Amtrak's 60 Hz traction power system
நியூ ஹேவன், கனெக்டிகட் மற்றும் பாஸ்டன், மாசசூசெட்ஸ் இடையே வடகிழக்கு நடைபாதையில் 60 ஹெர்ட்ஸ் இழுவை மின் அமைப்பை அம்ட்ராக் இயக்குகிறது. இந்த அமைப்பு 1990 களின் பிற்பகுதியில் கட்டப்பட்டது மற்றும் 60 ஹெர்ட்ஸ் அதிர்வெண்ணுடன் 25 கே. வி மாற்று மின்னோட்டத்தில் மேல்நிலை கேடனரி அமைப்பிலிருந்து சக்தியுடன் என்ஜின்களை வழங்குகிறது. நியூயார்க் நகரத்திற்கும் வாஷிங்டன் டி. சி. க்கும் இடையில் இயங்கும் சவுத்ஹெண்ட் மின்மயமாக்கலுக்கு மாறாக, இந்த அமைப்பு பொதுவாக வடக்கு மின்மயமாக்கல் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. வரலாறு 1992 ஆம் ஆண்டில், காங்கிரஸ் அம்ட்ராக் அங்கீகாரம் மற்றும் மேம்பாட்டு சட்டத்தை நிறைவேற்றியது, நியூயார்க் நகரத்திற்கும் பாஸ்டனுக்கும் இடையில் அதிவேக ரயில் பயணிகள் சேவையை நிறுவ அம்ட்ராக் தேவைப்பட்டது. இந்த நடைபாதையில் பயண நேரத்தை 4 மணி நேரத்திலிருந்து 3 மணி நேரத்திற்கும் குறைவாகக் குறைப்பதே குறிக்கோளாக இருந்தது. 2003ஆம் ஆண்டுக்குள் அம்ட்ராக் தன்னிறைவு அடைய உதவுவதில் இந்த சேவையின் வருவாய் முக்கிய பங்கு வகிக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்பட்டது. அம்ட்ராக் அதிவேக ரயில் சேவையைத் தொடங்குவதற்கு முன்பு, நியூ ஹேவன் மற்றும் பாஸ்டன் இடையேயான ரயில் பாதையை மின்மயமாக்க வேண்டியிருந்தது. முன்னதாக, வாஷிங்டன் டி. சி மற்றும் நியூ ஹேவன், கனெக்டிகட் இடையே மின்மயமாக்கப்பட்ட மெட்ரோலினர் சேவை கிடைத்தது. நியூ ஹேவனில், பாஸ்டனுக்கு பயணத்தை முடிக்க அம்ட்ராக் ஒரு டீசல் என்ஜினுக்கு மாற வேண்டியிருந்தது. மின்மயமாக்கப்பட்ட சேவையின் மூலம் சாத்தியமான அதிக இயக்க வேகத்திற்கு கூடுதலாக, எம்ட்ராக் என்ஜின்களை மாற்றுவதில் செலவழிக்கும் நேரத்தையும் மிச்சப்படுத்துகிறது. இந்த திட்டம் நிறைவடையும் நேரத்தில், நியூ ஹேவன் மற்றும் பாஸ்டன் இடையேயான பாதையை மின்மயமாக்க அம்ட்ராக் 600 மில்லியன் டாலருக்கும் அதிகமாக செலவழித்திருக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்பட்டது. விரிவான பாதை மற்றும் உள்கட்டமைப்பு மேம்பாடுகள் உட்பட, மின்மயமாக்கல் தவிர, இந்த திட்டத்திற்கு $1.6 பில்லியன் செலவாகும். டிசம்பர் 1995 இல், அம்ட்ராக் 321 மில்லியன் டாலர் ஒப்பந்தத்தை பால்ஃபோர் பீட்டி கன்ஸ்ட்ரக்ஷன், Inc./Mass க்கு வழங்கியது. எலக்ட்ரிக் கன்ஸ்ட்ரக்ஷன் (பிபிசி/எம்இசி) மோரிசன்-க்னுட்ஸன் வடிவமைப்பை சரிபார்த்து முடிக்கவும் மின்மயமாக்கல் அமைப்பை உருவாக்கவும். இந்த அமைப்பு ஜூன் 1999 க்குள் முடிக்கப்பட வேண்டும்; மின்மயமாக்கல் அமைப்பு தரையிறங்கும் விழா அடுத்த ஜூலை மாதம் நடைபெற்றது. தெற்கு பாஸ்டன் முனையப் பகுதியில் மட்டும் 500 க்கும் மேற்பட்ட ஊழியர்களை உள்ளடக்கிய சென்ட்ரல் ஆர்டரி திட்டத்திற்காக மேற்கொள்ளப்பட்ட விரிவான பணியின் காரணமாக பாஸ்டன் முனையப் பகுதியில் அம்ட்ராக்கின் ஒப்பந்ததாரர் ஒரு கடினமான பணிச் சூழலை எதிர்கொண்டார், மேலும் ஏராளமான கனரக கட்டுமான உபகரணங்கள் மற்றும் பொருட்களை அந்த இடத்தில் சேமித்து வைத்திருந்தார். மின்மயமாக்கல் திட்டம் தொடங்குவதற்கு முன்பு மத்திய தமனி திட்டம் நடந்து கொண்டிருந்தது. பாஸ்டன் முனையப் பகுதியில் மின்மயமாக்கல் பணியை சிக்கலாக்கும் மற்றொரு காரணி அதிக அளவு ரயில் போக்குவரத்து ஆகும். 250 க்கும் மேற்பட்ட மாசசூசெட்ஸ் பே டிரான்ஸ்போர்டேஷன் அத்தாரிட்டி (எம். பி. டி. ஏ) பயணிகள் ரயில்கள் மற்றும் 20 அம்ட்ராக் ரயில்கள் தினசரி இப்பகுதியில் இயக்கப்படுகின்றன. இதன் விளைவாக, மின்மயமாக்கலில் வேலை செய்ய சேவையிலிருந்து பாதையை எடுத்துக்கொள்வது சில நேரங்களில் கடினமாக இருந்தது. கனெக்டிகட்டில் உள்ள ஓல்ட் சேப்ரூக் மற்றும் மிஸ்டிக் இடையேயான ஐந்து அசையும் பாலங்களில் மின்மயமாக்கல் பணியும் ஒரு சவாலாக இருந்தது, ஏனெனில் ஒவ்வொன்றிற்கும் ஒரு தனித்துவமான மின்மயமாக்கல் வடிவமைப்பு மற்றும் கட்டுமான தீர்வு தேவைப்பட்டது. இந்த பாலங்கள் பொழுதுபோக்கு கப்பல்கள், வணிக கேரியர்கள் மற்றும் இராணுவ போக்குவரத்தால் பகிர்ந்து கொள்ளப்படும் பரபரப்பான நீர்வழிகளில் பரவியுள்ளன. பெரும்பாலான நகரும் நெடுஞ்சாலை பாலங்களைப் போலல்லாமல், இந்த பாலங்கள் பொதுவாக திறந்திருக்கும், மேலும் நெருங்கி வரும் ரயில் போக்குவரத்துக்கு இடமளிக்க மட்டுமே மூடப்படுகின்றன. பல தாமதங்களுக்குப் பிறகு, நியூ ஹேவன் மற்றும் பாஸ்டன் இடையே மின்சார என்ஜின்களுடன் சேவை ஜனவரி 31,2000 அன்று தொடங்கியது. அம்ட்ராக் தனது அதிவேக அசெலா எக்ஸ்பிரஸ் சேவையை டிசம்பர் 11,2000 அன்று இயக்கத் தொடங்கியது. நிலையங்களின் வகைகள் அமைப்புக் கட்டமைப்பு அடிப்படை அமைப்பு அலகு என்பது ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட இணையான தடங்களின் ஒரு பகுதியை உள்ளடக்கிய ஒரு அடிப்படை மின் பிரிவாகும், ஒவ்வொன்றும் லோகோமோட்டிவ் பான்டோகிராஃபுக்கான தொடர்ச்சியான தொடர்பு (அல்லது கேட்டனரி அல்லது டிராலி) கம்பி மற்றும் மின்சார ரீதியாக தனித்தனி ஃபீட் கம்பியைக் கொண்டுள்ளது. அடிப்படை மின் பிரிவுகள் பிரிவு இடைவெளிகளால் பிரிக்கப்படுகின்றன, அங்கு தொடர்பு மற்றும் ஊட்டி கம்பிகளை மோட்டார் இயக்கப்படும் காற்று சுவிட்சுகள் மூலம் குறுக்கிடலாம், இதனால் பிழை ஏற்பட்டால் ஒரு பகுதியை தனிமைப்படுத்தலாம் அல்லது பராமரிப்பை அனுமதிக்கலாம். ஒரு மின் பிரிவு என்பது அடிப்படை மின் பிரிவுகள், பிரிவு இடைவெளிகள், காற்று சுவிட்சுகள் மற்றும் ஒரு துணை மின் நிலையத்திற்கும் மாறுதல் நிலையத்திற்கும் இடையிலான இணையான நிலையங்களின் தொகுப்பாகும். ஒவ்வொரு துணை மின் நிலையத்திலும், பயன்பாடு மூலம் வழங்கப்படும் ஒற்றை கட்ட மின்சாரம் மாற்றப்பட்டு, அந்த துணை மின் நிலையத்தில் முடிவடையும் இரண்டு மின் பிரிவுகளாக செலுத்தப்படுகிறது. இந்த அமைப்பில் எட்டு மின் பிரிவுகள் உள்ளன, ஒவ்வொரு துணை மின் நிலையத்திற்கும் இரண்டு. துணை மின் நிலையங்கள் தொடர்பு மற்றும் ஊட்ட கம்பிகளை ஒரு பிளவு கட்ட ஏற்பாட்டில் இயக்குகின்றன, இதனால் ஒவ்வொரு கம்பியும் தரையிறக்கப்பட்ட ஓடும் தண்டவாளங்களைப் பொறுத்தவரை 25 கிலோவாட்டில் இருக்கும், அவற்றுக்கிடையே 50 கிலோவாட் இருக்கும். ஒவ்வொரு மின் பிரிவிலும் அவ்வப்போது இடைப்பட்ட இணையான நிலையங்களில், தடங்களின் கேடனரி கம்பிகள் ஒரு தானியங்கி மின்மாற்றியின் ஒரு பக்கத்துடன் ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் ஊட்டி கம்பிகள் தானியங்கி மின்மாற்றியின் மறுபுறத்தில் ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன. தானியங்கி மின்மாற்றி மையக் குழாய் தரையிறக்கப்பட்ட ஓடும் தண்டவாளங்களுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, அவை என்ஜின்களிலிருந்து மின்னோட்டத்தைத் திருப்புகின்றன. இணையான நிலையங்கள் இதனால் ஒரு என்ஜினுக்கு அதன் தொடர்பு கம்பியுடன் இரு திசைகளிலிருந்தும் ஊட்டுவதன் மூலம் மின்னழுத்த வீழ்ச்சியைக் குறைக்கின்றன, மேலும் ஒரு மல்டி டிராக் அமைப்பின் அனைத்து தொடர்பு மற்றும் ஊட்ட கம்பிகளிலும் சுமையை பரப்புகின்றன. பிளவு-கட்ட ஏற்பாடு 50 kV இல் செயல்படும் செயல்திறனை அதிகரிக்கிறது, அதே நேரத்தில் தரையைப் பொறுத்தவரை மிக உயர்ந்த மின்னழுத்தம் 25 kV மட்டுமே உள்ளது. (அதே பிளவு-கட்ட முறை வட அமெரிக்க வீடுகளில் 240 வி விநியோகத்தின் செயல்திறனுடன் ஏர் கண்டிஷனர்கள் போன்ற அதிக மின் சுமைகளை வழங்க பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் 120 வி விநியோகத்தின் பாதுகாப்பு நன்மைகளைத் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது.) நியூ ஹேவன் மற்றும் பாஸ்டன் இடையே நான்கு துணை மின் நிலையங்கள் உள்ளனஃ பிரான்ஃபோர்ட், சி. டி. நியூ லண்டன், சி. டி. வார்விக், ஆர். ஐ. ஷரோன், எம். ஏ. ஒவ்வொரு நிலையத்திலும் இரண்டு 115 கே. வி (ஒற்றை கட்டம்) முதல் 50 கே. வி (மையக் குழாயுடன் ஒற்றை கட்டம்) மின்மாற்றிகள் உள்ளன, அவை பயன்பாட்டிற்கு வழங்கப்பட்ட பரிமாற்ற மின்னழுத்தத்தை 50 கே. வி இழுவை மின்னழுத்தமாக மாற்றுகின்றன. வெளியீட்டு சர்க்யூட் பிரேக்கர்கள் மற்றும் மின்தேக்கி அடிப்படையிலான வடிகட்டி நெட்வொர்க் நிறுவப்பட்டுள்ளன. வடிகட்டி வங்கிகள் என்ஜின்களின் திட-நிலை இழுவை மோட்டார் இன்வெர்ட்டர்களால் உருவாக்கப்படும் கேடனரி கோடுகளில் அதிக அதிர்வெண் (அதாவது 60 ஹெர்ட்ஸுக்கு மேல் உள்ள எதையும்) ஹார்மோனிக்ஸை அடக்குகின்றன. வடிகட்டிகள் எதிர்வினை சக்தி ஆதரவை வழங்குகின்றன மற்றும் சக்தி காரணிக்கு சரியானவை. ஆம்ட்ராக்கின் 60 ஹெர்ட்ஸ் மின்மயமாக்கல் 115/50 கேவி மின்மாற்றிகளின் மையத் தட்டுதல் வழியாக தரையில் இருந்து ±25 கேவி பயன்படுத்தி மின்சாரத்தை விநியோகிக்கிறது. இந்த அமைப்பு 2 × 25 கே. வி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. மூன்று மாறுதல் நிலையங்கள் விநியோக நிலை துணை மின் நிலையங்களுக்கு சமமானவை, அவை அதிக மின்னழுத்த மின்சாரத்தை 25 கே. வி மின்னழுத்தமாக மாற்றுகின்றன, மேலும் அவை வெவ்வேறு மின் பிரிவுகளை (மின் மண்டலங்கள்) பிரிக்கும் கோட்டில் அமைந்துள்ளனஃ வெஸ்ட்புரூக், சி. டி. ரிச்மண்ட், ஆர். ஐ. நார்டன், எம். ஏ. மாறுதல் நிலையங்கள் இணையான நிலையங்களைப் போலவே மூன்று தானியங்கி மின்மாற்றிகளைக் கொண்டுள்ளன (அவற்றில் ஒன்று உள்ளது), மேலும் மின் மண்டலங்களுக்கு இடையில் கேட்டனரி மற்றும் குறுக்கு இணைப்பைப் பிரிக்க அனுமதிக்கும் கூடுதல் சுற்று உடைப்பிகளையும் கொண்டுள்ளன. மின் பிரிவுகள் ஒரு துணை மின் நிலையம் மற்றும் அருகிலுள்ள மாற்றும் நிலையங்களுக்கு இடையிலான இரண்டு தடங்களையும் உள்ளடக்கியது. பொதுவாக ஒரு மாறுதல் நிலையத்தின் ஒரு பக்கத்திலிருந்து மறுபுறம் எந்த சக்தியும் பாய்வதில்லை; இது வெவ்வேறு மின் பிரிவுகளுக்கு சேவை செய்யும் இரண்டு அருகிலுள்ள இணையான நிலையங்களைப் போன்றது. ஒரு துணை மின் நிலையம் சேவையிலிருந்து நீக்கப்பட்டால், மாறுதல் நிலையங்களில் கூடுதல் சர்க்யூட் பிரேக்கர்கள் உள்ளன, அவை அருகிலுள்ள பகுதியிலிருந்து மின் பிரிவுக்கு ஊட்டத்தை வழங்க அனுமதிக்கின்றன. மின் நிலையங்களை மாற்றுவது, துணை மின் நிலையங்களைப் போல, பொதுவாக வெவ்வேறு விநியோக ஆதாரங்களுடன் (எனவே வெவ்வேறு கட்டம் அல்லது மின்னழுத்தம்) தனித்தனி மின் பிரிவுகள் இருப்பதால், ஒரு நடுநிலை பிரிவு எப்போதும் இரண்டு மின் பிரிவுகளுக்கு இடையிலான பாதையை ஆக்கிரமிக்கிறது. ஒரு தொடக்க மின் பிரிவில் ஒரு பிழை ஏற்பட்டால், மாற்றும் நிலையம் பாதிக்கப்பட்ட பாதையின் தொலைதூர பகுதியை பாதிக்கப்படாத பாதையிலிருந்து 'பேக்-ஃபீட்' செய்ய முடியும், இது சப்ளை செய்யும் துணை மின் நிலையம் அருகிலுள்ள முனையை வழங்குகிறது. இணையான நிலையங்கள் பதினெட்டு இணையான நிலையங்கள் இந்த பாதையில் சுமார் ஆறு மைல் இடைவெளியில் அமைந்துள்ளன. ஒவ்வொன்றிலும் ஒரு தானியங்கி மின்மாற்றி (ரோக்ஸ்பரி தவிர, இதில் இரண்டு உள்ளன), தானியங்கி சுற்று உடைப்பான்கள், மோட்டார் இயக்கப்படும் காற்று சுவிட்சுகள் மற்றும் ஒரு கட்டுப்பாட்டு கொட்டகை ஆகியவை உள்ளன. தானியங்கி மின்மாற்றிகள் 10 எம். வி. ஏ, 1.2 சதவீதம் மின்மறுப்பு, இரண்டு முறுக்கு, 27.5 கே. வி என மதிப்பிடப்பட்டுள்ளன. ஒவ்வொரு இணையான ஸ்டேஷன் பஸ்ஸும் தானியங்கி சர்க்யூட் பிரேக்கர்கள் மூலம் வடக்கு மற்றும் தெற்கு பாதை கேடனரி மற்றும் ஃபீடர் கோடுகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. தானியங்கி மின்மாற்றி பஸ் கம்பிகளுடன் கூடுதல் சர்க்யூட் பிரேக்கர் மூலம் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இணையான நிலையங்களில் உள்ள டிராக் பிரேக்கர்கள் மின்னழுத்தம் இல்லை என்பதை உணர்ந்து பயணிக்கின்றன. எனவே ஒரு லைன் பிளவு சப்ளை செய்யும் சப்ஸ்டேஷன் பிரேக்கர்களை பயணிக்க வைக்கும்போது, இணையான நிலையங்களும் பயணிக்கின்றன. இந்த நடவடிக்கை இரண்டு தடங்களையும் ஒருவருக்கொருவர் மின்சார ரீதியாகப் பிரிக்கிறது, மேலும் துணை மின் நிலையம் தானாகவே தடங்களில் ஒன்றை (பிழையற்ற ஒன்று) மீட்டெடுக்க அனுமதிக்கிறது. ஒரு மாறுபட்ட நேர தாமதத்திற்குப் பிறகு (ஒரே நேரத்தில் ஊடுருவும் மின்னோட்டத்தைக் குறைக்க), அதிக மின்னழுத்த ரிலேக்கள் பிழையற்ற பாதையில் டிராக் சர்க்யூட் பிரேக்கர்களை மீண்டும் முடக்கும். நிலையங்களின் பட்டியலையும் பார்க்கவும் 25 கே. வி. ஏசி ரயில்வே மின்மயமாக்கல் அம்ட்ராக்கின் 25 ஹெர்ட்ஸ் இழுவை மின் அமைப்பு நியூயார்க்கிலிருந்து நியூயார்க்கின் வாஷிங்டன் மின்மயமாக்கல், நியூயார்க் ஹேவன் மற்றும் ஹார்ட்ஃபோர்ட் ரயில்வே, நியூயார்க்கிலிருந்து நியூயார்க் ஹேவன் வரை வடகிழக்கு நடைபாதையின் தெற்குப் பகுதிகளில் இயங்குகிறது. ரயில்வே மின்மயமாக்கல் அமைப்புகளின் பட்டியல் வடக்கு-தெற்கு ரயில் இணைப்பு SEPTA இன் 25 ஹெர்ட்ஸ் இழுவை மின் அமைப்பு குறிப்புகள் மேற்கோள் காட்டப்பட்ட படைப்புகள். மேலும் வாசிப்பு சுற்றுச்சூழல் தாக்க அறிக்கைஃ தொகுதி 1, தொகுதி 2, தொகுதி 3. 25 kV ஏசி ரயில்வே மின்மயமாக்கல் 60 ஹெர்ட்ஸ் இழுவை சக்தி அமைப்பு கனெக்டிகட்டில் மின்சார ரயில்வே ரோட் தீவில் மின்சார ரயில்வே மாசசூசெட்ஸில் மின்சார ரயில்வே அமெரிக்காவில் மின்சார சக்தி பரிமாற்ற அமைப்புகள் இழுவை சக்தி நெட்வொர்க்குகள் அமெரிக்காவில் ரயில்வே மின்மயமாக்கல்