Järnvägselektrifiering i Nya Zeeland

Järnvägselektrifiering i Nya Zeeland består av tre separata elsystem, alla på Nordön. Elektrifiering antogs ursprungligen av New Zealand Railways för långa tunnlar; Otira -tunneln , Lyttelton Rail Tunnel och de två Tawa-tunnlarna i Tawa Flat Deviation . Elektrifiering av Wellingtons förortstjänster började med Johnsonville Line och Kapiti Line ut från Wellington från 1930-talet. Aucklands förortstjänster elektrifierades 2014–2015. Elektrifiering av långdistanstjänster på North Island Main Trunk (NIMT) är från 1986. Nya långa tunnlar, till exempel Rimutaka-tunneln och Kaimai-tunneln , drevs av dieslar, och Otira- och Lyttelton-tunnlarna har konverterats till dieseldrift.

till 1953 fanns det en elektrifierad gruvjärnväg från Stocktongruvan på sydöns västkust .

Tidigare NZR elektrifierade rutter från 1923 till 1940-talet fungerade på 1 500 V DC, men NIMT (1986) och Auckland förortstjänster (från 2014) använder 25 kV 50 Hz AC ; alla med kontaktledningsförsörjning. Användningen av 16 kV 16,7 Hz AC för NIMT föreslogs 1950.

Historia

Stockton gruvan järnväg

Stocktongruvans järnväg var 1908 Nya Zeelands första elektriska järnväg . Den transporterade kol från Westport-Stockton Coal Companies-gruvan till NZR-järnvägen vid Ngakawau på sydöns västkust från 1908 till 1953, då den ersattes av en linbana. Linjen var 10,5 km lång, med 2,4 km i två långa tunnlar. Systemet använde 275 V DC från en låg luftledning via vagnstolpar och 915 mm spårvidd. De sju loken var av lågbyggd "mintyp".

Otira och Lyttelton Tunnels

Ett lokomotiv av klass E ^O som används vid Otira i Ferrymead Heritage Park.

Den första NZR- linjen som elektrifierades i Nya Zeeland var Otira-tunneln 1923. Denna långa tunnel (8,55 km) med en brant lutning (1 på 33) kunde inte ha bearbetats med ånga. 1916 övervägdes det att elektrifiera hela den 100 km långa sektionen med branta lutningar från Jackson (västkusten) till Springfield (Canterbury), men 1923 elektrifierades bara Otira-Arthur's Pass-sektionen (14 km).

1929 elektrifierades Lyttelton Line genom Lyttelton Rail Tunnel . Denna tunnel (öppnades 1867) var kort och hade en mindre lutning än Otira (0,3 %) men ersättning av ångdrift var önskvärt. Elektrifiering av denna och andra linjer studerades redan 1911 av avdelningen för offentliga arbeten.

Merz & McLellan-rapporten

Rapporten från 1925 av det engelska konsultföretaget Merz & McLellan fick i uppdrag av järnvägsministern Gordon Coates att undersöka elektrifiering av förortstjänster i de fyra huvudcentra Auckland, Wellington, Christchurch och Dunedin. För Christchurch rekommenderade den elektrifiering av Lyttelton Line men inte huvudlinjerna norr och söder. Nu är det bara Auckland och Wellington som har förortspassagerartjänster. Företagets partner Charles Merz från Newcastle upon Tyne hade rapporterat om Melbournes förortselektrifiering 1908 och 1912.

Wellingtons elektrifiering

Flera Wellington-linjer elektrifierades sedan: 1938, Johnsonville Line ; och från 1940, Kapiti Line delar upp av NIMT norr om Wellington till Paekakariki genom de två Tawa-tunnlarna som var en del av Tawa Flat Deviation . Denna linje hade också branta lutningar (1 av 57) på stranden från Paremata upp till Pukerua Bay.

En EM Ganz-Mavag EMU på Hutt Valley Line nära Epuni, 2003

I februari 1946 beslutades det att elektrifiera de återstående förortslinjerna i Wellington till Hutt Valley eftersom det rådde brist på kol till lokomotiv, och även att ersätta pendeltåg med EMU:er, eftersom Hutt Valley nu till stor del var bostäder med nya statliga bostäder. ersätta handelsträdgårdar. När de extra EMU:erna kom 1949 användes de initialt för Kapiti-linjen till Paekakariki medan Hutt Valley-linjerna till Upper Hutt och Melling elektrifierades. Så i Hutt Valley kompletterades EMU under högsäsong med äldre vagnar som drogs av elektriska lokomotiv tills de ersattes av Ganz-Mavag EMU från 1986.

En FP-klass Matangi EMU i Khandallah på Johnsonville Line, 2011

Johnsonville- och Melling-linjerna var korta grenlinjer som ursprungligen var en del av huvudlinjen (NIMT) norrut och Hutt Valley-linjen till Wairarapa, tills linjerna ersattes av avvikelser. De sektioner av dessa linjer som behölls användes huvudsakligen för förortspendling, med initialt viss stocktrafik till Johnsonville (senare till Raroa).

Dieselisering

För två nya långa tunnlar var dieseldrift mer ekonomisk än en kort elektrifierad sektion; Rimutaka -tunneln (1955) och Kaimai-tunneln (1978). Rimutakatunneln krävde ett mellanliggande ventilationsschakt. ersatte diesellok ( klass D ^{A ) elektriska lok (} klass EW ^några ) på godståg söder om Paekakariki på Kapitibanan efter att spåret i äldre tunnlar sänkts, så dieslar kunde köra under kontaktledningen in till Wellington.

På två befintliga elektrifierade tunnlar utgjorde den elektrifierade sträckan endast en liten del av den totala linjen. Därför Lyttelton Rail Tunnel av diesellokomotiv från den 19 september 1970. Otira-tunneln var lång och brant, så för dieselisering från 1997 monterades en dörr och speciella ventilationsfläktar (elektrifiering av hela 100 km sektionen Springfield till Jackson med dess branta lutningar hade övervägts 1916 och på 1950-talet, möjligen med 50 Hz AC istället för DC).

Elektrifiering av NIMT

Huvudartikel: North Island Main Trunk

Elektrifieringen av North Island Main Trunk slutfördes 1988.

1950 föreslogs elektrifiering av hela North Island Main Trunk (NIMT) från Auckland till Paekakariki (terminalen för Wellington-elektrifieringen) av General Manager FW Aickin, med 15 kV 16,7 Hz AC som skulle användas för de 657 ruttmilen eller 1 000 km bana. Systemet skulle ha drivits med 16 kV 16,7 Hz AC, och skulle ha varit liknande systemen i Österrike, Tyskland, Sverige, Schweiz och Norge; men har ersatts av 25 kV 50 Hz AC / 25 kV 60 Hz AC för nya system.

NIMT representerade endast 12% av nätverkets längd, men bar 40% av systemets tonnage (13% mer än det totala South Island-tonnaget). Hundra Bo-Bo-lok skulle krävas, och i Auckland skulle det finnas elektriska förortstjänster till Henderson väster om Auckland och till Papakura 34 km söder om Auckland. En rapport av två svenska ingenjörer (Thelander och Edenius) erhölls också. Deras rapport sa att elektrifiering var en nödvändighet och uppskattade större kapitalkostnadsbesparingar med AC-elektrifiering istället för DC (1500 V; eller 3 kV som föreslagits av English Electric ) än vad Aickin hade tillåtit. Men förslaget lades ner till förmån för dieselisering, med de första i DF-klassen som anlände 1954.

År 1974 genomfördes en studie för att överväga det hotande problemet med "trafikmättnad" på den bergiga centrala delen, särskilt Raurimu-spiralen . År 1975 rekommenderade studien elektrifiering med 25 kV 50 Hz AC ; men med en nedgång i trafiken föll förslaget. I slutet av 1970-talet med "oljechockerna" 1973 och 1979 inledde den tredje nationella regeringen flera projekt för att minska beroendet av importerad olja.

Ett NIMT EF-lok i Bumble-Bee- livery

Elektrifiering av den 412 km långa mittdelen av NIMT var ett av Think Big- projekten. Projektet godkändes i december 1981; specifikationer upprättades 1982 och anbud släpptes 1982–83. Andra arbeten förbättrade linjen genom att lindra kurvor och gradienter och ersätta signalering. Arbetet startade i slutet av 1984 och avslutades 1988, dock den 24 juni snarare än i mars som planerat, med ett officiellt tåg som korsade hela sektionen. Brush Traction levereras 22 EF-klasslok ; designen skalades upp till Eurotunnel Class 9 lokomotiv som levererades av Brush för kanaltunneln.

I december 2016 tillkännagav KiwiRail att de föreslog att dieselisera denna sektion av NIMT på grund av åldern på de nuvarande elektriska lokomotiven och kostnaden och tidsförseningarna för att byta lokomotiv i vardera änden av den elektrifierade sektionen vid Te Rapa och Palmerston North . Beslutet ändrades 2018.

Elektrifiering av Aucklands förortsnät

En ny AM-klass elektrisk multipelenhet på Puhinui 2013, introducerad som en del av järnvägselektrifieringen i Auckland.

Huvudartikel: Aucklands järnvägselektrifiering

Det omfattande förortsjärnvägsnätet runt Auckland som hade drivits av ånglok och sedan av diesellokomotiv och järnvägsvagnar elektrifierades med 25 kV 50 Hz AC mellan april 2014 och juli 2015. Elektrifieringen går 34 kilometer (21 mi) söderut till Papakura, och där Det finns inga omedelbara planer på att förlänga längre söderut på NIMT till Pukekohe eller så långt som till Hamilton ( Waikato-anslutningen och tidigare passagerartjänster Auckland-Hamilton har inte lyckats). 2020 tillkännagav regeringen finansiering för att utöka elektrifieringen från Papakura till Pukekohe. År 2021 säkrade Nya Zeelands järnvägsoperatör KiwiRail en oberoende panels godkännande av resursmedgivanden för de viktigaste arbetena som är relaterade till dess elektrifieringsprojekt i södra Auckland. Sanktionen för elektrifieringen av järnvägslinjen mellan Papakura och Pukekohe har getts enligt covid-19 snabbspårslagstiftningen.

Befintliga system

Aucklands tunnelbana

Alla elektrifierade linjer i Aucklands metroområde använder 25 kV 50 Hz AC-systemet.

Systemet matas från Transpowers 220 kV-nät på två platser: Penrose och Southdown

North Island Main Trunk

North Island Main Trunk använder 25 kV 50 Hz AC. Systemet som används är ett 25-0-25 kV autotransformatorsystem, med autotransformatorer placerade längs linjen som sammanbinder den "positiva" 25 kV kontaktledningen, jord och den "negativa" 25 kV matarledningen.

Systemet matas vid fyra traktionsstationer som tar ström från Transpowers 220 kV nationella elnät.

NIMT traktionsstationer

namn	Plats	Typ	Anteckningar
Bunnythorpe		Matare
Tangiwai		Matare
Taumarunui		Matare
Hamilton		Matare

Wellingtons tunnelbana

Alla elektrifierade linjer i Wellingtons metroområde använder 1500 V DC-systemet.

• Johnsonville Line : färdigställd 2 juni 1938.
• Kapiti Line : Wellington Station till Paekakariki avslutad 1940; förlängt till Paraparaumu mars 1983; förlängs till Waikanae 20 februari 2011.
• Hutt Valley Line : Wellington Distant Junction till Taita avslutad 14 september 1953; förlängt till Upper Hutt 24 juli 1955
• Melling Line : Hutt Valley Junction till Lower Hutt (Western Hutt) avslutad 23 september 1953; förlängd till Melling 1 mars 1954.

Woburn traction transformatorstation på Hutt Valley Line

Wellingtons tunnelbanesystem matas av 18 traktionsstationer som tar ström från Wellington Electricity 's (Wellington metro) eller Electras (Kapiti Coast) 11 kV distributionsnät. Det finns också ett antal tvärkopplade transformatorstationer, som inte matar in el i ledningarna utan utför kopplingsfunktioner.

Wellingtons tunnelbanestationer

namn	Plats	Anteckningar
Epuni		tvärbindande transformatorstation
Glenside
Heretaunga		tvärbindande transformatorstation
Kaiwharawhara
Khandallah
Lindale
Lower Hutt
Mana
Ngaio
Ngauranga		tvärbindande transformatorstation
Paremata
Paekakariki
Petone
Pomare
Pukerua Bay
Raumati
Rocky Point		tvärbindande transformatorstation
Silverstream
Tawa		tvärbindande transformatorstation
Upper Hutt
Waikanae
Wellington
Woburn

Framtida

År 2008 producerades ett papper av tidigare New Zealand Rail-chefer Murray King och Francis Small , om förlängningen av NIMT 25 kV-elektrifieringen från Te Rapa till Papakura och Hamilton till Tauranga. Rapporten satte den totala kostnaden för elektrifiering till $860 miljoner, med $433 miljoner för Papakura-Te Rapa-sektionen. Den drog slutsatsen att pengar skulle spenderas bättre på lutnings- och krökningsservitut, att ta bort hastighetsbegränsningar och öka längden på passerande slingor.

År 2012 beställde Auckland Council en rapport om att elektrifiera järnvägen från Papakura till Pukekohe . Projektet skulle genomföras från 2021 till 2040. Labour Party och National Party uttryckte stöd för projektet under riksdagsvalet 2017 . Rapporten från Auckland Transport Alignment Project från april 2018 rekommenderade detta projekt som en prioritet för det kommande decenniet.

Bibliografi

•   Churchman, Geoffrey B. (1995). Järnvägselektrifiering i Australien och Nya Zeeland . Sydney & Wellington: IPL-böcker. ISBN 0-908876-79-3 .
•   Stott, Bob; Leitch, David (1988). Nya Zeelands järnvägar: De första 125 åren . Auckland: Heinemann Reed. ISBN 0-7900-0000-8 .
•   Sinclair, Roy (1987). Rail: The Great New Zealand Adventure . Wellington: Grantham House. s. 86–91. ISBN 1-86934-013-2 .
•   Pierre, Bill (1981). North Island Main Trunk: En illustrerad historia . Auckland: Reed. ISBN 0-589-01316-5 .
• Redward, Roger (1974). Järnvägselektrifiering i Nya Zeeland: En illustrerad undersökning . Wellington: Southern Press.
• Pickering, AJ; Spicer, ID, red. (1970). Pioneer Electrics: En undersökning av järnvägselektrifiering på Sydön . Christchurch: Tramways Historical Society.