ระบบไฟฟ้าทางรถไฟ

ระบบไฟฟ้าในยุโรป:

  ไม่ใช้ไฟฟ้า

  750 โวลต์ DC

  1.5 กิโลโวลต์ DC

  3 กิโลโวลต์ DC

   15 กิโลโวลต์ AC

   25 กิโลโวลต์ AC

สายความเร็วสูงในฝรั่งเศสสเปนอิตาลีสหราชอาณาจักรเนเธอร์แลนด์เบลเยียมและตุรกีทำงานภายใต้ 25 กิโลโวลต์เช่นเดียวกับสายไฟฟ้ากำลังสูงในอดีตสหภาพโซเวียตเช่นกัน

ระบบไฟฟ้าถูกจำแนกตามพารามิเตอร์หลักสามประการ:

• แรงดันไฟฟ้า
• ปัจจุบัน
  • กระแสตรง (DC)
  • กระแสสลับ (AC)
    • ความถี่
• ระบบติดต่อ
  • รางที่สาม
    • รางที่สามพร้อมมอเตอร์เชิงเส้น
  • รางที่สี่
  • เส้นค่าใช้จ่าย (โซ่)
    • เส้นเหนือศีรษะพร้อมมอเตอร์เชิงเส้น

การเลือกระบบไฟฟ้าขึ้นอยู่กับเศรษฐศาสตร์ของการจัดหาพลังงานการบำรุงรักษาและต้นทุนเงินทุนเมื่อเทียบกับรายได้ที่ได้รับจากการขนส่งสินค้าและการจราจรของผู้โดยสาร ระบบต่างๆใช้สำหรับพื้นที่ในเมืองและระหว่างเมือง ตู้รถไฟไฟฟ้าบางรุ่นสามารถเปลี่ยนไปใช้แรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันเพื่อให้เกิดความยืดหยุ่นในการทำงาน

แรงดันไฟฟ้ามาตรฐาน

แรงดันไฟฟ้าที่ใช้บ่อยที่สุดหกตัวได้รับการคัดเลือกสำหรับมาตรฐานยุโรปและสากล สิ่งเหล่านี้บางส่วนไม่ขึ้นอยู่กับระบบสัมผัสที่ใช้ดังนั้นตัวอย่างเช่น 750 V DC อาจใช้กับรางที่สามหรือสายเหนือศีรษะ

มีระบบแรงดันไฟฟ้าอื่น ๆ อีกมากมายที่ใช้สำหรับระบบไฟฟ้าทางรถไฟทั่วโลกและรายชื่อระบบไฟฟ้าทางรถไฟครอบคลุมทั้งระบบแรงดันไฟฟ้ามาตรฐานและระบบแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ได้มาตรฐาน

ช่วงแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาตสำหรับแรงดันไฟฟ้ามาตรฐานเป็นไปตามที่ระบุไว้ในมาตรฐาน BS EN 50163 ^[9]และ IEC 60850 ^{[10] สิ่ง}เหล่านี้คำนึงถึงจำนวนของรถไฟที่ดึงกระแสไฟฟ้าและระยะทางจากสถานีย่อย

การเพิ่มความพร้อมใช้งานของเซมิคอนดักเตอร์แรงดันสูงอาจช่วยให้สามารถใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่สูงขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้นซึ่งในอนาคตนี้ใช้ได้กับ AC เท่านั้น ^[11]

ระบบค่าโสหุ้ย

ตู้รถไฟไฟฟ้าภายใต้สายเหนือศีรษะ 15 kV AC ใน สวีเดน

Nottingham Express Transitในสหราชอาณาจักรใช้ค่าใช้จ่าย 750 V DC เหมือนกับระบบรถรางที่ทันสมัยที่สุด

1,500 V DC ใช้ในญี่ปุ่นอินโดนีเซียฮ่องกง (บางส่วน) ไอร์แลนด์ออสเตรเลีย (บางส่วน) ฝรั่งเศส (ใช้25 kV 50 Hz AC ) นิวซีแลนด์ ( เวลลิงตัน ) สิงคโปร์ (บนสาย MRT ตะวันออกเฉียงเหนือ ) สหรัฐอเมริกา ( พื้นที่ชิคาโกในย่านMetra Electricและเส้นทาง ระหว่างเมืองSouth Shore Lineและรถไฟฟ้ารางเบา LinkในSeattle , Washington) ในสโลวาเกียมีเส้นวัดแคบสองเส้นใน High Tatras (สายหนึ่งเป็นทางรถไฟฟันเฟือง ) ในประเทศเนเธอร์แลนด์มันถูกนำมาใช้ในระบบหลักควบคู่ไปกับ 25 กิโลโวลต์ในHSL-ZuidและBetuwelijnและ 3000 V ใต้ของMaastricht ในโปรตุเกสใช้ในCascais Lineและในเดนมาร์กในระบบS-trainชานเมือง(1650 V DC)

ในสหราชอาณาจักร 1,500 V DC ถูกใช้ในปีพ. ศ. 2497 สำหรับเส้นทางWoodhead trans-Pennine (ปัจจุบันปิดแล้ว) ระบบนี้ใช้การเบรกแบบปฏิรูปเพื่อให้สามารถถ่ายเทพลังงานระหว่างการปีนเขาและการลงรถไฟบนทางลาดชันไปยังอุโมงค์ ระบบนี้ยังใช้สำหรับการผลิตกระแสไฟฟ้าชานเมืองในลอนดอนตะวันออกและแมนเชสเตอร์ซึ่งปัจจุบันเปลี่ยนเป็น 25 kV AC ตอนนี้ใช้สำหรับรถไฟใต้ดิน Tyne และ Wearเท่านั้น ในอินเดีย 1,500 V DC เป็นระบบไฟฟ้าระบบแรกที่เปิดตัวในปีพ. ศ. 2468 ในพื้นที่มุมไบ ระหว่างปี 2555 ถึง 2559 กระแสไฟฟ้าถูกแปลงเป็น 25 kV 50 Hz ซึ่งเป็นระบบทั่วประเทศ

3 kV DC ใช้ในเบลเยียมอิตาลีสเปนโปแลนด์สโลวาเกียสโลวีเนียแอฟริกาใต้ชิลีทางตอนเหนือของสาธารณรัฐเช็กอดีตสาธารณรัฐของสหภาพโซเวียตและในเนเธอร์แลนด์ไม่กี่กิโลเมตรระหว่างมาสทริชต์และ เบลเยี่ยม. เดิมใช้โดยถนนมิลวอกีจากHarlowton รัฐมอนแทนาไปยังซีแอตเทิลข้ามทวีปแบ่งและรวมถึงสาขาและเส้นทางวนรอบในมอนทานาและโดยเดลาแวร์แลคกาวันนาและทางรถไฟตะวันตก (ปัจจุบันเปลี่ยนเป็นNew Jersey Transitเปลี่ยนเป็น 25 kV AC ) ในสหรัฐอเมริกาและรถไฟชานเมืองโกลกาตา (Bardhaman Main Line) ในอินเดียก่อนที่จะเปลี่ยนเป็น 25 kV 50 Hz

DC แรงดันไฟฟ้าระหว่าง 600 V และ 800 V จะถูกใช้โดยส่วนใหญ่แทรม (รถ) โทรลลี่ย์และเครือข่ายใต้ดินระบบ (รถไฟใต้ดิน) เป็นฉุดมอเตอร์ยอมรับแรงดันนี้โดยน้ำหนักของหม้อแปลงบนกระดาน

รางที่สาม

รางที่สามด้านล่างของ Amsterdam Metroประเทศเนเธอร์แลนด์

ด้วยรางที่สาม (และสี่) ที่สัมผัสด้านบนรองเท้าที่มีน้ำหนักมากซึ่ง ติดอยู่ที่ด้านล่างของคานไม้ ซึ่งจะติดกับโบกี้จะรวบรวมพลังงานโดยการเลื่อนไปที่พื้นผิวด้านบนของรางตัวนำ

ระบบไฟฟ้าส่วนใหญ่ใช้สายไฟเหนือศีรษะ แต่รางที่สามเป็นตัวเลือกที่สูงถึง 1,500 V. ระบบรางที่สามใช้การกระจาย DC โดยเฉพาะ ไม่สามารถใช้ AC ได้เนื่องจากขนาดของรางที่สามมีขนาดใหญ่มากเมื่อเทียบกับความลึกของผิวที่กระแสสลับทะลุถึง 0.3 มิลลิเมตรหรือ 0.012 นิ้วในรางเหล็ก ผลกระทบนี้ทำให้ความต้านทานต่อหน่วยความยาวสูงอย่างไม่อาจยอมรับได้เมื่อเทียบกับการใช้ DC ^[12]รางที่สามมีขนาดกะทัดรัดกว่าสายไฟเหนือศีรษะและสามารถใช้ในอุโมงค์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับระบบรถไฟใต้ดิน

รางที่สี่

รางรถไฟใต้ดินในลอนดอนที่ Ealing Commonบน เส้น Districtแสดงรางที่สามและสี่ที่อยู่ข้างๆและระหว่างรางวิ่ง

รถไฟสาย 1 ของมิลานเมโทรแสดงรองเท้าหน้าสัมผัสรางที่สี่

รถไฟใต้ดินลอนดอนในประเทศอังกฤษเป็นหนึ่งในเครือข่ายไม่กี่คนที่ใช้ระบบสี่รถไฟ รางเพิ่มเติมมีการส่งคืนไฟฟ้าที่รางที่สามและเครือข่ายเหนือศีรษะมีให้โดยรางวิ่ง บนรถไฟใต้ดินลอนดอนมีรางที่สามที่มีการสัมผัสสูงสุดอยู่ข้างลู่วิ่ง+420 V DC และรางที่สี่แบบสัมผัสด้านบนตั้งอยู่ตรงกลางระหว่างรางวิ่งที่−210 V DC ซึ่งรวมกันเพื่อให้แรงดันไฟฟ้าฉุด630 โวลต์ DC ระบบเดียวกันที่ใช้สำหรับมิลาน 's เส้นที่เก่าแก่ที่สุดใต้ดินรถไฟใต้ดินมิลาน ' s 1 เส้นซึ่งเส้นมากขึ้นล่าสุดใช้โซ่เหนือศีรษะหรือสามแยก

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของระบบสี่รางคือไม่มีรางวิ่งที่มีกระแสไฟฟ้าใด ๆ โครงการนี้ได้รับการแนะนำเนื่องจากปัญหาของกระแสน้ำที่ไหลกลับโดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อดำเนินการโดยรางที่ต่อลงดิน (มีสายดิน)ไหลผ่านวัสดุบุภายในอุโมงค์เหล็กแทน สิ่งนี้อาจทำให้เกิดความเสียหายด้วยไฟฟ้าและแม้กระทั่งการเกิดประกายไฟหากส่วนของอุโมงค์ไม่ได้เชื่อมต่อด้วยไฟฟ้าเข้าด้วยกัน ปัญหาดังกล่าวทวีความรุนแรงขึ้นเนื่องจากกระแสไฟฟ้าที่ไหลกลับมีแนวโน้มที่จะไหลผ่านท่อเหล็กที่อยู่ใกล้ ๆ ซึ่งเป็นท่อน้ำและก๊าซ สิ่งเหล่านี้บางส่วนโดยเฉพาะอย่างยิ่งสายไฟแบบวิกตอเรียที่มีมาก่อนทางรถไฟใต้ดินของลอนดอนไม่ได้สร้างขึ้นเพื่อรับกระแสน้ำและไม่มีการเชื่อมไฟฟ้าที่เพียงพอระหว่างส่วนท่อ ระบบรางสี่รางช่วยแก้ปัญหาได้ แม้ว่าแหล่งจ่ายจะมีจุดกราวด์ที่สร้างขึ้นเอง แต่การเชื่อมต่อนี้ได้มาจากการใช้ตัวต้านทานซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่ากระแสไฟฟ้าที่หลงทางจะถูกเก็บไว้ในระดับที่จัดการได้ รางไฟฟ้าเท่านั้นสามารถติดตั้งบนเก้าอี้เซรามิกที่มีฉนวนกันความร้อนอย่างแน่นหนาเพื่อลดการรั่วไหลของกระแสไฟฟ้า แต่เป็นไปไม่ได้สำหรับรางวิ่งที่ต้องนั่งบนเก้าอี้โลหะที่แข็งแรงกว่าเพื่อรับน้ำหนักของรถไฟ อย่างไรก็ตามแผ่นยางอิลาสโตเมอร์ที่วางระหว่างรางและเก้าอี้สามารถแก้ปัญหาส่วนหนึ่งได้โดยการหุ้มรางวิ่งจากการส่งคืนปัจจุบันหากมีการรั่วไหลผ่านรางวิ่ง

มอเตอร์เชิงเส้น

กว่างโจวเมโทร สาย 4รถไฟ สังเกต พื้นระหว่างรางวิ่ง

ระบบมอเตอร์เชิงเส้นจำนวนหนึ่งทำงานบนรางโลหะทั่วไปและดึงกำลังจากเส้นเหนือศีรษะหรือรางที่สามแต่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์เหนี่ยวนำเชิงเส้นที่ให้แรงฉุดโดยดึง " รางที่สี่ " ที่วางระหว่างรางวิ่ง Bombardier , Kawasaki Heavy IndustriesและCRRCผลิตระบบมอเตอร์เชิงเส้น

กว่างโจวเมโทรดำเนินการระบบดังกล่าวที่ยาวที่สุดที่มีมากกว่า 130 กิโลเมตร (81 ไมล์) ตามเส้นทางสาย 4 , สาย 5และบรรทัดที่ 6

ในกรณีของScarborough Line 3รางที่สามและสี่อยู่นอกแทร็กและรางที่ห้าเป็นแผ่นอลูมิเนียมระหว่างรางวิ่ง

ระบบยาง

โบกี้ของ MP 05แสดงให้เห็นถึง หน้าแปลนล้อเหล็กภายใน ยาง - เหนื่อยหนึ่งเช่นเดียวกับแนวตั้ง ติดต่อรองเท้าด้านบนของ รางเหล็ก

Bogieจาก MP 89 ปารีสMétroยานพาหนะ พื้นผิวสัมผัสด้านข้าง อยู่ระหว่างยางล้อ

Paris Métroในฝรั่งเศสสองสามสายใช้งานระบบไฟฟ้าสี่ราง รถไฟย้ายยางซึ่งม้วนคู่แคบวิธีม้วนทำจากเหล็กและในบางสถานที่ของคอนกรีต เนื่องจากยางไม่ทำหน้าที่ส่งกลับจึงทำให้แถบนำทางสองอันที่อยู่นอก ' ทางม้วน ' ที่วิ่งอยู่ในความหมายหนึ่งรางที่สามและสี่ซึ่งแต่ละรางให้ 750 V DCดังนั้นอย่างน้อยก็เป็นแบบสี่รางด้วยระบบไฟฟ้า ระบบ. แต่ละล้อตั้งของขับเคลื่อนโบกี้ดำเนินการอย่างใดอย่างหนึ่งฉุดมอเตอร์ รองเท้าหน้าสัมผัสแบบเลื่อนด้านข้าง (วิ่งด้านข้าง) รับกระแสจากแนวตั้งของแถบนำแต่ละอัน การกลับมาของมอเตอร์ลากแต่ละตัวรวมถึงเกวียนแต่ละอันจะได้รับผลกระทบจากรองเท้าหน้าสัมผัสหนึ่งอันซึ่งแต่ละอันจะเลื่อนไปที่ด้านบนของรางวิ่งแต่ละอัน นี่และเมืองใหญ่ยางอื่น ๆ ทั้งหมดที่มี1,435 มม. ( 4 ฟุต  8+1 / 2  ใน)มาตรฐานวัด ติดตามระหว่างวิธีม้วนดำเนินการในลักษณะเดียวกัน ^{[13] [14]}

ภาพป้ายไฟฟ้าแรงสูงเหนือระบบไฟฟ้าทางรถไฟ

ทางรถไฟและระบบสาธารณูปโภคไฟฟ้าใช้ AC ด้วยเหตุผลเดียวกันคือใช้หม้อแปลงซึ่งต้องใช้ AC ในการผลิตแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น ยิ่งแรงดันไฟฟ้าสูงกระแสไฟฟ้าก็จะยิ่งต่ำลงสำหรับกำลังไฟเดียวกันซึ่งจะช่วยลดการสูญเสียสายจึงทำให้สามารถส่งพลังงานได้สูงขึ้น

เนื่องจากใช้กระแสสลับที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงวิธีนี้จะใช้กับกระแสไฟฟ้าเหนือศีรษะเท่านั้นห้ามใช้บนรางที่สาม ภายในหัวรถจักรหม้อแปลงจะลดแรงดันไฟฟ้าลงเพื่อใช้กับมอเตอร์ลากและโหลดเสริม

ข้อได้เปรียบในช่วงแรกของ AC คือไม่จำเป็นต้องใช้ตัวต้านทานแบบสิ้นเปลืองพลังงานที่ใช้ในตู้รถไฟ DC สำหรับการควบคุมความเร็วในรถจักร AC: การแตะหลาย ๆ ครั้งบนหม้อแปลงสามารถจ่ายแรงดันไฟฟ้าได้หลายช่วง ขดลวดหม้อแปลงไฟฟ้าแรงต่ำแยกกันจ่ายไฟและมอเตอร์ขับเคลื่อนเครื่องจักรเสริม เมื่อไม่นานมานี้การพัฒนาเซมิคอนดักเตอร์กำลังสูงมากทำให้มอเตอร์กระแสตรงแบบคลาสสิกถูกแทนที่ด้วยมอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟสที่ป้อนโดยไดรฟ์ความถี่ตัวแปรซึ่งเป็นอินเวอร์เตอร์พิเศษที่แปรผันทั้งความถี่และแรงดันไฟฟ้าเพื่อควบคุมความเร็วของมอเตอร์ ไดรฟ์เหล่านี้สามารถทำงานได้ดีพอ ๆ กันกับ DC หรือ AC ของความถี่ใด ๆ และหัวรถจักรไฟฟ้าสมัยใหม่จำนวนมากได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับแรงดันไฟฟ้าและความถี่ของแหล่งจ่ายที่แตกต่างกันเพื่อลดความซับซ้อนของการทำงานข้ามพรมแดน

กระแสสลับความถี่ต่ำ

ระบบ AC 15 kV 16.7 Hz ที่ใช้ในสวิตเซอร์แลนด์

ห้าประเทศในยุโรป ได้แก่ เยอรมนีออสเตรียสวิตเซอร์แลนด์นอร์เวย์และสวีเดนได้กำหนดมาตรฐานไว้ที่ 15 kV 16+2 / 3  เฮิร์ตซ์ (50 Hz ความถี่ไฟหารด้วยสาม) เฟสเดียว AC เมื่อวันที่ 16 ตุลาคม พ.ศ. 2538 เยอรมนีออสเตรียและสวิตเซอร์แลนด์ได้เปลี่ยนจาก 16+2 / 3  Hz ถึง 16.7 เฮิร์ตซ์ซึ่งเป็นไม่ได้ว่าหนึ่งในสามของตารางความถี่ วิธีนี้ช่วยแก้ปัญหาความร้อนสูงเกินไปของตัวแปลงแบบหมุนที่ใช้ในการสร้างพลังงานบางส่วนจากแหล่งจ่ายไฟแบบกริด ^[15]

ในสหราชอาณาจักรรถไฟลอนดอนไบรท์ตันและเซาท์โคสต์เป็นผู้บุกเบิกการผลิตกระแสไฟฟ้าเหนือศีรษะของเส้นทางชานเมืองในลอนดอนสะพานลอนดอนไปยังวิกตอเรียถูกเปิดให้เข้าชมในวันที่ 1 ธันวาคม พ.ศ. 2452 วิกตอเรียไปยังคริสตัลพาเลซผ่านบัลแฮมและเวสต์นอร์วูดเปิดให้บริการในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2454 Peckham ไรย์ไปเวสต์นอร์วูดเปิดทำการในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2455 ไม่มีการขยายเพิ่มเติมเนื่องจากสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง สองบรรทัดเปิดในปี 1925 ภายใต้ทางรถไฟสายใต้ให้บริการCoulsdon นอร์ทและซัตตันสถานีรถไฟ ^{[16] [17]}เส้นถูกไฟฟ้าที่ 6.7 กิโลโวลต์ 25 เฮิรตซ์ มีการประกาศในปีพ. ศ. 2469 ว่าทุกสายจะถูกเปลี่ยนเป็นรางที่สามของ DC และบริการไฟฟ้าเหนือศีรษะครั้งสุดท้ายดำเนินการในเดือนกันยายน พ.ศ. 2472

กระแสสลับความถี่มาตรฐาน

25 kV AC ใช้ที่ 60 Hz ในบางสายของสหรัฐอเมริกาและที่ 50 Hz ในครึ่งทางเหนือของฝรั่งเศสในราชรัฐลักเซมเบิร์กบนสายความเร็วสูงในยุโรปตะวันตกส่วนใหญ่ (แต่ไม่ใช่ในประเทศที่ใช้ 16.7 Hz ดูด้านบน) และนอกจากนี้ใน Betuwelijn ที่เชื่อมท่าเรือรอตเทอร์ดามกับเยอรมนี (สำหรับการขนส่งสินค้าเท่านั้น) และบนสายเบลเยี่ยมที่เชื่อมระหว่าง Dinant และLiègeกับราชวงศ์แห่งลักเซมเบิร์ก (รถไฟขนส่งสินค้าและผู้โดยสาร) สำหรับ HSL "ระบบฝรั่งเศส" สายเหนือศีรษะและสายป้อน "ตู้นอน" แต่ละเส้นมีความสัมพันธ์กับราง 25 kV แต่อยู่ในระยะที่ตรงข้ามกันดังนั้นจึงอยู่ที่ 50 kV จากกันและกัน autotransformersทำให้ความตึงเท่ากันเป็นระยะ ๆ

AC เทียบกับ DC สำหรับเมนไลน์

ระบบไฟฟ้าที่ทันสมัยส่วนใหญ่ใช้พลังงาน AC จากโครงข่ายไฟฟ้าที่ส่งไปยังรถจักรและภายในหัวรถจักรเปลี่ยนและแก้ไขให้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงต่ำลงเพื่อเตรียมใช้กับมอเตอร์ฉุด มอเตอร์เหล่านี้อาจเป็นมอเตอร์กระแสตรงซึ่งใช้ DC โดยตรงหรืออาจเป็นมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟสซึ่งต้องมีการแปลง DC เป็น AC 3 เฟสเพิ่มเติม (โดยใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง) ดังนั้นทั้งสองระบบจึงต้องเผชิญกับภารกิจเดียวกันนั่นคือการแปลงและขนส่งไฟฟ้ากระแสสลับแรงสูงจากโครงข่ายไฟฟ้าไปเป็นกระแสตรงแรงดันต่ำในหัวรถจักร ความแตกต่างระหว่างระบบไฟฟ้ากระแสสลับและกระแสตรงอยู่ที่การแปลง AC เป็น DC: ที่สถานีย่อยหรือบนรถไฟ ประสิทธิภาพการใช้พลังงานและต้นทุนโครงสร้างพื้นฐานเป็นตัวกำหนดว่าสิ่งเหล่านี้จะใช้กับเครือข่ายใดแม้ว่าสิ่งนี้มักจะได้รับการแก้ไขเนื่องจากระบบไฟฟ้าที่มีอยู่แล้ว

ทั้งการส่งและการแปลงพลังงานไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับการสูญเสีย: การสูญเสียโอห์มมิกในสายไฟและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังการสูญเสียสนามแม่เหล็กในหม้อแปลงและเครื่องปฏิกรณ์แบบเรียบ (ตัวเหนี่ยวนำ) ^[18]การแปลงพลังงานสำหรับระบบ DC ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในสถานีย่อยทางรถไฟซึ่งสามารถใช้ฮาร์ดแวร์ขนาดใหญ่หนักและมีประสิทธิภาพมากกว่าเมื่อเทียบกับระบบ AC ที่การแปลงเกิดขึ้นบนหัวรถจักรซึ่งมีพื้นที่ จำกัด และการสูญเสียสูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญ . ^[19]อย่างไรก็ตามแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นที่ใช้ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับหลายระบบช่วยลดการสูญเสียการส่งผ่านในระยะทางไกลทำให้มีสถานีย่อยน้อยลงหรือใช้หัวรถจักรที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น นอกจากนี้พลังงานที่ใช้ในการเป่าอากาศไปยังหม้อแปลงที่เย็นตัวอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง (รวมถึงวงจรเรียงกระแส) และฮาร์ดแวร์การแปลงอื่น ๆ จะต้องถูกนำมาพิจารณาด้วย

ไฟฟ้าเทียบกับดีเซล

Lots Road Power Stationในโปสเตอร์จากปี 1910 สถานีไฟฟ้าส่วนตัวแห่งนี้ใช้โดย รถไฟใต้ดินลอนดอนทำให้รถไฟและรถรางในลอนดอนมีแหล่งจ่ายไฟที่เป็นอิสระจากเครือข่ายพลังงานหลัก

ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

รถไฟฟ้าไม่จำเป็นต้องรับน้ำหนักของตัวเคลื่อนย้ายที่สำคัญระบบส่งกำลังและน้ำมันเชื้อเพลิง ซึ่งถูกชดเชยบางส่วนด้วยน้ำหนักของอุปกรณ์ไฟฟ้า การเบรกแบบรีเจนเนอเรชั่นจะคืนกำลังให้กับระบบไฟฟ้าเพื่อให้สามารถนำไปใช้ที่อื่นได้โดยรถไฟอื่น ๆ ในระบบเดียวกันหรือส่งกลับไปที่กริดไฟฟ้าทั่วไป สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในพื้นที่ภูเขาที่รถไฟบรรทุกหนักต้องลงจากชั้นยาว

ไฟฟ้าของสถานีกลางมักจะสร้างได้ด้วยประสิทธิภาพที่สูงกว่าเครื่องยนต์ / เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบเคลื่อนที่ ในขณะที่ประสิทธิภาพของการสร้างโรงไฟฟ้าและการสร้างหัวรถจักรดีเซลนั้นใกล้เคียงกันในระบอบการปกครองที่กำหนด แต่^[20]มอเตอร์ดีเซลมีประสิทธิภาพลดลงในระบบที่ไม่ระบุชื่อที่ใช้พลังงานต่ำ^[21]ในขณะที่หากโรงไฟฟ้าต้องการผลิตพลังงานน้อยลง มันจะปิดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพน้อยที่สุดซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ รถไฟฟ้าสามารถประหยัดพลังงานได้ (เมื่อเทียบกับน้ำมันดีเซล) โดยการเบรกแบบปฏิรูปและไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานจากการเดินเบาเหมือนที่หัวรถจักรดีเซลทำเมื่อหยุดหรือเคลื่อนที่ อย่างไรก็ตามสต็อกที่รีดด้วยไฟฟ้าอาจใช้เครื่องเป่าทำความเย็นเมื่อหยุดทำงานหรือเคลื่อนที่ซึ่งทำให้สิ้นเปลืองพลังงาน

ขนาดใหญ่เชื้อเพลิงฟอสซิลสถานีไฟฟ้าทำงานที่มีประสิทธิภาพสูง^{[22] [23]}และสามารถนำมาใช้สำหรับเขตร้อนหรือเพื่อการผลิตอำเภอระบายความร้อนที่นำไปสู่ประสิทธิภาพโดยรวมสูงขึ้น

กำลังขับ

หัวรถจักรไฟฟ้าสามารถสร้างได้ง่ายโดยมีกำลังขับมากกว่าหัวรถจักรดีเซลส่วนใหญ่ สำหรับการทำงานของผู้โดยสารเป็นไปได้ที่จะให้กำลังเพียงพอกับเครื่องยนต์ดีเซล (ดูเช่น ' ICE TD ') แต่ด้วยความเร็วที่สูงขึ้นสิ่งนี้พิสูจน์ได้ว่ามีค่าใช้จ่ายสูงและไม่สามารถใช้งานได้จริง ดังนั้นรถไฟความเร็วสูงเกือบทั้งหมดจึงเป็นรถไฟฟ้า ระเนระนาดไฟฟ้ากำลังสูงยังช่วยให้สามารถดึงสินค้าด้วยความเร็วสูงกว่าการไล่ระดับสี ในสภาพการจราจรที่หลากหลายสิ่งนี้จะเพิ่มขีดความสามารถเมื่อเวลาระหว่างรถไฟสามารถลดลงได้ ระเนระนาดไฟฟ้าและพลังงานไฟฟ้าที่สูงขึ้นอาจเป็นทางเลือกที่ถูกกว่าสำหรับรถไฟแบบใหม่และมีความลาดชันน้อยกว่าหากต้องเพิ่มน้ำหนักรถไฟในระบบ

ในทางกลับกันการใช้พลังงานไฟฟ้าอาจไม่เหมาะสำหรับสายที่มีความถี่ในการจราจรต่ำเนื่องจากค่าใช้จ่ายในการวิ่งรถไฟที่ต่ำกว่าอาจมีผลมากกว่าค่าใช้จ่ายของโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานไฟฟ้าที่สูง ดังนั้นสายทางไกลส่วนใหญ่ในประเทศกำลังพัฒนาหรือประเทศที่มีประชากรเบาบางจึงไม่ถูกกระแสไฟฟ้าเนื่องจากรถไฟมีความถี่ค่อนข้างต่ำ

เอฟเฟกต์เครือข่าย

ผลกระทบของเครือข่ายเป็นปัจจัยสำคัญที่มีการใช้พลังงานไฟฟ้า ^{[ ต้องการอ้างอิง ]}เมื่อแปลงเส้นเป็นไฟฟ้าต้องพิจารณาการเชื่อมต่อกับสายอื่น ๆ กระแสไฟฟ้าบางส่วนถูกลบออกในเวลาต่อมาเนื่องจากการจราจรผ่านไปยังเส้นที่ไม่ใช่ไฟฟ้า ^{[ จำเป็นต้องอ้างอิง ]}หากการจราจรติดขัดจะต้องมีประโยชน์อย่างใดอย่างหนึ่งสวิทช์เครื่องยนต์ที่ใช้เวลานานจะต้องเกิดขึ้นเพื่อทำการเชื่อมต่อดังกล่าวหรือต้องใช้เครื่องยนต์สองโหมดที่มีราคาแพง นี่เป็นปัญหาส่วนใหญ่สำหรับการเดินทางระยะไกล แต่มีหลายสายที่ถูกควบคุมโดยการจราจรจากรถไฟบรรทุกสินค้าระยะไกล (โดยปกติจะใช้ถ่านหินแร่หรือตู้คอนเทนเนอร์ไปยังหรือจากท่าเรือ) ในทางทฤษฎีรถไฟเหล่านี้สามารถประหยัดพลังงานได้อย่างมากผ่านการใช้พลังงานไฟฟ้า แต่อาจมีค่าใช้จ่ายสูงเกินไปที่จะขยายการใช้พลังงานไฟฟ้าไปยังพื้นที่แยกและหากเครือข่ายทั้งหมดถูกไฟฟ้า บริษัท ต่างๆมักพบว่าพวกเขาจำเป็นต้องใช้รถไฟดีเซลต่อไปแม้ว่าส่วนต่างๆจะถูกไฟฟ้า . ความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับการสัญจรของตู้คอนเทนเนอร์ซึ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อใช้รถสแต็กสองชั้นยังมีปัญหาเครือข่ายกับการไฟฟ้าที่มีอยู่เนื่องจากช่องว่างของสายไฟฟ้าเหนือศีรษะไม่เพียงพอสำหรับรถไฟเหล่านี้ แต่สามารถสร้างหรือแก้ไขกระแสไฟฟ้าให้มีช่องว่างเพียงพอที่ ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม.

ปัญหาเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับเส้นไฟฟ้าคือช่องว่างในกระแสไฟฟ้า ยานพาหนะไฟฟ้าโดยเฉพาะอย่างยิ่งตู้รถไฟจะสูญเสียกำลังเมื่อข้ามช่องว่างในระบบจ่ายไฟเช่นช่องว่างในการเปลี่ยนเฟสในระบบเหนือศีรษะและช่องว่างเหนือจุดต่างๆในระบบรางที่สาม สิ่งเหล่านี้จะสร้างความรำคาญหากหัวรถจักรหยุดโดยมีตัวสะสมในช่องว่างซึ่งในกรณีนี้จะไม่มีอำนาจในการสตาร์ท ช่องว่างของพลังงานสามารถเอาชนะได้ด้วยแบตเตอรี่ออนบอร์ดหรือระบบมอเตอร์ - มู่เล่ - กำเนิดไฟฟ้า ^{[ ต้องการข้อมูลอ้างอิง ]}ในปี 2014 มีความคืบหน้าในการใช้ตัวเก็บประจุขนาดใหญ่เพื่อจ่ายไฟให้กับยานพาหนะไฟฟ้าระหว่างสถานีต่างๆและหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการใช้สายไฟเหนือศีรษะระหว่างสถานีเหล่านั้น ^[24]

ค่าบำรุงรักษา

ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาสายอาจเพิ่มขึ้นโดยการใช้พลังงานไฟฟ้า แต่หลายระบบอ้างว่ามีต้นทุนที่ต่ำลงเนื่องจากการสึกหรอที่ลดลงบนรางจากสต็อกที่มีน้ำหนักเบา ^[25]มีค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาเพิ่มเติมบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ไฟฟ้ารอบ ๆ แทร็กเช่นสถานีย่อยไฟฟ้าและสายโซ่ แต่ถ้ามีปริมาณการใช้งานเพียงพอการติดตามจะลดลงและโดยเฉพาะอย่างยิ่งค่าบำรุงรักษาเครื่องยนต์และค่าใช้จ่ายในการทำงานที่ต่ำลง เกินค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษานี้อย่างมาก

เอฟเฟกต์ประกายไฟ

สายไฟฟ้าที่สร้างขึ้นใหม่มักจะแสดง "ผลกระทบของประกายไฟ" โดยที่การใช้พลังงานไฟฟ้าในระบบรางโดยสารนำไปสู่การเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในการอุปถัมภ์ / รายได้ ^[26]เหตุผลอาจรวมถึงรถไฟฟ้าที่ถูกมองว่าทันสมัยและน่านั่งกว่า^{[27] [28] บริการที่}เร็วและราบรื่นกว่า^[26]และความจริงที่ว่าการใช้พลังงานไฟฟ้ามักจะไปพร้อมกันกับโครงสร้างพื้นฐานทั่วไปและหุ้นกลิ้ง การยกเครื่อง / เปลี่ยนใหม่ซึ่งนำไปสู่คุณภาพการบริการที่ดีขึ้น (ในทางทฤษฎีสามารถทำได้โดยการอัปเกรดที่คล้ายกันโดยไม่ต้องใช้พลังงานไฟฟ้า) ไม่ว่าสาเหตุของการเกิดประกายไฟจะเป็นอย่างไรก็เป็นที่ยอมรับสำหรับเส้นทางจำนวนมากที่มีกระแสไฟฟ้ามากว่าทศวรรษ ^{[26] [27]}

การขนส่งทางรถไฟสองชั้น

เนื่องจากข้อ จำกัด ด้านความสูงที่กำหนดโดยสายไฟเหนือศีรษะทำให้รถไฟตู้คอนเทนเนอร์ซ้อนกันเป็นเรื่องยากและหาได้ยากในการใช้งานภายใต้สายไฟฟ้า อย่างไรก็ตามข้อ จำกัด นี้จะถูกครอบงำโดยทางรถไฟในอินเดีย , จีนและแอฟริกาโดยการวางแทร็คใหม่ที่มีความสูงเพิ่มขึ้นโซ่

การติดตั้งดังกล่าวอยู่ในWestern Dedicated Freight Corridorในอินเดียซึ่งความสูงของสายไฟอยู่ที่ 7.45 เมตรเพื่อรองรับรถไฟตู้คอนเทนเนอร์สองชั้นโดยไม่ต้องใช้เกวียนอย่างดี

ข้อดี

• ห้ามมิให้ผู้โดยสารปล่อยไอเสียจากหัวรถจักร
• ลดต้นทุนในการสร้างวิ่งและบำรุงรักษาตู้รถไฟและหลายหน่วย
• อัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักที่สูงขึ้น (ไม่มีถังเชื้อเพลิงบนเครื่องบิน) ส่งผลให้
  • ตู้รถไฟน้อยลง
  • เร่งความเร็วได้เร็วขึ้น
  • ขีด จำกัด ของกำลังในทางปฏิบัติที่สูงขึ้น
  • ขีด จำกัด ความเร็วที่สูงขึ้น
• มลพิษทางเสียงน้อยลง(การทำงานที่เงียบขึ้น)
• การเร่งความเร็วที่เร็วขึ้นจะล้างเส้นได้เร็วขึ้นเพื่อวิ่งบนรางรถไฟในเมืองมากขึ้น
• ลดการสูญเสียกำลังที่ระดับความสูงที่สูงขึ้น (สำหรับการสูญเสียกำลังโปรดดูที่เครื่องยนต์ดีเซล )
• ความเป็นอิสระของต้นทุนการดำเนินการจากราคาน้ำมันเชื้อเพลิงที่ผันผวน
• บริการไปยังสถานีรถไฟใต้ดินที่รถไฟดีเซลไม่สามารถใช้งานได้ด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัย
• ลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเขตเมืองที่มีประชากรมากแม้ว่าไฟฟ้าจะผลิตจากเชื้อเพลิงฟอสซิลก็ตาม
• รองรับการเรียกคืนเบรคพลังงานจลน์ได้อย่างง่ายดายโดยใช้ supercapacitors
• นั่งสบายกว่าในหลาย ๆ หน่วยเนื่องจากรถไฟไม่มีเครื่องยนต์ดีเซลใต้พื้น
• ประสิทธิภาพการใช้พลังงานค่อนข้างสูง^[29]ส่วนหนึ่งเกิดจากการเบรกแบบปฏิรูปและการสูญเสียพลังงานน้อยลงเมื่อ "เดินเบา"
• แหล่งพลังงานหลักที่ยืดหยุ่นกว่า: สามารถใช้ถ่านหินพลังงานนิวเคลียร์หรือพลังงานหมุนเวียน (พลังน้ำแสงอาทิตย์ลม) เป็นแหล่งพลังงานหลักแทนน้ำมันดีเซล
• หากเครือข่ายทั้งหมดเป็นระบบไฟฟ้าโครงสร้างพื้นฐานดีเซลเช่นสถานีเติมน้ำมันระยะการบำรุงรักษาและแน่นอนว่ากองเรือจักรดีเซลสามารถเลิกใช้งานหรือนำไปใช้ประโยชน์อื่น ๆ ได้ซึ่งมักเป็นกรณีทางธุรกิจที่สนับสนุนให้เกิดกระแสไฟฟ้าในสองสามบรรทัดสุดท้ายในเครือข่าย ต้นทุนจะสูงเกินไป การมีพลังจูงใจเพียงประเภทเดียวยังช่วยให้เกิดความสม่ำเสมอของยานพาหนะมากขึ้นซึ่งสามารถลดต้นทุนได้อีกด้วย

ข้อเสีย

สะพานชายแดนรอยัลใน อังกฤษเป็น อนุสาวรีย์ที่มีการป้องกัน การเพิ่มโซ่ไฟฟ้าให้กับโครงสร้างที่เก่ากว่าอาจเป็นต้นทุนที่มีราคาแพงสำหรับโครงการไฟฟ้า

electrifications ค่าใช้จ่ายส่วนใหญ่ไม่อนุญาตให้เพียงพอ กวาดล้างสำหรับ รถดับเบิลสแต็ค ตู้คอนเทนเนอร์แต่ละ ตู้ต้องสูง 9 ฟุต 6 นิ้ว (2.90 ม.) และด้านล่างของบ่อสูงกว่าราง 1 ฟุต 2 นิ้ว (0.36 ม.) ทำให้ความสูงโดยรวม 20 ฟุต 2 นิ้ว (6.15 ม.) รวมทั้งตัวรถด้วย ^[30]

• ค่าใช้จ่ายในการผลิตไฟฟ้า: การใช้พลังงานไฟฟ้าจำเป็นต้องมีโครงสร้างพื้นฐานใหม่ทั้งหมดที่จะสร้างขึ้นรอบ ๆ รางรถไฟที่มีอยู่โดยมีค่าใช้จ่ายจำนวนมาก ค่าใช้จ่ายที่สูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออุโมงค์สะพานและอื่น ๆสิ่งกีดขวางจะต้องมีการเปลี่ยนแปลงสำหรับการกวาดล้าง อีกแง่มุมหนึ่งที่สามารถเพิ่มค่าใช้จ่ายในการผลิตกระแสไฟฟ้าคือการปรับเปลี่ยนหรืออัพเกรดสัญญาณทางรถไฟที่จำเป็นสำหรับลักษณะการจราจรใหม่และเพื่อป้องกันวงจรสัญญาณและวงจรติดตามจากการรบกวนโดยกระแสไฟฟ้าฉุด การจ่ายกระแสไฟฟ้าอาจต้องมีการปิดสายในขณะที่กำลังติดตั้งอุปกรณ์ใหม่
• ลักษณะที่ปรากฏ: โครงสร้างสายเหนือศีรษะและสายเคเบิลอาจมีผลกระทบในแนวนอนอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับสายไฟฟ้ารางที่ไม่ใช้ไฟฟ้าหรือรางที่สามซึ่งมีอุปกรณ์ส่งสัญญาณเป็นครั้งคราวเหนือระดับพื้นดินเท่านั้น
• ความเปราะบางและความเปราะบาง: ระบบไฟฟ้าเหนือศีรษะอาจเกิดการหยุดชะงักอย่างรุนแรงเนื่องจากความผิดพลาดทางกลไกเล็กน้อยหรือผลกระทบของลมแรงทำให้ภาพของรถไฟที่กำลังเคลื่อนที่เข้าไปพัวพันกับโซ่ลากสายไฟออกจากส่วนรองรับ ความเสียหายมักไม่ได้ จำกัด อยู่ที่การจัดหาให้กับแทร็กเดียว แต่ขยายไปถึงความเสียหายสำหรับแทร็กที่อยู่ติดกันด้วยทำให้เส้นทางทั้งหมดถูกปิดกั้นเป็นเวลานาน ระบบรางที่สามอาจเกิดการหยุดชะงักในสภาพอากาศหนาวเย็นเนื่องจากน้ำแข็งก่อตัวบนรางตัวนำ ^[31]
• การโจรกรรม: เศษทองแดงที่มีมูลค่าสูงและการติดตั้งจากระยะไกลที่ไม่มีใครระวังทำให้สายเคเบิลเหนือศีรษะเป็นเป้าหมายที่น่าสนใจสำหรับผู้ขโมยเศษโลหะ ^[32]ความพยายามที่จะขโมยสายเคเบิล 25 kV ที่ยังมีชีวิตอยู่อาจจบลงด้วยการที่ขโมยเสียชีวิตจากไฟฟ้าดูด ^[33]ในสหราชอาณาจักรการขโมยสายเคเบิลถูกอ้างว่าเป็นสาเหตุใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งของความล่าช้าและการหยุดชะงักของบริการรถไฟแม้ว่าโดยปกติจะเกี่ยวข้องกับสายสัญญาณซึ่งเป็นปัญหาที่เท่าเทียมกันสำหรับสายดีเซล ^[34]
• ความเข้ากันไม่ได้: รถไฟดีเซลสามารถวิ่งบนรางใดก็ได้โดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้าหรือด้วยไฟฟ้าทุกชนิด ( รางที่สามหรือสายเหนือศีรษะ DC หรือ AC และด้วยแรงดันไฟฟ้าหรือความถี่ใด ๆ ) ไม่เช่นนั้นรถไฟฟ้าซึ่งไม่สามารถวิ่งบนเส้นที่ไม่ใช้ไฟฟ้าได้และแม้กระทั่งบนสายไฟฟ้าก็สามารถวิ่งได้เฉพาะในระบบไฟฟ้าเดียวหรือสองสามสายที่ติดตั้งไว้ แม้ในเครือข่ายไฟฟ้าเต็มรูปแบบก็เป็นความคิดที่ดีที่จะเก็บหัวรถจักรดีเซลไว้สำหรับซ่อมบำรุงและซ่อมแซมรถไฟเช่นซ่อมสายเหนือศีรษะที่ชำรุดหรือถูกขโมยหรือวางรางใหม่ อย่างไรก็ตามเนื่องจากปัญหาการระบายอากาศอาจต้องห้ามรถไฟดีเซลเข้าอุโมงค์และสถานีรถไฟใต้ดินเพื่อลดความได้เปรียบของรถไฟดีเซลลงบ้าง
• นกอาจเกาะอยู่บนชิ้นส่วนที่มีประจุไฟฟ้าต่างกันและสัตว์อาจสัมผัสระบบไฟฟ้าด้วย สัตว์ที่ตายแล้วดึงดูดสุนัขจิ้งจอกหรือสัตว์นักล่าอื่น ๆ^[35]ทำให้เสี่ยงต่อการชนกับรถไฟ
• ในเครือข่ายรถไฟส่วนใหญ่ของโลกการกวาดล้างความสูงของสายไฟฟ้าเหนือศีรษะไม่เพียงพอสำหรับรถตู้คอนเทนเนอร์สองชั้นหรือบรรทุกที่สูงผิดปกติอื่น ๆ มีค่าใช้จ่ายสูงมากในการอัพเกรดสายไฟฟ้าเป็นระยะห่างที่ถูกต้อง (21 ฟุต 8 นิ้วหรือ 6.60 ม.) เพื่อขึ้นรถไฟตู้คอนเทนเนอร์สองชั้น

ในปี 2012 แทร็กไฟฟ้าคิดเป็นเกือบหนึ่งในสามของแทร็กทั้งหมดทั่วโลก ^[8]

เครือข่ายรถไฟของสวิสเป็นเครือข่ายไฟฟ้าเต็มรูปแบบที่ใหญ่ที่สุดในโลกและหนึ่งในสองแห่งเท่านั้นที่บรรลุเป้าหมายนี้อีกแห่งคืออาร์เมเนีย อินเดียและจีนมีความยาวทางรถไฟไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดโดยมีเพียง 70% ของเครือข่าย ^[36]หลายประเทศมีความยาวของกระแสไฟฟ้าเป็นศูนย์

หลายประเทศได้ประกาศแผนการที่จะต่อไฟฟ้าทั้งหมดหรือส่วนใหญ่ของเครือข่ายทางรถไฟของพวกเขาเช่นรถไฟอินเดีย , รถไฟอิสราเอลและการรถไฟของเนเธอร์แลนด์

ภาษาอังกฤษ

• มู้ดดี้ GT (1960) "ภาคหนึ่ง". Southern Electric (ฉบับที่ 3). ลอนดอน: Ian Allan Ltd.
• Gomez-Exposito A. , Mauricio JM, Maza-Ortega JM "MVDC Railway Electrification System" ตาม VSC ธุรกรรม IEEE เกี่ยวกับการส่งมอบไฟฟ้า, v.29, no.1, Feb.2014 หน้า 422–431 (แนะนำ 24 kV DC)
• (Jane's) Urban Transit Systems
• แฮมมอนด์จอห์นวินทรอป (2554) [2484]. ผู้ชายและโวลต์; เรื่องของ General Electric ฟิลาเดลเฟียเพนซิลเวเนียสหรัฐอเมริกา; ลอนดอนสหราชอาณาจักร: General Electric Company; เจบีลิปปินค็อตต์แอนด์โค ; การออกใบอนุญาตวรรณกรรม, LLC. ISBN 978-1-258-03284-5- ผ่านการเก็บอินเทอร์เน็ต เขาต้องผลิตมอเตอร์ตัวแรกที่ทำงานโดยไม่ต้องใช้เกียร์ใด ๆ โดยมีกระดองเชื่อมต่อโดยตรงกับเพลารถ
• Kaempffert, Waldemar Bernhard, บรรณาธิการ ; มาร์ตินที. คอมเมอร์ฟอร์ด (2467) ประวัติความเป็นมาของสิ่งประดิษฐ์ที่เป็นที่นิยมของชาวอเมริกัน 1 . ลอนดอนสหราชอาณาจักร; New York, NY, USA: ชาร์ลส์ Scribner ลูกชายของ - ผ่านเก็บอินเทอร์เน็ต
• มาโลนดูมาส์ (2471) Sidney Howe Short . พจนานุกรมอเมริกันชีวประวัติ 17 . ลอนดอนสหราชอาณาจักร; New York, NY, USA: ชาร์ลส์ Scribner ลูกชายของ

รัสเซีย

• Винокуров В.А. , Попов Д.А. "Электрическиемашиныжелезно-дорожноготранспорта" (เครื่องจักรไฟฟ้าของการขนส่งทางรถไฟ), Москва, Транспорт, 1986 ISBN  5-88998-425-X , 520 น.
• Дмитриев, В.А. , "Народнохозяйственнаяэффективностьэлектрификациижелезныхдорогиприменененогипримененеияиприменененог
• Дробинский В.А. , Егунов П.М. "Какустроениработаеттепловоз" (How the diesel locomotive works) 3rd ed. มอสโก, Транспорт, 1980
• Иванова В.Н. (ed.) "Конструкцияидинамикатепловозов" (การก่อสร้างและพลวัตของรถจักรดีเซล) Москва, Транспорт, 1968 (หนังสือเรียน).
• Калинин, В.К. "Электровозыиэлектропоезда" (ตู้รถไฟไฟฟ้าและชุดรถไฟฟ้า) Москва, Транспорт, 1991 ไอ 978-5-277-01046-4
• Мирошниченко, Р.И. , "Режимыработыэлектрифицированныхучастков" (ระบอบการทำงานของส่วนไฟฟ้า [ของทางรถไฟ]), Мортыэлектрихицированныхучастков "(ระบอบการทำงานของส่วนไฟฟ้า [ของทางรถไฟ]), Мпорты, Трансхучастков" (ระบอบการทำงานของส่วนไฟฟ้า [ของทางรถไฟ]), Морты, Трансучастков "(ระบบการทำงานของส่วนไฟฟ้า
• Перцовский, Л. М .; "Энергетическаяэффективностьэлектрическойтяги" (ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของแรงฉุดไฟฟ้า), Железнодорожныйтранспорт (นิตยสาร), # 12, 1974 หน้า 39+
• Плакс, А.В. & Пупынин, В. Н. , "Электрическиежелезныедороги" (รถไฟฟ้า), Москва "Транспорт" 1993
• Сидоров Н.И. , Сидорожа Н.Н. "Какустроениработаетэлектровоз" (How the electric locomotive works) Москва, Транспорт, 1988 (5th ed.) - 233 pp, ISBN  978-5-277-00191-2 พ.ศ. 2523 (ฉบับที่ 4)
• Хомич А.З. Тупицын О.И. , Симсон А.Э. "Экономиятопливаитеплотехническаямодернизациятепловозов" (การประหยัดเชื้อเพลิงและความทันสมัยทางอุณหพลศาสตร์ของหัวรถจักรดีเซล) - Москтаия.

• หน้าเว็บเทคนิคการรถไฟ
• ทางรถไฟไฟฟ้า