21 มิ.ย. 2020 เวลา 13:26 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
Series แผนการทำทางคู่ติดระบบไฟฟ้า (Railway Electrification) EP.3 ตัวอย่างการเปลี่ยนรถไฟจากดีเซลเป็นไฟฟ้า ของอังกฤษ เมื่อ 55 ปีที่แล้ว
วันนี้ขอมาต่อเรื่อง ทางคู่ติดไฟฟ้ากันอีกซักตอนนึงขอเอาตัวอย่างการเปลี่ยนรถไฟจากระบบดีเซล เปลี่ยนมาเป็นระบบไฟฟ้า เมื่อ 55 ปีที่แล้วมาอธิบายให้เพื่อนๆฟังดีกว่า
ซึ่งจริงๆ สิ่งที่เห็นในคลิป คือสิ่งที่กำลังทำอยู่ในโครงการรถไฟฟ้าสายสีแดงเช่นกัน ตั้งแต่การวางรางจนถึงการติดตั้งสาย OCS เลย
ใครอยากชมคลิป “Under The Wire” ดูได้จากลิ้งค์นี้ครับ
ใครที่ยังไม่ได้อ่านตอนอื่นๆใน Series นี้ ดูได้จากลิงค์นี้เลยครับ
Ep.1 พื้นที่ และเส้นทาง ในโครงการทางคู่ติดไฟฟ้า
Ep.2 มาตรฐานระบบจ่ายไฟฟ้า ในโครงการทางคู่ติดไฟฟ้า
เรามาย้อนอดีตไปดูการพัฒนาทางรถไฟติดไฟฟ้าของอังกฤษเค้าดีกว่าครับ
อย่างที่ทุกคนทราบว่าอังกฤษเป็นต้นตำหรับของรถไฟ ซึ่งมีโครงข่ายอยู่ทั่วประเทศ และมีผู้ใช้บริการเป็นจำนวนมาก
ซึ่งทางอังกฤษ ต้องการจะเพิ่มความเร็วในการให้บริการของเส้นทางที่มีผู้ใช้บริการเป็นจำนวนมาก และเพิ่มความถี่ รวมถึงลดค่าใช้จ่ายของพลังงาน
ซึ่งระบบไฟฟ้าสามารถเพิ่มความเร็ว และรองรับความชันได้มากขึ้น
ทางอังกฤษจึงคิดโครงการพัฒนาทางรถไฟเดิมให้เป็นระบบไฟฟ้า โดยใช้สายส่งไฟฟ้าเหนือหัว (OCS)
ซึ่งทางอังกฤษได้เลือกเส้นทาง London (Euston) ถึง Liverpool และ Manchester เป็นเส้นทางนำร่อง เพราะมีความหนาแน่นสูง และต้องการความเร็วในการเดินรถ
- การศึกษารูปแบบและมาตรฐานระบบไฟฟ้า
แต่ ณ เวลานั้นเมื่อ 55 ปีที่แล้วยังไม่มีมาตรฐานที่ใช้เป็นหลักกันระดับโลก
ซึ่งในช่วงแรก ทางอังกฤษได้ทำการทดสอบรถด้วย กำลังไฟ 1.5 KV DC และมีการทดสอบเปรียบเทียบกับกำลังไฟ 25 KV AC ทั้งด้านการลงทุนและประสิทธิภาพของการเดินรถ
สุดท้ายได้เลือกระบบจ่ายไฟ 25 KV AC ซึ่งดีกว่าคือ
- ประหยัดขนาดสายไฟที่ใช้ในการส่งไฟฟ้า
- ระยะห่างระหว่างจุดจ่ายไฟฟ้า (sub station) ได้ถึง 50 mile (80 กิโลเมตร)
** ซึ่งเป็นระบบเดียวกับที่การรถไฟใช้ในโครงการรถไฟฟ้าสายสีแดง และรถไฟทางคู่ติดไฟฟ้า**
ซึ่งการพัฒนารถไฟใช้ไฟฟ้าขับเคลื่อน เพื่อให้มีความเร็วเพิ่มขึ้น มีหลายๆส่วนมาเป็นส่วนเกี่ยวข้อง เช่น
- การปรับปรุงย่านสถานีรถไฟเพื่อให้ลดความซับซ้อนและแยกเส้นทางให้เหมาะสมกับการเดินรถ
- จุดตัดชุมทางรถไฟ มีการเปลี่ยนจากจุดตัดระดับดิน เป็นจุดตัดยกระดับ แยกกันระหว่างรถไฟ 2 สาย เพื่อป้องกันการชนและชะลอความเร็วในการตัดผ่านจุดตัดต่างๆ
- เนื่องจากระบบรถไฟฟ้าจะมีสายส่งไฟฟ้าเหนือหัว (OCS) เพิ่มขึ้นมา จะต้องมีการแก้สะพานและอุโมงค์ ใหม่ในบางจุดที่มีปัญหาเพื่อให้เพียงพอกับการติดตั้งระบบจ่ายไฟฟ้า
** ซึ่งของไทยเราในโครงการทางคู่ติดไฟฟ้า มีระยะปลอดภัยในทางสูง 5.9 เมตรในช่วงทั่วไป และ ต่ำสุด ไม่น้อยกว่า 5.3 เมตร
จากการสำรวจ ก็ต้องมีการแก้ไขสะพาน และโครงสร้างสถานีในโครงการหลายจุดเช่นกัน
- ระบบอาณัติสัญญาณ เปลี่ยนจากระบบหาปลา (แบบที่บ้านเราใช้เป็นหลัก) มาเป็นระบบไฟสี พร้อมทั้งการควบคุมจากศูนย์ควบคุมตามพื้นที่
** ระบบอาณัติสัญญาณของโครงการทางคู่ของเราได้ออกแบบเป็นระบบ ETCS ซึ่งเป็นมาตรฐานระดับโลก ที่มีความปลอดภัยและเชื่อถือได้ โดยสามารถเพิ่มความถี่ได้จากระบบตอนสมบูรณ์ 3-5 เท่าตัว
- ปรับปรุงทางให้รองรับความเร็วที่สูงขึ้น โดยการปรับฐานราก, เปลี่ยนหมอนรองรางรถไฟ, ติดตั้งรางไร้รอยเชื่อมเพื่อการเดินรถ, เชื่อมรางด้วยไฟฟ้า หรือ Termit
** เป็นมาตรฐานเดียวกับโครงการรถไฟทางคู่สายใหม่ ซึ่งรองรับความเร็วสูงสุด 160 กม/ชม
- การจัดหารถไฟ ซึ่งรองรับแหล่งพลังงานไฟฟ้า โดยจะมีอุปกรณ์หลักๆคือ
1. ตัวรับไฟฟ้าจากสายส่งไฟฟ้า (Pantograph)
2. หม้อแปลงไฟฟ้า
3. มอเตอร์ขับเคลื่อน (Traction Motor:TM)
ขั้นตอนการติดตั้งระบบไฟฟ้า
- ขุดฐานรากเสา OCS
- หล่อฐานรากเสา OCS
- เทปูนหล่อเสา
- ติดตั้งเสา OCS
- วางสาย OCS ด้วยรถวางสายโดยยึดกับ Catinary wire
ซึ่งหลังจากมีการติดตั้งสาย OCS เป็นที่เรียบร้อย จะต้องมีการตรวสอบการติดตั้ง โดยการทดสอบพฤติกรรมของ Pantograph ที่สัมผัสกับสาย OCS และดูรูปแบบการติดตั้งไม่ให้เกินมาตรฐาน เช่นในอุโมงค์ สาย OCS ต้องห่างจากผนังอุโมงค์ไม่น้อยกว่า 8 นิ้ว
โครงการรถไฟติดไฟฟ้าของอังกฤษ เส้นทาง เส้นทาง London (Euston) ถึง Liverpool และ Manchester เสร็จสิ้นในเดือน ตุลาคม 1965
ซึ่งช่วยลดเวลาในการเดินทางระหว่างเมืองใหญ่ของอังกฤษไปได้มาก
หวังว่าเราจะได้เห็นประเทศไทยเราพัฒนาระบบรางไปในทางนี้บ้างนะครับ เพราะการมีทางคู่อย่างเดียวก็พัฒนาไปได้แค่ระดับหนึ่ง
แต่การพัฒนาระบบจ่ายกำลัง จะช่วยให้เพิ่มความเร็วและความสะดวกในการเดินทางให้กับผู้โดยสารได้อีกมลก
โฆษณา