La Spoornet Clase 18E, Serie 1 de 2000 es una locomotora eléctrica sudafricana .
A principios de 2000, Spoornet se embarcó en un programa para reconstruir locomotoras de la clase 6E1 y convertirlas en locomotoras de la clase 18E, serie 1. La mayoría de las locomotoras de la clase 6E1 que habían sido reclasificadas o modificadas previamente a la clase 16E o la clase 17E respectivamente también fueron reconstruidas a la clase 18E. [1]
La locomotora eléctrica de 3 kV CC Clase 6E1 fue construida para los Ferrocarriles Sudafricanos (SAR) por Union Carriage & Wagon (UCW) en Nigel, Transvaal, con el equipo eléctrico suministrado por General Electric Company (GEC). Se entregaron once series de la Clase 6E1 entre 1969 y 1984, con un total de 960 unidades construidas. UCW no asignó números de fabricante a las locomotoras que construyó para los SAR, sino que utilizó los números de unidad de los SAR para mantener sus registros. [2]
La reconstrucción de locomotoras de la Clase 18E, Serie 1 fue realizada por Transwerk, posteriormente rebautizada como Transnet Rail Engineering (TRE) y luego Transnet Engineering (TE), en sus talleres de Koedoespoort en Pretoria . La reconstrucción de locomotoras de la Serie 1 cesó en 2009, con 446 unidades reconstruidas de la Clase 6E1, Serie 6 a 11 locomotoras, numeradas en los rangos de 18-001 a 18-420 y 18-500 a 18-525 . [1]
Dado que probablemente no se tenía la intención al principio del proyecto de reconstruir prácticamente toda la flota de Clase 6E1 a Clase 18E, la mayoría de las primeras reconstrucciones se hicieron en las más nuevas de la flota de Clase 6E1, las Series 8 a 11. Una de las razones fue que estas series, números E1896 y superiores, ya tenían un sistema de freno de bastidor de equipo de aire, comúnmente conocido como bastidor de freno, similar al previsto para la Clase 18E, lo que reduciría el costo total por unidad de reconstrucción. [3]
Otra consideración posiblemente fue que su carrocería usualmente requería reparaciones menos pesadas que los modelos más antiguos en términos de óxido y otros daños, como paneles y marcos doblados. [4]
Es posible que se aplicaran consideraciones similares cuando se empezaron a reconstruir en 2003 los antiguos modelos de la Clase 6E1 de las Series 6 y 7, ya que estas unidades, con números que van desde E1646 a E1895, utilizaban la misma válvula de freno que la de la Clase 18E. Sin embargo, en 2013 el resultado fue una flota de modelos de la Clase 18E ya envejecidos y de la Clase 6E1 antiguos, estos últimos en su mayoría de la Serie 6 y modelos anteriores. [4]
La clase 6E1 era una locomotora de cabina doble y tenía una escalera de acceso al techo en un solo lado, justo a la derecha de la puerta de acceso a la cabina. El extremo de la escalera de acceso al techo estaba marcado como el extremo n.° 2. Un corredor a lo largo del centro de la locomotora conectaba las cabinas, que son idénticas, salvo por el hecho de que el freno de mano está ubicado en la cabina n.° 2. [5]
Por otro lado, la locomotora reconstruida de la Clase 18E es una unidad de cabina única, ya que la cabina 1 fue despojada de todos los controles durante la reconstrucción para tener equipo adicional y un baño químico instalado. Dado que el nivel de ruido de la cabina de conducción tenía que ser inferior a 85 decibeles, se seleccionó la cabina 2 como la cabina de conducción de la Clase 18E, principalmente en función de su nivel de ruido más bajo en comparación con la cabina 1, que está más cerca y más expuesta al ruido y la vibración del compresor. Otro factor fue la proximidad más cercana de la cabina 2 al panel de interruptores de bajo voltaje. El hecho de que el freno de mano estuviera ubicado en la cabina 2 no fue un factor decisivo, pero se consideró un beneficio adicional. [1] [4] [5] [6]
En algunas reconstrucciones tempranas, se colocó una pequeña placa, del tamaño de un paquete de cigarrillos y grabada con la información de la actualización, en la pared de la cabina 1, junto a la abertura de ventilación del compresor. El ejemplar representado es un error con respecto a la serie original de la Clase 6E, que era S11 en el caso del n.° E2167.
Las locomotoras de la clase 6E1 se construyeron con un sistema de frenos de aire, que consta de varias válvulas conectadas entre sí mediante tuberías, comúnmente conocido como sistema de frenos de "marco de bicicleta". La tubería de aire comprimido pasa a través de los travesaños y otros elementos y luego en un patrón de zigzag debajo de la panza de la locomotora para extender su longitud, lo que permite que la máxima cantidad de humedad se condense en el camino hacia los depósitos. Como resultado, tiene múltiples conexiones de tuberías. Una debilidad del sistema era que, después de un accidente o incluso de un acoplamiento duro, estas tuberías tendían a desarrollar fugas en las juntas que eran extremadamente difíciles de reparar. [3]
Cuando se empezó a reconstruir la Clase 6E1, Serie 7 y locomotoras anteriores, fue necesario equiparlas con un bastidor de equipo de freno o una cremallera de freno. Como esto ya aumentaba el coste de reconstrucción por unidad, se decidió desviar simultáneamente la tubería del compresor, alejándola del travesaño y otros elementos, hacia el exterior de la carrocería en el lado derecho de la locomotora, desde abajo y hacia la derecha de la puerta de la cabina hasta justo antes de la segunda tapa del arenero desde la parte trasera. Una ventaja añadida era que la tubería funcionaría a menor temperatura y se condensaría más humedad en el camino hacia los depósitos. No se realizó la misma modificación en las locomotoras que se reconstruyeron a partir de la Clase 6E1, Serie 8 y posteriores. [3]
Las locomotoras de la clase 6E1 estaban equipadas con frenos regenerativos. Con el frenado regenerativo, la energía generada por los motores de tracción se disipa por los bancos de resistencias de las subestaciones, cuando no es absorbida por otras locomotoras en la misma sección eléctrica. Un obstáculo era que el equipo de regeneración en muchas de las subestaciones a lo largo de la ruta no era confiable. Como no había garantía de que otro tren estuviera en la misma sección para absorber la energía regenerada, siempre existía el riesgo de que la tensión de la línea pudiera superar los 4,1 kV, lo que haría que la subestación o la locomotora se dispararan. [7]
Como resultado, las locomotoras reconstruidas de la Clase 18E fueron equipadas con frenado reostático en lugar de frenado regenerativo. Con el frenado reostático, la energía generada por los motores de tracción se disipa mediante las rejillas de resistencias de la propia locomotora. El frenado reostático de la Clase 18E era superior y muy fiable para trenes de mayor velocidad, en comparación con el frenado regenerativo de las locomotoras más antiguas de las Clases 6E1 y 17E. [7]
La clase 6E1 se construyó con sofisticados enlaces de tracción en sus bogies. Junto con el sistema electrónico de detección de deslizamiento de las ruedas de la locomotora, estos puntales de tracción, montados entre los enlaces de los bogies y la carrocería de la locomotora y conocidos coloquialmente como patas de saltamontes, garantizan la máxima transferencia de potencia a los rieles sin causar deslizamiento de las ruedas al reducir la adherencia del bogie delantero y aumentar la del bogie trasero hasta en un 15% al arrancar. [8]
Durante la reconstrucción, todos los bogies y motores de tracción fueron sometidos a una renovación completa. Los motores de tracción fueron probados uno tras otro para garantizar la calidad. [4]
La reconstrucción incluyó la instalación de tecnología de control por microprocesador de Alstom . Entre los nuevos equipos de la locomotora Clase 18E totalmente renovada se incluyen los siguientes: [1]
A partir de 2009, en un intento de reducir los robos, el banco de baterías de 110 V se trasladó de los laterales de la locomotora, debajo del bastidor y entre los bogies, a la cabina 1, donde el baño ocupaba menos de la mitad del espacio disponible. Parece que esto se hizo solo con los números 18-510 y posteriores. Las características de identificación son una pequeña rejilla a la izquierda de la parte inferior de la puerta lateral de la cabina 1 y, en la mayoría de los casos, los bastidores de la caja de la batería restantes sin cubiertas laterales. [4]
La característica visual más obvia para distinguir la Clase 18E de la Clase 6E1 son las ventanillas del lado del conductor rellenadas en la parte trasera, donde está instalado el inodoro. En las primeras reconstrucciones, como se observó hasta el n. ° 18-012 , la pequeña ventanilla del lado del conductor se dejó en su lugar como ventana del inodoro, pero la mayoría de estas también se han rellenado desde entonces. El parabrisas trasero restante todavía tiene el borde superior inclinado de los parabrisas del 6E1, pero los nuevos parabrisas delanteros de la Clase 18E son rectangulares. [6]
En los laterales, las distinciones visuales obvias con respecto a la Clase 6E1 son la rejilla izquierda de las dos grandes que se quitó, con la abertura rellenada, dos nuevas rejillas grandes que se instalaron en los lados inferiores centrales para servir como entradas de aire para los ventiladores de resistencia de frenado reostático, y una gran puerta de acceso a uno de los compartimentos de alta tensión, que se instaló en lugar de la pequeña ventana más a la derecha que estaba en el lado superior de la Clase 6E1. En algunas locomotoras de la Clase 18E, una o más de las pequeñas ventanas restantes se agrandaron ligeramente verticalmente. En el lado izquierdo, las entradas de aire para el aire acondicionado en la cabina están instaladas entre los tres escalones superiores de la escalera de acceso al techo. [6]
Las locomotoras reconstruidas a partir de la Clase 6E1, Series 6 y 7, tienen una parte de la tubería de aire comprimido hundida en un hueco que corre a lo largo de la parte trasera del borde inferior de la carrocería en el lado derecho de la locomotora, el lado opuesto al lado de la escalera de acceso al techo. En las locomotoras reconstruidas a partir de la Clase 6E1, Series 8 a 11, esta tubería no fue reubicada. [3]
Todas las características que diferenciaban a las locomotoras de la Clase 6E1, Series 6 a 11, entre sí, siguen presentes en las reconstrucciones de la Clase 18E, lo que permite determinar visualmente el origen de la Clase 6E1 de la mayoría de las locomotoras de la Clase 18E. Se muestran ejemplos en las imágenes a continuación. [5]
La locomotora se controla mediante resistencias sobre las que se aplica tensión en una configuración de circuitos eléctricos en serie y en paralelo. Los disyuntores que conmutan estos circuitos funcionan con potencias y tensiones muy elevadas y todos funcionan neumáticamente con fines de aislamiento. Se necesita aire comprimido para abrir o cerrar las acciones del interruptor y también se utiliza aire para el interruptor de leva de campo débil , que también conmuta con corrientes muy elevadas. [7]
Al arrancar y en los niveles bajos, la mayor parte del voltaje cae sobre los bancos de resistencias y los cuatro motores de tracción están en serie. A medida que el conductor sube de nivel, algunos de los bancos de resistencias se desconectan a través de los interruptores operados neumáticamente y el voltaje aumenta a través de los motores de tracción. Cuanto más resistencias se desconecten a medida que el conductor sube de nivel, más potencia desarrollan los motores de tracción. A alrededor de 22 a 28 kilómetros por hora (14 a 17 millas por hora) la locomotora cambia a una combinación en paralelo, donde los dos motores de tracción por bogie están en un circuito eléctrico en serie, mientras que los dos bogies están en un circuito eléctrico en paralelo. Finalmente, cuando se desconectan todas las resistencias, la locomotora está funcionando en campo completo. [7]
Las locomotoras de un conjunto compuesto cambian automáticamente entre el modo serie y paralelo en función de la velocidad, la tensión de servicio y la fuerza electromotriz (FEM). El conductor puede seleccionar "mantener en serie" para obligar a algunas o todas las locomotoras del conjunto compuesto a permanecer en modo serie cuando la tensión de servicio sea baja. Si no se hace nada, algunas de las locomotoras se apagarán en condiciones de baja tensión de servicio para evitar daños a las resistencias y se encenderán de nuevo cuando la tensión mejore. [4] [7]
La tabla muestra el número, la serie y el año de construcción originales de la Clase 6E1 para cada locomotora de la Serie 1 de la Clase 18E, así como el año en que se reconstruyó para convertirse en Clase 18E. Todas las columnas de la tabla se pueden ordenar. [1] [4]
Las características de identificación del linaje de la serie Clase 6E1, así como las decoraciones que se aplicaron a estas locomotoras, se ilustran en las siguientes imágenes. Observe la tubería de aire comprimido externa en el lado derecho de las locomotoras reconstruidas a partir de la Clase 6E1, Series 6 y 7.
Medios relacionados con la clase 18E de Sudáfrica Serie 1 en Wikimedia Commons
