Las locomotoras eléctricas se utilizaron por primera vez en el metro de Londres cuando se inauguró la primera línea de metro de nivel profundo, el City and South London Railway (C&SLR), en 1890. Los primeros ferrocarriles subterráneos de Londres, el Metropolitan Railway (MR) y el District Railway (DR), utilizaban locomotoras de vapor especialmente construidas para transportar sus trenes a través de túneles poco profundos que tenían muchas aberturas de ventilación para permitir que el vapor y el humo salieran de los túneles. No era práctico utilizar locomotoras de vapor en los pequeños túneles tubulares sin ventilación de las líneas de nivel profundo, y las únicas opciones eran el transporte por cable (como en el metro de Glasgow ) o las locomotoras eléctricas.
El C&SLR se inauguró tan solo unos años después de que se utilizara por primera vez la electricidad para impulsar vehículos ferroviarios (trenes o tranvías) y las locomotoras primitivas reflejaban este hecho. Durante los siguientes 15 años, los motores se hicieron más pequeños, se desarrollaron transmisiones por engranajes y suspensiones de motor y se dispuso de un control de unidades múltiples fiable. Los trenes eléctricos de unidades múltiples se convirtieron en el estándar, pero todavía se seguían construyendo locomotoras eléctricas.
A partir de 1903, la MR y la DR comenzaron a electrificar las partes centrales de sus líneas para su uso por unidades múltiples eléctricas (EMU). En ambos ferrocarriles, los vagones eran arrastrados por locomotoras eléctricas que se sustituyeron por una máquina de vapor para circular por los tramos distantes no electrificados. Los últimos trenes de pasajeros arrastrados por vapor fueron reemplazados en 1961.
Cuando no transportaban trenes de pasajeros, las locomotoras eléctricas se utilizaban para maniobrar y transportar trenes departamentales . Algunas locomotoras, como en el caso de la MR, se conservaban solo para estas tareas. En lugar de comprar locomotoras adicionales para este trabajo, como se requería con las locomotoras eléctricas a batería , se crearon locomotoras improvisadas a partir de vehículos de pasajeros retirados de servicio de al menos tres tipos, que se modificaron para transportar trenes por cualquier parte del sistema o para maniobrar material rodante en Acton Works.
Cuando se autorizó el City and South London Railway (C&SLR) en 1884, se pretendía que fuera una línea tirada por cable, pero durante la fase de construcción, los promotores decidieron utilizar tracción eléctrica, a pesar de que la tecnología estaba en sus inicios. [1] Mather & Platt construyó dos prototipos de locomotoras en 1889, según un diseño del Dr. Edward Hopkinson , y Beyer, Peacock and Company suministró muchas de las piezas mecánicas. La n.º 1 utilizaba motores montados directamente en los ejes de transmisión, mientras que la n.º 2 tenía motores accionados a través de engranajes. Se llevaron a cabo pruebas en diciembre de 1889 con la n.º 1 y dos vagones de pasajeros. La n.º 2 también se utilizó para pruebas, pero no está claro si tiraba de algún vagón. Se construyó una serie de 14 locomotoras, numeradas del 1 al 14, que duplicaban los números originales 1 y 2. Cada una tenía cuatro ruedas, con motores Edison-Hopkinson instalados en los ejes, que estaban cableados permanentemente en serie. Se utilizó un reóstato de 26 pasos para controlar la velocidad, y un interruptor que alteraba las conexiones a la armadura se utilizó para invertir la dirección de desplazamiento. [2]
Las locomotoras eran pequeñas y cortas para caber dentro de los túneles de diámetro pequeño, que eran de 10 pies y 2 pulgadas (3,10 m) en el extremo norte de la vía, y 10 pies y 6 pulgadas (3,20 m) en la sección sur más recta, para permitir velocidades más altas. [3] La cabina se construyó a lo largo de la línea central de la locomotora con una puerta en cada extremo y los controles y el equipo montados en los lados. Había una única posición de conducción en un extremo de la locomotora con el controlador de potencia en un lado y la válvula de freno de aire Westinghouse y la columna de freno de mano en el otro. Los controles funcionaban directamente, por lo que nunca fue posible ningún tipo de control de unidades múltiples.
Cada locomotora podía arrastrar tres vagones a una velocidad máxima de 40 km/h en vías en buen estado, lo que proporcionaba una velocidad de servicio de alrededor de 18,5 km/h. Al final de un recorrido, la locomotora que llegaba quedaba atrapada en el andén por sus vagones. Una locomotora de reemplazo remolcaba el tren en el siguiente viaje y la locomotora liberada quedaba entonces disponible para encabezar el siguiente tren entrante (esto se denomina "desplazamiento"). [2]
El sistema de frenado neumático del tren, controlado por el conductor, se alimentaba desde un depósito de aire en la locomotora y, como las locomotoras originales no podían generar su propio aire comprimido, los depósitos se recargaban en la estación Stockwell desde una línea de aire mantenida a 80 psi (5,5 bar). [2] Más tarde, las locomotoras fueron equipadas con compresores.
El ferrocarril fue inaugurado el 4 de noviembre de 1890 por el Príncipe de Gales (más tarde el Rey Eduardo VII ) y la locomotora n.º 10 llevaba una placa conmemorativa con el nombre Princesa de Gales para celebrar su uso en esa ocasión. Pronto hubo necesidad de dos locomotoras adicionales para operar el servicio. Las n.º 15 y 16 fueron construidas por Siemens con un diseño modificado del motor, [4] que intentaba superar el problema de las armaduras quemadas que habían plagado la línea desde su inauguración.
En 1895, la propia C&SLR construyó la locomotora n.º 17 en el depósito de Stockwell y realizó una serie de pruebas en las locomotoras n.º 12, 15 y 17, ya que pronto se necesitarían más locomotoras para las ampliaciones que se estaban realizando. En 1898, encargaron tres locomotoras más a diferentes fabricantes, que estaban equipadas con motores de cuatro polos, un sistema de control más eficiente que utilizaba la conmutación serie-paralelo de los motores y compresores integrados. Los motores seguían montados en los ejes. Otras dos locomotoras (n.º 21 y 22), que se construyeron en el depósito de Stockwell, incluyeron mejoras adicionales y fueron los prototipos de los lotes finales de locomotoras. Las locomotoras n.º 23 a 52 fueron construidas por Crompton con un diseño mejorado, que incluía motores suspendidos en el morro conectados a los ejes mediante un único engranaje reductor, pero que aún tenían un gran parecido externo con las locomotoras originales. Entre 1904 y 1907, las locomotoras números 3 a 12 fueron reconstruidas con nuevo equipo eléctrico para mejorar su rendimiento. [5]
Tras la introducción de nuevas locomotoras y el abandono de la restrictiva terminal de King William Street en 1900, la C&SLR pudo operar trenes con cuatro vagones. [6] Los trenes de cinco vagones se introdujeron a partir de 1907. [7] Los trenes de seis vagones funcionaron brevemente en 1914/15 y desde octubre de 1923 [8] antes de que la última parte de la línea se cerrara para su reconstrucción y ampliación del túnel en noviembre de 1923. [9]
Los túneles ampliados permitieron que los trenes arrastrados por locomotoras fueran reemplazados por unidades múltiples eléctricas 'Standard' Stock . 44 locomotoras estaban en uso justo antes del cierre y algunas permanecieron en servicio hasta 1925 arrastrando trenes de fábrica mientras se ampliaban los túneles. [7]
Una locomotora sobrevive en conservación. Originalmente se exhibió como n.° 1, pero las investigaciones realizadas durante varios años finalmente la identificaron como la n.° 13 o la n.° 14, y sugirieron que era más probable que fuera la n.° 13 (el número que lleva ahora). Después de exhibirse en el Museo de la Ciencia , [7] se transfirió al almacén de Acton del Museo del Transporte de Londres y luego al museo recientemente reabierto en Covent Garden. La n.° 36 se exhibió en un pedestal en la estación de la línea metropolitana de Moorgate durante muchos años, pero una bomba la dañó sin posibilidad de reparación en 1940. Algunas de sus partes eléctricas se donaron a Crompton Parkinson antes de que el resto fuera desechado. [7] Un motor y un eje de la n.° 36 ahora se encuentran en el Museo de la Ciencia, pero actualmente están almacenados.
Inaugurado en 1900, el Central London Railway utilizó inicialmente locomotoras eléctricas Bo-Bo de 44 toneladas para transportar sus trenes. Estas locomotoras largas y bajas tenían bastidores de placa profunda, una cabina central y compartimentos para equipos en la parte delantera y trasera. Las cabinas tenían cuatro puertas, una a cada lado y una a cada extremo (para un acceso/salida seguro cuando se estaba en los túneles). Cada eje llevaba un motor GE56A de 117 hp (87 kW) montado directamente en él. Al arrancar, se conectaban pares de motores en paralelo, y los dos pares se conectaban en serie. El controlador tenía nueve muescas en serie, después de lo cual los motores se abrían en circuito, se reconectaban en paralelo completo y el controlador tenía otras siete muescas paralelas. Los controles de trabajo directo no permitían que las locomotoras funcionaran en múltiples. [10] 32 juegos fueron desechados en 1942 Un fallo de diseño grave en estas locomotoras era su altísimo peso no suspendido de 33 toneladas. No se habían utilizado motores con engranajes porque se pensaba que serían ruidosos en los confines de un túnel. Esto dio lugar a graves problemas de ruido y vibración. Las quejas de los residentes locales comenzaron inmediatamente después de que comenzara el servicio y fueron tales que la Junta de Comercio impuso un límite de velocidad hasta que se pudieran realizar modificaciones. Esto se logró utilizando solo el modo serie en el controlador, pero en 1901, tres de las locomotoras se habían reconstruido con nuevos bogies y motores GE55 suspendidos en el morro, lo que redujo el peso no suspendido a 11 toneladas. [11]
Se utilizaron trenes de seis y siete vagones y, al igual que en el City and South London Railway, las locomotoras se relegaban en las terminales. Un tren de siete vagones requería una tripulación de ocho personas. Dos hombres viajaban en la locomotora, había un guardia delantero y trasero, y cuatro hombres adicionales operaban las puertas de los vagones de pasajeros. Se construyeron 28 locomotoras, aunque se encargaron 32, las cuatro restantes estaban destinadas a cuando se inaugurara la ampliación de Bank a Liverpool Street . Sin embargo, a partir de 1901 se realizaron pruebas con unidades múltiples, con vagones de motor convertidos a partir de los vagones remolque 54, 81, 84 y 88. Estas se convirtieron en las primeras unidades múltiples operativas en Europa, y los beneficios de eliminar virtualmente la vibración y la facilidad de invertirlas en las terminales dieron como resultado un pedido de 64 vagones de motor. Se entregaron a mediados de 1903, y las locomotoras se volvieron redundantes después de solo tres años. [12]
Las tres locomotoras con engranajes se conservaron para ser utilizadas en maniobras en el depósito de Wood Lane, mientras que el resto se puso a la venta. Posteriormente, el Metropolitan Railway compró dos de las tres para realizar experimentos en control regenerativo . La n.° 12 permaneció en Wood Lane y se convirtió en la L21 en 1929. Se utilizó ocasionalmente hasta el 4 de mayo de 1940, cuando la línea Central pasó de operar con tres carriles a operar con cuatro, y se desmanteló en 1942. [13]
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En el Metropolitan Railway de Londres se utilizaron locomotoras eléctricas con vagones convencionales. En las rutas suburbanas exteriores se utilizó una locomotora eléctrica en el extremo de Baker Street que se sustituyó por una locomotora de vapor en el camino. [14]
Los primeros diez tenían cabina central y eran conocidos como camel-backs, y entraron en servicio en 1906. Un año después llegaron otras diez unidades con diseño de caja y puesto de conducción en ambos extremos. [14] Estas fueron reemplazadas por unidades más potentes a principios de la década de 1920. [15]
Una locomotora se conserva como exhibición estática en el Museo de Transporte de Londres [16] y otra, la n.° 12 "Sarah Siddons", se ha utilizado para eventos patrimoniales, el más reciente en 2019. [17]
En 1905, el ferrocarril del distrito compró diez locomotoras con cabina de vagón de bogies que parecían similares a sus unidades múltiples, pero que tenían solo 25 pies (7,6 m) de largo. Fueron fabricadas por la Metropolitan Amalgamated Carriage and Wagon Company, y la mayoría de ellas tenían una sola cabina en un extremo. En consecuencia, se trabajaban en pares, acopladas espalda con espalda con las cabinas en el extremo exterior. [18]
Las locomotoras se utilizaron para transportar trenes de pasajeros de London and North Western Railway en la sección electrificada de la ruta Outer Circle entre Earl's Court y Mansion House . En diciembre de 1908, estos servicios terminaron en Earl's Court [19] y las locomotoras se utilizaron para transportar trenes de la línea District, uno acoplado a cada extremo de un rastrillo de cuatro vagones de remolque. [20] A partir de 1910, los trenes de London, Tilbury and Southend Railway (LT&SR) se extendieron por la línea District, y las locomotoras de vapor se cambiaron por eléctricas en Barking. [21] London, Tilbury and Southend Railway proporcionó dos rastrillos de vagones, que fueron arrastrados por las vías de District por las locomotoras que trabajaban en pares. Al no ser necesarias, se desecharon tres locomotoras, dejando tres pares y una de repuesto. Originalmente numeradas del 1A al 10A, las que no fueron desechadas pasaron a ser L1 a L7 después de 1910. [18]
Sus equipos eléctricos se reutilizaron en los nuevos trenes de unidades múltiples que se estaban introduciendo. [ cita requerida ]
Las locomotoras estaban equipadas para trabajar en modo múltiple. Cada locomotora tenía cuatro motores GE69, [20] con una potencia nominal de 200 caballos de fuerza (150 kW) que totalizaban 800 hp. [22] En 1922, los motores fueron reemplazados por excedentes GE260 del F Stock . [20] Las locomotoras L2 y L7 fueron desguazadas en 1938, y las locomotoras restantes fueron desguazadas en 1939, [23] después de que se retirara el servicio LT&SR. Su equipo eléctrico fue reutilizado en los vagones del F Stock que se estaban convirtiendo para operar con puertas de aire. [18]
Para mover el material rodante alrededor de los talleres principales de Acton , se crearon cuatro locomotoras eléctricas a partir de vehículos de pasajeros retirados.
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