La Clase 1E de Ferrocarriles de Sudáfrica de 1925 era una locomotora eléctrica.
Entre 1925 y 1945, los Ferrocarriles de Sudáfrica compraron 172 locomotoras eléctricas Clase 1E, repartidas en siete pedidos. Fueron las primeras locomotoras eléctricas principales que se introdujeron en Sudáfrica. [1] [2]
En 1920, tras un informe y recomendaciones sobre tracción eléctrica de los ingenieros consultores Merz & McLellan de Londres , el Parlamento sudafricano autorizó la electrificación de las líneas entre Durban y Pietermaritzburg en Natal y entre Ciudad del Cabo y Simon's Town en la Península del Cabo a un coste de £4,4 millones. [1]
En ese momento, había dos rutas entre Pietermaritzburg y Durban . La ruta más nueva con sus pendientes de 1 en 66 (1½%) fue elegida para la electrificación en lugar de la ruta más antigua con sus pendientes de 1 en 33 (3%). Entre Cato Ridge y Durban, la electrificación exigió la duplicación de la vía y la construcción de diez túneles, así como la construcción de largos tramos de corte y terraplenes en terrenos difíciles. [3]
Después de que se señaló que el cuello de botella del tráfico de Natal estaba realmente por encima y no por debajo de Pietermaritzburg, la electrificación en Natal finalmente se llevó a cabo por primera vez entre esa ciudad y Glencoe . Se trataba de un tramo montañoso de vía única de 275 kilómetros de longitud que transportaba un intenso tráfico de minerales hacia el puerto de Durban en un trazado con fuertes pendientes y curvas cerradas donde el funcionamiento existente de las locomotoras de vapor se volvió demasiado lento e ineficiente para mantener con el aumento del tráfico. [1] [4]
El trabajo comenzó en 1922 y el primer tren eléctrico en esa sección entró en funcionamiento en noviembre de 1925. Toda la sección estaba en funcionamiento totalmente eléctrico en enero de 1927. La electrificación de la línea Simon's Town comenzó en marzo de 1927 y el funcionamiento totalmente eléctrico se introdujo en septiembre de 1928. La electrificación de la nueva sección principal de Pietermaritzburg a Durban a través de Delville Wood se completó en 1936 y el primer tren de pasajeros arrastrado eléctricamente entró en la estación de Durban el 2 de diciembre de ese año. La electrificación de la línea principal original de Natal Government Railways desde Rossburgh a Cato Ridge se inició poco después de que se energizara la nueva línea principal, pero durante la Segunda Guerra Mundial el trabajo se detuvo y no se reinició hasta finales de la década de 1950, y finalmente se encendió en mayo de 1959 . 1] [5] [6]
Una consideración importante al decidir sobre la economía de la electrificación fue el ahorro potencial en masa salarial. La electrificación reduciría la tripulación requerida de 300 conductores y fogoneros a 170 conductores y asistentes. Además, se esperaba que se lograría una gran reducción en las horas extras aumentando la velocidad promedio de los trenes de 8 millas por hora (13 kilómetros por hora) de tracción a vapor a 21 millas por hora (34 kilómetros por hora) de tracción eléctrica en Glencoe a Sección de Pietermaritzburg, con velocidades futuras ligeramente más altas previstas. Además, se estimó que la capacidad total de la línea aumentaría en un 60%. [3]
La fuente de alimentación aérea elegida fue de 3 kV CC , la tensión aérea de corriente continua más alta utilizada en ese momento. La central eléctrica de Colenso fue construida por la RAE específicamente para alimentar esta línea. El sistema eléctrico completo del tramo estaba formado por la central de carbón de Colenso que generaba corriente trifásica de 50 Hz a 6,6 kV AC , intensificada y distribuida a 88 kV AC a doce subestaciones automáticas a lo largo del recorrido. Las subestaciones estaban ubicadas a una distancia promedio de aproximadamente 24 kilómetros (15 millas) de distancia y todas menos una estaban alimentadas a 88 kV por dos líneas de transmisión trifásicas separadas. El de Colenso se alimentaba con 6,6 kV CA directamente desde la central. [1] [7] [8] [9]
En las subestaciones, la corriente se redujo nuevamente a 6,6 kV CA , se convirtió mediante generadores de motores síncronos a 3 kV CC y se alimentó a la catenaria aérea para uso de las locomotoras eléctricas. El equipo aéreo estaba formado por una catenaria de cobre que sostenía un hilo de contacto de cobre mediante goteros. Las estructuras de vía eran mástiles de celosía de acero erigidos sobre cimientos de hormigón. [1] [7] [8] [9]
La primera locomotora eléctrica de Sudáfrica, la Clase 1E, entró en servicio en Natal en 1925. La locomotora fue diseñada por Metropolitan-Vickers (Metrovick) de Manchester, mientras que las partes mecánicas de la unidad fueron aprobadas por el ingeniero mecánico jefe de los ferrocarriles sudafricanos ( SAR) FR Collins. En ese momento, el primer lote de 78 locomotoras Clase 1E, Serie 1 constituía el pedido más grande de un solo tipo de locomotora eléctrica jamás realizado en cualquier parte del mundo. La flota final de 172 locomotoras fue construida para la SAR en siete series por cuatro fabricantes durante un período de veinte años. [1] [4] [10] [11]
Las locomotoras se utilizaban como unidades individuales en trenes locales ligeros de pasajeros, con dos cabezas en trenes de pasajeros y trenes de mercancías ligeros o con tres cabezas en trenes de mercancías pesados. [1]
La distribución interior constaba de cinco compartimentos. [1]
Las secciones del techo sobre los compartimentos y el techo del triforio sobre el compartimento de alta tensión eran extraíbles para permitir levantar maquinaria pesada o equipo de control para su reparación. [1] [3] [14]
Estas locomotoras de doble cabina tenían cuatro rejillas debajo de las cuatro ventanas en el lado del equipamiento y solo dos rejillas debajo de las dos ventanas centrales en el lado del pasillo. Si se observa la locomotora desde el lateral de cuatro rejillas, el núm. 1 extremo estaría a la izquierda. [2]
Al igual que las Clases 2E , 3E y 4E posteriores , la Clase 1E tenía un engranaje de tiro montado en bogie . Tenía una disposición de ruedas Bo+Bo con un varillaje articulado entre bogies, por lo que las fuerzas del tren no se transmitían directamente a la locomotora. Los centros de pivote del bogie estaban separados por 6.604 milímetros (21 pies y 8 pulgadas). Uno de los centros de pivote inferiores estaba fijo mientras que el otro tenía libertad de movimiento longitudinal para permitir el posible desgaste que se produjera en el acoplamiento articulado entre los dos bogies. [1] [3] [11]
Se utilizaron tres atrapavaqueros diferentes en las unidades Clase 1E. Las primeras seis series se entregaron con recogevaqueros formados por barras horizontales. Las unidades de la Serie 7 se entregaron con un recogevacas de placa simple, pero los bogies a veces se intercambiaban durante las revisiones, con el resultado de que las unidades de diferentes pedidos a menudo llevaban recogevacas que no estaban instalados originalmente. En años posteriores, las unidades a menudo estaban equipadas con atrapavacas de tubo de caldera formados por piezas cortas de tubo de caldera montadas verticalmente, similares a las que se instalaron en la mayoría de las locomotoras de vapor sudafricanas después de la Segunda Guerra Mundial . [6] [15]
Los motores de tracción de cuatro polos funcionaban cada uno a 1,5 kV . Estaban acoplados eléctricamente en pares, dos en serie a lo largo de la línea de suministro de 3 kV . [1] [3]
La locomotora utilizaba frenos de aire. Las conexiones de aire entre unidades se dispusieron en el circuito principal del depósito para que se pudiera suministrar aire a otra unidad en caso de falla de su compresor. Para el frenado del tren, también hizo uso del frenado regenerativo que permitió permitir velocidades más altas en pendientes bajadas, reduciendo al mismo tiempo la dependencia del sistema de frenado por vacío o aire del tren y con el beneficio colateral de ahorro en el consumo de electricidad. Las velocidades habituales durante la regeneración eran 14 y 28 millas por hora (23 y 45 kilómetros por hora) para mercancías y pasajeros, respectivamente. Según se informa, fue el primer uso extensivo en el tráfico regular de locomotoras eléctricas equipadas para operación de unidades múltiples con frenado regenerativo . [1] [3] [4] [11] [13]
El lijado se organizó para control múltiple con válvulas de arena operadas eléctricamente para permitir que varias locomotoras acopladas a unidades lijaran simultáneamente. [1]
La iluminación se suministraba desde un circuito de 110 V alimentado por un generador de 16 kilovatios (21 caballos de fuerza) en paralelo con baterías de plomo-ácido de 110 V. Las baterías se montaron en cajas suspendidas debajo de la locomotora entre los bogies. Este generador también suministraba energía a los circuitos de control, al extractor, al compresor y a los calentadores de la cabina. [1]
Los primeros modelos llevaban placas de matrícula inscritas únicamente en inglés. En 1938, cuando las locomotoras de la Serie 5 entraron en servicio, el afrikáans había sido aceptado como segundo idioma oficial de Sudáfrica y las nuevas locomotoras llevaban matrículas bilingües.
Si bien se emplearon principalmente en Natal, algunas de las unidades de Clase 1E también trabajaron más tarde en Witwatersrand y, finalmente, también en Western Cape . Desde principios de 1955, cuando la nueva Clase 5E comenzó a hacerse cargo de la línea principal de Natal, varios Clase 1E fueron transferidos al Sistema Transvaal Occidental para trabajar como transportistas en viajes a través del arrecife para transferir cargas de un patio a otro. Algunos de ellos recorrieron más de 8.000.000 de kilómetros (5.000.000 de millas) durante su vida útil. [16] [17] [18]
A finales de la década de 1960 se estaban haciendo algunos esfuerzos para mantener las locomotoras de vapor fuera de las áreas centrales de la ciudad de Durban y las cargas de la costa norte se trasladarían entre los patios de clasificación de Bayhead y Stamford Hill mediante transportes eléctricos. Steam haría funcionar los trenes de mercancías hacia el norte desde allí en la línea principal de la costa norte. En 1969, la línea a Stanger había sido electrificada, lo que permitió que los trenes Empangeni funcionaran hasta allí con unidades eléctricas. [6]
Sirvieron tanto en servicio de mercancías como de pasajeros. Dado que su velocidad máxima de 72 kilómetros por hora (45 millas por hora) se consideraba demasiado lenta para el servicio rápido de pasajeros en los trenes correo, dos unidades de Clase 1E, números E121 y E122, se modificaron en 1936 cambiando su relación de transmisión para permitirles correr a velocidades de hasta 90 kilómetros por hora (56 millas por hora). Este parecía ser el límite práctico para este tipo de locomotora eléctrica. [13] [14]
En total, 35 de las locomotoras Clase 1E finalmente fueron retiradas del servicio de la línea principal, modificadas y reclasificadas a Clase 1ES para su uso como locomotoras de maniobras. Las modificaciones incluyeron la alteración de las rejillas de resistencia en el circuito eléctrico y cabinas agrandadas y ensanchadas, pero no se alteraron las relaciones de transmisión. Además de las cabinas más anchas, las locomotoras Clase 1ES modificadas se identificaban por sus ventanas frontales con bordes superiores inclinados en comparación con las ventanas frontales rectangulares de la Clase 1E. [11]
En 1964, dos de estas locomotoras Clase 1ES fueron reconstruidas como locomotoras de maniobras Clase ES con cabina central . [11]
Todas las locomotoras Clase 1E y Clase 1ES fueron retiradas del servicio en 1990. [2]
En la tabla se detallan los constructores Clase 1E, números de obras, años de construcción y modificaciones a Clases ES y 1ES. La carga por eje y el peso del adhesivo que se muestran en "Especificaciones" en el cuadro de información pueden considerarse cifras promedio para la Clase 1E, ya que estos pesos variaron entre las siete series. Con respecto a las locomotoras de las Series 1 a 6, la carga real por eje de cada bogie y la masa total de la locomotora se incluyen en la siguiente tabla. [2] [12] [19]
La imagen principal muestra una locomotora Clase 1ES con su cabina agrandada y ventanas delanteras con borde superior inclinado, mientras que las siguientes imágenes ilustran locomotoras sin modificar.
Medios relacionados con la Clase 1E de Sudáfrica en Wikimedia Commons
