خط السكة الحديدية الكهربائي ( Electric railway )
خط السكَّة الحديدية الكهربائي هو عبارة عن نظام خطوط سكة حديدية تسير بالطاقة الكهربائية. تضم القطارات التي تسير بالطاقة الكهربائية قطارات الركاب ذات السرعة العالية، وبعض قطارات شحن البضائع، وأنظمة السكة الحديدية تحت الأرض والأخرى المُرتفعة، وعربات الترام التي تُوجد في مدن محددة . تأتي الكهرباء اللازمة لِتَسْيير قطار من مصدر خارجي ـ منشأة طاقة مركزية ـ بدلاً من آلة أو مولِّد يكون على متْن القطار ذاته ، وتستمد القطارات الطاقة عبر سِلْك أو قضيب.
حيث تفوق سرعة القطار الكهربائي سرعة أي نوع آخر من القطارات. وأسرع قطار كهربائي في العالم هو (تي جي في) أي القطار ذو السرعة العالية وهو موجود الآن في فرنسا. ويسير هذا القطار بين باريس وليون بسرعة يرتفع معدلها على 269كم/الساعة. وللقطارات الكهربائية مزايا أخرى كثيره . فهي تعد أقل ضجيجاً من أنواع القطارات الأخرى، ولايخرج منها الدخان أو العادم. وبالإضافة إلى ذلك، فإن مُنشأة الطاقة تستعمل الفحم الحجري أو الغاز أو الزيت أو الطاقة النووية أو الطاقة المائية لتوليد الكهرباء اللازمة لتسيير قطار كهربائي. وعلى النقيض من ذلك، فإن قطارات الديزل المستخدمة في كثير من أنظمة السكة الحديدية تعتمد في حركتها تماماً على زيت الديزل.َ
كما و تخِدم خطوط السكة الحديدية الكهربائية المناطق الموجودة ما بين المدن، أي ما بين مدينة وأخرى، كما تَخدِم هذه الخطوط المسافرين داخل المدن ذاتها ، أو بين المدن وضواحيها.
أنواع خطوط السكة الحديدية الكهربائية:
يمكن لقطار كهربائي أن ياخذ طاقته بطريقتين: من سلك علوي يدعى منحنى سلسلي، أو من قضيب ثالث كهربائي. وفي نظام الأسلاك العلوية، تجد هيكلاً فولاذياً ذا مفاصل على قمة القطار يربطه بالمنحنى السلسلي. ويوصل هذا الهيكل الذي يدعى بنتوغراف أو مِنْساخ الكهرباء من السلك إلى نظام دفعي يضم مُحركات الجر التي تكون عادة بالقرب من عجلات القطار. وتُدير هذه المحركات عجلات القيادة التي تجعل القطار يسير فعلاً. وللقطار الذي يستعمل قضيباً ثالثاً جهاز معدني يدعى حذاء المكبح. وينزلق هذا الجهاز المعدني مع القضيب الثالث، موصلاً بذلك الكهرباء إلى النظام الدفعي. ويستعمل سائق القطار جهازاً يدعى جهاز التحكم الرئيسي لضبط سرعة القطار. وينظم جهاز التحكم هذا كمية الطاقة الداخلة إلى النظام الدفعي للقطار.
حيث تُزود المنحنيات السلسلية اغلب القطارات الكهربائية التي تسير إلى المدن بالطاقة اللازمة.ولهذه القطارات قاطرة واحدة أو مجموعة من القاطرات الكهربائية تجرُّ مجموعة من العربات أو شاحنات البضائع.
كا تزنُ اغلب القاطرات الكهربائية ما يتراوح بين 90 و 180 طنًا متريًا. ويتباين قدرتها بين ما يقارب 4,000 و 5,000 كيلو وات. وتبلغ سرعتها ما يزيد على 240كم/الساعة.يزُوّد قضيب ثالث اغلب القطارات الكهربائية التي تسير عبر المدن المختلفة بالكهرباء اللازمة لها. بعض عربات السكة الحديدية التي تعبر المدن لديها محركات الجر الخاصة بها التي تتباين قُدرتها بين 89 و210 كيلو وات. وتجر بعض العربات الأخرى قاطرات، أو ترتبط بعربات سكة حديدية لديها محركات دفع. تبلغ السرعة القصوى لعربات السكك الحديدية التي تسير عبر المدن حداً يتراوح مابين 80 و 120كم/الساعة.
نبذة تاريخية:
كان توماس دافنبورت، وهو حداد من أمريكيا، حيث كان أول من اسس نموذجاً لخط سكة حديدية سنة 1835م. وبعد بضع اعوام ، قدم المخترع الأسكتلندي، روبرت ديفيدسن، فبنى أول قاطرة كهربائية بحجم كامل. وسارت هذه القاطرة على خط سكة حديدية يربط بين أدنبره وجلاسجو. ولكن تكلفة الإمداد بالكهرباء كانت عالية جدًا بالنسبة لاستخدامها العام على خطوط سكك حديدية، إلى أن تم تطوير مولد كهربائي في منتصف القرن التاسع عشر الميلادي.
تمكن هذا القوس الكهربائي توليد جُهد كهربائي عال (فُولتية) بتكلفة منخفضة، وجعل من الممكن إنشاء خط سكة حديدية كهربائي حديث. كانت أول قاطرة كهربائية اخذت طاقتها من قوس كهربائي بوساطة قضيب ثالث قد عُرضت في برلين، بألمانيا، في سنة 1879م.
كما تم تشغيل أول خط سكة حديدية كهربائي تجاري على الشارع في مدينة ليشترفيلد، بألمانيا، في سنة 1881م. وفي سنة 1887م، اسس المخترع الأمريكي، فرانك ج سبراج خط سكة حديدية في ريتشموند، بفرجينيا. وكان هذا أول نظام خط سكة حديدية كهربائي كبير.
وقعت عملية كهربة الخطوط الحديدية بين المدن على نطاق شاسع في أوروبا في أواخر الأربعينيات من القرن العشرين. وكان من أول القطارات الكهربائية السريعة الحديثة القطار الياباني شنكانسن المعروف بقطار الطلقة النارية. وبدأ تشغيله في عام 1964م، أما القطار الفرنسي السريع (تي جي في) فقد افُتتح خطه في عام 1981م.
المراجع
mawsoati.com
التصانيف
سكة حديدية كهرباء العلوم التطبيقية وسائل نقل