Clase 20E de Sudáfrica

La locomotora eléctrica sudafricana Transnet Freight Rail Clase 20E de 2013.

A principios de agosto de 2013, la primera de las noventa y cinco locomotoras eléctricas de doble voltaje Clase 20E para Transnet Freight Rail fue colocada sobre sus bogies por primera vez. ^{[ 1 ]} Diez de estas locomotoras fueron construidas por la Zhuzhou Electric Locomotive Company en China, mientras que el resto se construyeron localmente. ^{[ 2 ]}

Fabricante

Las primeras diez de las noventa y cinco locomotoras eléctricas de doble voltaje Clase 20E de 3 kV CC y 25 kV CA para Transnet Freight Rail fueron construidas en China por Zhuzhou Electric Locomotive Company , una subsidiaria de China South Locomotive and Rolling Stock Corporation (CSR), el principal fabricante de trenes de China. ^{[ 1 ]} La ceremonia de presentación de la primera locomotora, la n.° 20-001, tuvo lugar en la fábrica de Changsha, en la provincia de Hunan, en el centro de China, el 20 de agosto de 2013. ^{[ 2 ]}

El contrato representó el mayor pedido internacional de locomotoras eléctricas que Zhuzhou había recibido hasta la fecha y contemplaba la exportación de tecnologías de fabricación de locomotoras eléctricas a Sudáfrica para lograr una proporción de producción local superior al 60 por ciento. Las dos primeras locomotoras, las números 20-002 y 20-003 , llegaron al puerto de Durban el 14 de noviembre de 2013. Otras tres, las números 20-001 , 20-004 y 20-005 , desembarcaron el 18 de diciembre de 2013. ^{[ 3 ]}

De las ochenta y cinco locomotoras restantes, las números 20-011 a 20-025 fueron ensambladas a partir de kits fabricados en China por Transnet Engineering en Koedoespoort y todas estaban en servicio a finales de septiembre de 2014. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

El resto del pedido tiene un mayor contenido local y fue construido en Koedoespoort, Sudáfrica, por un consorcio compuesto por CSR Zhuzhou y la empresa sudafricana de Empoderamiento Económico Negro Matsetse Basadi . ^{[ 1 ]} El primero de ellos, el n.° 20-026 , entró en servicio a finales de septiembre de 2014. ^{[ 5 ]}

Características

La carrocería de la locomotora es un diseño monocasco soldado , construido con placas de acero y elementos perfilados que tiene una resistencia a la compresión de 4,45 meganewtons (1.000.000 libras-fuerza) y una resistencia a la tracción de 4 meganewtons (900.000 libras-fuerza) . ^{[ 6 ]}

La locomotora Clase 20E está equipada con un sistema de transmisión de datos inalámbrico que puede enviar el estado de operación, los datos de fallas y los datos de consumo de energía a través de GSM y Wi-Fi a una estación junto a la vía para su análisis. También está equipada con un dispositivo de alarma de temperatura del eje, un sistema de alarma contra incendios, un sistema de circuito cerrado de televisión (CCTV), un dispositivo de lubricación de la pestaña de la rueda y, como medida de seguridad para el personal, dispositivos de enclavamiento de protección de alta tensión. Los motores de tracción de CA se alimentan mediante un control de transistor bipolar de puerta aislada (IGBT). ^{[ 6 ]}

Disposición

La locomotora tiene una sola cabina y un pasillo a lo largo del centro, mientras que la disposición interior y la ubicación del equipo son las siguientes, desde detrás de la cabina hacia la parte trasera: ^{[ 7 ]}

lado izquierdo

Acondicionador de aire.
Cubículo de baja tensión.
Compartimento de baterías.
Portal y puerta de acceso de servicio.
Cubículo convertidor de tracción 1.
Torre de refrigeración 1.
Armario de suministro eléctrico.
Ventilador del motor de tracción 2.
Resistencia de frenado.
Baño, con inodoro portátil y lavamanos. ^{[ 7 ]}

lado derecho

Cabina de señales.
Ventilador del motor de tracción 1.
Ventilador de la máquina.
Torre de refrigeración 2.
Cubículo convertidor de tracción 2.
Cubículo de alta tensión.
Compresor principal.
Cubículo de freno. ^{[ 7 ]}

Parte inferior entre los bogies

Transformador principal.
Dos transformadores auxiliares. ^{[ 7 ]}

Doble voltaje

Al igual que en la locomotora Clase 19E de doble voltaje , el circuito eléctrico principal se selecciona automáticamente en modo CA o CC, según el voltaje del cable de contacto aéreo que alimenta la locomotora. Para facilitar una transición automática y sin problemas durante la marcha, la locomotora está equipada con detectores de voltaje a bordo, mientras que el cable aéreo cuenta con dos aisladores de madera y un tramo de cable neutro de 3 metros (10 pies) para separar la alimentación de CA de la de CC. La sección neutra está conectada a los rieles, que sirven como conductor de retorno en las líneas electrificadas. ^{[ 6 ]}

El proceso de transición requiere que la locomotora se apague automáticamente antes de llegar a los aisladores y al tramo de catenaria sin alimentación, y que se vuelva a encender automáticamente después de salir de debajo de dicho tramo. Esto se logra mediante un par de imanes de vía, uno a cada lado del cable aéreo neutro y separados por 45 metros (148 pies) . Los dos imanes están montados con sus polaridades invertidas entre sí y activan un relé magnético ubicado detrás del quitapiedras de la locomotora para realizar la desconexión y el reinicio. ^{[ 6 ]}

Con una tensión de línea de 25 kV CA/50 Hz, el sistema eléctrico está diseñado para operar a un máximo de 31 kV y un mínimo de 17 kV, mientras que con una tensión de 3 kV CC está diseñado para operar a un máximo de 4 kV y un mínimo de 2 kV. ^{[ 6 ]}^{[ 8 ]}

Energía mixta

La locomotora cuenta con frenado regenerativo y reostático, una velocidad máxima de 100 km/h y está equipada con controles de baja velocidad. Mediante la tecnología de potencia distribuida por radiofrecuencia (RFDP), las unidades pueden operar en medio de trenes de larga distancia. ^{[ 9 ]}

Una unidad Clase 20E también puede utilizarse como locomotora principal en operaciones de unidades múltiples con locomotoras diésel-eléctricas. ^{[ 6 ]}

Pantógrafos

Transnet Freight Rail insistió en que la locomotora se diseñara de tal manera que los centros de contacto de las zapatas del pantógrafo estuvieran directamente encima de los centros de pivote de los bogies, como se hizo en las Clases 7E y 7E2, Series 1 y Series 2. El motivo es reducir la posibilidad de que el pantógrafo se enganche en la catenaria en curvas pronunciadas, como en los desvíos, como resultado del movimiento lateral del pantógrafo con respecto al cable aéreo. ^{[ 6 ]}^{[ 10 ]}

Servicio

Tras las pruebas, la primera de las locomotoras de fabricación china entró en servicio en marzo de 2014, operando en la línea de mineral de manganeso entre Hotazel en el Cabo Norte y Port Elizabeth en el Cabo Oriental, pasando por Kimberley , De Aar y Noupoort . ^{[ 1 ]}

Dos unidades de la clase 20E, las números 20-031 y 20-032, fueron seleccionadas para operar en el Tren Azul y pintadas de azul. En el servicio del Tren Azul, reemplazaron a las unidades de la clase 18E que operaban en las líneas de corriente continua, a las de la clase 7E en las líneas de corriente alterna y a las de las clases 14E y 14E1 en todo el país a principios de 2015. Las unidades de las clases 14E y 14E1 fueron retiradas del servicio poco antes.

Ilustración

N.º 20-004 en el cobertizo O del puerto de Durban el 18 de diciembre de 2013.
Trenes Blue Train unidades 20-032 y 20-031, Bellville, 4 de julio de 2017
Nº 20–014 en Beaconsfield, Kimberley, el 7 de octubre de 2015.
N.º 20–061 en De Aar, Cabo Septentrional, el 9 de octubre de 2015

Referencias

1 2 3 4 Ferrocarriles de África, 20 de agosto de 2013: La locomotora Clase 20E debuta en CSR
1 2 Xinhuanet English News 2013-08-20 – Primera locomotora eléctrica que se exportará a África. Archivado el 7 de diciembre de 2013 en Wayback Machine.
↑ Xinhuanet Noticias en inglés 24-10-2012 - CSR firma un acuerdo de locomotoras con Transnet de Sudáfrica
↑ Railways Africa, 11 de noviembre de 2014: La Clase 20E de Transnet
1 2 Noel Welch: Mis muñecas de porcelana al Karoo
1 2 3 4 5 6 7 Manual de la Clase 20E: Parte 1: Perfil de la locomotora y datos técnicos
1 2 3 4 Planos de vista lateral y en planta – Clase 20E (Planos proporcionados por Transnet Engineering, Koedoespoort)
↑ Sistemas de tracción Clase 20E: Diferencia entre sistemas de tracción de CA y CC. Documento de capacitación compilado por Transnet Engineering, 2014.
↑ Ferrocarriles de África, 26 de noviembre de 2013: Llegan las locomotoras de la clase 20E
↑ Índice y diagramas de los Ferrocarriles Sudafricanos: Locomotoras eléctricas y diésel, anchos de vía de 610 mm y 1065 mm, Ref. LXD 14/1/100/20, 28 de enero de 1975, con sus modificaciones.

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