कर्षण शक्ति नेटवर्क: Difference between revisions

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[[File:BSTROM1.jpg|thumb|जर्मनी में बार्थोलोमा के पास एकल-चरण एसी कर्षण धारा (110 केवी, 16.7 हर्ट्ज़) के लिए पावर लाइन का पक्षांतरण स्तम्भ।|430x430px]]'''कर्षण (ट्रैक्शन) नेटवर्क''' या '''कर्षण शक्ति नेटवर्क''' [[ रेलवे विद्युतीकरण प्रणाली |विद्युतीकृत रेल नेटवर्क]] की आपूर्ति के लिए एक विद्युत ग्रिड है। एक अलग कर्षण नेटवर्क की स्थापना सामान्यतः केवल तभी की जाती है जब रेलवे विवादास्पद रूप से राष्ट्रीय ग्रिड की आवृत्ति से कम आवृत्ति वाली प्रत्यावर्ती धारा (एसी) का उपयोग करता है, जैसा कि [[ जर्मनी |जर्मनी]], [[ ऑस्ट्रिया |ऑस्ट्रिया]] और [[ स्विट्ज़रलैंड |स्विट्ज़रलैंड]] जैसे देशों में होता है।
[[File:BSTROM1.jpg|thumb|जर्मनी में बार्थोलोमा के पास सिंगल-फेज एसी ट्रैक्शन करंट (110 kV, 16.7 Hz) के लिए पावर लाइन का ट्रांसपोजिशन तोरण।]]ट्रैक्शन नेटवर्क या ट्रैक्शन पावर नेटवर्क [[ रेलवे विद्युतीकरण प्रणाली ]] की आपूर्ति के लिए एक बिजली ग्रिड है। एक अलग कर्षण नेटवर्क की स्थापना आम तौर पर केवल तभी की जाती है जब प्रश्न में रेलवे [[ जर्मनी ]], [[ ऑस्ट्रिया ]] और [[ स्विट्ज़रलैंड ]] जैसे राष्ट्रीय ग्रिड की आवृत्ति से कम आवृत्ति के साथ वैकल्पिक चालू (एसी) का उपयोग करता है।


वैकल्पिक रूप से, पावर ग्रिड के तीन-चरण [[ प्रत्यावर्ती धारा ]] को [[ कर्षण वर्तमान कनवर्टर संयंत्र ]] में रोटरी ट्रांसफॉर्मर या स्टेटिक इनवर्टर द्वारा वोल्टेज और ट्रेनों द्वारा आवश्यक करंट के प्रकार में परिवर्तित किया जा सकता है। [[ एकदिश धारा ]] (डीसी) पर चलने वाले रेलवे के लिए, इस पद्धति का हमेशा उपयोग किया जाता है, साथ ही साथ रेलवे के लिए जो घटी हुई आवृत्ति के सिंगल-फेज एसी पर चलते हैं, जैसा कि [[ मेक्लेनबर्ग-वेस्टर्न पोमेरानिया ]], [[ Saxony-Anhalt ]], [[ नॉर्वे ]] और [[ स्वीडन ]] में है। इन क्षेत्रों में कोई ट्रैक्शन करंट नेटवर्क नहीं है।
वैकल्पिक रूप से, पावर ग्रिड की तीन-चरण [[ प्रत्यावर्ती धारा |प्रत्यावर्ती धारा]] को घूर्णी ट्रांसफॉर्मरों या स्थिर प्रतिलोमित्रों (इनवर्टर) द्वारा [[ कर्षण वर्तमान कनवर्टर संयंत्र |उपकेन्द्रों]] में विभवान्तरों और ट्रेनों द्वारा आवश्यक धारा के प्रकार में परिवर्तित किया जा सकता है। इस पद्धति का उपयोग सदैव [[ एकदिश धारा |दिष्ट धारा]] (डीसी) पर संचालित होने वाले रेलमार्गों और साथ ही घटी हुई आवृत्ति के एकल-चरण एसी पर संचालित होने वाले रेलमार्गों के लिए किया जाता है, हैं, जैसा कि [[ मेक्लेनबर्ग-वेस्टर्न पोमेरानिया |मेक्लेनबर्ग-वेस्टर्न पोमेरानिया]], [[ Saxony-Anhalt |सैक्सोनी-एनहाल्ट]], [[ नॉर्वे |नॉर्वे]] और [[ स्वीडन |स्वीडन]] में होता है। इन क्षेत्रों में कोई '''कर्षण धारा नेटवर्क''' नहीं है।


== इतिहास ==
== इतिहास ==
{{Main|Utility frequency#History}}
{{Main|उपयोगिता आवृत्ति#इतिहास}}
औद्योगिक शक्ति के अलावा कर्षण के लिए अलग शक्ति की ऐतिहासिक जड़ें हैं। पारेषण और औद्योगिक उपयोग की तुलना में विभिन्न आवृत्तियों या वर्तमान प्रकारों को लागू करने का आज कोई कारण नहीं है। हालांकि, डीसी कर्षण के साथ लाभ फीडर बिंदुओं पर एकल तांबे के तारों के साथ आसान संचरण था। एसी कर्षण के साथ लाभ फीडर बिंदुओं के लिए लंबी दूरी पर आसान संचरण है। इन मापदंडों से परे और पूर्व निवेश को सुरक्षित करने के लिए, नेटवर्क में विभिन्न मौजूदा योजनाओं के साथ रहने के लिए कोई सबूत मौजूद नहीं है।
औद्योगिक शक्ति के अतिरिक्त कर्षण के लिए अलग शक्ति के ऐतिहासिक मूल हैं। वर्तमान में संचरण और औद्योगिक उपयोग की तुलना में विभिन्न आवृत्तियों या धारा के प्रकारों को प्रयुक्त करने के किसी कारण का अस्तित्व नहीं है। हालाँकि, निवेशी बिंदुओं पर एकल ताँबे के तारों के साथ आसान संचरण डीसी कर्षण का लाभ था। निवेशी बिंदुओं से लंबी दूरियों पर आसान संचरण, एसी कर्षण का लाभ है। इन मापदंडों और पूर्व निवेश को सुरक्षित करने के अतिरिक्त, इसमें नेटवर्क में विभिन्न धारा योजनाओं के साथ संगतता के लिए कोई प्रमाण उपस्थित नहीं है।


== अनुप्रयोग ==
== अनुप्रयोग ==
डेडिकेटेड [[ ट्रैक्शन करंट ]] लाइनों का उपयोग तब किया जाता है जब रेलवे को लो-फ्रीक्वेंसी अल्टरनेटिंग करंट (AC) की आपूर्ति की जाती है। ट्रैक्शन करंट सप्लाई लाइन रेलवे की लाइन के साथ सबस्टेशन से जुड़ी होती है और आमतौर पर ओवरहेड [[ कैटेनरी तार ]] से अलग से चलती है जिससे लोकोमोटिव को खिलाया जाता है।
समर्पित [[ ट्रैक्शन करंट |कर्षण धारा]] लाइनों का उपयोग तब किया जाता है जब रेलमार्ग को निम्न-आवृत्ति प्रत्यावर्ती धारा (एसी) की आपूर्ति की जाती है। कर्षण धारा आपूर्ति लाइन रेलमार्ग की लाइन के साथ उपकेन्द्र से जुड़ी होती है और सामान्यतः उस शिरोपरि [[ कैटेनरी तार |कैटेनरी तार]] से अलग से चलती है जिससे रेल-इंजन को आपूर्ति की जाती है।


जिन देशों में इलेक्ट्रिक ट्रेनें सामान्य पावर ग्रिड की आवृत्ति के साथ डायरेक्ट करंट या सिंगल-फेज अल्टरनेटिंग करंट के साथ चलती हैं, सबस्टेशनों में करंट का आवश्यक रूपांतरण किया जाता है, इसलिए फिर से ट्रैक्शन करंट लाइनों की आवश्यकता नहीं होती है।
जिन देशों में विद्युत ट्रेनें सामान्य पावर ग्रिड की आवृत्ति वाली दिष्ट धारा या एकल-चरण प्रत्यावर्ती धारा से चलती हैं, वहाँ धारा का आवश्यक रूपांतरण उपकेन्द्रों में किया जाता है, इसलिए पुनः कर्षण धारा लाइनों की आवश्यकता नहीं होती है।


ट्रैक्शन करंट आपूर्ति लाइनें आमतौर पर रेलवे लाइन के समानांतर नहीं रखी जाती हैं, ताकि लाइन की लंबाई कम हो सके और रेलवे लाइन के पास विद्युत प्रणाली पर अनावश्यक प्रभाव से बचा जा सके; यह जर्मनी में अल्टरनेटिंग करंट के साथ चलने वाले कुछ रैपिड-ट्रांजिट रेलवे की वर्तमान आपूर्ति पर भी लागू होता है।
कर्षण धारा आपूर्ति लाइनें लाइन की लंबाई को कम करने और रेलमार्ग लाइन के पास विद्युत प्रणाली पर अनावश्यक प्रभाव से बचने के लिए सामान्यतः रेलमार्ग लाइनों के समानांतर नहीं रखी जाती हैं; यह जर्मनी में प्रत्यावर्ती धारा से संचालित होने वाले कुछ तीव्र सार्वजनिक परिवहन रेलमार्गों की धारा आपूर्ति पर भी लागू होता है।


कैटेनरी वायर के ठीक ऊपर ओवरहेड वायर [[ जालीदार मीनार ]] पर विशेष क्रॉस बीम पर ट्रैक्शन करंट की आपूर्ति करना भी संभव है। क्योंकि ओवरहेड लाइन पाइलन्स में ट्रैक्शन करंट सप्लाई मास्ट की तुलना में एक छोटा क्रॉस सेक्शन होता है, क्रॉस बीम बहुत चौड़ा नहीं हो सकता है, इसलिए एक स्तर में चार कंडक्टर केबल की मानक व्यवस्था का उपयोग नहीं किया जा सकता है। इस मामले में, एक दो-स्तरीय व्यवस्था का उपयोग किया जाता है, या डबल-रेल्ड लाइनों के लिए दो इलेक्ट्रिक सर्किट के साथ दोनों दिशाओं के लिए ओवरहेड लाइन तोरण प्रत्येक दो कंडक्टर केबल्स की अपनी कर्षण वर्तमान प्रणाली के लिए क्रॉस बीम से लैस होते हैं।
विशेष तिर्यक बीम पर कर्षण धारा आपूर्ति को कैटेनरी तार के ऊपर शिरोपरि तार [[ जालीदार मीनार |स्तम्भों]] पर रखना भी संभव है। क्योंकि शिरोपरि लाइन स्तम्भों में कर्षण धारा आपूर्ति खम्भों की तुलना में एक छोटी अनुप्रस्थ काट होती है, तिर्यक बीमें अधिक चौड़ी नहीं हो सकती हैं, इसलिए एक स्तर में चार चालक तारों की मानक व्यवस्था का उपयोग नहीं किया जा सकता है। ऐसी स्थिति में, एक द्वि-स्तरीय व्यवस्था का उपयोग किया जाता है, या द्वि-रेल लाइनों के लिए दो विद्युत परिपथ के साथ दोनों दिशाओं के लिए शिरोपरि लाइन स्तम्भ प्रत्येक दो चालक केबलों की अपनी कर्षण धारा प्रणाली के लिए तिर्यक बीम से सुसज्जित होते हैं।


घनी आबादी वाले क्षेत्रों में, ऐसे तोरण होते हैं जो कर्षण धारा और सामान्य शक्ति के लिए तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा दोनों के लिए सर्किट ले जाते हैं। ऐसी रेखाएँ पाई जाती हैं जहाँ मार्ग के अधिकार दुर्लभ हैं। विशेष रूप से 110 केवी और 220 केवी तीन-चरण एसी का समानांतर मार्ग आम है। एक ही तोरण पर 380 kV बिजली लाइनों के उपयोग के लिए ट्रैक्शन करंट लाइन के लिए 220 kV इंसुलेटर (बिजली) की आवश्यकता होती है, क्योंकि यदि 380 kV लाइन विफल हो जाती है, तो ट्रैक्शन करंट लाइन के साथ [[ वोल्टेज स्पाइक ]]्स हो सकते हैं, जिसे 110 kV इंसुलेटर संभाल नहीं सकते .
घनी आबादी वाले क्षेत्रों में, ऐसे स्तम्भ होते हैं जो कर्षण धारा और सामान्य शक्ति के लिए तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा दोनों के लिए परिपथ धारण करते हैं। ऐसी लाइनें भी पाई जाती हैं जहाँ मार्ग के अधिकार दुर्लभ होते हैं। विशेष रूप से 110 केवी और 220 केवी तीन-चरण एसी का समांतर मार्ग सामान्य है। एक ही स्तम्भ पर 380 केवी विद्युत लाइनों के उपयोग के लिए कर्षण धारा लाइन के लिए 220 केवी विसंवाहक की आवश्यकता होती है, क्योंकि यदि 380 केवी वाली लाइन विफल हो जाती है, तो कर्षण धारा लाइन के साथ [[ वोल्टेज स्पाइक |वोल्टेज प्रोत्कर्ष]] उत्पन्न हो सकते हैं, जिसका प्रबंधन 110 केवी विसंवाहक नहीं कर सकते हैं।


एक नियम के रूप में, कर्षण वर्तमान लाइनें एकल कंडक्टर का उपयोग करती हैं, हालांकि उच्च यातायात वाले रेलवे की आपूर्ति के लिए और विशेष रूप से उच्च गति वाली रेलवे लाइनों की आपूर्ति के लिए, दो [[ बंडल कंडक्टर ]] का उपयोग किया जाता है।
एक नियम के रूप में, कर्षण धारा लाइनें एकल चालक का उपयोग करती हैं, हालाँकि उच्च यातायात वाले रेलमार्गों और विशेष रूप से उच्च गति वाली रेलवे लाइनों की आपूर्ति के लिए, दो [[ बंडल कंडक्टर |बंडल चालकों]] का उपयोग किया जाता है।


== दुनिया भर में ==
== विश्व भर में ==


=== ऑस्ट्रिया ===
=== ऑस्ट्रिया ===
[[ निचला ऑस्ट्रिया ]] में [[ मारियाज़ेलरबैन ]] रेलवे 25 [[ हेटर्स ]][[ उपयोगिता आवृत्ति ]] पर सिंगल फेज़ एसी पर चलती है। 27 kV के ऑपरेटिंग वोल्टेज के साथ रेलवे की अपनी ट्रैक्शन करंट लाइनें हैं। इन लाइनों को कैटेनरी वायर के ऊपर ओवरहेड वायर के पाइलन्स पर लगाया जाता है।
[[ निचला ऑस्ट्रिया |निचली ऑस्ट्रिया]] में [[ मारियाज़ेलरबैन |मारियाज़ेल]] रेलवे, 25 [[ हेटर्स |हर्ट्ज]] की [[ उपयोगिता आवृत्ति |उपयोगिता आवृत्ति]] पर एकल चरण एसी पर संचालन करता है। रेलवे की 27 केवी संचालन विभवान्तर वाली स्वयं की कर्षण धारा लाइनें हैं। इन लाइनों को कैटेनरी तार के ऊपर शिरोपरि तार के स्तम्भों पर लगाया जाता है।


=== जर्मनी ===
=== जर्मनी ===
[[Image:Umformerwerk-Karlsruhe_Zweiphasen-Abspannmasten.jpg|thumb|एक विद्युत सबस्टेशन में तोरण#कनवर्टर सबस्टेशन]]जर्मनी में, एकल कंडक्टर आमतौर पर कर्षण वर्तमान लाइनों के लिए उपयोग किए जाते हैं, लेकिन [[ इंटरसिटी एक्सप्रेस ]] ट्रेन के लिए दो बंडल कंडक्टर का उपयोग किया जाता है। न्यूक्लियर पावर स्टेशन [[ नेकरवेस्टहेम ]] से ट्रैक्शन करंट सप्लाई लाइन [[ नेकरवेस्टइम परमाणु ऊर्जा संयंत्र ]] में ट्रैक्शन करंट स्विचिंग स्टेशन और वहां से [[ स्टटगर्ट ]] में सेंट्रल [[ बिजली उपकेंद्र ]], [[ ज़ज़ेनहौसेन ]] को चार-बंडल कंडक्टर सर्किट के रूप में लागू किया गया है।
[[Image:Umformerwerk-Karlsruhe_Zweiphasen-Abspannmasten.jpg|thumb|रूपान्तरक संयंत्र में स्तम्भ|235x235px]]जर्मनी में, एकल चालक सामान्यतः कर्षण धारा लाइनों के लिए उपयोग किए जाते हैं, लेकिन [[ इंटरसिटी एक्सप्रेस |इंटरसिटी एक्सप्रेस]] (आईसीई) ट्रेन के लिए दो बंडल चालकों का उपयोग किया जाता है। परमाणु ऊर्जा केंद्र [[ नेकरवेस्टहेम |नेकरवेस्टहेम]] से [[ नेकरवेस्टइम परमाणु ऊर्जा संयंत्र |नेकरवेस्टहेम]] में कर्षण धारा स्विचिंग स्टेशन तक और वहाँ से [[ स्टटगर्ट |स्टटगार्ट]], [[ ज़ज़ेनहौसेन |ज़ज़ेनहौज़ेन]] में केंद्रीय [[ बिजली उपकेंद्र |उपकेंद्र]] तक कर्षण धारा आपूर्ति लाइन को चार-बंडल चालक परिपथ के रूप में प्रयुक्त किया गया है।


=== स्कैंडिनेविया ===
=== स्कैंडिनेविया ===
स्वीडन, नॉर्वे और पूर्व [[ जर्मन लोकतांत्रिक गणराज्य ]] के कुछ क्षेत्रों में, सबस्टेशनों पर तीन-चरण विद्युत शक्ति को 16.7 चक्र प्रति सेकंड की आवृत्ति के साथ एकल चरण एसी में परिवर्तित किया जाता है। पश्चिमी जर्मनी के विपरीत, रेलवे बिजली के लिए कोई समर्पित बिजली संयंत्र नहीं हैं। सभी बिजली सामान्य बिजली आपूर्तिकर्ताओं से आती है। हालांकि इस क्षेत्र में, सिद्धांत रूप में, कर्षण बिजली लाइनों की कोई आवश्यकता नहीं है, मध्य स्वीडन में रेलवे बिजली आपूर्ति के लिए 132 केवी-एकल एसी पावर ग्रिड है (स्वीडन में रेलवे की विद्युत बिजली आपूर्ति प्रणाली देखें)। नॉर्वे में, [[ हकाविक पावर स्टेशन ]] द्वारा संचालित दक्षिण में ट्रेनों की बिजली आपूर्ति के लिए एक छोटा 55 kV सिंगल फेज एसी नेटवर्क है। कजोफॉसेन में एक और पावर स्टेशन, सिंगल फेज एसी को सीधे ओवरहेड वायर में फीड करता है। [[ डेनमार्क ]] और [[ फिनलैंड ]] में, 50 Hz का उपयोग मुख्य लाइनों (यदि विद्युतीकृत हो) के लिए किया जाता है और बिजली सामान्य आपूर्तिकर्ताओं से आती है। जैसे, रूपांतरण के लिए स्वीडन और नॉर्वे की तुलना में बहुत सरल उपकरण की आवश्यकता होती है।
स्वीडन, नॉर्वे और पूर्व [[ जर्मन लोकतांत्रिक गणराज्य |जर्मन लोकतांत्रिक गणराज्य]] के कुछ क्षेत्रों में, तीन चरण एसी को उपकेन्द्रों पर 16.7 चक्र प्रति सेकंड की आवृत्ति वाली एकल चरण एसी में परिवर्तित किया जाता है। पश्चिमी जर्मनी के विपरीत, यहाँ रेलवे विद्युत के लिए कोई समर्पित विद्युत संयंत्र उपस्थित नहीं हैं। सम्पूर्ण विद्युत सामान्य विद्युत आपूर्तिकर्ताओं से ली जाती है। हालाँकि इस क्षेत्र में, सिद्धांत रूप में, कर्षण विद्युत लाइनों की कोई आवश्यकता नहीं है, तथापि मध्य स्वीडन में रेलवे विद्युत आपूर्ति के लिए 132 केवी-एकल एसी पावर ग्रिड स्थापित है (स्वीडन में रेलवे की विद्युत आपूर्ति प्रणाली देखें)। नॉर्वे में, [[ हकाविक पावर स्टेशन |हाकाविक शक्ति केंद्र]] द्वारा दक्षिण में संचालित ट्रेनों की विद्युत आपूर्ति के लिए एक छोटा 55 केवी एकल चरण एसी नेटवर्क स्थापित है। कजोफॉसेन में एक और शक्ति केंद्र, एकल चरण एसी को सीधे शिरोपरि तार में निविष्ट करता है। [[ डेनमार्क |डेनमार्क]] और [[ फिनलैंड |फिनलैंड]] में, 50 हर्ट्ज का उपयोग मुख्य लाइनों (यदि विद्युतीकृत है) के लिए किया जाता है और विद्युत, सामान्य आपूर्तिकर्ताओं से ली जाती है। इस प्रकार रूपांतरण के लिए स्वीडन और नॉर्वे की तुलना में अधिक सरल उपकरणों की आवश्यकता होती है।
 
=== [[ दक्षिण अफ्रीका ]] ===
दक्षिण अफ्रीका गणराज्य में व्यापक एसी और डीसी ट्रैक्शन योजनाएं हैं, जिनमें 50 केवी और 25 केवी एसी सिंगल फेज सिस्टम शामिल हैं। [[ कोलेंसो पावर स्टेशन ]] पर आधारित विद्युत आपूर्ति आयोग (अब [[ एस्कॉम ]]) द्वारा दक्षिण अफ्रीकी रेलवे प्रणाली के अधिग्रहण से [[ क्वाज़ुलु-नटाल प्रांत ]] में विद्युतीकरण को बढ़ावा मिला।
 
=== [[ यूनाइटेड किंगडम ]] ===
यूनाइटेड किंगडम में, इंग्लैंड के दक्षिण-पूर्व में [[ नेटवर्क रेल ]] 750 V DC रेलवे विद्युतीकरण प्रणाली को व्यापक 33 kV बिजली वितरण नेटवर्क से बिजली की आपूर्ति की जाती है।{{Citation needed|date=November 2007}}


=== दक्षिण अफ्रीका ===
[[ दक्षिण अफ्रीका |दक्षिण अफ्रीका]] गणराज्य में व्यापक एसी और डीसी कर्षण योजनाएँ स्थापित हैं, जिनमें 50 केवी और 25 केवी एसी एकल चरण प्रणालियाँ सम्मिलित हैं। [[ कोलेंसो पावर स्टेशन |कोलेंसो शक्ति केंद्र]] पर आधारित विद्युत आपूर्ति आयोग (अब [[ एस्कॉम |एस्कॉम]]) द्वारा दक्षिण अफ्रीकी रेलवे प्रणाली के अधिग्रहण से [[ क्वाज़ुलु-नटाल प्रांत |नेटाल]] में विद्युतीकरण को प्रोत्साहन मिला।


=== यूनाइटेड किंगडम ===
[[ यूनाइटेड किंगडम |यूनाइटेड किंगडम]] में, इंग्लैंड के दक्षिणपूर्व में [[ नेटवर्क रेल |नेटवर्क रेल]] 750 वी डीसी विद्युतीकरण प्रणाली को विद्युत की आपूर्ति एक व्यापक 33 केवी विद्युत वितरण नेटवर्क से की जाती है।{{Citation needed|date=November 2007}}
== कर्षण शक्ति नेटवर्क वाले क्षेत्र ==
== कर्षण शक्ति नेटवर्क वाले क्षेत्र ==
* यूनाइटेड किंगडम
* यूनाइटेड किंगडम
* जर्मनी (मैक्लेनबर्ग-वेस्टर्न पोमेरानिया और सैक्सोनी-एनहाल्ट को छोड़कर), कुल लंबाई 7,959 किमी
* जर्मनी (मैक्लेनबर्ग-वेस्टर्न पोमेरानिया और सैक्सोनी-एनहाल्ट को छोड़कर), कुल लंबाई 7,959 किमी
* स्विट्जरलैंड
* स्विट्जरलैंड
* ऑस्ट्रिया ([[ मारियाज़ेल रेलवे ]] के लिए अलग ट्रैक्शन पावर नेटवर्क)
* ऑस्ट्रिया ([[ मारियाज़ेल रेलवे |मारियाज़ेल बाहन]] के लिए अलग कर्षण शक्ति नेटवर्क)
* स्वीडन में रेलवे की इलेक्ट्रिक पावर सप्लाई सिस्टम
* केन्द्रीय स्वीडन
* [[ नॉर्वे में रेलवे की इलेक्ट्रिक पावर सप्लाई सिस्टम ]]
*[[ नॉर्वे में रेलवे की इलेक्ट्रिक पावर सप्लाई सिस्टम |ओस्लो के पूर्व में दक्षिणी नॉर्वे]]
* [[ संयुक्त राज्य अमेरिका ]] ([[ फ़िलाडेल्फ़िया ]] और न्यूयॉर्क शहर, वाशिंगटन, डीसी, और हैरिसबर्ग के बीच एमट्रैक की पूर्व [[ पेंसिल्वेनिया रेलमार्ग ]] लाइनें। हैरिसबर्ग, पीए सिंगल फेज 25 हर्ट्ज एसी के साथ चल रही है, एमट्रैक की 25 हर्ट्ज ट्रैक्शन पावर सिस्टम भी देखें)
*[[ संयुक्त राज्य अमेरिका |संयुक्त राज्य अमेरिका]] ([[ फ़िलाडेल्फ़िया |फ़िलाडेल्फ़िया]] और न्यूयॉर्क शहर, वाशिंगटन, डी.सी., और हैरिसबर्ग, पीए के बीच एमट्रैक की पूर्व [[ पेंसिल्वेनिया रेलमार्ग |पेंसिल्वेनिया रेलमार्ग]] लाइनें एकल चरण 25 हर्ट्ज एसी से संचालित हो रही हैं, एमट्रैक की 25 हर्ट्ज कर्षण शक्ति प्रणाली भी देखें)
* दक्षिण अफ्रीका
* दक्षिण अफ्रीका
* [[ मेलबोर्न ]], [[ ऑस्ट्रेलिया ]] (पूर्व न्यूपोर्ट ए पावर स्टेशन, विक्टोरिया और ट्रैक्शन सबस्टेशन के बीच समर्पित उच्च वोल्टेज ट्रांसमिशन तार। हालांकि ये लाइनें तीन चरण एसी के साथ संचालित होती हैं)
*[[ मेलबोर्न |मेलबर्न]], [[ ऑस्ट्रेलिया |ऑस्ट्रेलिया]] (पूर्व न्यूपोर्ट ए पावर स्टेशन और कर्षण उपकेन्द्र के बीच समर्पित उच्च विभवान्तर संचरण तार। हालाँकि ये लाइनें तीन चरण एसी से संचालित होती हैं)
* रियाद, सऊदी अरब का साम्राज्य (रियाद मेट्रो नेटवर्क)
* रियाद, सऊदी अरब का साम्राज्य (रियाद मेट्रो नेटवर्क)


== विशेषताएं ==
== विशेषताएँ ==
ट्रैक्शन करंट लाइनों का उपयोग उन देशों की रेलवे प्रणालियों को बिजली देने के लिए किया जाता है जो सार्वजनिक आपूर्ति की तुलना में कम आवृत्ति की वैकल्पिक धारा का उपयोग करते हैं। यह आमतौर पर यूरोप के जर्मन भाषी देशों में होता है। उदाहरण के लिए, जर्मनी, ऑस्ट्रिया और स्विट्ज़रलैंड में 16.7 हर्ट्ज़ एसी का इस्तेमाल किया जाता है।
कर्षण धारा लाइनों का उपयोग उन देशों की रेलमार्ग प्रणालियों को विद्युत-शक्ति प्रदान करने के लिए किया जाता है जो सार्वजनिक आपूर्ति की तुलना में कम आवृत्ति की प्रत्यावर्ती धारा का उपयोग करती हैं। यह सामान्यतः यूरोप के जर्मन भाषी देशों में होता है। उदाहरण के लिए, जर्मनी, ऑस्ट्रिया और स्विट्जरलैंड में 16.7 हर्ट्ज एसी का उपयोग किया जाता है।


एक विशिष्ट उदाहरण ऑस्ट्रिया में मारियाज़ेलर नैरो गेज रेलवे है, जो 25 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ सिंगल फेज एसी के साथ काम कर रहा है, जिसमें 27 केवी के ऑपरेटिंग [[ वाल्ट ]]ेज के साथ अपनी खुद की ट्रैक्शन करंट लाइनें हैं। इन लाइनों को लाइनों के ऊपर ओवरहेड वायर के पाइलन्स पर लगाया जाता है।
ऑस्ट्रिया में मारियाज़ेलर नैरो गेज रेलमार्ग इसका एक विशिष्ट उदाहरण है, जो 25 हर्ट्ज की आवृत्ति वाली एकल चरण एसी के साथ कार्य कर रहा है, जिसमें 27 केवी के संचालन [[ वाल्ट |विभवान्तर]] वाली स्वयं की कर्षण धारा लाइनें हैं। इन लाइनों को लाइनों के ऊपर शिरोपरि तारों के स्तम्भों पर लगाया जाता है।


ट्रैक्शन करंट लाइनों के लिए उपयोग किए जाने वाले [[ वोल्टेज ]] जर्मनी और ऑस्ट्रिया में 110 वोल्ट और स्विट्ज़रलैंड में 66 kV या 132 kV हैं।
कर्षण धारा लाइनों के लिए उपयोग किए जाने वाले [[ वोल्टेज |विभवान्तर]] जर्मनी और ऑस्ट्रिया में 110 केवी और स्विट्जरलैंड में 66 केवी या 132 केवी हैं।


ट्रैक्शन करंट लाइनों को [[ जमीन (बिजली) ]] के खिलाफ सममित रूप से संचालित किया जाता है। उदाहरण के लिए, 110 kV लाइनों के मामले में, प्रत्येक कंडक्टर के पास पृथ्वी के विरुद्ध 55 kV का वोल्टेज होता है। [[ पृथ्वी रिसाव वर्तमान ]] को रद्द करने के लिए [[ ट्रांसफार्मर ]] का उपयोग करके ट्रैक्शन करंट के लिए बड़े सबस्टेशनों और पावर स्टेशनों में ग्राउंडिंग की जाती है। जैसा कि सभी सममित पावरलाइनों के मामले में होता है, ट्रैक्शन पावर लाइनों में घुमाव बिंदु भी होते हैं। एक सर्किट के लिए एक ट्रैक्शन पावरलाइन में आमतौर पर दो कंडक्टर होते हैं। चूंकि अधिकांश कर्षण धारा लाइनों में दो विद्युत परिपथ होते हैं, एक नियम के रूप में चार कंडक्टर बिजली के तोरणों पर होते हैं (तीन चरण की वैकल्पिक वर्तमान लाइनों के विपरीत, जिनके कंडक्टरों की संख्या तीन का एक अभिन्न गुणक है)।
कर्षण धारा लाइनों को [[ जमीन (बिजली) |भूमि]] के विरुद्ध सममित रूप से संचालित किया जाता है। उदाहरण के लिए, 110 केवी लाइनों की स्थिति में प्रत्येक चालक में भूमि के विरुद्ध 55 केवी का विभवान्तर होता है। [[ पृथ्वी रिसाव वर्तमान |भूमि क्षरण धारा]] को निरस्त करने के लिए [[ ट्रांसफार्मर |ट्रांसफॉर्मररों]] का उपयोग करके कर्षण धारा के लिए बड़े उपकेन्द्रों और पावर स्टेशनों में भूसम्पर्कन किया जाता है। सभी सममित शक्ति-लाइनों की स्थिति में भूसम्पर्कन, कर्षण पावर लाइनों के व्यावर्ती बिंदुओं पर होता है। एक परिपथ के लिए कर्षण पावरलाइन में सामान्यतः दो चालक होते हैं। चूँकि अधिकांश कर्षण धारा लाइनों में दो विद्युत परिपथ होते हैं, अतः एक नियम के रूप में स्तम्भों पर चार चालक होते हैं (तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा लाइनों के विपरीत, जिनके चालकों की संख्या तीन का एक पूर्णांक गुणज होती है)।


== कर्षण वर्तमान लाइनों की रूटिंग ==
== कर्षण धारा लाइनों का अनुमार्गण ==
कर्षण वर्तमान लाइनों को आमतौर पर रेलवे लाइन के समानांतर नहीं रखा जाता है, ताकि लाइन की लंबाई को कम किया जा सके और रेलवे लाइन के पास विद्युत प्रणाली के अनावश्यक प्रभावों से बचा जा सके। हालांकि, ऐसे मामले हैं जहां इस प्रथा का पालन नहीं किया जाता है (उदाहरण के लिए, जर्मनी में अल्टरनेटिंग करंट के साथ चलने वाले कुछ रैपिड-ट्रांजिट रेलवे की वर्तमान आपूर्ति)। इस मामले में, ओवरहेड लाइन के ऊपर ओवरहेड वायर पाइलन्स के विशेष क्रॉस बीम पर ट्रैक्शन करंट लाइन बिछाई जाती है। क्योंकि ओवरहेड लाइन पाइलन्स में ट्रैक्शन करंट मास्ट की तुलना में एक छोटा क्रॉस सेक्शन होता है, इन क्रॉस बीम को काफी संकीर्ण होना पड़ता है, इसलिए एक लेवल में चार कंडक्टर केबल की व्यवस्था, जो ट्रैक्शन करंट लाइनों पर मानक है, का उपयोग नहीं किया जा सकता है। जहां चार कंडक्टरों की आवश्यकता होती है, एक दृष्टिकोण कंडक्टर केबल्स की दो-स्तरीय व्यवस्था को नियोजित करना है। वैकल्पिक रूप से, डबल-ट्रैक वाली रेलवे लाइनों के मामलों में, दोनों ड्राइविंग दिशाओं के लिए ओवरहेड लाइन पाइलन्स ट्रैक्शन करंट सिस्टम (दो कंडक्टर केबल) के लिए क्रॉस बीम से लैस हैं।
कर्षण धारा लाइनों को सामान्यतः रेलवे लाइन के समानांतर नहीं रखा जाता है, जिससे लाइन की लंबाई को कम किया जा सके और रेलवे लाइन के पास विद्युत प्रणाली के अनावश्यक प्रभावों से बचा जा सके। हालाँकि, ऐसे स्थितियाँ भी उपस्थित हैं जहाँ इस पद्धति का पालन नहीं किया जाता है (उदाहरण के लिए, जर्मनी में प्रत्यावर्ती धारा से संचालित होने वाले कुछ तीव्र सार्वजनिक परिवहन रेलमार्गों के लिए धारा की आपूर्ति)। इस स्थिति में, कर्षण धारा लाइन शिरोपरि तार स्तम्भों की विशेष तिर्यक बीमों पर शिरोपरि लाइन के ऊपर बिछाई जाती है। शिरोपरि लाइन स्तम्भों में कर्षण धारा खम्भों की तुलना में एक छोटी अनुप्रस्थ काट होने के कारण इन तिर्यक बीमों को काफी संकीर्ण होना पड़ता है, इसलिए एक स्तर में चार चालक केबल की व्यवस्था का उपयोग नहीं किया जा सकता है, जो कर्षण धारा लाइनों के लिए मानक है। जहाँ चार चालकों की आवश्यकता होती है, वहाँ एक दृष्टिकोण चालक केबलों की द्वि-स्तरीय व्यवस्था को नियोजित करना है। वैकल्पिक रूप से, द्वि-पथ रेलमार्ग लाइनों की स्थितियों में, दोनों चालन दिशाओं के लिए शिरोपरि लाइन स्तम्भ कर्षण धारा प्रणाली (दो कंडक्टर केबल) के लिए तिर्यक बीमों से सुसज्जित होते हैं।


घनी आबादी वाले क्षेत्रों में, जहां रास्ते के अधिकार दुर्लभ हैं, ऐसे तोरणों का पता लगाना आम है जो कर्षण धारा के साथ-साथ तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा के लिए विद्युत परिपथ ले जाते हैं। बाद वाला 110 केवी, 220 केवी, या, कुछ मामलों में, 380 केवी तीन चरण एसी लाइन हो सकता है। ऐसे मामलों में, कर्षण वर्तमान लाइनों को विद्युत इन्सुलेशन का उपयोग करना चाहिए जो अधिकतम [[ शिखर से शिखर तक ]] वोल्टेज का सामना कर सकता है जो लाइनों के बीच हो सकता है।
घनी आबादी वाले क्षेत्रों (जहाँ मार्ग के अधिकार दुर्लभ हैं) में ऐसे स्तम्भों का होना सामान्य है जो कर्षण धारा के साथ-साथ तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा के लिए विद्युत परिपथ का वहन करते हैं। उत्तरार्द्ध 110 केवी, 220 केवी, या कुछ स्थितियों में, 380 केवी तीन चरण एसी लाइनें हो सकती हैं। ऐसी स्थितियों में, कर्षण धारा लाइनों को विसंवाहक का उपयोग करना चाहिए जो लाइनों के बीच अधिकतम [[ शिखर से शिखर तक |शिखर-शिखर]] विभवान्तर को प्रबंधित कर सकता है।


कर्षण वर्तमान लाइनों को एकल नेताओं के रूप में एक नियम के रूप में लागू किया जाता है। अधिक रेल यातायात वाले रेलवे की आपूर्ति के लिए और विशेष रूप से जर्मन आईसीई (इंटर सिटी एक्सप्रेस) ट्रेनों जैसे हाई स्पीड रेलवे लाइनों की बिजली आपूर्ति के लिए, दो बंडलों के कंडक्टर का उपयोग किया जाता है। नेकरवेस्टहेम में [[ परमाणु ऊर्जा स्टेशन ]] से नेकरवेस्टहेम में ट्रैक्शन करंट स्विचिंग स्टेशन तक ट्रैक्शन करंट लाइन, और नेकरवेस्टइम के ट्रैक्शन करंट स्विचिंग स्टेशन से स्टटगार्ट ज़ज़ेनहौसेन में केंद्रीय सबस्टेशन को चार-बंडल कंडक्टर के रूप में लागू किया गया है।
कर्षण धारा लाइनों को एकल अग्रवाहकों के रूप में एक नियम के रूप में प्रयुक्त किया जाता है। अधिक रेल यातायात वाले रेलमार्गों की आपूर्ति के लिए और विशेष रूप से जर्मन आईसीई (इंटर सिटी एक्सप्रेस) ट्रेनों जैसी उच्च-गति रेलवे लाइनों की विद्युत आपूर्ति के लिए, दो बंडल के चालकों का उपयोग किया जाता है। नेकरवेस्टहेम में [[ परमाणु ऊर्जा स्टेशन |परमाणु ऊर्जा स्टेशन]] से नेकरवेस्टहेम में कर्षण धारा स्विचिंग स्टेशन तक, और नेकरवेस्टहेम के कर्षण धारा स्विचिंग स्टेशन से स्टटगार्ट ज़ज़ेनहौसेन के केंद्रीय उपकेन्द्र तक कर्षण धारा लाइन को चार-बंडल चालक के रूप में लागू किया गया है।


ट्रैक्शन करंट लाइनें हमेशा अर्थ कंडक्टर से लैस होती हैं। कुछ मामलों में, दो पृथ्वी कंडक्टरों का उपयोग किया जाता है: उदाहरण के लिए, जर्मनी में, ऐसे मामलों में जहां ट्रैक्शन करंट लाइन को तीन फेज एसी के साथ तोरणों पर ले जाया जाता है, जैसे कि नेकरवेस्टइम में परमाणु ऊर्जा स्टेशन की लाइन। इसी तरह, ऑस्ट्रिया में दो पृथ्वी रस्सियों से सुसज्जित कुछ कर्षण धाराएँ हैं।
कर्षण धारा लाइनें सदैव भूमि चालक से सुसज्जित होती हैं। कुछ स्थितियों में, दो भूमि चालकों का उपयोग किया जाता है: उदाहरण के लिए, जर्मनी में, ऐसी स्थितियों में स्तम्भों पर कर्षण धारा लाइनों का वहन नेकरवेस्टहेम में परमाणु ऊर्जा स्टेशन की लाइन के समान तीन चरण एसी के साथ किया जाया जाता है। इसी प्रकार, ऑस्ट्रिया में कुछ कर्षण धाराएँ दो भूमि तारों से सुसज्जित हैं।


== कर्षण वर्तमान लाइनों के विकल्प ==
== कर्षण धारा लाइनों के विकल्प ==
स्वीडन, नॉर्वे और जर्मन लोकतांत्रिक गणराज्य के कुछ क्षेत्रों में सार्वजनिक ग्रिड से थ्री फेज एसी को रेलवे के पास के सबस्टेशनों में 16.7 Hz की आवृत्ति के साथ सिंगल फेज एसी में बदला जाता है। इन क्षेत्रों में कोई कर्षण धारा रेखाएँ नहीं हैं।
स्वीडन, नॉर्वे और पूर्व जीडीआर के कुछ क्षेत्रों में, सार्वजनिक ग्रिड के तीन-चरण एसी को रेलमार्गों के नजदीक के उपकेन्द्रों में 16.7 हर्ट्ज आवृत्ति वाले एकल चरण एसी में रूपांतरित किया जाता है। इन क्षेत्रों में कोई कर्षण धारा लाइनें नहीं होती हैं।


इसके अलावा जिन देशों में इलेक्ट्रिक ट्रेनें डायरेक्ट करंट के साथ चलती हैं या सिंगल फेज एसी के साथ सामान्य पावर ग्रिड की आवृत्ति के साथ, सबस्टेशनों में करंट का आवश्यक रूपांतरण किया जाता है, ताकि इन देशों में ट्रैक्शन करंट लाइनों की जरूरत न पड़े।
इसके अतिरिक्त जिन देशों में विद्युत ट्रेनें दिष्ट धारा से या सामान्य पावर ग्रिड की आवृत्ति वाली एकल चरण एसी से संचालित होती हैं, वहाँ धारा का आवश्यक रूपांतरण उपकेन्द्रों में किया जाता है, जिससे इन देशों में कर्षण धारा लाइनों की आवश्यकता न पड़े।


== यह भी देखें ==
== यह भी देखें ==
*[[ तीसरी रेल ]]
*[[ तीसरी रेल |थर्ड रेल या विद्युत रेल]]
* ट्रैक्शन करंट कन्वर्टर प्लांट
* कर्षण धारा रूपान्तरक संयंत्र
* [[ ट्रैक्शन पावरस्टेशन ]]
* [[ ट्रैक्शन पावरस्टेशन |कर्षण शक्ति केंद्र]]
 
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जर्मनी में बार्थोलोमा के पास एकल-चरण एसी कर्षण धारा (110 केवी, 16.7 हर्ट्ज़) के लिए पावर लाइन का पक्षांतरण स्तम्भ।

कर्षण (ट्रैक्शन) नेटवर्क या कर्षण शक्ति नेटवर्क विद्युतीकृत रेल नेटवर्क की आपूर्ति के लिए एक विद्युत ग्रिड है। एक अलग कर्षण नेटवर्क की स्थापना सामान्यतः केवल तभी की जाती है जब रेलवे विवादास्पद रूप से राष्ट्रीय ग्रिड की आवृत्ति से कम आवृत्ति वाली प्रत्यावर्ती धारा (एसी) का उपयोग करता है, जैसा कि जर्मनी, ऑस्ट्रिया और स्विट्ज़रलैंड जैसे देशों में होता है।

वैकल्पिक रूप से, पावर ग्रिड की तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा को घूर्णी ट्रांसफॉर्मरों या स्थिर प्रतिलोमित्रों (इनवर्टर) द्वारा उपकेन्द्रों में विभवान्तरों और ट्रेनों द्वारा आवश्यक धारा के प्रकार में परिवर्तित किया जा सकता है। इस पद्धति का उपयोग सदैव दिष्ट धारा (डीसी) पर संचालित होने वाले रेलमार्गों और साथ ही घटी हुई आवृत्ति के एकल-चरण एसी पर संचालित होने वाले रेलमार्गों के लिए किया जाता है, हैं, जैसा कि मेक्लेनबर्ग-वेस्टर्न पोमेरानिया, सैक्सोनी-एनहाल्ट, नॉर्वे और स्वीडन में होता है। इन क्षेत्रों में कोई कर्षण धारा नेटवर्क नहीं है।

इतिहास

औद्योगिक शक्ति के अतिरिक्त कर्षण के लिए अलग शक्ति के ऐतिहासिक मूल हैं। वर्तमान में संचरण और औद्योगिक उपयोग की तुलना में विभिन्न आवृत्तियों या धारा के प्रकारों को प्रयुक्त करने के किसी कारण का अस्तित्व नहीं है। हालाँकि, निवेशी बिंदुओं पर एकल ताँबे के तारों के साथ आसान संचरण डीसी कर्षण का लाभ था। निवेशी बिंदुओं से लंबी दूरियों पर आसान संचरण, एसी कर्षण का लाभ है। इन मापदंडों और पूर्व निवेश को सुरक्षित करने के अतिरिक्त, इसमें नेटवर्क में विभिन्न धारा योजनाओं के साथ संगतता के लिए कोई प्रमाण उपस्थित नहीं है।

अनुप्रयोग

समर्पित कर्षण धारा लाइनों का उपयोग तब किया जाता है जब रेलमार्ग को निम्न-आवृत्ति प्रत्यावर्ती धारा (एसी) की आपूर्ति की जाती है। कर्षण धारा आपूर्ति लाइन रेलमार्ग की लाइन के साथ उपकेन्द्र से जुड़ी होती है और सामान्यतः उस शिरोपरि कैटेनरी तार से अलग से चलती है जिससे रेल-इंजन को आपूर्ति की जाती है।

जिन देशों में विद्युत ट्रेनें सामान्य पावर ग्रिड की आवृत्ति वाली दिष्ट धारा या एकल-चरण प्रत्यावर्ती धारा से चलती हैं, वहाँ धारा का आवश्यक रूपांतरण उपकेन्द्रों में किया जाता है, इसलिए पुनः कर्षण धारा लाइनों की आवश्यकता नहीं होती है।

कर्षण धारा आपूर्ति लाइनें लाइन की लंबाई को कम करने और रेलमार्ग लाइन के पास विद्युत प्रणाली पर अनावश्यक प्रभाव से बचने के लिए सामान्यतः रेलमार्ग लाइनों के समानांतर नहीं रखी जाती हैं; यह जर्मनी में प्रत्यावर्ती धारा से संचालित होने वाले कुछ तीव्र सार्वजनिक परिवहन रेलमार्गों की धारा आपूर्ति पर भी लागू होता है।

विशेष तिर्यक बीम पर कर्षण धारा आपूर्ति को कैटेनरी तार के ऊपर शिरोपरि तार स्तम्भों पर रखना भी संभव है। क्योंकि शिरोपरि लाइन स्तम्भों में कर्षण धारा आपूर्ति खम्भों की तुलना में एक छोटी अनुप्रस्थ काट होती है, तिर्यक बीमें अधिक चौड़ी नहीं हो सकती हैं, इसलिए एक स्तर में चार चालक तारों की मानक व्यवस्था का उपयोग नहीं किया जा सकता है। ऐसी स्थिति में, एक द्वि-स्तरीय व्यवस्था का उपयोग किया जाता है, या द्वि-रेल लाइनों के लिए दो विद्युत परिपथ के साथ दोनों दिशाओं के लिए शिरोपरि लाइन स्तम्भ प्रत्येक दो चालक केबलों की अपनी कर्षण धारा प्रणाली के लिए तिर्यक बीम से सुसज्जित होते हैं।

घनी आबादी वाले क्षेत्रों में, ऐसे स्तम्भ होते हैं जो कर्षण धारा और सामान्य शक्ति के लिए तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा दोनों के लिए परिपथ धारण करते हैं। ऐसी लाइनें भी पाई जाती हैं जहाँ मार्ग के अधिकार दुर्लभ होते हैं। विशेष रूप से 110 केवी और 220 केवी तीन-चरण एसी का समांतर मार्ग सामान्य है। एक ही स्तम्भ पर 380 केवी विद्युत लाइनों के उपयोग के लिए कर्षण धारा लाइन के लिए 220 केवी विसंवाहक की आवश्यकता होती है, क्योंकि यदि 380 केवी वाली लाइन विफल हो जाती है, तो कर्षण धारा लाइन के साथ वोल्टेज प्रोत्कर्ष उत्पन्न हो सकते हैं, जिसका प्रबंधन 110 केवी विसंवाहक नहीं कर सकते हैं।

एक नियम के रूप में, कर्षण धारा लाइनें एकल चालक का उपयोग करती हैं, हालाँकि उच्च यातायात वाले रेलमार्गों और विशेष रूप से उच्च गति वाली रेलवे लाइनों की आपूर्ति के लिए, दो बंडल चालकों का उपयोग किया जाता है।

विश्व भर में

ऑस्ट्रिया

निचली ऑस्ट्रिया में मारियाज़ेल रेलवे, 25 हर्ट्ज की उपयोगिता आवृत्ति पर एकल चरण एसी पर संचालन करता है। रेलवे की 27 केवी संचालन विभवान्तर वाली स्वयं की कर्षण धारा लाइनें हैं। इन लाइनों को कैटेनरी तार के ऊपर शिरोपरि तार के स्तम्भों पर लगाया जाता है।

जर्मनी

रूपान्तरक संयंत्र में स्तम्भ

जर्मनी में, एकल चालक सामान्यतः कर्षण धारा लाइनों के लिए उपयोग किए जाते हैं, लेकिन इंटरसिटी एक्सप्रेस (आईसीई) ट्रेन के लिए दो बंडल चालकों का उपयोग किया जाता है। परमाणु ऊर्जा केंद्र नेकरवेस्टहेम से नेकरवेस्टहेम में कर्षण धारा स्विचिंग स्टेशन तक और वहाँ से स्टटगार्ट, ज़ज़ेनहौज़ेन में केंद्रीय उपकेंद्र तक कर्षण धारा आपूर्ति लाइन को चार-बंडल चालक परिपथ के रूप में प्रयुक्त किया गया है।

स्कैंडिनेविया

स्वीडन, नॉर्वे और पूर्व जर्मन लोकतांत्रिक गणराज्य के कुछ क्षेत्रों में, तीन चरण एसी को उपकेन्द्रों पर 16.7 चक्र प्रति सेकंड की आवृत्ति वाली एकल चरण एसी में परिवर्तित किया जाता है। पश्चिमी जर्मनी के विपरीत, यहाँ रेलवे विद्युत के लिए कोई समर्पित विद्युत संयंत्र उपस्थित नहीं हैं। सम्पूर्ण विद्युत सामान्य विद्युत आपूर्तिकर्ताओं से ली जाती है। हालाँकि इस क्षेत्र में, सिद्धांत रूप में, कर्षण विद्युत लाइनों की कोई आवश्यकता नहीं है, तथापि मध्य स्वीडन में रेलवे विद्युत आपूर्ति के लिए 132 केवी-एकल एसी पावर ग्रिड स्थापित है (स्वीडन में रेलवे की विद्युत आपूर्ति प्रणाली देखें)। नॉर्वे में, हाकाविक शक्ति केंद्र द्वारा दक्षिण में संचालित ट्रेनों की विद्युत आपूर्ति के लिए एक छोटा 55 केवी एकल चरण एसी नेटवर्क स्थापित है। कजोफॉसेन में एक और शक्ति केंद्र, एकल चरण एसी को सीधे शिरोपरि तार में निविष्ट करता है। डेनमार्क और फिनलैंड में, 50 हर्ट्ज का उपयोग मुख्य लाइनों (यदि विद्युतीकृत है) के लिए किया जाता है और विद्युत, सामान्य आपूर्तिकर्ताओं से ली जाती है। इस प्रकार रूपांतरण के लिए स्वीडन और नॉर्वे की तुलना में अधिक सरल उपकरणों की आवश्यकता होती है।

दक्षिण अफ्रीका

दक्षिण अफ्रीका गणराज्य में व्यापक एसी और डीसी कर्षण योजनाएँ स्थापित हैं, जिनमें 50 केवी और 25 केवी एसी एकल चरण प्रणालियाँ सम्मिलित हैं। कोलेंसो शक्ति केंद्र पर आधारित विद्युत आपूर्ति आयोग (अब एस्कॉम) द्वारा दक्षिण अफ्रीकी रेलवे प्रणाली के अधिग्रहण से नेटाल में विद्युतीकरण को प्रोत्साहन मिला।

यूनाइटेड किंगडम

यूनाइटेड किंगडम में, इंग्लैंड के दक्षिणपूर्व में नेटवर्क रेल 750 वी डीसी विद्युतीकरण प्रणाली को विद्युत की आपूर्ति एक व्यापक 33 केवी विद्युत वितरण नेटवर्क से की जाती है।[citation needed]

कर्षण शक्ति नेटवर्क वाले क्षेत्र

  • यूनाइटेड किंगडम
  • जर्मनी (मैक्लेनबर्ग-वेस्टर्न पोमेरानिया और सैक्सोनी-एनहाल्ट को छोड़कर), कुल लंबाई 7,959 किमी
  • स्विट्जरलैंड
  • ऑस्ट्रिया (मारियाज़ेल बाहन के लिए अलग कर्षण शक्ति नेटवर्क)
  • केन्द्रीय स्वीडन
  • ओस्लो के पूर्व में दक्षिणी नॉर्वे
  • संयुक्त राज्य अमेरिका (फ़िलाडेल्फ़िया और न्यूयॉर्क शहर, वाशिंगटन, डी.सी., और हैरिसबर्ग, पीए के बीच एमट्रैक की पूर्व पेंसिल्वेनिया रेलमार्ग लाइनें एकल चरण 25 हर्ट्ज एसी से संचालित हो रही हैं, एमट्रैक की 25 हर्ट्ज कर्षण शक्ति प्रणाली भी देखें)
  • दक्षिण अफ्रीका
  • मेलबर्न, ऑस्ट्रेलिया (पूर्व न्यूपोर्ट ए पावर स्टेशन और कर्षण उपकेन्द्र के बीच समर्पित उच्च विभवान्तर संचरण तार। हालाँकि ये लाइनें तीन चरण एसी से संचालित होती हैं)
  • रियाद, सऊदी अरब का साम्राज्य (रियाद मेट्रो नेटवर्क)

विशेषताएँ

कर्षण धारा लाइनों का उपयोग उन देशों की रेलमार्ग प्रणालियों को विद्युत-शक्ति प्रदान करने के लिए किया जाता है जो सार्वजनिक आपूर्ति की तुलना में कम आवृत्ति की प्रत्यावर्ती धारा का उपयोग करती हैं। यह सामान्यतः यूरोप के जर्मन भाषी देशों में होता है। उदाहरण के लिए, जर्मनी, ऑस्ट्रिया और स्विट्जरलैंड में 16.7 हर्ट्ज एसी का उपयोग किया जाता है।

ऑस्ट्रिया में मारियाज़ेलर नैरो गेज रेलमार्ग इसका एक विशिष्ट उदाहरण है, जो 25 हर्ट्ज की आवृत्ति वाली एकल चरण एसी के साथ कार्य कर रहा है, जिसमें 27 केवी के संचालन विभवान्तर वाली स्वयं की कर्षण धारा लाइनें हैं। इन लाइनों को लाइनों के ऊपर शिरोपरि तारों के स्तम्भों पर लगाया जाता है।

कर्षण धारा लाइनों के लिए उपयोग किए जाने वाले विभवान्तर जर्मनी और ऑस्ट्रिया में 110 केवी और स्विट्जरलैंड में 66 केवी या 132 केवी हैं।

कर्षण धारा लाइनों को भूमि के विरुद्ध सममित रूप से संचालित किया जाता है। उदाहरण के लिए, 110 केवी लाइनों की स्थिति में प्रत्येक चालक में भूमि के विरुद्ध 55 केवी का विभवान्तर होता है। भूमि क्षरण धारा को निरस्त करने के लिए ट्रांसफॉर्मररों का उपयोग करके कर्षण धारा के लिए बड़े उपकेन्द्रों और पावर स्टेशनों में भूसम्पर्कन किया जाता है। सभी सममित शक्ति-लाइनों की स्थिति में भूसम्पर्कन, कर्षण पावर लाइनों के व्यावर्ती बिंदुओं पर होता है। एक परिपथ के लिए कर्षण पावरलाइन में सामान्यतः दो चालक होते हैं। चूँकि अधिकांश कर्षण धारा लाइनों में दो विद्युत परिपथ होते हैं, अतः एक नियम के रूप में स्तम्भों पर चार चालक होते हैं (तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा लाइनों के विपरीत, जिनके चालकों की संख्या तीन का एक पूर्णांक गुणज होती है)।

कर्षण धारा लाइनों का अनुमार्गण

कर्षण धारा लाइनों को सामान्यतः रेलवे लाइन के समानांतर नहीं रखा जाता है, जिससे लाइन की लंबाई को कम किया जा सके और रेलवे लाइन के पास विद्युत प्रणाली के अनावश्यक प्रभावों से बचा जा सके। हालाँकि, ऐसे स्थितियाँ भी उपस्थित हैं जहाँ इस पद्धति का पालन नहीं किया जाता है (उदाहरण के लिए, जर्मनी में प्रत्यावर्ती धारा से संचालित होने वाले कुछ तीव्र सार्वजनिक परिवहन रेलमार्गों के लिए धारा की आपूर्ति)। इस स्थिति में, कर्षण धारा लाइन शिरोपरि तार स्तम्भों की विशेष तिर्यक बीमों पर शिरोपरि लाइन के ऊपर बिछाई जाती है। शिरोपरि लाइन स्तम्भों में कर्षण धारा खम्भों की तुलना में एक छोटी अनुप्रस्थ काट होने के कारण इन तिर्यक बीमों को काफी संकीर्ण होना पड़ता है, इसलिए एक स्तर में चार चालक केबल की व्यवस्था का उपयोग नहीं किया जा सकता है, जो कर्षण धारा लाइनों के लिए मानक है। जहाँ चार चालकों की आवश्यकता होती है, वहाँ एक दृष्टिकोण चालक केबलों की द्वि-स्तरीय व्यवस्था को नियोजित करना है। वैकल्पिक रूप से, द्वि-पथ रेलमार्ग लाइनों की स्थितियों में, दोनों चालन दिशाओं के लिए शिरोपरि लाइन स्तम्भ कर्षण धारा प्रणाली (दो कंडक्टर केबल) के लिए तिर्यक बीमों से सुसज्जित होते हैं।

घनी आबादी वाले क्षेत्रों (जहाँ मार्ग के अधिकार दुर्लभ हैं) में ऐसे स्तम्भों का होना सामान्य है जो कर्षण धारा के साथ-साथ तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा के लिए विद्युत परिपथ का वहन करते हैं। उत्तरार्द्ध 110 केवी, 220 केवी, या कुछ स्थितियों में, 380 केवी तीन चरण एसी लाइनें हो सकती हैं। ऐसी स्थितियों में, कर्षण धारा लाइनों को विसंवाहक का उपयोग करना चाहिए जो लाइनों के बीच अधिकतम शिखर-शिखर विभवान्तर को प्रबंधित कर सकता है।

कर्षण धारा लाइनों को एकल अग्रवाहकों के रूप में एक नियम के रूप में प्रयुक्त किया जाता है। अधिक रेल यातायात वाले रेलमार्गों की आपूर्ति के लिए और विशेष रूप से जर्मन आईसीई (इंटर सिटी एक्सप्रेस) ट्रेनों जैसी उच्च-गति रेलवे लाइनों की विद्युत आपूर्ति के लिए, दो बंडल के चालकों का उपयोग किया जाता है। नेकरवेस्टहेम में परमाणु ऊर्जा स्टेशन से नेकरवेस्टहेम में कर्षण धारा स्विचिंग स्टेशन तक, और नेकरवेस्टहेम के कर्षण धारा स्विचिंग स्टेशन से स्टटगार्ट ज़ज़ेनहौसेन के केंद्रीय उपकेन्द्र तक कर्षण धारा लाइन को चार-बंडल चालक के रूप में लागू किया गया है।

कर्षण धारा लाइनें सदैव भूमि चालक से सुसज्जित होती हैं। कुछ स्थितियों में, दो भूमि चालकों का उपयोग किया जाता है: उदाहरण के लिए, जर्मनी में, ऐसी स्थितियों में स्तम्भों पर कर्षण धारा लाइनों का वहन नेकरवेस्टहेम में परमाणु ऊर्जा स्टेशन की लाइन के समान तीन चरण एसी के साथ किया जाया जाता है। इसी प्रकार, ऑस्ट्रिया में कुछ कर्षण धाराएँ दो भूमि तारों से सुसज्जित हैं।

कर्षण धारा लाइनों के विकल्प

स्वीडन, नॉर्वे और पूर्व जीडीआर के कुछ क्षेत्रों में, सार्वजनिक ग्रिड के तीन-चरण एसी को रेलमार्गों के नजदीक के उपकेन्द्रों में 16.7 हर्ट्ज आवृत्ति वाले एकल चरण एसी में रूपांतरित किया जाता है। इन क्षेत्रों में कोई कर्षण धारा लाइनें नहीं होती हैं।

इसके अतिरिक्त जिन देशों में विद्युत ट्रेनें दिष्ट धारा से या सामान्य पावर ग्रिड की आवृत्ति वाली एकल चरण एसी से संचालित होती हैं, वहाँ धारा का आवश्यक रूपांतरण उपकेन्द्रों में किया जाता है, जिससे इन देशों में कर्षण धारा लाइनों की आवश्यकता न पड़े।

यह भी देखें