Wat is elektrificatie en een elektrificatiesysteem?

Elektrificatie is een term die wordt gebruikt voor het systeem waarmee een voertuig wordt voorzien van elektrische voeding van buitenaf. Meestal wordt elektrificatie toegepast bij treinen die elektrisch worden aangedreven doormiddel van een bovenleiding of een derde rail waarop elektrische spanning staat. Dit gehele systeem wordt ook wel een elektrificatiesysteem genoemd en hierbij kan gelijkspanning of wisselspanning worden toegepast. Verder kan ook een verschillend voltage worden gebruikt. Het vermogen van de motor van het voertuig is belangrijk bij het bepalen van de voedingsspanning die nodig is. Trolleybussen en trams worden bijvoorbeeld met 600 of 750 volt gelijkspanning gevoed. Metrostellen maken gebruik van een voeding tot 1500 volt en bij de treinen voor de spoorwegen kan de spanning oplopen tot 25 000 volt wisselspanning.

Verschillende soorten voeding voor treinen
Elektrische treinen worden over het algemeen gevoed doormiddel van elektrische bovenleiding. De retourstroom stroomt via de treinrails weer terug naar het onderstation. Er zijn vier belangrijke voedingssystemen:

  • Gelijkstroom
  • Draaistroom (drie fasen)
  • Eenfasige wisselstroom met een lage frequentie (16⅔ of 25 Hz)
  • Eenfasige wisselstroom met een normale frequentie (50 of 60 Hz)

De eerste drie voedingssystemen (gelijkstroom, draaistroom en eenfasige wisselstroom met een lage frequentie) werden ontwikkeld en ingevoerd voor de Eerste Wereldoorlog. Het systeem waarbij gebruik wordt gemaakt van wisselstroom op normale lichtnetfrequentie werd ontwikkeld in de periode tussen de twee wereldoorlogen in (interbellum). Pas na de Tweede Wereldoorlog werd dit systeem op grootschalige manier toegepast. Tegenwoordig word dit systeem (wisselstroom op normale lichtnetfrequentie) gezien als het meest ideale elektrificatiesysteem.

Wat is een locomotief en welke soorten locomotieven zijn er?

Locomotieven worden gebruikt voor het aandrijven van treinen. Er zijn twee verschillende manieren waarop een trein in beweging kan worden gebracht. De eerste manier is het trekken van treinen en de tweede manier is het duwen van treinen. Een locomotief trekt de wagons als er sprake is van getrokken treinen. Als men trek-duwtreinen gebruikt kan de locomotief ook worden ingezet op de rijtuigen vooruit te duwen. In dat geval wordt de locomotief vanuit een stuurstandrijtuig bestuurd.

Hoe kunnen locomotieven worden ingedeeld?
Locomotieven kunnen op verschillende manieren worden ingedeeld. Men zou bijvoorbeeld de locomotieven kunnen indelen op basis van bouwjaar of fabrikant. Ook op basis van vermogen kunnen locomotieven worden ingedeeld. De meest gebruikelijke indeling is op basis van het werkingsprincipe van de locomotief. Hierbij wordt het onderscheid gemaakt door de brandstof of ‘voeding’ die de locomotief nodig heeft om in beweging te komen. Als men hier naar kijkt dan kunnen locomotieven in drie hoofdgroepen worden ingedeeld.

  • Stoomlocomotief. Dit is het oudste type trein dat mechanisch in beweging wordt gebracht. Een stoomlocomotief gebruikt, zoals de naam al doet vermoeden, stoomkracht of stoomdruk om in beweging te komen. Een stoomlocomotief bevat een stoomketel met een aangebouwde vuurkist. Het vuur zorgt er voor dat het water in de stoomketel wordt omgezet in stoom. De daardoor ontstane druk wordt doormiddel van stoomverdeling overgebracht op cilinders die in beweging komen en de trein in beweging zetten.
  • Diesellocomotief. Een diesellocomotief is een locomotief die een dieselmotor als krachtbron bevat. Deze locomotieven worden in beweging gebracht door de explosieve druk die ontstaat bij de verbranding van diesel. De overbrenging bij diesellocomotieven kan doormiddel van elektrische, hydraulische of mechanische techniek gebeuren.
  • Elektrische locomotief. Elektrische locomotieven hebben elektriciteit als energiebron. Deze locomotieven worden ook wel aangeduid met de afkorting eloc. Elektrische locomotieven ontvangen de benodigde elektrische energie via een bovenleiding die boven het treinspoor is gespannen. De elektrische stroom wordt door de trein opgenomen door een zogenoemde pantograaf in de vorm van een schaarbeugel. Dit is een stroomafnemer waarmee de rijstroom van de bovenleiding wordt afgetapt.