Una locomotora de vapor eléctrica es una locomotora de vapor que utiliza electricidad para calentar el agua en la caldera para crear vapor en lugar de quemar combustible en una caja de fuego. [1] Este es un tipo de locomotora muy inusual que solo tiene sentido económico bajo condiciones específicas. Normalmente, sería mucho más eficiente construir y utilizar una locomotora eléctrica . Sin embargo, la falta de tiempo y recursos (como en tiempos de guerra), la falta de carbón o combustible similar y la presencia de electricidad relativamente barata y disponible pueden hacer que la conversión de una locomotora de vapor existente en una locomotora de vapor eléctrica sea una propuesta viable.
Suiza no tiene reservas naturales de carbón, pero la región montañosa ofrece energía hidroeléctrica abundante y barata .
Al estallar la Segunda Guerra Mundial , se habían electrificado 2.191 km (1.361 mi) de líneas SBB (73,6% de la red) , mientras que el precio del carbón alemán importado seguía aumentando. En un intento de ahorrar carbón, los Ferrocarriles Federales Suizos equiparon dos pequeños vagones de maniobras a vapor 0-6-0 de la clase E 3/3 con un pantógrafo . La energía se tomaba de las líneas aéreas (15 kV , 16+2 ⁄ 3 Hz), y se alimenta a los elementos de calentamiento, a través de dos transformadores clasificados juntos a480kW .
El 13 de enero de 1943 se puso en servicio la E 3/3 8521 modificada, seguida por la 8522 el 11 de febrero de 1943. Podían funcionar hasta 20 minutos sin suministro eléctrico, como una locomotora sin fuego , una vez que la caldera se había cargado a plena presión. Se mantuvo la caja de fuego , que normalmente conservaba las brasas calientes , con un fuego clásico para un funcionamiento más prolongado en vías no electrificadas. La bomba de circulación de agua, el circuito de control y la iluminación se alimentaban mediante una batería que se cargaba desde un rectificador alimentado por uno de los transformadores.
El sistema era capaz de producir unos 300 kg (660 lb) de vapor por hora a una presión de 12 atm (1200 kPa). Pesaba unas 7 t (6,9 toneladas largas; 7,7 toneladas cortas), lo que aumentaba el peso de la locomotora de 35 t (34 toneladas largas; 39 toneladas cortas) a 42 t (41 toneladas largas; 46 toneladas cortas), y permitía un ahorro de 700–1200 kg (1500–2600 lb) de carbón por día de trabajo. Poner la locomotora a presión tardaba aproximadamente una hora.
En 1951 se retiraron los calentadores eléctricos de la locomotora 8521 y en 1953 de la 8522. En 2013, la locomotora E 3/3 8522 seguía en servicio (de museo) en la línea Sursee-Triengen como una máquina de vapor normal sin calefacción eléctrica.
En 1992 se concedió una patente canadiense para una locomotora eléctrica-vapor. [2] El dibujo muestra una Crampton tipo 8-4-0, pero se desconoce su uso previsto.
Una locomotora de vapor convencional alimentada con carbón o petróleo se puede preparar para el servicio utilizando un precalentador eléctrico externo. [3] Esto permite aumentar gradualmente la producción de vapor durante la noche para que la locomotora esté lista para su uso por la mañana.
Las locomotoras de vapor modernas , como las locomotoras de cremallera del ferrocarril Brienz-Rothorn y la locomotora modernizada serie 52.80 de DLM , están equipadas con calentadores eléctricos internos. [4] Esto permite mantener caliente la caldera bien aislada durante la noche o incluso iniciar la calefacción automáticamente a primera hora de la mañana.
El sistema eléctrico-vapor también se utiliza en algunos modelos de locomotoras de vapor a pequeña escala. [5]
En septiembre de 2003, Hornby Railways lanzó su primera locomotora de calibre 00 impulsada por vapor , una locomotora a escala en la que la caldera se calienta con energía eléctrica recolectada de los rieles en movimiento. Sin embargo, los errores en el manual de instrucciones y el video provocaron errores del operador y, por lo tanto, una mala publicidad para los modelos. Además, la necesidad de hervir el agua significa que estas locomotoras venían con una fuente de alimentación/controlador dedicado para proporcionar más voltaje y corriente.