entre 1992 y aproximadamente 2002. Los convertidores estáticos utilizan componentes electrónicos de estado sólido de alta potencia con pocas piezas móviles. Las principales ventajas de los convertidores estáticos sobre los motogeneradores incluyen un menor costo de capital, menores costos operativos y una mayor eficiencia de conversión. El convertidor de Jericho Park supera su criterio de diseño de eficiencia del 95%. Las principales desventajas de los convertidores de estado sólido incluyen la generación de frecuencia armónica en los lados de 25 Hz y 60 Hz y una menor capacidad de sobrecarga.
La mayoría de las fuentes de energía en la electrificación original del Ferrocarril de Pensilvania se construyeron antes de 1940. Algunas se retiraron por completo, otras se reemplazaron con convertidores de frecuencia estáticos ubicados en el mismo lugar y otras permanecen en servicio y serán renovadas y operadas indefinidamente.
Las siguientes tablas enumeran las fuentes que ya no están en servicio:
A principios del siglo XX, la energía de 25 Hz estaba mucho más disponible en las empresas eléctricas comerciales. La gran mayoría de los sistemas de metro urbano utilizaban energía de 25 Hz para alimentar sus convertidores rotativos en línea utilizados para generar el voltaje de CC suministrado a los trenes. Dado que los convertidores rotativos funcionan de manera más eficiente con suministros de menor frecuencia, 25 Hz era una frecuencia de suministro común para estas máquinas. Los convertidores rotativos han sido reemplazados constantemente durante los últimos 70 años por, al principio, rectificadores de arco de mercurio y, más recientemente, rectificadores de estado sólido. Por lo tanto, ha desaparecido la necesidad de energía de frecuencia especial para la tracción urbana, junto con la motivación financiera para que las empresas de servicios públicos operen generadores en estas frecuencias.
La central eléctrica de Long Island City en Hunter's Point, Nueva York, fue construida por el ferrocarril de Pensilvania en 1906 en preparación para los túneles del río North y la apertura de la estación de Pensilvania en Manhattan. La estación constaba de 64 calderas de carbón y tres turbinas de vapor con una capacidad total de 16 MW. En 1910, la estación se amplió con dos turbinas más para una capacidad total de 32,5 MW. La energía se transmitió a convertidores rotativos (máquinas de CA a CC) para su uso en el esquema original de electrificación del tercer carril del PRR. Como la mayoría de los sistemas de distribución eléctrica de CC de la época ( el de Thomas Edison era el más famoso), se utilizaba energía de 25 Hz para accionar convertidores rotativos en las subestaciones a lo largo de la línea. Algunas fuentes afirman que la estación estaba prácticamente inactiva en la década de 1920. [8] Cuando se amplió la electrificación aérea de CA en la década de 1930, Long Island City se conectó al sistema de distribución catenaria de 11 kV. [10] La operación de la estación se transfirió a Consolidated Edison en 1938, aunque ConEd comenzó a suministrar energía desde la estación generadora Waterside adyacente, muy probablemente debido a la disminución de la demanda general de energía de 25 Hz. La estación quedó en desuso y se vendió a mediados de la década de 1950. 40°44′35″N 73°57′29″O / 40,7430°N 73,9581°W / 40,7430; -73.9581 (Estación generadora de Long Island City (en desuso))
Originalmente construido por Consolidated Edison para suministrar energía a su sistema de distribución de CC en Manhattan, Waterside comenzó a suministrar energía al sistema de CA del PRR alrededor de 1938, cuando ConEd asumió la operación de la estación Long Island City. Los generadores de turbina monofásicos se retiraron a mediados de la década de 1970 por motivos de seguridad. Se instalaron dos transformadores para suministrar energía de catenaria desde las partes restantes (trifásicas) del todavía relativamente extenso sistema de 25 Hz de ConEd. Los problemas de gestión del flujo de energía impidieron el uso de esta fuente en condiciones distintas a las de emergencia. [9] 40°44′47″N 73°58′15″O / 40,7464°N 73,9707°W / 40,7464; -73.9707 (Estación generadora junto al agua (demolida))
En 1986, Baltimore Gas and Electric decidió no renovar el contrato bajo el cual había operado el cambiador de frecuencia de Benning Power Station en nombre de Amtrak. Propusieron un cambiador de frecuencia estático, que se construyó en Jericho Park ( Bowie, Maryland ) y se puso en servicio en la primavera de 1992. [11] 38°53′51″N 76°57′33″W / 38.897534° norte 76,959298 ° W / 38,897534; -76.959298 (Cambiador de frecuencia Benning (demolido))
Aunque la potencia reactiva ha sido suministrada principalmente junto con la potencia real por las turbinas de vapor y los motogeneradores del sistema, el PRR utilizó brevemente dos condensadores síncronos . Poco después de poner en marcha la electrificación de 1915, el ferrocarril descubrió que los alimentadores de 44 kV y las grandes cargas inductivas del sistema estaban provocando una caída de tensión significativa. La empresa eléctrica proveedora ( Philadelphia Electric ) también descubrió que era necesaria una corrección del factor de potencia . En 1917, el PRR instaló dos convertidores síncronos de 11 kV y 4,5 MVA en Radnor , el punto central aproximado de la carga del sistema. [12] Esta subestación estaba ubicada en el lugar de los tanques de agua utilizados para suministrar agua a las bandejas de vía, que suministraban agua a las locomotoras de vapor convencionales. Posteriormente, los convertidores fueron apagados y retirados. Posteriormente, ni PRR ni Amtrak han utilizado máquinas dedicadas para el soporte de energía reactiva. 40°02′41″N 75°21′34″O / 40.044725°N 75.359463°W / 40.044725; -75.359463 ( Radnor )
La electrificación original del PRR de 1915 hizo uso de cuatro subestaciones en Arsenal Bridge , West Philadelphia , Bryn Mawr y Paoli . [13] La subestación Arsenal Bridge incrementó la energía de 13,2 kV, 25 Hz suministrada desde la central eléctrica Schuylkill de PECO en Christian Street a 44 kV para distribución. Las tres subestaciones restantes redujeron la tensión de distribución de 44 kV a una tensión de catenaria de 11 kV. Las subestaciones fueron operadas desde torres de señales adyacentes. [14] Utilizaron edificios de hormigón típicos de la época para albergar los transformadores y los interruptores mientras los terminales de línea estaban en el techo. A partir de 1918, se utilizaron estaciones al aire libre, y cuando comenzó la electrificación de la línea principal en 1928, las estaciones se convirtieron en grandes estructuras al aire libre utilizando estructuras de celosía de acero para montar las terminaciones de 132 kV y los tableros de distribución . En 1935, se conectaron nuevas estaciones a sistemas de supervisión remota, lo que permitió a los directores de energía abrir y cerrar interruptores y disyuntores desde las oficinas centrales sin tener que pasar por los operadores de las torres.
Hoy en día, alrededor de 55 subestaciones forman parte de la red de Amtrak. [2] Las subestaciones están espaciadas en promedio a 8 millas (13 km) y alimentan circuitos catenarios de 12 kV en ambas direcciones a lo largo de la línea. Así, la catenaria se segmenta (mediante cortes de sección, también llamados 'seccionalizaciones' por el PRR) en cada subestación, y cada subestación alimenta ambos lados del corte de sección de una catenaria. Un tren que viaja entre dos subestaciones obtiene energía a través de ambos transformadores.
Una subestación típica incluye de dos a cuatro transformadores de 138/12 kV, interruptores de aire de 138 kV que permiten el aislamiento de transformadores individuales, el cierre de uno de los dos alimentadores de 138 kV o la conexión cruzada de un alimentador a otro. La salida de los transformadores se conduce a la catenaria a través de disyuntores de 12 kV e interruptores de desconexión de aire. Los interruptores de conexión cruzada permiten que un transformador alimente todas las líneas de catenaria.
La arquitectura de la subestación PRR se basó en un ferrocarril de alta velocidad y largo recorrido. El espaciamiento de las subestaciones garantiza que cualquier tren nunca esté a más de 4 o 5 millas de la subestación más cercana, lo que minimiza la caída de voltaje. Una desventaja del diseño de la subestación construida originalmente por el PRR es la falta de disyuntores de 138 kV. Básicamente, toda la segmentación del sistema de 138 kV debe realizarse manualmente, lo que dificulta el aislamiento rápido de una falla en la línea de 138 kV.
Las fallas en una parte de la línea también afectan a todo el sistema de distribución, ya que es imposible que el sistema de transmisión de 138 kV se proteja o reconfigure durante una condición de falla. Las fallas de alto voltaje generalmente se eliminan abriendo los disyuntores de salida del convertidor, lo que provoca una pérdida simultánea del convertidor. El sistema no se degrada fácilmente ante fallas de alto voltaje. En lugar de aislar, por ejemplo, el alimentador sur de 138 kV entre Washington y Perryville, el sistema requeriría abrir los disyuntores de salida del convertidor en Jericho Park y Safe Harbor. Esto da como resultado la pérdida de mucha más red de la que se requiere para simplemente aislar la falla.
Todas las líneas de transmisión dentro del sistema de 25 Hz son bifilares, monofásicas, de 138 kV. La toma central de cada transformador de 138 kV/12 kV está conectada a tierra; por lo tanto, las dos líneas de transmisión están unidas a ±69 kV con respecto a tierra y 138 kV entre sí.
Generalmente, dos circuitos separados de dos hilos viajan a lo largo de la línea ferroviaria entre las subestaciones. Un circuito está montado en la parte superior de los postes de la catenaria en un lado de la vía; el segundo circuito discurre por el otro lado.
La disposición de los soportes de catenaria y los cables de transmisión le da a la estructura aérea a lo largo de las antiguas líneas del ferrocarril de Pensilvania su característica estructura en forma de H de 80 pies (24 m) de altura. Son mucho más altos que las estructuras aéreas de electrificación de otros ferrocarriles estadounidenses electrificados debido a las líneas de transmisión de 138 kV. Las torres de catenaria y las líneas de transmisión a lo largo de las antiguas líneas ferroviarias de Nueva York, New Haven y Hartford y la división de Amtrak en Nueva Inglaterra son mucho más cortas y reconocibles debido a su diferente diseño y construcción.
Si bien la mayor parte de la infraestructura de transmisión está ubicada directamente sobre las líneas ferroviarias en la misma estructura que sostiene el sistema de catenaria, algunas líneas están ubicadas sobre líneas que han sido deselectrificadas o abandonadas o, en algunos casos, en derechos completamente independientes. de manera.
La siguiente es una lista de todos los segmentos principales de la infraestructura de transmisión de 25 Hz y 138 kV que enumeran las subestaciones (SS o Sub) o las estaciones de conmutación de alta tensión (HT Sw'g) como terminales. Para mayor claridad, las posiciones de las subestaciones no se repiten en esta tabla. A continuación se incluye una lista de las estaciones de conmutación de alta tensión.
El programa de mejora de capital de Amtrak que comenzó en 2003 ha continuado hasta el día de hoy y desde 2009 ha recibido apoyo adicional de fuentes de financiación de estímulo económico (Ley Estadounidense de Recuperación y Reinversión de 2009 o ARRA).
Las principales mejoras en 2010 incluyeron: [23]
Las principales mejoras planificadas para el futuro incluyen:
El proyecto de la subestación Ivy City marcó la primera extensión de la línea de transmisión de 138 kV desde que se construyó la presa Safe Harbor en 1938. En el esquema de electrificación PRR original, las líneas de transmisión de 138 kV iban hacia el sur desde Landover hasta la subestación Capital South en lugar de seguir la línea. a través de Ivy City hasta el acceso norte a Union Station . Las dos vías entre Landover y Union Station no tenían una línea de transmisión de alto voltaje encima de ellas; La catenaria de Union Station se alimentaba a 12 kV desde las subestaciones Landover y Capitol (esta última a través de los túneles de First Street ). Cuando se abandonó la subestación Capitol South, coincidiendo con la deselectrificación de la vía entre Landover y Potomac Yard , Union Station y sus accesos se convirtieron en una sección de vía alimentada de un solo extremo. Esto, combinado con el aumento de los niveles de tráfico, resultó en condiciones de bajo voltaje en los accesos a Union Station y una menor confiabilidad del sistema. [24]
El proyecto de Ivy City resultó en la instalación de dos transformadores de 4,5 MVA en una subestación de 138/12 kV en el borde noreste del complejo de patios de Ivy City y 5,2 millas (8,4 km) de línea de transmisión de 138 kV para aumentar las instalaciones sobrecargadas en Landover. Dado que los soportes de catenaria originales a lo largo de esta sección de vía solo eran lo suficientemente altos para el cable de catenaria de 12 kV, las líneas de 138 kV se instalaron en nuevos postes monopie de acero instalados a lo largo del derecho de vía. Excepto por el hecho de que los nuevos postes solo llevan cuatro conductores en lugar de los seis típicos de una línea de servicios públicos, la nueva línea aparece como una típica línea eléctrica de media tensión en lugar de la típica estructura en forma de H estilo PRR.
En 2011, Amtrak reemplazó las líneas de transmisión que unen la subestación Conestoga con Parkesburg vía Atglen. Estas líneas se instalaron originalmente sobre la sucursal de Atglen y Susquehanna . Posteriormente, Conrail abandonó la línea y se retiraron las vías, pero Amtrak ha conservado una servidumbre para operar sus líneas de transmisión de 138 kV sobre la carretera. Se reemplazaron torres, conductores y cables a lo largo de 39 km (24 millas) de la ruta; El trabajo se completó en septiembre de 2011. [25] El alcance del trabajo incluyó:
El financiamiento para este proyecto se incluyó en el programa ARRA. El número especificado de postes espaciados aproximadamente 500 pies (150 m) por torre es aproximadamente el doble de la longitud del tramo entre las estructuras de la década de 1930, que promediaban 270 pies (82 m). [18]
A finales de 2010, Amtrak solicitó servicios de diseño para nuevas líneas de transmisión entre las subestaciones Paoli y Zoo. Los objetivos principales de esta expansión incluyen mejorar la confiabilidad de la transmisión entre Safe Harbor y Filadelfia y reducir los costos de mantenimiento. Este proyecto complementa el reemplazo de la línea de transmisión de Safe Harbor a Atglen, que ya se completó.
La línea de transmisión de Zoo a Paoli reemplazaría el esquema de suministro actual, que utiliza líneas de 138 kV que corren en forma circular a lo largo de la línea SEPTA Cynwyd, las vías ferroviarias de Schuylkill Branch y el corte de Trenton entre las subestaciones Zoo y Frazer. La nueva ruta reducirá los costos de mantenimiento, ya que Amtrak debe mantener los postes de transmisión y controlar la vegetación a lo largo del derecho de vía, que no posee ni utiliza para el servicio de ingresos. La línea conceptual se extenderá desde la subestación Paoli existente hasta el cruce de la línea principal de Harrisburg a Filadelfia y la línea Cynwyd de SEPTA en 52nd Street en el oeste de Filadelfia. 39°58′43″N 75°13′41″O / 39.9785°N 75.2280°W / 39.9785; -75.2280 (Fin de la nueva construcción de las líneas de transmisión Paoli-Zoo) .
Las nuevas líneas se conectarían a los circuitos 1ED y 2ED existentes, que se abandonarían entre el cruce y su terminal actual en Earnest Junction HT Switch. El plan también incluye la construcción de una subestación de 138/12 kV en Bryn Mawr para reemplazar la estación de conmutación existente. Se planea reemplazar las estructuras de catenaria existentes de 1915, y nuevos soportes de transmisión serán compatibles con el reemplazo de catenaria. [26] Sin embargo, nada de esto se hizo debido a la oposición local. [27]
Se construyó una nueva subestación (Número 34A) llamada Hamilton en el condado de Mercer, Nueva Jersey. Los trabajos en el lugar comenzaron a principios de 2013 y la subestación SAP se puso en servicio a principios de 2015.
Las subestaciones Morton #01 y Lenni #02 son propiedad de SEPTA y suministran a la Línea Media/Wawa ; por lo tanto, no están cubiertos por los programas de financiación de capital de Amtrak. El propio plan de mejora de capital de SEPTA, formulado a finales de 2013 después de la aprobación de la legislación de financiación en Pensilvania , permitió la renovación de todos los componentes en Morton y Lenni. [28] [29]
En octubre de 2014, SEPTA solicitó a los contratistas interesados que presentaran ofertas para la rehabilitación de la subestación Lenni. [30] En diciembre de 2014, SEPTA otorgó un contrato de 6,82 millones de dólares a Vanalt Electrical para el trabajo. [31] El trabajo se completó a finales del otoño de 2016. [32]
En febrero de 2014, SEPTA otorgó un contrato de 6,62 millones de dólares a Philips Brothers Electrical Contractors Inc. [33] para la rehabilitación de la subestación Morton. [34] El trabajo se completó a finales del otoño de 2016. [35]
A pesar de las recientes mejoras de capital en todo el sistema, en los últimos años se han producido varios cortes de energía de alto perfil a lo largo del NEC.
El 25 de mayo de 2006, durante la restauración del mantenimiento en uno de los módulos inversores Richmond, no se ejecutó un comando para restaurar el módulo a su capacidad de salida completa. El sistema toleró esta capacidad reducida durante aproximadamente 36 horas, tiempo durante el cual el problema pasó desapercibido. Durante la hora pico de la mañana siguiente (26 de mayo), la capacidad general se sobrecargó:
A las 8:03 am, se cerró todo el sistema de 25 Hz, que se extendía desde Washington, DC hasta Queens, Nueva York. Alrededor de 52.000 personas quedaron varadas en trenes o afectadas de alguna otra manera. Dos trenes de New Jersey Transit varados bajo el río Hudson fueron recuperados por locomotoras diésel. La restauración se vio obstaculizada por políticas que permitían que las estaciones convertidoras funcionaran desatendidas durante las horas pico. [37] El sistema de 25 Hz fue restaurado mediante un ' arranque en negro ' utilizando las turbinas hidráulicas Safe Harbor, y la mayoría de los servicios a lo largo del sistema volvieron a la normalidad a media tarde. Posteriormente, Amtrak mejoró su sistema de mantenimiento de locomotoras diésel de "rescate" cerca de los túneles del río Hudson. [38]
El bajo voltaje del sistema alrededor de la ciudad de Nueva York provocó la parada de los trenes en el área de Nueva York y sus alrededores a las 8:45 am del miércoles 23 de diciembre de 2009. La energía nunca se perdió por completo y el voltaje total se restableció a las 11:30 am. Amtrak declaró que un problema eléctrico en North Bergen, Nueva Jersey (cerca del portal occidental y la subestación de Union City) causó el problema, pero no dio más detalles sobre la naturaleza del mal funcionamiento. [39]
Los bajos voltajes del sistema a partir de las 7:45 am del martes 24 de agosto de 2010 hicieron que Amtrak ordenara una parada de trenes esencialmente en todo el sistema dentro de la red de tracción de 25 Hz. El servicio de baja velocidad se restableció gradualmente y el problema de energía se corrigió a las 9:00 am, aunque los retrasos persistieron durante el resto de la mañana. [40]
El 29 de octubre de 2012, el huracán Sandy azotó la costa noreste de los EE. UU. Aumentado por una tormenta del noreste, la marejada ciclónica de Sandy atravesó Hackensack Meadows, dañando gravemente (entre otras infraestructuras ferroviarias) la subestación Kearney # 41 y dejándola fuera de línea. Esta pérdida de capacidad eléctrica obligó a Amtrak y New Jersey Transit a operar menos trenes, utilizando horarios modificados los fines de semana. Con la ayuda del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de EE. UU. , se aisló la subestación de las inundaciones y luego se le drenó el agua. [16] Después de probar los componentes de la subestación, se determinó que el grado de daño era menor de lo que se temía inicialmente y, después de más reparaciones, la subestación Kearney volvió a estar operativa el viernes 16 de noviembre, lo que permitió el regreso inmediato de todos los Amtrak y el retorno gradual. de todos los trenes eléctricos de NJ Transit hacia Penn Station a través de los túneles deshidratados de North River . [41]
Desde entonces, Amtrak ha solicitado fondos federales para mejorar la subestación Kearny de modo que sea lo suficientemente alta como para no verse afectada por las inundaciones. [42]
{{cite journal}}: Cite Journal requiere |journal=( ayuda ) Proporciona una buena discusión sobre las decisiones de diseño relacionadas con la subestación Ivy City. Buena vista en planta de la subestación y designaciones de disyuntores y líneas de transmisión.{{cite web}}: Mantenimiento CS1: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )