Las locomotoras eléctricas se utilizaron por primera vez en el metro de Londres cuando se inauguró la primera línea de metro de gran profundidad, 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), utilizaron 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 pocos años después del primer uso de la electricidad para impulsar vehículos ferroviarios (trenes o tranvías) y las primitivas locomotoras lo reflejaban. Durante los siguientes 15 años, los motores se hicieron más pequeños, se desarrollaron transmisiones por engranajes y suspensiones de motores y se dispuso de un control confiable de unidades múltiples. Los trenes eléctricos de unidades múltiples se convirtieron en el estándar, pero todavía se estaban construyendo locomotoras eléctricas.
A partir de 1903, MR y DR comenzaron a electrificar las partes centrales de sus líneas para su uso por unidades eléctricas múltiples (EMU). En ambos ferrocarriles los vagones eran arrastrados por locomotoras eléctricas que se cambiaban por una máquina de vapor para recorrer tramos distantes no electrificados. Los últimos trenes de pasajeros a vapor fueron reemplazados en 1961.
Cuando no transportaban trenes de pasajeros, las locomotoras eléctricas se utilizaban para maniobras y para transportar trenes departamentales . Algunas locomotoras, como la MR, se conservaron únicamente para estas funciones. En lugar de comprar locomotoras adicionales para este trabajo, como era necesario con las locomotoras eléctricas de batería , se crearon locomotoras improvisadas a partir de vehículos de pasajeros retirados de al menos tres tipos, que se modificaron para transportar trenes sobre cualquier parte del sistema o desviar el material rodante en Obras de Acton.
Cuando en 1884 se autorizó el City and South London Railway (C&SLR), se pretendía que fuera una línea arrastrada 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 suministraron muchas de las piezas mecánicas. El No. 1 usaba motores montados directamente en los ejes motrices, mientras que el No. 2 tenía motores accionados a través de engranajes. Las pruebas se llevaron a cabo en diciembre de 1889 con el número 1 y dos turismos. El No. 2 también se usó para pruebas, pero no está claro si sacó algún auto. Luego se construyó una serie de 14 locomotoras, numeradas del 1 al 14, duplicando 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 usó un reóstato de 26 pasos para controlar la velocidad y un interruptor que alteró las conexiones a la armadura para invertir la dirección de viaje. [2]
Las locomotoras eran pequeñas y cortas para caber dentro de los túneles de pequeño diámetro, que tenían 10 pies 2 pulgadas (3,10 m) en el extremo norte del ferrocarril y 10 pies 6 pulgadas (3,20 m) en la sección sur más recta, para permitir mayor altura. velocidades. [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 equipos montados a 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 del 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 transportar tres vagones a hasta 25 millas por hora (40 km/h) en buenas vías, proporcionando una velocidad de servicio de alrededor de 11,5 mph (18,5 km/h). Al final del recorrido, la locomotora que llegaba quedó atrapada en el andén por sus vagones. Una locomotora de repuesto arrastró el tren en el siguiente viaje y la locomotora liberada quedó entonces disponible para encabezar el siguiente tren entrante (esto se llama "trabajo deslizante"). [2]
El sistema de frenado de aire 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 bares). [2] Posteriormente, las locomotoras fueron equipadas con compresores.
El ferrocarril fue inaugurado el 4 de noviembre de 1890 por el Príncipe de Gales (más tarde Rey Eduardo VII ) y la locomotora nº 10 llevaba una placa conmemorativa con el nombre de Princesa de Gales para celebrar su uso en esa ocasión. Pronto hubo necesidad de dos locomotoras adicionales para operar el servicio. Los números 15 y 16 fueron construidos por Siemens con un diseño de motor modificado, [4] que intentó superar el problema de las armaduras quemadas que había plagado la línea desde su apertura.
En 1895, el propio C&SLR construyó la locomotora n.° 17 en el depósito de Stockwell y llevó a cabo una serie de pruebas en las locomotoras 12, 15 y 17, ya que pronto se necesitarían más locomotoras para las ampliaciones que se estaban realizando. En 1898 encargaron tres locomotoras más de diferentes fabricantes, que estaban equipadas con motores de cuatro polos, un sistema de control más eficiente mediante conmutación serie-paralelo de los motores y compresores a bordo. Los motores todavía estaban montados en los ejes. Otras dos locomotoras (núms. 21 y 22), que se construyeron en Stockwell Depot, incluyeron mejoras adicionales y fueron los prototipos para los lotes finales de locomotoras. Crompton construyó los números 23 a 52 con un diseño mejorado, que incluía motores suspendidos en la nariz conectados a los ejes mediante un solo engranaje reductor, pero aún tenían un gran parecido externo con las locomotoras originales. Entre 1904 y 1907, las locomotoras 3 a 12 fueron reconstruidas con nuevos equipos eléctricos para mejorar su rendimiento. [5]
Tras la introducción de nuevas locomotoras y el abandono de la restrictiva terminal de King William Street en 1900, el 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 operaron brevemente en 1914/15 y desde octubre de 1923 [8] antes de que se cerrara la última parte de la línea 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 estándar . Justo antes del cierre estaban en funcionamiento 44 locomotoras y algunas permanecieron en servicio hasta 1925 transportando trenes de obra mientras se ampliaban los túneles. [7]
Una locomotora se conserva conservada. Originalmente se mostraba como el número 1, pero las investigaciones realizadas durante varios años finalmente lo identificaron como el número 13 o 14, y sugirieron que era más probable que fuera el número 13 (el número que lleva ahora). Después de ser exhibido en el Museo de Ciencias , [7] fue trasladado a la tienda Acton del Museo del Transporte de Londres , y luego al museo recientemente reabierto en Covent Garden. El número 36 se exhibió en un pedestal en la estación de la línea Moorgate Metropolitan durante muchos años, pero una bomba lo dañó irreparablemente en 1940. Algunas de sus piezas eléctricas se presentaron a Crompton Parkinson antes de que el resto fuera desechado. [7] Un motor y un eje del número 36 se encuentran ahora en el Museo de Ciencias, pero actualmente se encuentran almacenados.
Inaugurado en 1900, el Ferrocarril Central de Londres utilizó inicialmente locomotoras eléctricas Bo-Bo de 44 toneladas para transportar sus trenes. Estas locomotoras, largas y bajas, tenían bastidores de chapa profunda, una cabina central y compartimentos para equipos delante y detrás. Las cabinas tenían cuatro puertas, una a cada lado y una en cada extremo (para un acceso y salida seguros en los túneles). Cada eje llevaba un motor GE56A de 117 hp (87 kW) montado directamente sobre él. Al arrancar, se conectaron pares de motores en paralelo y los dos pares en serie. El controlador tenía nueve muescas en serie, después de lo cual los motores se abrieron en circuito, se reconectaron en paralelo completo y el controlador tenía otras siete muescas en paralelo. Los controles de trabajo directo no permitían que las locomotoras funcionaran en múltiples. [10] Se desguazaron 32 unidades en 1942. Un grave defecto de diseño de estas locomotoras fue 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 resultó en serios problemas de ruido y vibración. Las quejas de los residentes locales comenzaron inmediatamente después de que comenzó el servicio y fueron tales que la Junta de Comercio impuso un límite de velocidad hasta que se pudieran realizar modificaciones. Esto se logró usando únicamente el modo serie en el controlador, pero en 1901, tres de las locomotoras habían sido reconstruidas con nuevos bogies y motores GE55 suspendidos en la nariz, lo que redujo el peso no suspendido a 11 toneladas. [11]
Se circularon trenes de seis y siete vagones y, al igual que en el ferrocarril de la ciudad y el sur de Londres, las locomotoras retrocedieron en la terminal. Un tren de siete vagones requería una tripulación de ocho. En la locomotora viajaban dos hombres, había una guardia delantera y trasera y cuatro hombres más manejaban 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 automóviles convertidos a partir de vagones de remolque 54, 81, 84 y 88. Estas se convirtieron en las primeras unidades múltiples operativas en Europa, y los beneficios de eliminar prácticamente las vibraciones y la facilidad de invertirlas en La terminal resultó en un pedido de 64 automóviles. Se entregaron a mediados de 1903 y las locomotoras quedaron obsoletas al cabo de sólo tres años. [12]
Se conservaron las tres locomotoras de engranajes para utilizarlas para maniobras en Wood Lane Depot, mientras que el resto se puso a la venta. Posteriormente, el Ferrocarril Metropolitano compró dos de los tres para realizar experimentos de control regenerativo . El número 12 permaneció en Wood Lane, convirtiéndose en L21 en 1929. Tuvo uso ocasional hasta el 4 de mayo de 1940, cuando la línea Central se convirtió de tres carriles a cuatro carriles y fue desechada en 1942 .
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Las locomotoras eléctricas del Metropolitan Railway se utilizaron en el Metropolitan Railway de Londres con vagones convencionales. En las rutas suburbanas exteriores se utilizó una locomotora eléctrica al final de Baker Street que se cambió por una locomotora de vapor en el camino. [14]
Los diez primeros 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] Estos fueron reemplazados por unidades más poderosas a principios de la década de 1920. [15]
Una locomotora se conserva como exhibición estática en el Museo del Transporte de Londres [16] y otra, la número 12 "Sarah Siddons", se ha utilizado para eventos patrimoniales, la última vez en 2019. [17]
En 1905, el Ferrocarril del Distrito compró diez locomotoras bogie de cabina que se parecían a sus múltiples unidades, pero que solo medían 25 pies (7,6 m) de largo. Fueron fabricados por Metropolitan Amalgamated Carriage and Wagon Company y la mayoría de ellos tenían una sola cabina en un extremo. En consecuencia, se trabajaron en pares, acoplados espalda con espalda con las cabinas en el extremo exterior. [18]
Las locomotoras se utilizaron para transportar trenes de pasajeros de Londres y 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 sobre la línea District, y las locomotoras de vapor se cambiaron por eléctricas en Barking. [21] El ferrocarril de Londres, Tilbury y Southend proporcionó dos rastrillos de vagones, que las locomotoras que trabajaban en parejas los arrastraron sobre las vías del distrito. No necesarias, se desguazaron tres locomotoras, quedando tres pares y una de repuesto. Originalmente numerados del 1A al 10A, los que no fueron desguazados pasaron a ser del L1 al L7 después de 1910. [18]
Su equipo eléctrico se reutilizó en los nuevos trenes de unidades múltiples que se estaban introduciendo. [ cita necesaria ]
Las locomotoras estaban equipadas para trabajar en plural. Cada locomotora tenía cuatro motores GE69, [20] con una potencia de 200 caballos de fuerza (150 kW) y un total de 800 hp. [22] En 1922, los motores fueron reemplazados por excedentes de GE260 del F Stock . [20] L2 y L7 fueron desguazadas en 1938, y las locomotoras restantes fueron desechadas en 1939, [23] después de que se retirara el servicio LT&SR. Su equipo eléctrico se reutilizó en autos de serie F que se estaban convirtiendo para que funcionaran con puertas neumáticas. [18]
Para mover el material rodante por los talleres principales de Acton se crearon cuatro locomotoras eléctricas a partir de vehículos de pasajeros retirados.
Ferrocarril de la ciudad y el sur de Londres
Ferrocarril del centro de Londres
Ferrocarril Metropolitano
Ferrocarril distrital
Obras Acton