Amtrak's 60 Hz traction power system
ایم ٹریک نیو ہیون، کنیکٹیکٹ، اور بوسٹن، میساچوسٹس کے درمیان نارتھ ایسٹ کوریڈور کے ساتھ 60 ہرٹز ٹریکشن پاور سسٹم چلاتا ہے۔ یہ نظام 1990 کی دہائی کے آخر میں بنایا گیا تھا اور 60 ہرٹز کی فریکوئنسی کے ساتھ 25 کے وی متبادل کرنٹ پر اوور ہیڈ کیٹنری سسٹم سے انجنوں کو بجلی فراہم کرتا ہے۔ اس نظام کو عام طور پر نارتھ اینڈ الیکٹریفکیشن کے نام سے بھی جانا جاتا ہے، ساؤتھ اینڈ الیکٹریفکیشن کے برعکس جو نیویارک شہر اور واشنگٹن ڈی سی کے درمیان چلتا ہے۔ تاریخ 1992 میں، کانگریس نے ایمٹرک اتھورائزیشن اینڈ ڈویلپمنٹ ایکٹ منظور کیا جس میں ایمٹرک کو نیویارک شہر اور بوسٹن کے درمیان تیز رفتار ریل مسافر سروس قائم کرنے کی ضرورت تھی۔ اس کوریڈور میں سفر کے وقت کو 4.5 گھنٹے سے کم کر کے 3 گھنٹے سے کم کرنا مقصد تھا۔ اس سروس سے حاصل ہونے والی آمدنی سے توقع کی جاتی تھی کہ وہ 2003 تک ایم ٹریک کو آپریٹنگ خود کفالت حاصل کرنے میں مدد کرنے میں اہم کردار ادا کرے گی۔ ایم ٹریک کے تیز رفتار ریل سروس شروع کرنے سے پہلے، نیو ہیون اور بوسٹن کے درمیان ریل لائن کو برقی بنانا پڑا۔ اس سے پہلے، الیکٹریفائیڈ میٹرولینر سروس واشنگٹن ڈی سی اور نیو ہیون، کنیکٹیکٹ کے درمیان دستیاب تھی۔ نیو ہیون میں، ایم ٹریک کو بوسٹن کا سفر مکمل کرنے کے لیے ڈیزل انجن میں تبدیل ہونا پڑا۔ برقی خدمت کے ساتھ ممکنہ اعلی آپریٹنگ رفتار کے علاوہ، ایم ٹریک انجنوں کو تبدیل کرنے پر خرچ ہونے والے وقت کی بھی بچت کرتا ہے۔ جب تک یہ منصوبہ مکمل ہوا، توقع کی جارہی تھی کہ ایم ٹریک نے نیو ہیون اور بوسٹن کے درمیان لائن کو برقی بنانے کے لیے 600 ملین ڈالر سے زیادہ خرچ کیے ہوں گے۔ بجلی کاری کے علاوہ وسیع پیمانے پر ٹریک اور بنیادی ڈھانچے میں بہتری سمیت، اس منصوبے کی لاگت 1.6 بلین ڈالر ہے۔ دسمبر 1995 میں، ایم ٹریک نے بیلفور بیٹی کنسٹرکشن، Inc./Mass کو 32.1 ملین ڈالر کا معاہدہ دیا۔ الیکٹرک کنسٹرکشن (بی بی سی/ایم ای سی) موریسن-نوڈسن ڈیزائن کی تصدیق اور اسے مکمل کرنے اور برقی نظام کی تعمیر کے لیے۔ یہ نظام جون 1999 تک مکمل ہونا تھا ؛ بجلی کاری کے نظام کی سنگ بنیاد رکھنے کی تقریب اگلے جولائی میں ہوئی۔ ایمٹرک کے ٹھیکیدار کو بوسٹن ٹرمینل ایریا میں کام کرنے کے مشکل ماحول کا سامنا کرنا پڑا کیونکہ سنٹرل آرٹری پروجیکٹ کے لیے وسیع پیمانے پر کام کیا جا رہا تھا، جس میں صرف ساؤتھ بوسٹن ٹرمینل ایریا میں 500 سے زیادہ ملازمین شامل تھے اور اس میں بڑی مقدار میں بھاری تعمیراتی سامان اور سامان کا آن سائٹ اسٹوریج شامل تھا۔ الیکٹریفکیشن پروجیکٹ شروع ہونے سے پہلے سنٹرل آرٹری پروجیکٹ جاری تھا۔ بوسٹن ٹرمینل ایریا میں برقی کاری کے کام کو پیچیدہ بنانے والا ایک اور عنصر ریل ٹریفک کا بڑا حجم ہے۔ میساچوسٹس بے ٹرانسپورٹیشن اتھارٹی (ایم بی ٹی اے) کی 250 سے زیادہ مسافر ٹرینیں اور 20 ایمٹرک ٹرینیں روزانہ اس علاقے سے گزرتی ہیں۔ نتیجے کے طور پر، بجلی کاری پر کام کرنے کے لیے سروس سے ٹریک نکالنا بعض اوقات مشکل ہوتا تھا۔ کنیکٹیکٹ میں اولڈ سی بروک اور مسٹک کے درمیان پانچ متحرک پلوں پر بجلی کاری کا کام بھی ایک چیلنج تھا، کیونکہ ہر ایک کو بجلی کاری کے منفرد ڈیزائن اور تعمیراتی حل کی ضرورت تھی۔ یہ پل مصروف آبی گزرگاہوں پر پھیلے ہوئے ہیں جن میں تفریحی دستکاری، تجارتی کیریئر اور فوجی ٹریفک شامل ہیں۔ زیادہ تر متحرک شاہراہ پلوں کے برعکس، یہ پل عام طور پر کھلے ہوتے ہیں، اور صرف قریب آنے والی ٹرین ٹریفک کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے بند ہوتے ہیں۔ کئی تاخیر کے بعد، نیو ہیون اور بوسٹن کے درمیان برقی انجنوں کے ساتھ سروس 31 جنوری 2000 کو شروع ہوئی۔ ایم ٹریک نے 11 دسمبر 2000 کو اپنی تیز رفتار ایسیلا ایکسپریس سروس کا آغاز کیا۔ اسٹیشنوں کی اقسام سسٹم فن تعمیر بنیادی سسٹم یونٹ ایک ابتدائی برقی حصہ ہے جو ایک یا زیادہ متوازی پٹریوں کے ایک حصے پر مشتمل ہوتا ہے، جس میں ہر ایک لوکوموٹو پینٹوگراف کے لیے ملحقہ رابطہ (یا کیٹینری یا ٹرالی) تار اور برقی طور پر الگ فیڈ تار ہوتا ہے۔ ابتدائی برقی حصوں کو سیکشن بریکس کے ذریعے الگ کیا جاتا ہے جہاں غلطی کی صورت میں کسی حصے کو الگ کرنے یا دیکھ بھال کی اجازت دینے کے لیے موٹر سے چلنے والے ایئر سوئچ کے ذریعے رابطہ اور فیڈر تاروں میں خلل ڈالا جا سکتا ہے۔ برقی سیکشن ابتدائی برقی حصوں، سیکشن بریکس، ایئر سوئچز اور سب اسٹیشن اور سوئچنگ اسٹیشن کے درمیان متوازی اسٹیشنوں کا مجموعہ ہے۔ ہر سب اسٹیشن پر، یوٹیلیٹی سے فراہم کردہ سنگل فیز پاور کو تبدیل کیا جاتا ہے اور اس سب اسٹیشن پر ختم ہونے والے دو برقی حصوں میں انجکشن کیا جاتا ہے۔ نظام میں آٹھ برقی حصے ہیں، ہر سب اسٹیشن کے لیے دو۔ سب اسٹیشن رابطے اور فیڈ تاروں کو تقسیم مرحلے کے انتظام میں چلاتے ہیں تاکہ ہر تار زمین پر چلنے والی ریلوں کے حوالے سے 25 کے وی پر ہو اور ان کے درمیان 50 کے وی ہو۔ ہر برقی حصے کے اندر وقفے وقفے سے متوازی اسٹیشنوں پر پٹریوں کے کیٹینری تار آٹو ٹرانسفارمر کے ایک طرف سے ایک ساتھ جڑے ہوتے ہیں اور فیڈر تار آٹو ٹرانسفارمر کے دوسری طرف سے ایک ساتھ جڑے ہوتے ہیں۔ آٹو ٹرانسفارمر سینٹر ٹیپ گراؤنڈ رننگ ریلز سے منسلک ہے جو انجنوں سے کرنٹ واپس کرتی ہیں۔ متوازی اسٹیشن اس طرح لوکوموٹو کو اس کے رابطے کے تار کے ساتھ دونوں سمتوں سے کھلا کر اور ملٹی ٹریک سسٹم کے تمام رابطے اور فیڈ تاروں میں بوجھ پھیلا کر وولٹیج ڈراپ کو کم کرتے ہیں۔ تقسیم مرحلے کا انتظام 50 کے وی پر کام کرنے کی بڑھتی ہوئی کارکردگی کو بھی حاصل کرتا ہے جبکہ زمین کے حوالے سے سب سے زیادہ وولٹیج صرف 25 کے وی رہتا ہے۔ (وہی تقسیم مرحلے کا طریقہ شمالی امریکہ کے گھروں میں 240 وی سپلائی کی کارکردگی کے ساتھ ہائی پاور لوڈ جیسے ایئر کنڈیشنر فراہم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے جبکہ 120 وی سپلائی کے حفاظتی فوائد کو برقرار رکھتا ہے۔) سب اسٹیشن نیو ہیون اور بوسٹن کے درمیان چار سب اسٹیشن ہیں: برینفورڈ، سی ٹی نیو لندن، سی ٹی واروک، آر آئی شیرون، ایم اے ہر اسٹیشن میں دو 115 کے وی (سنگل فیز) سے 50 کے وی (سینٹر ٹیپ کے ساتھ سنگل فیز) ٹرانسفارمرز ہوتے ہیں جو یوٹیلیٹی فراہم کردہ ٹرانسمیشن وولٹیج کو 50 کے وی ٹریکشن وولٹیج میں تبدیل کرتے ہیں۔ آؤٹ پٹ سرکٹ بریکر، اور کیپسیٹر پر مبنی فلٹر نیٹ ورک نصب ہیں۔ فلٹر بینک انجنوں کے سالڈ اسٹیٹ ٹریکشن موٹر انورٹرز سے پیدا ہونے والی کیٹینری لائنوں پر ہائی فریکوئنسی (یعنی 60 ہرٹز سے اوپر کی کوئی بھی چیز) ہارمونکس کو دبا دیتے ہیں۔ فلٹر ری ایکٹیو پاور سپورٹ بھی فراہم کرتے ہیں اور پاور فیکٹر کے لیے درست ہوتے ہیں۔ ایم ٹریک کی 60 ہرٹز برقی کاری 115/50 کے وی ٹرانسفارمرز کے سینٹر ٹیپ کے ذریعے زمین سے ±25 کے وی کا استعمال کرتے ہوئے بجلی تقسیم کرتی ہے۔ اس نظام کو 2 × 25 کے وی کے نام سے بھی جانا جاتا ہے۔ تین سوئچنگ اسٹیشن تقسیم کی سطح کے سب اسٹیشنوں کے مساوی ہیں، جو اعلی وولٹیج بجلی کو 25 کے وی وولٹیج میں تبدیل کرتے ہیں، اور اس لائن کے ساتھ واقع ہیں جو مختلف برقی حصوں (پاور زونز) کو الگ کرتی ہے: ویسٹ بروک، سی ٹی رچمنڈ، آر آئی نارٹن، ایم اے سوئچنگ اسٹیشنوں میں متوازی اسٹیشنوں کی طرح تین آٹو ٹرانسفارمرز ہوتے ہیں (جن میں ایک ہوتا ہے)، اور پاور زونز کے درمیان کیٹینری اور کراس کنکشن کی تقسیم کی اجازت دینے کے لیے اضافی سرکٹ بریکر بھی ہوتے ہیں۔ برقی حصے سب اسٹیشن اور ملحقہ سوئچنگ اسٹیشنوں کے درمیان دونوں پٹریوں کو گھیرے ہوئے ہیں۔ عام طور پر کوئی بجلی سوئچنگ اسٹیشن کے ایک طرف سے دوسری طرف نہیں بہتی ہے۔ یہ دو ملحقہ متوازی اسٹیشنوں کی طرح ہے جو مختلف برقی حصوں کی خدمت کرتے ہیں۔ اس صورت میں جب کسی سب اسٹیشن کو سروس سے ہٹا دیا جاتا ہے، سوئچنگ اسٹیشنوں میں اضافی سرکٹ بریکر ہوتے ہیں جو ملحقہ حصے سے برقی حصے کو کھانا کھلانے کی اجازت دیتے ہیں۔ چونکہ اسٹیشنوں کو تبدیل کرنا، جیسے سب اسٹیشن، عام طور پر مختلف سپلائی ذرائع کے ساتھ برقی حصوں کو الگ کرتے ہیں (اور اس طرح مختلف فیز یا وولٹیج)، ایک غیر جانبدار سیکشن ہمیشہ دو برقی حصوں کے درمیان ٹریک پر قبضہ کرتا ہے۔ ایک ابتدائی برقی حصے میں خرابی کی صورت میں، سوئچنگ اسٹیشن غیر متاثرہ ٹریک سے متاثرہ ٹریک کے دور حصے کو 'بیک فیڈ' کر سکتا ہے، جسے سپلائی کرنے والا سب اسٹیشن قریب کے سرے کو فراہم کرتا ہے۔ متوازی اسٹیشن اٹھارہ متوازی اسٹیشن لائن کے ساتھ تقریبا چھ میل کے وقفوں پر واقع ہیں۔ ہر ایک میں ایک واحد آٹو ٹرانسفارمر (روکسبری کے علاوہ، جس میں دو ہیں)، خودکار سرکٹ بریکر، موٹر سے چلنے والے ایئر سوئچ، اور ایک کنٹرول شیڈ ہوتا ہے۔ آٹو ٹرانسفارمرز کی درجہ بندی 10 ایم وی اے، 1.2 ٪ امپیڈینس، 2 وائنڈنگ، 27.5 کے وی پر کی گئی ہے۔ ہر متوازی اسٹیشن بس خودکار سرکٹ بریکرز کے ذریعے نارتھ اور ساؤتھ ٹریک کیٹنری اور فیڈر دونوں لائنوں سے منسلک ہے۔ آٹو ٹرانسفارمر ایک اضافی سرکٹ بریکر کے ذریعے بس سلاخوں سے منسلک ہوتا ہے۔ متوازی اسٹیشنوں پر ٹریک بریکر بغیر وولٹیج کے احساس پر سفر کرتے ہیں۔ اس طرح جب لائن کی خرابی سپلائی کرنے والے سب اسٹیشن بریکرز کو ٹرپ کرنے کا سبب بنتی ہے تو متوازی اسٹیشن بھی ٹرپ کرتے ہیں۔ یہ عمل دونوں پٹریوں کو برقی طور پر ایک دوسرے سے الگ کرتا ہے اور سب اسٹیشن کو خود بخود ایک پٹری (غیر ناقص) کو بحال کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ متغیر وقت کی تاخیر کے بعد (بیک وقت انراش کرنٹ کو کم کرنے کے لیے)، اوور وولٹیج ریلے غیر ناقص ٹریک پر ٹریک سرکٹ بریکرز کو دوبارہ بند کر دیں گے۔ اسٹیشنوں کی فہرست یہ بھی دیکھیں کہ 25 کے وی اے سی ریلوے الیکٹریفکیشن ایمٹرک کا 25 ہرٹز ٹریکشن پاور سسٹم نیو یارک سے واشنگٹن تک نارتھ ایسٹ کوریڈور کے جنوبی حصوں کے ساتھ ساتھ نیویارک، نیو ہیون، اور ہارٹ فورڈ ریلوے کی نیویارک سے نیو ہیون تک کام کرتا ہے۔ ریلوے الیکٹریفکیشن سسٹمز کی فہرست نارتھ-ساؤتھ ریل لنک ایس ای پی ٹی اے کا 25 ہرٹز ٹریکشن پاور سسٹم نوٹس حوالہ جات کا حوالہ دیا گیا ہے۔ مزید پڑھنا ماحولیاتی اثرات کا بیان: جلد 1، جلد 2، جلد 3۔ 25 کے وی اے سی ریلوے الیکٹریفکیشن 60 ہرٹز ٹریکشن پاور سسٹم کنیکٹیکٹ میں الیکٹرک ریلوے روڈ آئلینڈ میں الیکٹرک ریلوے میساچوسٹس میں الیکٹرک ریلوے ریاستہائے متحدہ میں الیکٹرک پاور ٹرانسمیشن سسٹم ٹریکشن پاور نیٹ ورک ریاستہائے متحدہ میں ریلوے الیکٹریفکیشن