Amtrak's 60 Hz traction power system
एमट्रैक न्यू हेवन, कनेक्टिकट और बोस्टन, मैसाचुसेट्स के बीच पूर्वोत्तर गलियारे के साथ 60 हर्ट्ज कर्षण बिजली प्रणाली का संचालन करता है। यह प्रणाली 1990 के दशक के अंत में बनाई गई थी और 60 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ 25 केवी प्रत्यावर्ती धारा पर एक ऊपरी कैटेनरी प्रणाली से बिजली के साथ इंजनों की आपूर्ति करती है। न्यूयॉर्क शहर और वाशिंगटन, डी. सी. के बीच चलने वाले साउथेंड विद्युतीकरण के विपरीत, इस प्रणाली को आमतौर पर नॉर्थेंड विद्युतीकरण के रूप में भी जाना जाता है। इतिहास 1992 में, कांग्रेस ने एमट्रैक प्राधिकरण और विकास अधिनियम पारित किया जिसमें एमट्रैक को न्यूयॉर्क शहर और बोस्टन के बीच उच्च गति रेल यात्री सेवा स्थापित करने की आवश्यकता थी। इस गलियारे में यात्रा के समय को साढ़े चार घंटे से घटाकर तीन घंटे से कम करने का लक्ष्य था। इस सेवा से होने वाले राजस्व से एमट्रैक को 2003 तक परिचालन आत्मनिर्भरता प्राप्त करने में मदद करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाने की उम्मीद थी। एमट्रैक द्वारा तेज गति वाली रेल सेवा शुरू करने से पहले, न्यू हेवन और बोस्टन के बीच रेल लाइन का विद्युतीकरण करना पड़ा। इससे पहले, विद्युतीकृत मेट्रोलाइनर सेवा वाशिंगटन, डी. सी. और न्यू हेवन, कनेक्टिकट के बीच उपलब्ध थी। न्यू हेवन में, एमट्रैक को बोस्टन की यात्रा पूरी करने के लिए एक डीजल इंजन पर स्विच करना पड़ा। विद्युतीकृत सेवा के साथ संभव उच्च परिचालन गति के अलावा, एमट्रैक इंजनों को बदलने में लगने वाले समय की भी बचत करता है। परियोजना के पूरा होने तक, न्यू हेवन और बोस्टन के बीच लाइन के विद्युतीकरण के लिए एमट्रैक द्वारा 60 करोड़ डॉलर से अधिक खर्च किए जाने की उम्मीद थी। विद्युतीकरण के अलावा व्यापक पटरियों और बुनियादी ढांचे में सुधार सहित, इस परियोजना की लागत 1.60 करोड़ डॉलर है। दिसंबर 1995 में, एमट्रैक ने बाल्फोर बेट्टी कंस्ट्रक्शन, Inc./Mass को 32.1 करोड़ डॉलर का अनुबंध दिया। मॉरिसन-नुडसेन डिजाइन को सत्यापित करने और पूरा करने और विद्युतीकरण प्रणाली का निर्माण करने के लिए विद्युत निर्माण (बीबीसी/एमईसी)। इस प्रणाली को जून 1999 तक पूरा किया जाना था; विद्युतीकरण प्रणाली का भूमि पूजन समारोह अगले जुलाई में हुआ। एमट्रैक के ठेकेदार को सेंट्रल आर्टरी परियोजना के लिए किए जा रहे व्यापक काम के कारण बोस्टन टर्मिनल क्षेत्र में एक कठिन कार्य वातावरण का सामना करना पड़ा, जिसमें अकेले साउथ बोस्टन टर्मिनल क्षेत्र में 500 से अधिक कर्मचारी शामिल थे और जिसमें बड़ी मात्रा में भारी निर्माण उपकरण और आपूर्ति का ऑन-साइट भंडारण शामिल था। विद्युतीकरण परियोजना शुरू होने से पहले केंद्रीय धमनी परियोजना चल रही थी। बोस्टन टर्मिनल क्षेत्र में विद्युतीकरण कार्य को जटिल बनाने वाला एक अन्य कारक रेल यातायात की बड़ी मात्रा है। 250 से अधिक मैसाचुसेट्स बे ट्रांसपोर्टेशन अथॉरिटी (एमबीटीए) कम्यूटर ट्रेनें और 20 एमट्रैक ट्रेनें प्रतिदिन इस क्षेत्र में चलती हैं। नतीजतन, विद्युतीकरण पर काम करने के लिए ट्रैक को सेवा से बाहर करना कभी-कभी मुश्किल होता था। कनेक्टिकट में ओल्ड सेब्रुक और मिस्टिक के बीच पांच चल पुलों पर विद्युतीकरण कार्य भी एक चुनौती थी, क्योंकि प्रत्येक के लिए एक अद्वितीय विद्युतीकरण डिजाइन और निर्माण समाधान की आवश्यकता थी। पुल आनंद शिल्प, वाणिज्यिक वाहक और सैन्य यातायात द्वारा साझा किए गए व्यस्त जलमार्गों में फैले हुए हैं। अधिकांश चल राजमार्ग पुलों के विपरीत, ये पुल आमतौर पर खुले होते हैं, और केवल आने वाले रेल यातायात को समायोजित करने के लिए बंद होते हैं। कई देरी के बाद, न्यू हेवन और बोस्टन के बीच विद्युत इंजनों के साथ सेवा 31 जनवरी, 2000 को शुरू हुई। एमट्रैक ने 11 दिसंबर, 2000 को अपनी उच्च गति वाली एसेला एक्सप्रेस सेवा का संचालन शुरू किया। स्टेशनों के प्रकार प्रणाली वास्तुकला मूल प्रणाली इकाई एक प्राथमिक विद्युत खंड है जिसमें एक या अधिक समानांतर पटरियों का एक खंड होता है, जिसमें प्रत्येक में लोकोमोटिव पेंटोग्राफ के लिए एक सन्निहित संपर्क (या कैटनरी या ट्रॉली) तार और एक विद्युत रूप से अलग फ़ीड तार होता है। प्राथमिक विद्युत खंडों को खंड विराम द्वारा अलग किया जाता है जहां संपर्क और फीडर तारों को मोटर-संचालित एयर स्विच के साथ बाधित किया जा सकता है ताकि गलती की स्थिति में एक खंड को अलग किया जा सके या रखरखाव की अनुमति दी जा सके। एक विद्युत खंड प्राथमिक विद्युत खंडों, खंड विराम, वायु स्विच और एक सबस्टेशन और एक स्विचिंग स्टेशन के बीच समानांतर स्टेशनों का एक संग्रह है। प्रत्येक सबस्टेशन पर, उपयोगिता-आपूर्ति एकल चरण बिजली को बदल दिया जाता है और उस सबस्टेशन पर समाप्त होने वाले दो विद्युत खंडों में इंजेक्ट किया जाता है। प्रणाली में आठ विद्युत खंड हैं, प्रत्येक सबस्टेशन के लिए दो। सबस्टेशन संपर्क और फ़ीड तारों को एक विभाजित चरण व्यवस्था में चलाते हैं ताकि प्रत्येक तार जमीन पर चलने वाली रेल के संबंध में 25 केवी पर हो और उनके बीच 50 केवी हो। समय-समय पर प्रत्येक विद्युत खंड के भीतर समानांतर स्टेशनों पर पटरियों के कैटेनरी तार एक ऑटोट्रांसफॉर्मर के एक तरफ एक साथ जुड़े होते हैं और फीडर तार ऑटोट्रांसफॉर्मर के दूसरी तरफ एक साथ जुड़े होते हैं। ऑटोट्रांसफॉर्मर सेंटर टैप ग्राउंड्ड रनिंग रेल्स से जुड़ा होता है जो इंजनों से करंट लौटाते हैं। समानांतर स्टेशन इस प्रकार एक लोकोमोटिव को उसके संपर्क तार के साथ दोनों दिशाओं से फ़ीड करके और एक मल्टीट्रैक प्रणाली के सभी संपर्क और फ़ीड तारों में भार फैलाकर वोल्टेज ड्रॉप को कम करते हैं। विभाजन-चरण व्यवस्था 50 केवी पर संचालन की बढ़ी हुई दक्षता भी प्राप्त करती है जबकि जमीन के संबंध में उच्चतम वोल्टेज केवल 25 केवी रहता है। (एक ही विभाजन-चरण विधि का उपयोग उत्तरी अमेरिकी घरों में 240 वी आपूर्ति की दक्षता के साथ एयर कंडीशनर जैसे उच्च बिजली भार की आपूर्ति के लिए किया जाता है, जबकि 120 वी आपूर्ति के सुरक्षा लाभों को बनाए रखा जाता है।) न्यू हेवन और बोस्टन के बीच चार सबस्टेशन हैंः ब्रैनफोर्ड, सी. टी. न्यू लंदन, सी. टी. वारविक, आर. आई. शेरोन, एम. ए. प्रत्येक स्टेशन में दो 115 केवी (एकल चरण) से 50 केवी (केंद्र नल के साथ एकल चरण) ट्रांसफॉर्मर होते हैं जो उपयोगिता द्वारा आपूर्ति किए गए संचरण वोल्टेज को 50 केवी कर्षण वोल्टेज में परिवर्तित करते हैं। आउटपुट सर्किट ब्रेकर, और एक संधारित्र आधारित फिल्टर नेटवर्क स्थापित किए जाते हैं। फिल्टर बैंक इंजनों के सॉलिड-स्टेट ट्रैक्शन मोटर इनवर्टर द्वारा उत्पन्न कैटनरी लाइनों पर उच्च आवृत्ति (जो कि 60 हर्ट्ज से ऊपर कुछ भी है) हार्मोनिक्स को दबा देते हैं। फिल्टर प्रतिक्रियाशील शक्ति समर्थन भी प्रदान करते हैं और शक्ति कारक के लिए सही होते हैं। एमट्रैक का 60 हर्ट्ज विद्युतीकरण 115/50 केवी ट्रांसफॉर्मर के केंद्र टैप के माध्यम से जमीन से ±25 केवी का उपयोग करके बिजली वितरित करता है। इस प्रणाली को 2 × 25 केवी के रूप में भी जाना जाता है। स्विचिंग स्टेशन तीन स्विचिंग स्टेशन वितरण स्तर के सबस्टेशन के बराबर हैं, जो उच्च वोल्टेज बिजली को 25 केवी वोल्टेज में बदल देते हैं, और विभिन्न विद्युत वर्गों (बिजली क्षेत्र) को अलग करने वाली रेखा के साथ स्थित हैंः वेस्टब्रुक, सीटी रिचमंड, आरआई नॉर्टन, एमए स्विचिंग स्टेशनों में समानांतर स्टेशनों (जिनमें एक है) के समान तीन ऑटोट्रांसफॉर्मर होते हैं, और बिजली क्षेत्रों के बीच कैटनरी और क्रॉस-कनेक्शन के विभाजन की अनुमति देने के लिए अतिरिक्त सर्किट ब्रेकर भी होते हैं। विद्युत खंड एक सबस्टेशन और निकटवर्ती स्विचिंग स्टेशनों के बीच दोनों पटरियों को शामिल करते हैं। आम तौर पर स्विचिंग स्टेशन के एक तरफ से दूसरी तरफ कोई बिजली नहीं बहती है; यह दो निकटवर्ती समानांतर स्टेशनों की तरह है जो विभिन्न विद्युत वर्गों की सेवा करते हैं। यदि किसी सबस्टेशन को सेवा से हटा दिया जाता है, तो स्विचिंग स्टेशनों में अतिरिक्त सर्किट ब्रेकर होते हैं जो आस-पास के खंड से विद्युत खंड को भरने की अनुमति देते हैं। चूंकि स्विचिंग स्टेशन, जैसे सबस्टेशन, आम तौर पर अलग-अलग आपूर्ति स्रोतों (और इस प्रकार अलग-अलग चरण या वोल्टेज) के साथ अलग-अलग विद्युत खंड होते हैं, इसलिए एक तटस्थ खंड हमेशा दो विद्युत खंडों के बीच की पटरियों पर कब्जा कर लेता है। एक प्राथमिक विद्युत खंड में खराबी की स्थिति में, स्विचिंग स्टेशन गैर-प्रभावित ट्रैक से प्रभावित ट्रैक के दूर के हिस्से को 'बैक-फीड' कर सकता है, जिसे आपूर्ति करने वाला सबस्टेशन निकट छोर को फीड करता है। समानान्तर स्टेशन अठारह समानान्तर स्टेशन लाइन के साथ लगभग छह मील के अंतराल पर स्थित हैं। प्रत्येक में एक एकल ऑटोट्रांसफॉर्मर (रॉक्सबरी के अपवाद के साथ, जिसमें दो हैं), स्वचालित सर्किट ब्रेकर, मोटर संचालित एयर स्विच और एक नियंत्रण शेड होता है। ऑटोट्रांसफॉर्मर को 10 एम. वी. ए., 1.2% प्रतिबाधा, दो वाइंडिंग, 27.5 के. वी. पर मूल्यांकन किया गया है। प्रत्येक समानांतर स्टेशन बस स्वचालित सर्किट ब्रेकर के माध्यम से उत्तर और दक्षिण ट्रैक कैटेनरी और फीडर लाइनों दोनों से जुड़ी हुई है। ऑटोट्रांसफॉर्मर को एक अतिरिक्त सर्किट ब्रेकर द्वारा बस बार से जोड़ा जाता है। समानांतर स्टेशनों पर ट्रैक ब्रेकर नो-वोल्टेज को महसूस करने पर यात्रा करते हैं। इस प्रकार जब एक लाइन की खराबी आपूर्ति करने वाले सबस्टेशन ब्रेकर्स को ट्रिप करने का कारण बनती है, तो समानांतर स्टेशन भी ट्रिप करते हैं। यह क्रिया दो पटरियों को एक दूसरे से विद्युत रूप से अलग करती है और सबस्टेशन को स्वचालित रूप से पटरियों में से एक (गैर-दोषपूर्ण) को बहाल करने की अनुमति देती है। एक परिवर्तनीय समय विलंब के बाद (एक साथ इन्रश करंट को कम करने के लिए), ओवर-वोल्टेज रिले गैर-दोषपूर्ण ट्रैक पर ट्रैक सर्किट ब्रेकर को फिर से बंद कर देंगे। स्टेशनों की सूची भी देखें 25 केवी एसी रेलवे विद्युतीकरण एमट्रैक की 25 हर्ट्ज ट्रैक्शन पावर सिस्टम न्यूयॉर्क से न्यूयॉर्क के वाशिंगटन विद्युतीकरण, न्यूयॉर्क से न्यू हेवन और हार्टफोर्ड रेलरोड तक पूर्वोत्तर गलियारे के दक्षिणी हिस्सों के साथ संचालित होती है। रेलवे विद्युतीकरण प्रणालियों की सूची उत्तर-दक्षिण रेल लिंक एस. ई. पी. टी. ए. की 25 हर्ट्ज ट्रैक्शन पावर सिस्टम नोट्स संदर्भ कार्य उद्धृत। आगे पढ़ने के लिए पर्यावरण प्रभाव वक्तव्यः खंड 1, खंड 2, खंड 3। 25 केवी एसी रेलवे विद्युतीकरण 60 हर्ट्ज ट्रैक्शन पावर सिस्टम कनेक्टिकट में इलेक्ट्रिक रेलवे रोड आइलैंड में इलेक्ट्रिक रेलवे मैसाचुसेट्स में इलेक्ट्रिक रेलवे संयुक्त राज्य अमेरिका में इलेक्ट्रिक पावर ट्रांसमिशन सिस्टम ट्रैक्शन पावर नेटवर्क संयुक्त राज्य अमेरिका में रेलवे विद्युतीकरण