Las locomotoras eléctricas de batería del metro de Londres son locomotoras de batería utilizadas para transportar trenes de ingenieros en la red del metro de Londres , donde pueden funcionar cuando se corta la corriente de tracción eléctrica. Las dos primeras locomotoras se construyeron en 1905 para la construcción del Great Northern, Piccadilly and Brompton Railway , y su éxito impulsó al District Railway a comprar dos más en 1909, que fueron las únicas construidas según el gálibo de carga de las líneas subterráneas. A continuación, se construyeron varios vehículos de batería mediante la conversión de vagones de motor redundantes, con las baterías colocadas en el compartimento de pasajeros no utilizado. Una excepción a esto fue la del City and South London Railway , que utilizó un vagón de remolque para sujetar las baterías y las conectó a una locomotora separada.
A partir de 1936, las locomotoras de batería se construyeron como vehículos nuevos, aunque en la mayoría de los casos, algunos componentes, en particular los bogies y los motores, se restauraron a partir de vagones de pasajeros retirados. El lote de nueve vehículos suministrados por Gloucester Railway Carriage and Wagon Company entre 1936 y 1938 estableció el estándar para las construcciones posteriores. Incluyendo este lote, se habían construido 52 máquinas en 1986, en seis lotes de cuatro fabricantes, con uno construido en Acton Works de London Transport . Cada nuevo lote incluía algunas mejoras, pero la mayoría usaba equipos de control de tracción electroneumáticos fabricados por GEC , por lo que podían operar juntos. La excepción fueron tres del lote de 1936, que usaban un sistema experimental Metadyne , y el lote final de seis, construido en 1985, que usaba controladores fabricados por Kiepe .
Las mejoras desde su fabricación han incluido el reemplazo de los acopladores Ward de bajo nivel por acopladores Buckeye , lo que ha resultado en menos daños por accidentes de maniobras, y la instalación de burletes y calentadores de cabina para su uso en invierno cuando las locomotoras operan en secciones de línea sobre el suelo. Varias de las máquinas fueron equipadas con equipos de señalización en cabina de Protección Automática de Trenes (ATP) para permitirles trabajar en la recién inaugurada línea Victoria , y más tarde en la línea Central después de que se instalara ATP. Más fueron equipadas con Control de Tren Basado en Transmisión (TBTC) para las líneas Jubilee y Northern y Control de Tren Basado en Comunicación (CBTC) como parte de la Modernización de Cuatro Líneas .
Las dos primeras locomotoras de batería suministradas para el metro de Londres fueron fabricadas por Hurst Nelson and Co , que tenían su base en Motherwell . Se entregaron en agosto de 1905 y se utilizaron durante la construcción del Great Northern, Piccadilly and Brompton Railway , donde se numeraron 1B y 2B. Los vehículos tenían 50,5 pies (15,4 m) de largo, con una cabina de ancho de vía tubular en ambos extremos. El equipo de control eléctrico y de frenado estaba alojado en un compartimento detrás de una de las cabinas, y la sección central era más baja, albergando las 80 baterías, dispuestas en dos filas de 40 a cada lado de una división central, que también sostenía cubiertas metálicas para los compartimentos de las baterías. Las baterías fueron suministradas por Chloride Electrical Storage Company . Cada locomotora pesaba 55 toneladas y podía transportar una carga de 60 toneladas a 7 km/h (4,3 mph). No estaban equipadas con zapatas colectoras de corriente, ya que ninguno de los raíles se electrificó durante la construcción. Una vez completada su tarea, fueron trasladados por carretera hasta el ferrocarril de Hampstead . [1]
Alentados por el rendimiento de los vehículos, el ferrocarril del distrito compró dos propios en 1909, que eran más grandes ya que estaban construidos con ancho de vía subterráneo. El fabricante fue WR Renshaw and Co Ltd, que tenía su sede en Stoke-on-Trent en Staffordshire , y los vehículos estaban equipados con zapatas colectoras de corriente, de modo que pudieran extraer energía de los rieles cuando estuviera disponible. [2] Durante la Primera Guerra Mundial , se utilizaron como locomotoras de maniobras en Ealing Common Depot , donde siempre había energía disponible, por lo que se quitaron las baterías y, posteriormente, se descuidaron. No se pudieron obtener baterías nuevas, ya que se necesitaban baterías de este tipo para los submarinos como parte del esfuerzo bélico. Los vehículos estaban numerados 19A y 20A cuando se suministraron, pero se renumeraron como L8 y L9 en 1929, cuando las baterías ya no estaban instaladas. Como locomotoras eléctricas, se modernizaron varias veces y recibieron dos nuevos tipos de motores en 1951 y 1955, y nuevos equipos de control de tracción en 1958. Continuaron utilizándose para trasladar tiendas entre Acton Works y Ealing Common Depot, hasta que fueron sustituidas por vehículos de carretera en 1969. [3]
El siguiente lote de locomotoras a batería se fabricó mediante la conversión de material existente. Cuando se inauguró, el Central London Railway (CLR) había sufrido problemas de vibración, causados por las locomotoras pesadas, y había experimentado con el funcionamiento de varias unidades, con fuerza motriz proporcionada mediante la conversión de cuatro vagones de remolque en vagones de motor. Alrededor de 1910, dos de estos vagones de motor, numerados 201 y 202, fueron equipados con baterías y trabajaron en varias líneas además de la del Central London Railway. En 1915 se prestaron a la línea Bakerloo , cuando se estaba ampliando a Queen's Park . El vagón 202 tuvo su batería 'Nife' actualizada a una con 263 celdas fabricada por Edison Accumulator Ltd en 1924, mientras que el número de celdas en el vagón 201 se aumentó de 200 a 238 en 1932. Para trabajar en otras líneas, se equiparon con zapatas externas, ya que la mayoría de las líneas usaban un sistema de cuatro carriles, mientras que el CLR usaba solo tres. Los vehículos fueron numerados L22 y L23 en 1929, y fueron desguazados en 1936 y 1937. [4]
En 1922, cuando se estaba reconstruyendo el ferrocarril City and South London , se quitaron algunos vagones de remolque con celdas acolchadas (denominados así por la falta de ventanas) para poder colocar baterías de plomo-ácido y resistencias de carga en el espacio resultante. A continuación, cada vagón se acopló a una locomotora eléctrica y las baterías se conectaron a los fusibles de zapata de la locomotora. Se quitaron las zapatas de corriente para que las baterías no energizaran los raíles. La recarga se organizó en ciertos puntos, mediante interruptores y cables conectados a la fuente que normalmente alimentaba los raíles. [4]
Dos vagones de carga húngaros , que anteriormente se habían utilizado como vagones de lastre, fueron reconvertidos para funcionar con baterías. Cuando funcionaban como vehículos de pasajeros en la línea Piccadilly , habían sido numerados 34 y 39. En 1929 fueron transferidos a la línea Hampstead , donde fueron numerados 113 y 118, convirtiéndose en L11 y L12 en 1936. Poco después, los números se intercambiaron, de modo que L11 se convirtió en L12 y L12 en L11. Utilizaban baterías fabricadas por DP Battery Company, cada una con 220 celdas. La conversión final fue del vagón Bakerloo 66, fabricado originalmente por la American Car and Foundry Company , y equipado con una batería DP de 220 celdas que pesaba 6,5 toneladas en 1932. Fue numerado L32 y fue desguazado en 1948. [5]
En 1936 se tomó la decisión de comprar un lote de nuevas locomotoras a batería y se hizo un pedido a la Gloucester Railway Carriage & Wagon Company para nueve vehículos, seis de los cuales estarían equipados con equipo de control de tracción GEC , mientras que los otros tres estarían equipados con unidades metadinas . Las máquinas equipadas con GEC pesaban 53,8 toneladas y estaban numeradas de L35 a L40, mientras que las equipadas con Metadina pesaban 2,2 toneladas más y estaban numeradas de L41 a L43. Ambos tipos, al tirar de un tren de balasto de 200 toneladas, podían circular a 30 mph (48 km/h) cuando se les suministraba energía de los raíles actuales, y a la mitad de esa velocidad cuando funcionaban con baterías. [6]
Las locomotoras equipadas con metadina tenían carrocerías nuevas, pero los bogies y los motores se retiraron de material redundante de la línea Metropolitan y se reacondicionaron en Acton Works. De manera similar, el equipo de metadina se retiró de un tren experimental y se reutilizó. Una unidad de metadina consiste en una máquina rotatoria, que convierte el voltaje constante suministrado por la batería en una corriente constante, que alimenta el motor. El sistema de metadina es más eficiente que las resistencias de arranque convencionales, particularmente cuando la locomotora arranca y se detiene con frecuencia, o cuando necesita funcionar durante largos períodos a bajas velocidades. Para trabajos de tendido de cables, las locomotoras equipadas con metadina podían tirar de trenes de 100 toneladas a 3 mph (5 km/h) durante distancias considerables, sin ningún signo de sobrecalentamiento. A pesar de las ventajas, su complejidad hizo que se volvieran poco confiables, y fueron retiradas del mercado en 1977. [7] La L41 y la L42 fueron desechadas poco después, pero la L43 se utilizó para fines de prueba durante tres años más. [8]
Las locomotoras equipadas con controles GEC utilizaban un controlador electroneumático, con 28 pasos, que permitía conectar los cuatro motores en serie, en dos pares en paralelo-serie, y todos en paralelo a medida que aumentaba la velocidad. Los pares de locomotoras podían funcionar en múltiples pares, y se podían seleccionar los motores 1 y 3 o 2 y 4 si se producía una avería en el otro par. Tal como se construyeron, los vehículos tenían 16,6 m de largo y podían recibir energía de una configuración estándar de cuatro raíles o de la configuración de tres raíles del Central London Railway, hasta que se convirtió a cuatro raíles en 1940. [6]
El siguiente lote de siete vehículos fue fabricado por RY Pickering and Co Ltd , con sede en Wishaw , Escocia. El equipo de control de tracción fue de GEC, aunque las baterías tenían una capacidad mayor que la del lote anterior. Los motores se reutilizaron a partir de material de pasajeros que se estaba retirando en ese momento. Una mejora importante fue la adición de patines y un dispositivo de elevación, que permitía sacar cualquier celda de batería de su bastidor y bajarla al suelo a través de una abertura en el piso. Esta característica significaba que las baterías se podían cambiar sin usar una grúa aérea en un taller de elevación, lo que lo dejaba libre para trabajos más importantes. El personal de Acton Works construyó una octava locomotora en 1962, en parte como un ejercicio para demostrar que el taller podía competir por este tipo de trabajo. Este vehículo fue numerado inicialmente L76 y participó en las celebraciones del centenario del Metropolitan Railway, celebradas el 23 de mayo de 1963, cuando propulsó una réplica del tren de inspección original de vagones abiertos utilizado por William Ewart Gladstone y otros dignatarios. [9]
Metro-Cammell recibió el pedido del siguiente lote de trece locomotoras, numeradas de L20 a L32. La primera se entregó el 8 de diciembre de 1964 a Ruislip Depot . Formaban parte de un programa para eliminar gradualmente las últimas máquinas de vapor restantes, pero la línea Victoria también se estaba construyendo en ese momento, y algunas de las locomotoras de batería estaban equipadas con equipos de operación automática de trenes (ATO), para permitirles trabajar en esa línea. El equipo de control de tracción era de GEC, y las baterías suministradas por DP Battery Co Ltd. Al igual que en los lotes anteriores, se renovaron partes de las locomotoras; en este caso, los bogies, los motores de tracción y los compresores fueron suministrados por Acton Works. A diferencia de los modelos anteriores, cada vehículo estaba equipado con dos compresores, lo que les permitía trabajar individualmente. Las últimas máquinas de vapor fueron retiradas poco después y en 1969 se hizo un pedido de cinco locomotoras de batería más a Metro-Cammell. Estas trabajaron en la construcción de la línea Jubilee y fueron numeradas L15 a L19. [10]
La construcción de la línea Jubilee y la extensión de la línea Piccadilly a Heathrow requirieron aún más trenes de obras, y en 1972 se encargaron once locomotoras más, cuya entrega se produjo en 1973. Fueron construidas en Doncaster Works por British Rail Engineering Limited . Los motores se renovaron a partir de material sobrante de la línea District, pero los bogies eran nuevos. Aunque se basaban en el bogie tipo Z estándar utilizado desde la década de 1930, incorporaban cojinetes de rodillos, en lugar de cajas de grasa y cojinetes de suspensión de metal blanco . Tres de las locomotoras se construyeron para reemplazar a los tres vehículos metadino, pero estos no se retiraron hasta 1977. [11]
Metro-Cammell construyó un último lote de seis locomotoras que se entregaron en 1985 y 1986. Incorporaban todas las mejoras realizadas a los vehículos anteriores. Por primera vez, se especificaron en unidades métricas. Las nuevas características incluían la entrada a las cabinas a través de una puerta central, en lugar de una puerta lateral, parabrisas reforzados con limpiaparabrisas y la capacidad de cargar las baterías mientras se operaba en líneas electrificadas. Una novedad fue la instalación de equipos de control de tracción por parte de Kiepe , que impedían que trabajaran en conjunto con cualquiera de las máquinas anteriores. [12] No fueron un éxito, ya que cinco de las seis habían sido retiradas del servicio en agosto de 1993, mientras se tomaba una decisión sobre su futuro, [13] y la sexta fue retirada algún tiempo después. Fueron numeradas L62 a L67, y todas seguían en el almacén en 2002. [14]
Todas las locomotoras se construyeron según un diseño similar, pero con una serie de variaciones incluidas a lo largo de los años de desarrollo. Los números L41 a L43 tenían equipo de control Metadyne .
Las locomotoras tienen una cabina en cada extremo y están construidas según el gálibo de carga estándar de "Tube" para que puedan funcionar en todas las líneas de la red del metro de Londres. Están equipadas con topes y ganchos de tracción para acoplarse a los vehículos estándar de la línea principal. Los vehículos anteriores tenían topes articulados que se podían levantar cuando no se utilizaban, pero esta tarea era ardua y se llevó a cabo un programa para reemplazarlos por topes retráctiles. También estaban equipadas con un enganche "Ward", montado a una altura adecuada para vagones de metro, pero esto hacía que las locomotoras fueran propensas a sufrir daños importantes en accidentes de maniobras. En 1980, dos locomotoras, L18 y L38, fueron equipadas con enganches de buckeye , como experimento. Estos enganches automáticos están montados a la altura de los bastidores principales, por lo que los daños en las maniobras se reducen significativamente. El éxito del experimento llevó a que se instalaran acoplamientos Buckeye en todas las locomotoras construidas a partir de 1964. [8] Además, todas tienen equipo de freno de aire del tren.
Los laterales de la carrocería adoptan la forma de rejillas para permitir la ventilación alrededor de las baterías, aunque la mayoría de las locomotoras tenían cuatro paneles de carrocería sólidos en un solo lado. Todos los paneles de la carrocería están articulados para permitir que se extraigan las baterías. Tras la retirada de las máquinas de vapor, los vehículos solían trabajar en secciones abiertas de la línea, en lugar de en túneles, y se hizo evidente la necesidad de calentar las cabinas en invierno. Se han añadido burletes a todas las puertas de las cabinas y se han instalado calentadores adicionales en las cabinas. [15]
La librea original era gris, pero a principios de los años 60 se le aplicó un barniz carmesí con suministros de pintura para locomotoras de vapor LT. A principios de los años 80 se cambió a amarillo, que se consideró más respetuoso con la seguridad. [16]
Las locomotoras pueden obtener energía de los rieles electrificados de 630 V como un tren de metro normal, o funcionar con baterías de tracción de 320 V CC cuando se corta la energía. Dado que la mayoría de los motores de tracción se retiraron del material redundante para instalarlos en los vehículos, Acton Works tuvo que convertirlos de funcionamiento a 630 V a funcionamiento a 320 V. [15] Las baterías de plomo-ácido generalmente se recargan dentro de un depósito , aunque el lote de locomotoras de 1985 podía recargar sus baterías desde los rieles de alimentación mientras se movía. [17]
Todas las locomotoras de batería están equipadas con llaves de paso que se accionan mediante equipos de vía si el tren pasa una señal de peligro. Dieciocho (L15-L21 y L44-L54) también están equipadas con Protección Automática de Trenes (ATP) de la línea central. Cuando se construyeron, las locomotoras L25 a L32 estaban equipadas con equipos de Operación Automática de Trenes (ATO), que les permitían trabajar en la línea Victoria . La llave de paso se podía aislar y una válvula de disparo cumplía una función similar, excepto que era accionada por el controlador ATO. Se proporcionó un ajuste especial que permitía a los vehículos moverse si no recibían señales de seguridad en la vía, pero la velocidad máxima en estas circunstancias estaba limitada a 10 mph (16 km/h). A mediados de la década de 1980, este equipo había dejado de utilizarse, ya que los trenes de obra solo circulaban por la línea Victoria cuando los ingenieros tenían posesión de toda la línea. [11] Posteriormente, algunas locomotoras (L27–L32) han sido equipadas con un nuevo tipo de equipo ATP de la línea Victoria, diseñado por Metronet en nombre de Transplant, el operador de la flota. Este sistema se instaló durante 2007 en el depósito de Ruislip. [ cita requerida ] Es compatible con el nuevo sistema ATP Distance-to-Go Radio (DTG-R) que ha sido implementado en la línea Victoria por Westinghouse Rail Systems . [18]
Las locomotoras son propiedad de TransPlant desde el inicio del programa PPP del metro de Londres . Todas ellas tienen su base en el depósito de Ruislip .
El uso tradicional de estas locomotoras ha sido el de arrastrar trenes utilizando la energía de los raíles hasta llegar a la zona donde se van a realizar los trabajos, donde pasan a funcionar con baterías si se ha cortado el suministro de tracción. También se utilizan para transportar equipos propulsados por diésel, como las bateadoras de vías, a través de secciones de túneles. Normalmente, se coloca una locomotora en cada extremo del tren, lo que permite que el tren dé marcha atrás fácilmente. Las conexiones entre diferentes líneas subterráneas a menudo requieren cambios de sentido en la ruta. A las primeras locomotoras no se les permitía funcionar por sí solas, ya que solo tenían un único compresor de aire, pero se instalaron compresores gemelos en los vehículos construidos a partir de 1964, para permitir el funcionamiento con una sola locomotora. [15]
Con la construcción de la línea Jubilee, las locomotoras diésel fabricadas por Schöma de Alemania en 1996 [19] asumieron algunas de las funciones de las locomotoras de batería.
En febrero de 2006, Metronet recibió cuatro locomotoras de batería pequeñas. Se llamaron Walter , Lou , Anne y Kitty , nombres que hacen un juego de palabras con el nombre de la línea en la que fueron compradas para trabajar, la línea Waterloo & City del metro de Londres . Se utilizan para transportar materiales y equipos y fueron especialmente diseñadas y construidas para trabajar en túneles estrechos con curvas cerradas y pendientes pronunciadas. Clayton Equipment de Derby las diseñó y construyó [20] en aproximadamente cuatro meses. Las locomotoras pesan 15 toneladas cada una y tienen motores de CC de 200 voltios que proporcionan 75 hp (56 kW) a cada eje. Como característica de seguridad, tienen frenos de disco aplicados por resorte que se aplican automáticamente si algo sale mal. Las cámaras incorporadas están conectadas a pantallas en la cabina para facilitar las maniobras. [21] A diferencia de las locomotoras eléctricas de batería anteriores, estas locomotoras no pueden extraer energía de los rieles electrificados. En condiciones normales de uso esto no supone un problema, ya que están diseñados para trabajar en proyectos de ingeniería en túneles donde de todos modos se corta la electricidad, pero eso implica que tienen que volver al depósito para recargarse.
