यह अध्याय विद्युत लोकोमोटिव पर अलग-अलग दस्तावेज़ीकृत प्रमुख उपकरणों को शामिल करता है — पेंटोग्राफ, VCB, स्टैटिक कन्वर्टर, बैटरी, तथा हेडलाइट/फ्लैशर परिपथ — साथ ही आधिकारिक प्रशिक्षण पाठ्यक्रमों में नामित अतिरिक्त वास्तविक उपकरणों की एक संदर्भ सूची जिन्हें एक पर्यवेक्षक से पहचानने की अपेक्षा की जाती है।
पेंटोग्राफ (AM12 एवं समान डिज़ाइन)
मोबाइल धारा-संग्रहण छत उपकरण — इस विषय में पहले EMU हेतु शामिल समान मूल कार्य, परंतु लोको सेवा हेतु बड़े पैमाने पर। फ्रेम में धात्विक ट्यूब एवं सुचारू गति हेतु बॉल बेयरिंग वाले आर्टिक्युलेटेड जोड़, निरंतर धारा प्रवाह हेतु लचीले शंट, तथा न्यूमेटिक उठाना (उठाने हेतु संपीड़ित वायु सक्रिय रूप से प्रवेश कराई जाती है; केवल स्प्रिंग तनाव इसे नीचे करता है) शामिल हैं।
AM12 — वास्तविक परिचालन आंकड़े
- आपूर्तिकर्ता: M/s J. Stone & Co (India) Ltd. पूर्ण विस्तार हेतु न्यूनतम वायु दाब: 4.5 kg/cm²। पेंटोग्राफ 3.0 से 3.5 kg/cm² के बीच नीचे आना शुरू करता है। आर्टिक्युलेटेड सिस्टम विस्तार: 2.46 मी। उठाने का समय: 6–10 सेकंड (~1.5 मी विस्तार तक फीड)। नीचे आने का समय: ≤10 सेकंड (1.5 मी विस्तार से)। अधिकतम ऊंचाई: 2460 (+0/−20) मिमी।
- स्टैटिक काउंटर-बैलेंसिंग समायोजन: न्यूनतम 5 kg/cm² पर फीड करें, चार स्टड बोल्ट (37-38-39-40) को स्पिंडल केंद्र की ओर स्क्रू करें, सिर पर 7 kg वज़न लटकाकर आर्टिक्युलेटेड सिस्टम को 2 मी ऊंचाई पर संतुलित करें, समायोजन नट (42) के माध्यम से दोनों कार्यशील स्प्रिंग (17) को तनाव/मुक्त करें जब तक बैलेंसिंग सदस्य (18) पेंटोग्राफ की अनुदैर्ध्य धुरी के लंबवत न खड़ा हो। एक बार सेट होने पर, आगे किसी समायोजन की आवश्यकता नहीं।
| विवरण | परंपरागत (AM12/IR-01) | हाई स्पीड (AM92/IR-03) |
|---|---|---|
| Min. air pressure to raise, kg/cm² | 4.5 | 5.2 |
| Nominal pressure, kg/cm² | 9 | 7 |
| Raising time, sec (to height shown) | 6–10 (1.5 m) | 6–8 (1.8 m) |
| Lowering time, sec | 10 | 8 |
| Max. rated current, Amps | 400 | 400 |
| Weight, kg | 205 | 227 |
| Pan width developed, mm | 240 | 400±5 |
| Max height, mm | 2460 (+0/−40) | 2600 (+0/−40) |
| Max speed, km/hr | 140 | 200 |
| Current collection | Panto pan | Panto pan with Damper & sling |
| Min. swivel/rotation of panto pan | 7.5" | 4" |
सिंगल-आर्म पेंटोग्राफ — प्रकार ESiD 103-2500
एक नई सिंगल-आर्म-विद-पुश-रॉड-लिंक डिज़ाइन (आयाम आरेखण SG 480025), वाहन छत पर क्षैतिज रूप से एक इकाई के रूप में स्थापित, एक शियरिंग पिन एवं दो डैम्पर (शॉक अब्ज़ॉर्बर) से सुसज्जित। इसका वास्तविक तकनीकी डेटा:
| पैरामीटर | मान |
|---|---|
| Rated voltage | 25 kV AC, 50 Hz |
| Max. operating voltage | 30 kV AC, 50 Hz |
| Rated current | 500 A |
| Max. operating current | 900 A |
| Max. travelling speed | 200 km/h |
| Design height without insulators | 330 mm |
| Design height with insulators | 650 mm |
| Lowest point above roof | 320 mm |
| Max. rise height | 2100 mm |
| Automatic lowering at | 2000 mm |
| Overall length (lowered position) | 2610 mm |
| Overall width | 1800 mm |
| Fixing-point length on roof | 1160 mm |
| Fixing-point width on roof | 807 mm |
पेंटो एंटैंगलमेंट — निरीक्षण चेकलिस्ट एवं वास्तविक विफलता मामले
- पहनने वाली पट्टियां पेंटो पैन से उचित रूप से बंधी, कोई ढीला फास्टनर/मुड़ी पट्टी/गहरी नाली नहीं; संपर्क तार की सुचारू सवारी में बाधा न बने इस हेतु पट्टी जोड़ चिकने।
- ग्रीस प्लेट उचित रूप से बंधी। दबाते समय बो प्लंजर मुक्त फिसलन; स्प्लिट पिन बरकरार।
- पेंटो पैन क्षैतिजता एवं मुक्त ऊर्ध्वाधर गति; मध्य क्रॉस सदस्य पर 50 kg बल खींचकर अनुप्रस्थ लचीलापन जांचा जाता है — विस्थापन 36±5 मिमी होना चाहिए; पोज़िशनिंग लिंक मुड़ा/दरार/विस्थापित नहीं; स्प्लिट पिन बरकरार।
- पेंटोग्राफ फ्रेम मोड़/दरार हेतु जांचा गया; स्प्रिंग दरार हेतु जांचे गए। जहां संभव हो अंजीर 9.01 के अनुसार पैन मापा गया। टूटे/दरार वाले फिटिंग जांचे गए — पुरानी दरार बनाम ताज़ा दरार में अंतर।
- पैन मापन संदर्भ आयाम (मिमी): AM-12 — A 520, B 1800, C 300, D 380। AM-18 — A 532, B 2032, C 306, D 384।
वास्तविक घटना रिकॉर्ड (रेलवे बोर्ड सं.2016/Elect(TRS)/155/1 dt.03.03.2016, वित्त वर्ष 2015-16 में 2 फरवरी तक मेल/एक्सप्रेस समयपालन को प्रभावित करने वाले पेंटो-एंटैंगलमेंट मामलों का विश्लेषण): 19 लोको-खाता मामलों का विश्लेषण किया गया, जिनमें से 8 AM-92 पेंटोग्राफ को जिम्मेदार ठहराए गए, 7 मामले SECR क्षेत्र में। संलग्न तालिका से दो प्रतिनिधि मामले: (1) एक WCA-M3 लोको (सं.21894) में AC पेंटो ट्रिपिंग से भारी फ्लैशिंग हुई — मूल कारण फिटमेंट बिंदु पर टूटी अनुदैर्ध्य (ऊपरी आर्टिक्युलेशन) ट्यूब, केंद्रीय स्विंग-लिंक में 40% पुरानी दरार के साथ; (2) एक WAP-7 लोको (सं.30273) में WR/TSS गड़बड़ी पर VCB ट्रिप हुआ — जांच पर, पेंटो (AM-92 प्रकार) पाइप ऊपरी-आर्टिक्युलेशन ट्यूब पर 80% पुरानी टूट-फूट के साथ उलझा पाया गया, बाद में विस्तृत जांच से पुष्टि हुई कि यह बाहरी प्रभाव के कारण पेंटो बो असेंबली के असंतुलित घूर्णन से हुआ, जिससे यह अपने हाउसिंग से बाहर निकल गया। सभी ज़ोन के मुख्य विद्युत इंजीनियरों को 2016-17 में शून्य पेंटोग्राफ विफलता के लक्ष्य सहित स्पेयर-सामग्री उपलब्धता एवं रखरखाव प्रथाओं की समीक्षा करने का निर्देश दिया गया, रेलवे बोर्ड को मासिक CELE रिपोर्ट सहित।
VCB — ऐतिहासिक टिप्पणी (डबल/सिंगल बॉटल) एवं एयर-ब्लास्ट ब्रेकर से वास्तविक तुलना
लोकोमोटिव पर विद्युत उपकरण सर्किट ब्रेकर के माध्यम से आपूर्ति से जुड़े/अलग होते हैं; संपीड़ित वायु ब्रेकर को संचालित करती है, नियंत्रण/संचालन तंत्र उच्च-वोल्टेज पक्ष से पर्याप्त रूप से पृथक। रिले QOA, QOP, QLM, QRSI 1&2, Q44 या Q118 के संचालन पर, या प्रेशर स्विच QPDJ पर ब्रेकर ट्रिप होता है; इसे स्विच BLDJ खोलकर भी ट्रिप किया जा सकता है। भारतीय रेलवे विद्युत लोको पर 1985 में वैक्यूम सर्किट ब्रेकर पेश किए गए, नीचे सूचीबद्ध कारणों से पूर्व एयर-ब्लास्ट सर्किट ब्रेकर (ABB) का स्थान लेते हुए। अब केवल सिंगल बॉटल VCB उपयोग में है, डबल-बॉटल डिज़ाइन पर इसके श्रेष्ठ प्रदर्शन को देखते हुए; ये ब्रेकर प्रारंभ में M/s GEC, U.K. से आयात किए गए थे तथा अब GEC, इलाहाबाद द्वारा स्वदेशी रूप से निर्मित हैं, EMU में भी उपयोग विस्तारित।
| पैरामीटर (डबल/सिंगल बॉटल VCB) | मान |
|---|---|
| Current | 600A / 1000A |
| Voltage | 25 kV AC |
| Maximum pressure | 11 kg/cm² |
| Minimum pressure | 5 kg/cm² |
| Opening time | 60 milliseconds |
| Rupturing capacity | 400 MVA |
| तुलना बिंदु | एयर-ब्लास्ट सर्किट ब्रेकर (ABB) | वैक्यूम सर्किट ब्रेकर (VCB) |
|---|---|---|
| No. of parts | More | Simplified design — only ~260 parts |
| Main contact life | 20,000 operations | Up to 1,00,000 operations |
| Periodicity of main-contact replacement | IOH | Second POH |
| Total trip time | ~100 milliseconds | < 60 milliseconds |
| Breaking capacity | 250 MVA (breaking only) | 250 MVA — both breaking AND making, same rating for both |
| Size, weight, maintenance cost | Higher | Reduced size, reduced weight, reduced maintenance cost |
| Interrupting medium | Compressed-air blast | Self-contained vacuum — simplified control block |
- कम रखरखाव।
- स्थान की बचत।
- अधिक विश्वसनीयता।
- सरलीकृत नियंत्रण।
- संचालन में शांत।
VCB 22CB — आधुनिक थ्री-फेज़ लोको विनिर्देश
- प्रकार: सिंगल इंटरप्टर 22CB, निर्माता: ALSTOM/AREVA। रेटेड वोल्टेज: 25kV एकल फेज़।
- रेटेड निरंतर धारा: 1000A rms। रेटेड लघु-समय धारा: 16kA rms/3 सेकंड। रेटेड शॉर्ट सर्किट ब्रेकिंग/मेकिंग धारा: 16kA rms / 40kA पीक।
- यांत्रिक जीवन: 3,00,000 संचालन। विद्युत जीवन: 1,00,000 संचालन।
स्टैटिक कन्वर्टर (SIV)
पुराने ARNO कन्वर्टर को बदलने हेतु स्टैटिक कन्वर्टर पेश किए गए, जो 3-फेज़ वोल्टेज असंतुलन एवं कम दक्षता से पीड़ित था। पहला स्टैटिक कन्वर्टर 1997 में WCAM-3 लोकोमोटिव में सेवा में गया (RDSO एवं BHEL द्वारा संयुक्त रूप से विकसित, ACEC द्वारा आपूर्ति)। आज, CLW केवल स्टैटिक-कन्वर्टर-सुसज्जित लोकोमोटिव का निर्माण करता है, तथा वर्तमान बेड़े में लगभग 1200 विद्युत लोकोमोटिव स्टैटिक कन्वर्टर से सुसज्जित हैं, जो SIEMENS, AAL, MEDHA, HIRECT, Bombardier, एवं ABB द्वारा आपूर्ति किए जाते हैं।
- आउटपुट: सभी सहायक मोटरों एवं बैटरी चार्जर को स्थिर 415V ±5%, 50Hz, 3-फेज़ AC; गैर-मोटर स्टैटिक लोड को 415V एकल-फेज़ AC भी।
- RDSO विनिर्देश ELRS/SPEC/SI/0018 (संशोधन 1), मार्च 2006 के अनुसार निर्मित, फरवरी 2009 में संशोधित।
- लाभ: उच्च दक्षता (>90%), OHE भिन्नता की परवाह किए बिना स्थिर आउटपुट वोल्टेज/आवृत्ति, संतुलित 3-फेज़ आउटपुट, THD < 5% (कोई अति-तापन/काउंटर-टॉर्क समस्या नहीं), तथा उच्च दक्षता एवं पावर फैक्टर हेतु मानक मोटरों के साथ संगतता।
- 180 kVA रेटेड। RDSO रिपोर्ट RDSO/2007/EL/IR/0126 Rev.0, जनवरी 2008, 'विद्युत लोकोमोटिव के 180 kVA स्टैटिक इन्वर्टर के मानकीकरण' पर भी। अकेले SIEMENS ने 1990 के दशक के अंत में प्रारंभिक रेट्रोफिट बैच के रूप में ELS/NCR/CNB पर पारंपरिक लोकोमोटिव को 8 नग 180kVA स्टैटिक कन्वर्टर आपूर्ति किए।
- आगे वास्तविक लाभ (उपरोक्त से परे): लोड की सॉफ्ट स्टार्टिंग सिस्टम ओवरलोडिंग कम करती है; बिल्ट-इन फॉल्ट-मैनेजमेंट सिस्टम रीयल-टाइम क्लॉक एवं ट्रेस सहित फॉल्ट डेटा संग्रहीत करता है; इनबिल्ट सुरक्षा (ओवरलोड, सिंगल-फेज़िंग, शॉर्ट सर्किट); न्यूनतम रखरखाव; लंबा 3-फेज़ कॉन्टैक्टर जीवन (अब 'OFF' लोड पर संचालित); C118/R118 जैसे टाइम-डिले रिले समाप्त होने से उच्च विश्वसनीयता; शांत, सुचारू संचालन; कोई स्विचिंग उछाल नहीं (सॉफ्ट-स्टार्ट); स्टार्टअप पर कम शक्ति हानि।
- हटाए गए: ARNO, C118, R118, QCVAR, HQCVAR, QOA, HQOA, QLA, Q100, HCHBA, CHBA, TFVT (220V/110V), QTD 105 एवं QTD 106, फ्यूज़ CCVT 6A।
- नया — SIV के रूप में प्रदान: स्टैटिक कन्वर्टर स्वयं में इसके घटक भागों के रूप में रेक्टिफायर, इन्वर्टर, BA (बैटरी) चार्जर, एवं साइन फिल्टर होते हैं। TFWA की a0/a8 बुशिंग अब 830V एकल-फेज़ AC स्रोत करती हैं। QTD 101 (5 सेकंड टाइम-डिले, कैब-2 बैक पैनल) कंप्रेसर स्टार्टिंग में देरी करता है। कॉन्टैक्टर C-108 (कॉन्टैक्टर पैनल) MVRF को 3-फेज़ AC आपूर्ति प्रदान करता है। QCON (रिले पैनल) स्टैटिक कन्वर्टर की कार्यशीलता जांचता है। QSIT (रिले पैनल) जब भी स्टैटिक कन्वर्टर ट्रिप हो DJ को ट्रिप करता है। CCINV फ्यूज़ (6A, स्विच पैनल) कन्वर्टर इलेक्ट्रॉनिक्स की रक्षा करता है। LSSIT (लोको पायलट डेस्क) स्टैटिक-कन्वर्टर-ट्रिपिंग संकेत लैंप है। QSVM (2-सेकंड टाइम डिले) रिले ब्लोअर को सॉफ्ट-स्टार्ट करता है। HRAVT स्विच (स्विच पैनल) कैब हीटर, कैब पंखे, NR, एवं वॉकी-टॉकी चार्जर को कवर करता है। HSIV स्विच (स्विच पैनल) स्थायी अर्थ फॉल्ट के दौरान अर्थ फॉल्ट को बायपास करता है। RSIV 1500Ω/500W है। TFVT अब 415V/110V है। फ्यूज़ CCVT 3A है। दो 1mfd/2000V कैपेसिटर a0-a8 के आर-पार, मध्यबिंदु अर्थेड सीरीज़ में बैठे हैं।
| SIV पैनल LED संकेत | रंग | टिप्पणी |
|---|---|---|
| SI unit OK | Green | ON when there is no fault in the SIV |
| Input voltage in range | Red | OFF when the input voltage is within the operating range |
| Internal fault | Red | ON when a fault occurs inside the SIV |
| External fault | Red | ON when a fault occurs on the input/load side (earth fault, output single-phasing, overload, etc.) |
| CHBA OK | Green | ON (and LSCHBA lamp OFF) when the battery-charger unit is working |
| Earth fault bypass lamp | Red | ON when the earth fault is in bypassed mode |
बैटरी
यदि स्टैटिक कन्वर्टर/सहायक आपूर्ति विफल हो जाए तो बैकअप नियंत्रण शक्ति प्रदान करती है, तथा मुख्य प्रणालियों के ऑनलाइन होने से पहले प्रारंभिक ऊर्जीकरण के दौरान नियंत्रण परिपथ को शक्ति देती है — इस विषय में पहले शामिल EMU बैटरी के समान मूल भूमिका, लोको सेवा हेतु उचित रूप से बड़े आकार की।
हेडलाइट / फ्लैशर लाइट
मानक एवं सहायक हेडलाइट परिपथ, साथ ही अन्य ट्रेनों/कर्मचारियों को आपातकालीन संकेत हेतु प्रयुक्त फ्लैशर लाइट। जैसा कि थ्री-फेज़ EMU समस्या-निवारण अध्याय के सामान्य पैटर्न में शामिल है, एक विफल हेडलाइट तत्काल सहायक परिपथ पर स्विच करने, MCB जांचने, तथा वास्तविक बल्ब विफलता मानने से पहले ON/OFF एवं डिमर स्विच कुछ बार संचालित करने को प्रेरित करती है।
सहायक मशीनें — वास्तविक रेटिंग (आर्नो/स्टैटिक कन्वर्टर से फीड, 415V 3-फेज़)
| मशीन | ब्लोअर प्रकार/मुख्य डेटा | मोटर रेटिंग | मोटर गति |
|---|---|---|---|
| Smoothing Reactor Cooling Blower (MVSL-1&2) | Axial flow, 75 m³/min at 80mmWG, 496mm impeller | 2.2 kW, 415V (290-500V), Insulation F | 2860 rev/min |
| Traction Motor Blower (MVMT 1-2) | Centrifugal, 278 m³/min at 308mmWG, 528mm impeller | 26 kW, 415V (290-500V), 49A | 2910 rev/min |
| Transformer Cooling Blower (MVRH) | Centrifugal, 370 m³/min at 190mmWG, 750mm impeller | 22 kW, 415V (290-500V), 43A, Insulation F | 1450 rev/min |
| Silicon Rectifier Blower (MVSI 1-2) | Axial flow, 57 m³/min at 47.5mmWG, 400mm impeller | 2.2 kW, 415V (290-500V), 4.4A, Insulation F | 2860 rev/min |
| Main Compressor (MCP1-2) | FAD 1000 lit/min at 10.5 kg/cm² | 10.4 kW (14 HP), 415V (290-500V), 21A, Insulation H | 960 rev/min |
| Oil Pump (MPH) | 750 lit/min at 11 m of WG | 3.2 kW, 415V (290-500V), 6.6A, Insulation F | 2865 rev/min |
| Auxiliary Compressor (MCPA) | Monoblock reciprocating, FAD 100 lit/min at 8 kg/cm² (max 8 kg/cm²) | 1 HP, 110V DC, 8.5A, Insulation B | 1500 rev/min |
- हेडलाइट वोल्टेज स्टेबिलाइज़र (RTPR): 415V प्राइमरी, 32/24/16V सेकंडरी, 0.5 kVA रेटिंग। हेडलाइट DC-DC कन्वर्टर: 110V DC (70-140V) इनपुट, 24-26V DC आउटपुट, 340/360W पावर सीमा।
- बैटरी चार्जर (CHBA): इनपुट 415V AC, 50±3% Hz, एकल फेज़; आउटपुट नाममात्र 110V DC, 20A DC पर।
अतिरिक्त उपकरण — संदर्भ सूची
पारंपरिक AC/EMU/MEMU लोको हेतु एक लंबी उपकरण सूची ऊपर अलग से शामिल सूची से परे है। एक पर्यवेक्षक को न्यूनतम रूप से इन्हें नाम एवं सामान्य कार्य द्वारा पहचानना चाहिए:
- GR एवं SMGR — टैप-चेंजर/प्रतिरोध नियंत्रण श्रृंखला में प्रयुक्त प्रतिरोध ग्रेडिंग एवं ग्रेडिंग स्विच उपकरण।
- EMC एवं EPC — इलेक्ट्रो-मैग्नेटिक कॉन्टैक्टर एवं इलेक्ट्रो-न्यूमेटिक कॉन्टैक्टर, इस विषय में पहले EMU/MEMU हेतु शामिल समान दो प्रकार।
- RSI — पारंपरिक लोको पर DC रूपांतरण हेतु रेक्टिफायर/सिलिकॉन यूनिट।
- SI यूनिट — स्टैटिक इनवर्टर, आधुनिक स्टैटिक कन्वर्टर का पूर्व-पीढ़ी समकक्ष।
- BA पैनल — संबंधित नियंत्रणों को समूहित करने वाला बैटरी/सहायक पैनल।
- SL एवं SJ — सिग्नल लैंप एवं संबद्ध जम्पर/स्विच उपकरण।
- RC नेटवर्क — प्रतिरोधक-कैपेसिटर स्नबर नेटवर्क, स्विचिंग युक्तियों में सर्ज/क्षणिक दमन हेतु प्रयुक्त।
- MP सहित ड्राइवर डेस्क — माइक्रोप्रोसेसर-आधारित नियंत्रण इकाई को शामिल करने वाला ड्राइविंग कंसोल।
- SIV, DPWS, VCD, AWS — स्टैटिक इनवर्टर, एक व्हील-स्लिप/संरक्षण-संबंधित प्रणाली (DPWS), विजिलेंस नियंत्रण युक्ति, तथा सहायक चेतावनी प्रणाली।