◄ نوسازی لوکوموتیوهای برقی سنگین Class 11E اسپورنت آفریقای جنوبی

عباس قربانعلی بیک: اتحادیه راه آهن های سنگین (IHHA) در مقالات سال 2007 همایش سوئد به این موضوع پرداخته است (ص 203 تا 212):

پروژه نوسازی لوکوموتیوهای برقی سنگین کلاس 11E اسپورنت آفریقای جنوبی یکی از نمونه های موفق نوسازی ناوگان ریلی سنگین در جهان به شمار می رود. این پروژه که توسط شرکت Bombardier Transportation اجرا شد، باهدف افزایش آماده به کاری از 80 درصد به 90 درصد ، بهبود قابلیت اطمینان برای رسیدن از 55 خرابی به 25 خرابی بر میلیون کیلومتر (MDBF از 18 به 40 هزار کیلومتر و کاهش زمان تعمیرات به 3/1 (66 درصد کاهش) و هزینه های نگهداری لوکوموتیوها طراحی شد که نقش حیاتی در حمل زغال سنگ در استراتژیک ایفا می کنند. لوکوموتیوهای 11E در فاصله سال های ۱۹۸۵ تا ۱۹۸۷ با همکاری جنرال موتورز و ABB سوئد (EMD و ASEA) طراحی و در آفریقای جنوبی مونتاژ شدند. این لوکوموتیوها به طور خاص برای کشش قطارهای سنگین تا وزن ۲۰٬۸۰۰ تن و طول ۲٫۷ کیلومتر در مسیرهای کوهستانی، فراز 6 در هزار و شیب 15 درهزار طراحی شده بودند.

از همان ابتدا، الزامات عملکردی بسیار سختی همچون شروع حرکت قطار در شیب، کنترل ترمز دینامیکی بسیار پرقدرت و عبور از تونل بدون تهویه Overvaal به طول ۳٫۹ کیلومتر، چالش های فنی جدی ایجاد می کرد. با خروج سازندگان اصلی از آفریقای جنوبی در پی تحریم های سازمان ملل در سال ۱۹۸۷، اسپورنت در نگهداری و تامین قطعات این لوکوموتیوها با مشکلات جدی مواجه شد. کاهش شدید آماده بکاری ناوگان، نبود مستندات فنی و اتکا به مهندسی معکوس، عملکرد لوکوموتیوها را به طور محسوسی تضعیف کرد. پس از لغو تحریم ها در اوایل دهه ۱۹۹۰، بررسی های فنی مشترک میان اسپورنت و ABB Traction نشان داد که تنها راه دستیابی به اهداف عملیاتی، انجام یک نوسازی کامل و عمیق است، نه تعمیرات محدود.

بر این اساس، در سال ۲۰۰۰ قراردادی برای نوسازی ۴۵ دستگاه لوکوموتیو 11E به Bombardier واگذار شد. نوسازی در کارخانه Transwerk در دوربان انجام شد و Bombardier سوئد مسئول تامین سامانه های کنترلی و پشتیبانی فنی بود.

هسته اصلی نوسازی، جایگزینی سامانه کنترلی قدیمی مبتنی بر رله و بردهای متعدد با سامانه یکپارچه MITRAC TCMS بود. در سیستم قدیمی، ۹۸ برد الکترونیکی و ۱۱۶ رله به کار رفته بود، در حالی که سامانه جدید تنها شامل ۱۰ برد و ۱۵ رله است. این تغییر، جهش بزرگی در قابلیت پایش، عیب یابی و نگهداری ایجاد کرد. در کابین راننده، تغییرات چشمگیری اعمال شد. اهرم های جداگانه کشش و ترمز دینامیکی با یک جوی استیک یکپارچه جایگزین شد، نمایشگرهای لمسی رنگی برای نمایش پارامترهای عملکردی، خطاها و اطلاعات نگهداری نصب گردید و سامانه ترمز الکترونیکی EAB و ECP به کار گرفته شد.

این تغییرات هم ارگونومی و هم ایمنی بهره برداری را به طور محسوسی افزایش داد. در بخش کشش، کنترل کامپیوتری دقیق جریان موتورهای کششی DC با تحریک مستقل امکان توزیع یکنواخت بار بین شش موتور را فراهم کرد. دقت کنترل جریان به حدود ۱ درصد رسید که نتیجه آن افزایش متوسط حدود ۵ درصد به نیروی کشش هر لوکوموتیو بود. نیروی کشش پیوسته از ۴۰۰ به حدود ۴۲۰ کیلونیوتن و نیروی کشش لحظه ای راه اندازی از ۵۶۰ به حدود ۶۰۰ کیلونیوتن افزایش یافت. این بهبود، حاشیه اطمینان حرکت قطارهای فوق سنگین در شیب های بحرانی را افزایش داد.

سامانه کنترل لغزش نیز از رادار به سامانه مبتنی بر GPS با اصل داپلر ارتقا یافت. این سامانه با بهینه سازی پیوسته لغزش، سرعت لغزش چرخ را به کمتر از ۱٫۵ کیلومتر بر ساعت محدود می کند و در تونل ها به صورت خودکار به حالت پشتیبان تغییر می یابد. این موضوع نقش مهمی در کاهش سایش چرخ و ریل و افزایش قابلیت اطمینان کشش دارد.

نتایج پروژه بسیار موفق بود. تا پایان سال ۲۰۰۶، میانگین آماده بکاری ۱۲ماهه به حدود ۹۳ درصد رسید و نرخ خرابی به طور میانگین به ۲۷ خرابی در هر میلیون کیلومتر کاهش یافت و در ماه های پایانی به هدف ۲۵ نیز دست یافت. این دستاوردها نشان داد که نوسازی عمیق مبتنی بر سامانه های کنترلی مدرن می تواند جایگزینی اقتصادی و کارآمد برای خرید ناوگان جدید باشد. تجربه نوسازی 11E به عنوان الگویی قابل تعمیم برای بسیاری از لوکوموتیوهای برقی نشان داد که سرمایه گذاری برای نوسازی، می تواند عمرمفید ناوگان سنگین ریلی جهان را به طور معناداری افزایش دهد.

* گزارهنمای گویا، نوسازی لوکوموتیوهای برقی کلاس ۱۱ ای آفریقای جنوبی ، ۸ دقیقه، ۵۴ مگ

تهیه با NotebookLM

*  گفت و گوی تشریحی ، نوسازی لوکوموتیوهای برقی کلاس ۱۱ ای آفریقای جنوبی 

۱۷ دقیقه، ۳۳ مگ، تهیه با NotebookLM

* گزارهنما ، نوسازی لوکوموتیوهای برقی کلاس ۱۱ ای آفریقای جنوبی 

۱۲ مگ، تهیه با NotebookLM