শহুরে এবং আন্তঃনগর বৈদ্যুতিক পরিবহন কিভাবে শক্তি পায়?

শহুরে এবং আন্তঃনগর বৈদ্যুতিক পরিবহন আধুনিক মানুষের দৈনন্দিন জীবনের পরিচিত বৈশিষ্ট্য হয়ে উঠেছে। এই পরিবহন কীভাবে তার খাদ্য পায় তা নিয়ে আমরা অনেক আগেই চিন্তাভাবনা বন্ধ করে দিয়েছি। সবাই জানে যে গাড়িগুলি পেট্রল দিয়ে ভরা, সাইকেলগুলি সাইকেল চালকদের দ্বারা প্যাডেল করা হয়। কিন্তু কিভাবে বৈদ্যুতিক প্রকারের যাত্রী পরিবহন খাওয়ানো হয়: ট্রাম, ট্রলিবাস, মনোরেল ট্রেন, পাতাল রেল, বৈদ্যুতিক ট্রেন, বৈদ্যুতিক লোকোমোটিভ? কোথায় এবং কিভাবে তাদের ড্রাইভিং শক্তি সরবরাহ করা হয়? এটা সম্পর্কে কথা বলা যাক.

ট্রাম

পুরানো দিনে, প্রতিটি নতুন ট্রাম অর্থনীতির নিজস্ব পাওয়ার স্টেশন থাকতে বাধ্য করা হয়েছিল, কারণ পাবলিক পাওয়ার গ্রিডগুলি এখনও পর্যাপ্তভাবে বিকশিত হয়নি। 21 শতকে, ট্রাম নেটওয়ার্কের জন্য বিদ্যুৎ সাধারণ উদ্দেশ্য নেটওয়ার্ক থেকে সরবরাহ করা হয়।

শক্তি তুলনামূলকভাবে কম-ভোল্টেজের প্রত্যক্ষ কারেন্ট (550 V) দ্বারা সরবরাহ করা হয়, যা দীর্ঘ-দূরত্বের সংক্রমণের জন্য অপ্রয়োজনীয় হবে।এই কারণে, ট্র্যাকশন সাবস্টেশনগুলি ট্রাম লাইনের কাছাকাছি অবস্থিত, যেখানে উচ্চ-ভোল্টেজ নেটওয়ার্ক থেকে বিকল্প কারেন্ট ট্রাম যোগাযোগ নেটওয়ার্কের জন্য সরাসরি কারেন্টে (600 V ভোল্টেজ সহ) রূপান্তরিত হয়। শহরগুলিতে যেখানে ট্রাম এবং ট্রলিবাস উভয়ই চলে, এই পরিবহনের পদ্ধতিগুলি সাধারণত একটি সামগ্রিক শক্তি সঞ্চয় করে।

প্রাক্তন সোভিয়েত ইউনিয়নের ভূখণ্ডে, ট্রাম এবং ট্রলিবাসগুলির জন্য ওভারহেড লাইনগুলি পাওয়ার জন্য দুটি স্কিম রয়েছে: কেন্দ্রীভূত এবং বিকেন্দ্রীকৃত। প্রথমে সেন্ট্রালাইজড এসেছে। এতে, বেশ কয়েকটি রূপান্তরকারী ইউনিটে সজ্জিত বড় ট্র্যাকশন সাবস্টেশনগুলি তাদের থেকে 2 কিলোমিটার পর্যন্ত দূরত্বে অবস্থিত সমস্ত প্রতিবেশী লাইন বা লাইনগুলিকে পরিবেশন করেছিল। এই ধরণের সাবস্টেশনগুলি আজ এমন এলাকায় অবস্থিত যেখানে ট্রাম (ট্রলি) রুটের উচ্চ ঘনত্ব রয়েছে।

60 এর দশকের পরে বিকেন্দ্রীভূত ব্যবস্থা তৈরি হতে শুরু করে, যখন ট্রাম লাইন, ট্রলিবাস, পাতাল রেলগুলি প্রদর্শিত হতে শুরু করে, উদাহরণস্বরূপ, মহাসড়কের পাশে শহরের কেন্দ্র থেকে, শহরের প্রত্যন্ত অঞ্চলে ইত্যাদি।

এখানে, লাইনের সর্বাধিক দুটি অংশ সরবরাহ করতে সক্ষম এক বা দুটি রূপান্তরকারী ইউনিট সহ লো-পাওয়ার ট্র্যাকশন সাবস্টেশনগুলি লাইনের প্রতি 1-2 কিলোমিটারে ইনস্টল করা হয়েছে, প্রতিটি শেষ অংশ একটি সংলগ্ন সাবস্টেশন দ্বারা সরবরাহ করতে সক্ষম।

এইভাবে, শক্তির ক্ষয়ক্ষতি কম হয়, কারণ বিদ্যুতের অংশগুলি ছোট। এছাড়াও, সাবস্টেশনগুলির একটিতে যদি কোনও ত্রুটি ঘটে তবে লাইন বিভাগটি পার্শ্ববর্তী সাবস্টেশন থেকে সক্রিয় থাকবে।

ডিসি লাইনের সাথে ট্রামের যোগাযোগ তার গাড়ির ছাদে একটি প্যান্টোগ্রাফের মাধ্যমে হয়। এটি একটি প্যান্টোগ্রাফ, আধা-প্যান্টোগ্রাফ, বার বা চাপ হতে পারে। ট্রাম লাইনের ওভারহেড তার সাধারণত রেলের চেয়ে ঝুলে থাকা সহজ।একটি বুম ব্যবহার করা হলে, এয়ার সুইচগুলি ট্রলি বুমের মতো সাজানো হয়। তড়িৎ প্রবাহ সাধারণত রেলের মাধ্যমে মাটিতে প্রবাহিত হয়।

ট্রলিবাস

একটি ট্রলি বাসে, যোগাযোগের নেটওয়ার্কটি সেকশন ইনসুলেটর দ্বারা বিচ্ছিন্ন অংশে বিভক্ত হয়, যার প্রতিটি ফিডার লাইনের (ওভারহেড বা ভূগর্ভস্থ) মাধ্যমে ট্র্যাকশন সাবস্টেশনের সাথে সংযুক্ত থাকে। এটি সহজেই একটি ত্রুটি ঘটলে মেরামতের জন্য পৃথক বিভাগগুলিকে বন্ধ করার অনুমতি দেয়৷ যদি সরবরাহ তারের সাথে কোনও ত্রুটি ঘটে, তবে সংলগ্ন অংশ থেকে প্রভাবিত অংশকে খাওয়ানোর জন্য ইনসুলেটরগুলিতে জাম্পার ইনস্টল করা সম্ভব (কিন্তু এটি একটি পাওয়ার সাপ্লাই ওভারলোডের ঝুঁকির সাথে যুক্ত অস্বাভাবিক মোড)।

ট্র্যাকশন সাবস্টেশন উচ্চ-ভোল্টেজ অল্টারনেটিং কারেন্টকে 6 থেকে 10 কেভি পর্যন্ত কমিয়ে দেয় এবং এটিকে 600 ভোল্টের ভোল্টেজের সাথে সরাসরি প্রবাহে রূপান্তরিত করে। নেটওয়ার্কের যে কোনো স্থানে ভোল্টেজ ড্রপ, মান অনুযায়ী, 15% এর বেশি হওয়া উচিত নয়।

ট্রলি বাসের যোগাযোগের নেটওয়ার্ক ট্রামের থেকে আলাদা। এখানে এটি দুই-তারের, স্থলটি কারেন্ট নিষ্কাশন করতে ব্যবহৃত হয় না, তাই এই নেটওয়ার্কটি আরও জটিল। কন্ডাক্টরগুলি একে অপরের থেকে একটি ছোট দূরত্বে অবস্থিত, এই কারণেই কাছাকাছি আসা এবং শর্ট-সার্কিটিংয়ের বিরুদ্ধে বিশেষভাবে সতর্ক সুরক্ষা প্রয়োজন, পাশাপাশি একে অপরের সাথে এবং ট্রাম নেটওয়ার্কগুলির সাথে ট্রলিবাস নেটওয়ার্কগুলির সংযোগস্থলে নিরোধক।

অতএব, ছেদগুলিতে বিশেষ উপায়গুলি ইনস্টল করা হয়, সেইসাথে জংশন পয়েন্টগুলিতে তীরগুলি। এছাড়াও, কিছু সামঞ্জস্যযোগ্য ভোল্টেজ বজায় রাখা হয়, যা তারগুলিকে বাতাসে ওভারল্যাপ করা থেকে বাধা দেয়। এই কারণেই ট্রলিবাসগুলিকে পাওয়ার জন্য রডগুলি ব্যবহার করা হয় — অন্যান্য ডিভাইসগুলি কেবল এই সমস্ত প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করতে দেয় না।

ট্রলিবাস বুমগুলি ক্যাটেনারির গুণমানের প্রতি সংবেদনশীল, কারণ এতে কোনও ত্রুটি বুম জাম্প হতে পারে। এমন নিয়ম রয়েছে যা অনুসারে রডের সংযুক্তির বিন্দুতে ব্রেকিং কোণটি 4 ° এর বেশি হওয়া উচিত নয় এবং 12 ° এর বেশি কোণে ঘুরলে, বাঁকা ধারকগুলি ইনস্টল করা হয়। স্লাইডিং জুতা তারের উপর চলে এবং ট্রলি দিয়ে ঘোরানো যায় না, তাই এখানে তীর চিহ্নের প্রয়োজন হয়।

একক-ট্র্যাক

মনোরেল ট্রেনগুলি সম্প্রতি বিশ্বের অনেক শহরে চালু হয়েছে: লাস ভেগাস, মস্কো, টরন্টো ইত্যাদি। এগুলি বিনোদন পার্ক, চিড়িয়াখানায় পাওয়া যায়, মনোরেলগুলি স্থানীয় দর্শনীয় স্থান দেখার জন্য এবং অবশ্যই শহুরে এবং শহরতলির যোগাযোগের জন্য ব্যবহৃত হয়।

এই ধরনের ট্রেনের চাকা মোটেও ঢালাই লোহা নয়, ঢালাই লোহা। চাকাগুলি কেবল একটি কংক্রিট গার্ডার বরাবর মনোরেল ট্রেনকে গাইড করে—যে রেলগুলির উপর পাওয়ার সাপ্লাইয়ের ট্র্যাক এবং লাইনগুলি (যোগাযোগ রেল) অবস্থিত।

কিছু মনোরেল এমনভাবে ডিজাইন করা হয়েছে যে সেগুলিকে রেলের উপরে রাখা হয়, যেমন একজন ব্যক্তি ঘোড়ার উপরে বসেন। কিছু মনোরেল নীচের একটি মরীচি থেকে ঝুলে আছে, একটি খুঁটির উপর একটি বিশাল লণ্ঠনের মতো। অবশ্যই, মনোরেলগুলি প্রচলিত রেলপথের তুলনায় আরও কমপ্যাক্ট, তবে সেগুলি তৈরি করা আরও ব্যয়বহুল।

কিছু মনোরেলের শুধুমাত্র চাকাই নয়, চৌম্বক ক্ষেত্রের উপর ভিত্তি করে অতিরিক্ত সমর্থনও থাকে। মস্কো মনোরেল, উদাহরণস্বরূপ, ইলেক্ট্রোম্যাগনেট দ্বারা তৈরি একটি চৌম্বকীয় কুশনের উপর অবিকল চলে। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটগুলি রোলিং স্টকে রয়েছে এবং গাইডিং বিমের ক্যানভাসে স্থায়ী চুম্বক রয়েছে।

চলমান অংশের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটে কারেন্টের দিকের উপর নির্ভর করে, মনোরেল ট্রেন একই নামের চৌম্বকীয় খুঁটির বিকর্ষণ নীতি অনুসারে এগিয়ে বা পিছনে চলে - এইভাবে রৈখিক বৈদ্যুতিক মোটর কাজ করে।

রাবারের চাকা ছাড়াও, মনোরেল ট্রেনে তিনটি কারেন্ট-বহনকারী উপাদানের সমন্বয়ে একটি যোগাযোগ রেলও রয়েছে: প্লাস, মাইনাস এবং গ্রাউন্ড। মনোরেল রৈখিক মোটরের সরবরাহ ভোল্টেজ ধ্রুবক, 600 ভোল্টের সমান।

ভূগর্ভস্থ

বৈদ্যুতিক সাবওয়ে ট্রেনগুলি সরাসরি বর্তমান নেটওয়ার্ক থেকে তাদের বিদ্যুৎ গ্রহণ করে - একটি নিয়ম হিসাবে, তৃতীয় (যোগাযোগ) রেল থেকে, যার ভোল্টেজ 750-900 ভোল্ট। সাবস্টেশনগুলিতে রেকটিফায়ার ব্যবহার করে বিকল্প কারেন্ট থেকে সরাসরি কারেন্ট পাওয়া যায়।

যোগাযোগ রেলের সাথে ট্রেনের যোগাযোগ একটি চলমান বর্তমান সংগ্রাহকের মাধ্যমে তৈরি করা হয়। যোগাযোগ বাসটি ট্র্যাকের ডানদিকে অবস্থিত। বর্তমান সংগ্রাহক (তথাকথিত "প্যান্টোগ্রাফ") গাড়ির বগিতে অবস্থিত এবং নীচে থেকে যোগাযোগের বাসের বিরুদ্ধে চাপ দেওয়া হয়। প্লাস যোগাযোগ রেলে, বিয়োগ ট্রেনের ট্র্যাকের উপর।

বিদ্যুৎ প্রবাহ ছাড়াও, একটি দুর্বল "সংকেত" বর্তমান ট্র্যাক রেল বরাবর প্রবাহিত হয়, যা ট্র্যাফিক লাইটের ব্লকিং এবং স্বয়ংক্রিয় স্যুইচিংয়ের জন্য প্রয়োজনীয়। ট্র্যাকগুলি চালকের কেবিনে ট্রাফিক সিগন্যাল এবং সেই বিভাগে পাতাল রেল ট্রেনের অনুমোদিত গতি সম্পর্কে তথ্য প্রেরণ করে।

বৈদ্যুতিক লোকোমোটিভ

একটি বৈদ্যুতিক লোকোমোটিভ একটি ট্র্যাকশন মোটর দ্বারা চালিত একটি লোকোমোটিভ। বৈদ্যুতিক লোকোমোটিভের ইঞ্জিন যোগাযোগ নেটওয়ার্কের মাধ্যমে ট্র্যাকশন সাবস্টেশন থেকে শক্তি গ্রহণ করে।

একটি বৈদ্যুতিক লোকোমোটিভের বৈদ্যুতিক অংশে সাধারণত কেবল ট্র্যাকশন মোটরই থাকে না, ভোল্টেজ রূপান্তরকারীও থাকে, সেইসাথে এমন ডিভাইস যা মোটরকে নেটওয়ার্কের সাথে সংযুক্ত করে ইত্যাদি। একটি বৈদ্যুতিক লোকোমোটিভের বর্তমান সরঞ্জামগুলি ছাদে বা এর কভারগুলিতে অবস্থিত এবং বৈদ্যুতিক সরঞ্জামগুলিকে যোগাযোগ নেটওয়ার্কের সাথে সংযুক্ত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

ওভারহেড লাইন থেকে কারেন্ট সংগ্রহ ছাদে প্যান্টোগ্রাফ দ্বারা সরবরাহ করা হয়, তারপরে কারেন্ট বাসবার এবং বুশিংয়ের মাধ্যমে বৈদ্যুতিক ডিভাইসগুলিতে সরবরাহ করা হয়। বৈদ্যুতিক লোকোমোটিভের ছাদেও স্যুইচিং ডিভাইস রয়েছে: এয়ার সুইচ, বর্তমান ধরণের সুইচ এবং প্যান্টোগ্রাফ ত্রুটির ক্ষেত্রে নেটওয়ার্ক থেকে সংযোগ বিচ্ছিন্ন করার জন্য সংযোগ বিচ্ছিন্নকারী। বাসের মাধ্যমে, কারেন্ট প্রধান ইনপুটে, রূপান্তরকারী এবং নিয়ন্ত্রণকারী যন্ত্রগুলিতে, ট্র্যাকশন মোটর এবং অন্যান্য মেশিনে, তারপর চাকার টুকরোগুলিতে এবং তাদের মাধ্যমে রেলে, মাটিতে দেওয়া হয়।

বৈদ্যুতিক লোকোমোটিভের ট্র্যাকশন প্রচেষ্টা এবং গতির নিয়ন্ত্রণ মোটরের আর্মেচারে ভোল্টেজ পরিবর্তন করে এবং সংগ্রাহক মোটরগুলির উত্তেজনা সহগ পরিবর্তন করে বা অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটরগুলির সরবরাহ বর্তমানের ফ্রিকোয়েন্সি এবং ভোল্টেজ সামঞ্জস্য করে অর্জন করা হয়।

ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ বিভিন্ন উপায়ে করা হয়। প্রাথমিকভাবে, একটি সরাসরি বর্তমান বৈদ্যুতিক লোকোমোটিভে, এর সমস্ত মোটর সিরিজে সংযুক্ত থাকে এবং একটি আট-অ্যাক্সেল বৈদ্যুতিক লোকোমোটিভের একটি মোটরের ভোল্টেজ 375 V হয়, যার একটি ক্যাটেনারি ভোল্টেজ 3 kV।

ট্র্যাকশন মোটরগুলির গ্রুপগুলি সিরিজ সংযোগ থেকে স্যুইচ করা যেতে পারে — সিরিজ-সমান্তরালে (4টি মোটরের 2টি গ্রুপ সিরিজে সংযুক্ত, তারপর প্রতিটি মোটরের ভোল্টেজ 750 V), অথবা সমান্তরালে (2টি মোটরের 4টি গ্রুপ সিরিজে সংযুক্ত, তারপর একটি মোটরের জন্য এই ভোল্টেজ — 1500 V)। এবং মোটরগুলির মধ্যবর্তী ভোল্টেজগুলি পেতে, রিওস্ট্যাটগুলির গ্রুপগুলি সার্কিটে যুক্ত করা হয়, যা 40-60 V এর ধাপে ভোল্টেজ সামঞ্জস্য করা সম্ভব করে, যদিও এটি রিওস্ট্যাটের কিছু বিদ্যুতের ক্ষতির দিকে পরিচালিত করে। তাপের রূপ।

বৈদ্যুতিক লোকোমোটিভের অভ্যন্তরে পাওয়ার কনভার্টারগুলি কারেন্টের ধরন পরিবর্তন করতে এবং ক্যাটেনারি ভোল্টেজকে প্রয়োজনীয় মানগুলিতে কমাতে প্রয়োজনীয় যা ট্র্যাকশন মোটর, সহায়ক মেশিন এবং বৈদ্যুতিক লোকোমোটিভের অন্যান্য সার্কিটের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে। রূপান্তর সরাসরি বোর্ডে করা হয়.

এসি বৈদ্যুতিক লোকোমোটিভগুলিতে, ইনপুট উচ্চ ভোল্টেজ কমাতে একটি ট্র্যাকশন ট্রান্সফরমার প্রদান করা হয়, সেইসাথে এসি থেকে ডিসি পাওয়ার জন্য একটি সংশোধনকারী এবং স্মুথিং রিঅ্যাক্টর দেওয়া হয়। স্ট্যাটিক ভোল্টেজ এবং কারেন্ট কনভার্টারগুলি পাওয়ার অক্জিলিয়ারী মেশিনে ইনস্টল করা যেতে পারে। উভয় ধরণের কারেন্টের অ্যাসিঙ্ক্রোনাস ড্রাইভ সহ বৈদ্যুতিক লোকোমোটিভগুলিতে, ট্র্যাকশন ইনভার্টার ব্যবহার করা হয়, যা সরাসরি কারেন্টকে নিয়ন্ত্রিত ভোল্টেজ এবং ফ্রিকোয়েন্সি সহ বিকল্প কারেন্টে রূপান্তরিত করে, যা ট্র্যাকশন মোটরগুলিতে খাওয়ানো হয়।

বৈদ্যুতিক ট্রেন

শাস্ত্রীয় আকারে একটি বৈদ্যুতিক ট্রেন বা বৈদ্যুতিক ট্রেন একটি যোগাযোগের তার বা যোগাযোগ রেলের মাধ্যমে প্যান্টোগ্রাফের সাহায্যে বিদ্যুৎ গ্রহণ করে।বৈদ্যুতিক লোকোমোটিভের বিপরীতে, বৈদ্যুতিক ট্রেনের সংগ্রাহকগুলি মোটর গাড়ি এবং ট্রেলার উভয়েই অবস্থিত।

যদি টাওয়া গাড়িতে কারেন্ট সরবরাহ করা হয়, তবে গাড়িটি বিশেষ তারের মাধ্যমে চালিত হয়। বর্তমান সংগ্রাহক সাধারণত শীর্ষে থাকে, যোগাযোগের তার থেকে, এটি প্যান্টোগ্রাফ আকারে সংগ্রাহকদের দ্বারা বাহিত হয় (ট্রাম লাইনের অনুরূপ)।

সাধারণত, বর্তমান সংগ্রহটি একক-ফেজ, তবে একটি তিন-ফেজও রয়েছে, যখন বৈদ্যুতিক ট্রেনটি বিভিন্ন তারের বা যোগাযোগের রেলগুলির সাথে পৃথক যোগাযোগের জন্য একটি বিশেষ নকশার প্যান্টোগ্রাফ ব্যবহার করে (যখন এটি পাতাল রেলের ক্ষেত্রে আসে)।

বৈদ্যুতিক ট্রেনের বৈদ্যুতিক সরঞ্জামগুলি কারেন্টের প্রকারের উপর নির্ভর করে (সরাসরি কারেন্ট আছে, বিকল্প কারেন্ট বা দুই-সিস্টেম বৈদ্যুতিক ট্রেন আছে), ট্র্যাকশন মোটর (সংগ্রাহক বা অ্যাসিঙ্ক্রোনাস), বৈদ্যুতিক ব্রেকিংয়ের উপস্থিতি বা অনুপস্থিতি।

নীতিগতভাবে, বৈদ্যুতিক ট্রেনের বৈদ্যুতিক সরঞ্জামগুলি বৈদ্যুতিক লোকোমোটিভগুলির বৈদ্যুতিক সরঞ্জামগুলির অনুরূপ। যাইহোক, বেশিরভাগ বৈদ্যুতিক ট্রেনের মডেলগুলিতে, এটি শরীরের নীচে এবং গাড়ির ছাদে রাখা হয় যাতে ভিতরে যাত্রীদের জায়গা বাড়ানো যায়। বৈদ্যুতিক ট্রেন ইঞ্জিন চালনার নীতিগুলি মোটামুটি বৈদ্যুতিক লোকোমোটিভগুলির মতোই।