南東ペンシルベニア交通局（SEPTA）は、フィラデルフィア近郊で25ヘルツの牽引電力システムを運営しています。SEPTAがリーディング社から継承したこのシステムは、ペンシルバニア鉄道（PRR）が建設し、現在アムトラックが運営している25ヘルツシステムと類似していますが、電気的には別々です。機関車に供給される電圧と周波数は基本的に同一であるため、SEPTAの列車は両方のシステムで走行できます。
SEPTAは、旧リーディング変電所をすべて所有しています。また、アムトラックの25ヘルツシステムに電気的に組み込まれている複数の変電所も所有しており、これにはメディア/ワワ線とチェスナットヒル西線沿いの旧PRR変電所、そして30番街駅のすぐ北にある新しい変電所が含まれます。
歴史
リーディング社は、 1931年にペンシルベニア州フィラデルフィアのリーディングターミナルとノリスタウン、ドイルズタウン、チェスナットヒル、ハットボロ、ウェストトレントン間の路線を電化しました。 1966年9月にはフォックスチェイス線も電化対象に含まれました。1970年代初頭には、ハットボロからウォーミンスターまで再び電化が拡大されました。 [1] [要ページ]
レディングのシステムは、競合するペンシルバニア鉄道の1915年の初期電化と1930年代の幹線拡張と同様に、 12kV 25Hzで電化された架線を使用していました。複数の電源と広範な高圧送電網を備えたペンシルバニア鉄道のシステムとは異なり、レディングの電化はウェイン・ジャンクションの回転変換所からのみ供給されていました。システムの所有権と運用は変更されましたが、 1986年に ウェイン・ジャンクションの回転変換所がソリッドステート・サイクロコンバータに置き換えられたことを除いて、システムは基本的に変更されていません。
送電システムアーキテクチャ
リーディング電化システムは郊外のMU運用向けに設計されており、ライバルであるペンシルバニア鉄道の本線の旅客輸送や直通貨物輸送をサポートする必要はありませんでした。高電圧送電線の複雑なシステムは必要ありませんでしたが、システムはウェイン・ジャンクションの25Hz電源からの配電フィーダーを使用するほど大規模でした。フィーダーは牽引電圧の2倍の24kVに設定されました。ほとんどの線路には、架線支持柱の頂上に取り付けられた1つまたは2つのフィーダーが設置されていました。これらの24kV変電所フィーダーは、3セグメントではなく4セグメントの絶縁体を使用することで、 12kV牽引フィーダーと区別できます。
24 kV送電線は、電化鉄道沿線に沿って8～10マイル（13～16 km）間隔で設置された11箇所の変電所（ウェイン・ジャンクション開閉所を含むと12箇所）のネットワークに電力を供給しています。ほとんどの支線は線路終点付近に1箇所の変電所があれば十分ですが、本線とウェスト・トレントン線は長大であるため、中間に変電所が必要となります。各変電所では、24 kVフィーダーは単巻変圧器を介して12 kVの牽引電圧に降圧され、その後遮断器を通過して架空架線に供給されます。
24kVと12kVの成分は180°位相がずれているため、電力は実質的に36kVで送電されます。この設計は、PRRの従来の送配電方式に比べていくつかの利点があります。システム内の対地電圧の最高値は24kVです。これは、PRRのシステムの69kVよりも大幅に低く、PRRのシステムでは、はるかに大きな80フィート（24m）の塔と、より大きな絶縁体と変圧器が必要でした。リーディングのような小規模なシステムでは、この規模の送電インフラは不要でした。第二に、このシステムでは12kV架線を送電と配電の両方に使用します。この架線二重使用により、2本の電線だけで両方の機能を実行できます。対照的に、PRRのシステムでは3本の電線が必要でした。単相138kV送電コンポーネント用に2本、12kV架線フィーダー用に1本です。どちらのシステムでも、レールは牽引電流の帰路として使用されます。
静止型周波数変換器
旧リーディングシステムの25Hz電力はすべて、ウェイン・ジャンクション静止型コンバータプラントで発電されています。このプラントは1985年から1990年の間に建設され、15MVAのソリッドステート、サイクロコンバータベースのモジュール3つで構成されています。このシステムはASEAによって構築され、後にアムトラックのジェリコパークコンバータ に設置されたコンバータと技術的に類似しています
これらのインバータは、1928年頃製造されたウェスティングハウス・エレクトリック社製の2台の電動発電機（定格出力21.4MVA）に代わるものです。以前は、 PECOエナジー社のサマセット変電所から電力を供給する機能も備えていました。サマセット変電所には、通常ペンシルバニア鉄道の電化システムに電力を供給するために使用されていた3台の電動発電機がありました。この機能は、サマセット変電所の電動発電機と同様に撤去されました。旧リーディング変電所のシステムは現在、アムトラックの電力系統から完全に独立して運用されています。
ウェイン・ジャンクションは、ワニータ、タボー、プラスキにあるPECO変電所に接続する2本の冗長化回線から230kV 60Hzの電力を受電しています。2台の60MVA 230/13.2kV変圧器により、静止型周波数変換器の電圧を下げることができます。また、架空送電線により、メンテナンスのために供給システムの一部をサービスから外すことができます
2015年3月、ウェイン・ジャンクションの静止型周波数変換器の改修のための建築およびエンジニアリングサービスの提供について、STV Incorporatedは4,656,321ドルの契約を締結しました。サービスは60ヶ月間実施され、2015年4月に開始される予定です（提案番号14-233-JHCに基づく）。 [3]
変電所
旧リーディングシステムの25Hz電源 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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凡例
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旧リーディング鉄道変電所には、アメリカン・ブラウン・ボベリ社製の変圧器と遮断器が設置されていました。ほとんどの変圧器は、それぞれ約2MVAの電力を供給する定格です（ 4MVAの変圧器もいくつか存在します）。各変電所には、負荷がかかった12kVと24kVの両方の回線を遮断するための油入遮断器も多数設置されていました。大規模な変電所には、 100Hz信号電力を生成するための制御装置や二次変圧器を収容するための小規模な機器・保守棟もあります。
交換と更新
コンポーネントの堅牢性とシンプルさにより、2010年まですべてのSEPTA変電所は、当時80年近く使用されていた元の機器を備えていました。
キャロウヒル/フェアマウント
キャロウヒル変電所は、廃線となったレディング高架橋線上の架線を現役線路へのフィーダーとして維持する必要性をなくすため、最初に交換の対象となった。代替変電所であるフェアマウント変電所は2010年第3四半期に運用開始され、 [4] 12 /24kV 25Hz、単相5MVA単巻変圧器2台、トロリー遮断器、その他の配電装置を備えていた。[5]
ノリスタウン
ノリスタウン変電所は、景気刺激策の一環として、新しい変圧器、トロリー遮断器、フィーダー、変電所配電装置、保護継電器、構造のオーバーホールを受けた。[6]
ウェイン・ジャンクション
2012年7月、米国運輸省は、ウェイン・ジャンクション変電所の改修を支援するため、SEPTAに1,280万ドルのタイガーIV助成金を交付しました。[7] SEPTAゼネラルマネージャーのジョセフ・M・ケイシー氏は、「これらの資金は、交通史博物館に展示されるべき機器の交換に使用するつもりです」と 述べています。
この助成金は、変電所で行われた式典で発表されました。式典には、運輸長官レイ・ラフード氏も出席し、「最も魅力的でも、最も美しいものでもありませんが、最も重要なプロジェクトの一つです」と述べました。[8]
ウェイン・ジャンクションの3つの静止型周波数変換器の更新は、冗長性を維持するために、2010年代に3段階に分けて行われる予定です。システムのセキュリティのために、4つ目の変換器が追加される予定です。[9] [S 1]
2014年10月、SEPTAは、ウェイン・ジャンクションの静止型周波数変換器の改修に関心のある請負業者に入札を依頼しました。[10]
アンブラー
2014年9月、SEPTAはアンブラー変電所の改修工事に関心のある請負業者に入札を要請しました。[11] 2014年10月、SEPTAはCarr & Duff, Inc. [12]に799万ドルの契約を授与しました。[13]
ランズデール
2016年10月31日、変電所の2台の主変圧器のうち1台が焼損し、1週間後にランズデールとアンブラーの両方の変電所の更新のためにすでに手元にあった新しい変圧器の1台に予定より早く交換されました。[14]
ドイルズタウン
1990年代、ドイルズタウン変電所は火災により使用不能になりました。2013年に変電所が修理されるまで、ランズデールの東にあるドイルズタウン支線は、ランズデール変電所からのみ電力供給を受けなければなりませんでした。この10マイル（16 km）の線路区間の「片端給電」により、支線で同時に走行できるMUの数が制限され、最高速度と加速度も制限されていました。
変電所は2015年4月に新しい12/24kV単巻変圧器を設置しました。 [15]
その他の変電所
ペンシルベニア州による交通専用財源の承認を受け、SEPTAは2013年12月に、残存する旧リーディング変電所すべての更新または交換を5段階に分けて含む資本予算計画を発表しました。第1段階は、ジェンキンタウン変電所の交換とアンブラー変電所の稼働部品の更新で、これらのプロジェクトの最終設計は2013年末までに完了していました。[9] [16]
2014年11月、SEPTAは4つの変電所（ランズデール、ベセアズ、チェスナット・ヒル・イースト、ハットボロ）の改修工事に関心のある請負業者に対し、入札を要請した。[17]エンジニアリング設計には2年、建設工事にはさらに3年かかると見込まれている。
SEPTAはまた、ネシャミニーフォールズ変電所とヤードリー変電所間の距離が、12kV 25Hzシステムにおける変電所間の最適な距離である5マイル（8.0km）のほぼ2倍であるため、2020年秋までにウッドボーン駅近くに新しい変電所を建設する計画です。[S 2]
| 名称 | 変圧器 | 供給路線 | 座標 | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| アンブラー | 1 | 本線 | 北緯40°09′02″ 西経75°13′21″ / 北緯40.15056° 西経75.22250° / 40.15056; -75.22250 (アンブラー変電所) | 変圧器2台設置用に設計されましたが、実際に設置されたのは1台のみでした。更新設計と資金提供は完了しています。[16] 2016年夏までに更新予定です。[S 3] |
| ベセアズ | 1 | ウェストトレントン線 | 北緯40度6分57秒 西経75度4分07秒 / 北緯40.11583度 西経75.06861度 / 40.11583; -75.06861 (ベセアズ変電所) | 2018年春までに更新予定。[S 4] |
| キャロウヒル （リーディング・ターミナル） |
2 | 本線 | 北緯39度57分31秒 西経75度09分26秒 / 北緯39.95861度 西経75.15722度 / 39.95861; -75.15722 (キャロウヒル変電所) | 2010年にフェアマウント変電所に置き換えられました。廃線です。 |
| チェスナット・ヒル東 | 1 | チェスナット・ヒル東線 | 北緯40度04分51秒 西経75度12分20秒 / 北緯40.08083度 西経75.20556度 / 40.08083; -75.20556 (チェスナットヒル変電所) | 当初は変圧器が2台ありました。2018年夏までに更新予定です。[S 5] |
| ドイルズタウン | 1 | ドイルズタウン支線 | 北緯40度18分09秒 西経75度08分04秒 / 北緯40.30250度 西経75.13444度 / 40.30250; -75.13444 (ドイルズタウン変電所) | 2015年春に更新されました。[S 6] |
| フェアマウント | 2 | 本線 | 北緯39度57分55秒 西経75度09分07秒 / 北緯39.96528度 西経75.15194度 / 39.96528; -75.15194 (フェアマウント変電所) | 2010年に建設され、キャロウヒル変電所に取って代わりました。 |
| ハットボロ | 1 | ウォーミンスター線 | 北緯40度10分30秒 西経75度06分11秒 / 北緯40.17500度 西経75.10306度 / 40.17500; -75.10306 (ハットボロ変電所) | 2020年冬までに更新予定。[S 7] |
| ジェンキンタウン | 2 | ウェストトレントン線と本線 | 北緯40度5分50秒 西経75度8分17秒 / 北緯40.09722度 西経75.13806度 / 40.09722; -75.13806 (ジェンキンタウン変電所) | 交換工事中。2016年秋に完成予定。[S 8] |
| ランズデール | 2 | 本線 | 北緯40度14分38秒 西経75度17分07秒 / 北緯40.24389度 西経75.28528度 / 40.24389; -75.28528 (ランズデール変電所) | 2017年夏までに更新予定。[S 9] |
| ネシャミニーフォールズ | 2 | ウェストトレントン線 | 北緯40度8分45秒 西経74度57分54秒 / 北緯40.14583度 西経74.96500度 / 40.14583; -74.96500 (ネシャミニーフォールズ変電所) | 2019年夏までに更新予定。[S 10] |
| ノリスタウン | 2 | マナユンク/ノリスタウン線 | 北緯40度6分48秒 西経75度20分48秒 / 北緯40.11333度 西経75.34667度 / 40.11333; -75.34667 (ノリスタウン変電所) | ダネハワー橋（ US 202）建設に伴う線路移設のため、1970年にフィーダーの向きが180度変更されました。 変電所のすべてのコンポーネントは2012年に交換されました 。 |
| ウェイン・ジャンクション | 3（昇圧） | すべて | 北緯40度1分31秒 西経75度9分23秒 / 北緯40.02528度 西経75.15639度 / 40.02528; -75.15639（ウェイン・ジャンクション開閉所） | この場所では電気設備の更新設計作業が行われています[7] |
| ウッドボーン | 2 | ウェストトレントン線 | 北緯40°11′34″ 西経74°53′21″ / 北緯40.19278° 西経74.88917° / 40.19278; -74.88917 (ウッドボーン変電所) | 2020年秋までに新変電所が建設予定。[S 2] |
| ヤードリー | 2 | ウェストトレントン線 | 北緯40°14′03″ 西経74°49′55″ / 北緯40.23417° 西経74.83194° / 40.23417; -74.83194 (ヤードリー変電所) | 2019年夏までに更新予定。[S 11] |
参照
脚注
概要
- ^ Kneschke et al. (1995).
- ^ Kneschke et al. (1995), p. 80.
- ^ SEPTA (2015年3月26日). 「定例理事会会議録（2015年3月）」(PDF) . SEPTA理事会会議録. 2015年8月5日閲覧.
- ^ 「地域鉄道変電所の改善」(PDF) . SEPTA 2010年度資本予算および2010～2021年度資本プログラム. SEPTA. 2013年2月11日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2012年9月5日閲覧
- ^ 「フェアマウント変電所および30番街開閉所」ガネット・フレミング交通鉄道システム。2015年8月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年9月5日閲覧。
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- ^ 「ウェイン・ジャンクション変電所の最新情報」www.SEPTA.org。南東ペンシルベニア州交通局。
- ^ クイン、エイミー・Z.（2012年7月11日）「ウェイン・ジャンクション変電所の代替施設が、魅力的ではないが、非常に必要」www.newsworks.org。2016年3月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年8月5日閲覧
- ^ ab SEPTA. 「鉄道変電所プログラム」（PDF）。提案された資本計画：「追いつく」。南東ペンシルベニア交通局。 2013年12月31日閲覧。
- ^ 「入札 | ページ | SEPTA」。
- ^ 「入札 | ページ | SEPTA」。
- ^ 「Carr and Duff, Inc」。Carr & Duff
- ^ 「サウスイースタンペンシルベニア交通局｜バックス郡、チェスター郡、デラウェア郡、モンゴメリー郡、フィラデルフィア郡を管轄」（PDF）www.septa.org . 2025年1月4日閲覧。
- ^ Almeida, John P. (2016年11月20日). 「SEPTAランズデール駐車場、ペンシルベニア州ランズデール、2016年11月19日 [6枚目の写真とキャプション]」.鉄道ファン写真集. 全米鉄道歴史協会フィラデルフィア支部. 2016年11月30日閲覧。
- ^ Almeida, John P. (2015年6月21日). 「古いものは捨てて：SEPTA変圧器交換、ペンシルベニア州ドイルズタウン、2015年4月12日」.鉄道ファン写真集. 全米鉄道歴史協会フィラデルフィア支部. 2015年6月29日閲覧
- ^ ab 「上院法案1に基づき資金提供されるSEPTAプロジェクト」（PDF）。PennDOTの10年間の投資。ペンシルベニア州運輸省。2013年12月31日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2013年12月31日閲覧。
- ^ SEPTA（2014年11月）。「地域鉄道部変電所の改修のためのA&Eサービス（提案番号14-268-JHC）」。www.SEPTA.org 。 2015年8月5日閲覧。
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