◄ داوری برقی‌کردن راه‌ آهن با نگاه جاده‌ ای

35 سال پیش و در هنگام ساخت مجتمع مسکونی 10 واحدی که با پیشنهاد یکی از دوستان قدیمی شروع کردیم، در هنگام تغییر طراحی داخلی واحدها به دوخوابه، مرحوم پدر به ما فرمودند که واحدها را برای فروش سه خوابه بسازید که مورد قبول دوستان قرار نگرفت و ما بعد از چند سال و با بزرگتر شدن فرزندان مجبور شدیم با کمد، اتاق سوم را بسازیم (تین 192095).  

- یکی از متخصصان در نقد یادداشت انتقادی اینجانب به سریع السیر پیش از برقی و تاکید بر اولویت برقی (تین 263879) به خطا بودن برقی کردن راه آهن تهران مشهد اشاره داشتند (تین 266123) و برخی عزیزان دیگر هم ایشان را تایید نمودند، اغلب نگرانی ها به چند نکته باز می گردد از جمله: 1- اقتصادی نبودن، 2- قابلیت سرعت خط، 3- وابستگی 4- اولویت بر سریع،

- با وجود توضیحات یادداشت های گذشته از جمله مبحث نقطه سر به سر برقی کردن (تین 260710)، به نظر می رسد اقتصادی نبودن، به عنوان اولین ابهام این داوری ها، ناشی از مقایسه ذهنی راه آهن با جاده و لوکوموتیو با خودرو است که به آن می پردازیم:

- اولین خودروی عملیاتی در 1900 توسط پورشه در نمایشگاه پاریس با سرعت 37 عرضه شد که در رقابت اقتصادی، بازار را به خودروهای با موتور درون سوز واگذار نمود، ولی با انقلاب فناوری چند دهه اخیر در باتری و کاهش شدید قیمت (تین 264107)، و اهمیت یافتن بیشتر محیط زیست و گرم شدن زمین، خودروهای برقی مجددا مورد توجه قرار گرفتند و رشد خوبی داشته اند. - با وجود توان و شتاب بسیار بالاتر خودروهای برقی، به نظر می رسد این مزیت فقط برای برخی مطلوبیت دارد، و ظاهرا مزیت توان و شتاب بالای خودرو برقی به دلیل ترافیک خیابان ها و جاده ها و سرعت محدود، تاثیر محسوسی در زمان سفر ایجاد نمی کند.

- این پدیده در راه آهن به ویژه بخش مسافری این گونه نیست و توان لوکوموتیو تاثیر بسیار بالایی در زمان سیر قطارهای مسافری دارد که برای تجسم بهتر می توان از نمودار تاثیر توان بوزن کتابچه Locomotive Application Guide-GE کمک گرفت، این نمودار زمان سفر در یک مسیر نمونه را با سرعت های 40 تا 90 مایل بر ساعت (از 64 تا 144 کیلومتر بر ساعت) با نسبت توان بوزن 1 تا 19 اسب بخار بر تن ناخالص ترسیم نموده است که اثربخشی سرعت با توان بالا قابل مشاهده است. مثلا اثر سرعت 80 به 90 مایل از توان به وزن 2.5 به بالا و اثر سرعت 70 به 80 از توان به وزن 1.8 به بالا قابل لمس هستند و زمان سفر 400 دقیقه با سرعت 90 مایل و نسبت توان به وزن 1، به 250 دقیقه با نسبت 4 کاهش می یابد. (مشابه نمودارهای اداره کل کشش در 1372)

• این پدیده در مورد برقی کردن راه آهن نیز کاملا معتبر است، نسبت توان به وزن یک دستگاه لوکوموتیو ER24 زیمنس با توان موتور 2400 کیلو وات و توان مفید روی چرخ 1600 کیلو وات (با احتساب کمتر از 400 کیلووات مورد نیاز برق واگن ها و بدون کاهش قدرت، دیریت) برای حمل 11 دستگاه واگن 55 تنی و لوکوموتیو 90 تنی که به 700 تن بالغ می گردد، 2.3 کیلو وات بر تن (3.1 اسب بخار بر تن) می شود و با دو دستگاه لوکوموتیو توان مفید روی چرخ لوکوموتیوها 3520 کیلو وات (با احتساب 400 کیلووات توان مورد نیاز برق واگن ها ... و بدون کاهش قدرت)، 4.5 کیلووات بر تن (6 اسب بخار بر تن) می شود. توان به وزن یک لوکوموتیو برقی زیمنس با توان روی چرخ 6.4 مگاوات، 9.1 کیلو وات بر تن (بیش از 12 اسب بخار بر تن و 4 دیزل فوق) می شود.
• نتیجه این تفاوت با شبیه سازی محاسبه و در جدول زیمنس برای مقایسه دو لوکوموتیو دیزلی با یک لوکوموتیو برقی بدین صورت ارائه شده است: زمان سیر قطار سرعت 160 (11 واگنه تهران- مشهد) با یک لوکوموتیو برقی 6:31 و با دو لوکوموتیو دیزل 6:54

اما در عمل به دلیل قابلیت اعتماد پایین لوکوموتیوهای دیزلی، زمان سیر با دو لوکوموتیو هشت ساعت و یک سیر روزانه برآورد شد درحالی که با یک لوکوموتیو برقی می توان برنامه رفت و برگشت روزانه را عملی نمود که مفهوم آن نه تنها کاهش 50 درصد تا 75درصد تعداد لوکوموتیو برقی گرم در مقایسه با لوکوموتیو دیزل است بلکه تعداد واگن های مسافری نیز از 50 تا 75 درصد کاهش می یابد، در نتیجه برای 20 میلیون مسافر هزینه خط برقی با لوکوموتیو و واگن ها بسیار کمتر از گزینه دیزلی خواهد شد. با پند پدرانه بالا، اگر شما مالک راه آهن بودید و قصد فروش زیر ساخت و ناوگان برای ظرفیت 20 میلیون نفر را داشتید آنرا برقی می کردید یا خیر. یکی از مهمترین عوامل زیان راه آهن در بخش مسافری است که 50 درصد آن در مسیر مشهد بوده و با برقی کردن سودآور می شود.