Введение
Электролокомотив 1940-х годов. Британский локомотив класса 70 представлял собой серию из трех электрических локомотивов Co-Co, работающих от третьего рельса. Первые два были построены компанией Southern Railway (SR) на заводе в Эшфорде в 1940–1941 и 1945 годах и получили номера CC1 и CC2. Southern Railway в то время отдавала предпочтение французской практике нумерации локомотивов, которая также указывала на схему расположения осей. Электрическое оборудование было разработано Альфредом Рауортом и С. Б. Уордером (впоследствии ставшим главным инженером-электриком Британской транспортной комиссии и архитектором воздушной контактной сети переменного тока 25 кВ в Великобритании, которая используется до сих пор). К тому времени Уордер был инженером-электриком Southern Railway и внес некоторые изменения в конструкцию. Хотя локомотив 20003 относился к тому же классу, он значительно отличался внешне от двух более ранних, будучи на 5 см длиннее и имея плоские передние части кабины, как у вагонов 4SUB – возможно, более простую (и, следовательно, более дешевую) конструкцию, чем у первых двух. Однако изменения в оборудовании добавили 5 тонн к первоначальному весу в 100 тонн.
The British Rail Class 70 was a class of three third rail Co Co electric locomotives. The initial two were built by the Southern Railway (SR) at Ashford Works in 1940–41 and 1945 and were numbered CC1 and CC2 the Southern Railway latterly preferring French practice for locomotive numbers which also gave an indication of the wheel arrangement. Electrical equipment was designed by Alfred Raworth S. B. Warder (later to become chief electrical engineer of the British Transport Commission and architect of the UK 25 kV AC overhead system still in use today) was, by then, Southern Railway's electrical engineer and he modified the design somewhat. Although counted as the same class, 20003 was markedly different externally from its two earlier sisters, being 2 inches (5 cm) longer with flat 4SUB like cab ends, arguably a simpler (and therefore cheaper) design than the earlier two. Equipment changes, though, added 5 tons to the earlier 100 ton design.
Коды голов
Локомотивы CC1 и CC2 были оснащены кодами головного света, наносимыми трафаретом, но вскоре стало ясно, что подходящих кодов для грузовых составов не существует (а комбинация только двух цифр не обеспечивала достаточного диапазона). Поэтому CC1 и CC2 также были оборудованы шестью дисками в стиле паровозных на каждом конце, причем локомотив 20003 был оснащен ими с завода для отображения стандартных кодов. С введением стандартизации появился целый набор новых двухсимвольных кодов, включающих буквы, и все три локомотива были оснащены роллетами с двухсимвольными кодами головного света, а диски были сняты.
Технические детали
Вскоре класс доказал свою состоятельность. Шесть тяговых двигателей обеспечили возможность с лёгкостью возить как грузовые, так и пассажирские поезда.
Контроль над бустером
Будучи намного короче преобладающих моторвагонных составов, электрические локомотивы могут страдать от проблемы, известной как "пробелы" – оказаться заблокированными между участками питания при разрывах в электроснабжении и дергать сцепные устройства во время движения, при включении и выключении питания. Последнее создает излишнюю нагрузку на сцепные устройства и, как известно, приводило к разъединению состава. Роуорт решил эту проблему, установив мотор-генераторную установку (бустер) с большим маховиком на валу между двигателем и генератором. Тракционный ток, вместо того чтобы питать тяговые двигатели напрямую через контрольный агрегат, приводил в действие большой двигатель, который вращал вал с маховиком и передавал энергию генератору. Выход генератора можно было комбинировать с напряжением третьего рельса для уменьшения или увеличения напряжения, подаваемого на тяговые двигатели. При обратной полярности выхода генератора контрольная установка могла выдавать около 1200 В постоянного тока, объединяя выход генератора с 650 В от третьего рельса, получая положительные 650 В и отрицательные 500–600 В, что и дало название "бустеры". Маховик обеспечивал непрерывное вращение генератора, когда от третьего рельса не поступало ток, тем самым гарантируя непрерывное питание тяговых двигателей. Даже в неподвижном состоянии локомотивы класса 70 издавали заметный гудящий звук из-за вращения бустерной установки внутри корпуса. В каждом локомотиве было установлено два бустерных комплекта, по одному для каждой тележки. Этого было недостаточно для того, чтобы локомотивы могли работать "автономно", поскольку нагрузка на генератор при работе быстро истощала накопленную кинетическую энергию. Требовалось внимательное управление, чтобы не допустить остановки на участке разрыва и не дать бустерной установке остановиться. При преобразовании электрической энергии в кинетическую и обратно возникали потери, но Роуорт смягчил их в системе управления. Вместо больших, массивных резисторов в силовых линиях двигателей, 26 отводов на контроллере изменяли сопротивление в обмотках возбуждения генератора. Это, соответственно, значительно облегчило конструкцию и упростило обслуживание. Вместо "выгорания" избыточной мощности, контроллер просто изменял количество генерируемой энергии.
Другие особенности
На каждом из трех локомотивов был установлен пантограф крестообразной конструкции, позволявший им работать от контактной сети, установленной на некоторых сортировочных станциях (в частности, на станции Хитер Грин, Юго-Восточный Лондон), где использование третьей рельсовой системы считалось слишком опасным из-за постоянного присутствия персонала на уровне пути, особенно во время военных действий и отключений электроэнергии. Когда пантограф не использовался, он убирался в специальный вырез в крыше, чтобы не превышать допустимые габариты. Локомотивы были оборудованы электрическими парогенераторами для обогрева поездов, что позволяло им при необходимости водить пассажирские составы.
Преемник и отзыв
Класс локомотивов стал "доказательством концепции" для электрических локомотивов с системой усиления тяги (бустером). Хотя их рассматривали как прототипы для более позднего Class 71, который использовал ту же концепцию, последний значительно отличался по конструкции и сборке, будучи разработанным на основе швейцарского опыта. Все три локомотива были списаны в период с октября 1968 года по январь 1969 года и не получили номеров TOPS, хотя локомотив 20001 в последние годы был окрашен в фирменный цвет BR "Rail Blue". Ни один из них не был сохранен. Части электрического оборудования, включая генераторы бустера и маховики, были демонтированы и использованы компанией GEC в качестве имитаторов нагрузки на своих испытательных стендах в Престоне, где проводилось динамическое тестирование тягового оборудования локомотивов. В частности, на этом стенде испытывались тяговые системы для второй серии поездов для Docklands Light Railway.