ความรู้พื้นฐาน,ความรู้ทั้วไปเกี่ยวกับระบบราง โดย นพ-พะ-ไนท์

[KnGEA4539]

ระบบศูนย์ควบคุมกลาง (Centralized Traffic Control) หรือ CTC เป็นระบบควบคุมเส้นทางของรถไฟที่ใช้คอมพิวเตอร์และคนเป็นหลัก โดยมีจอขนาดใหญ่แสดงถึงรางที่มี เสาสัญญาณที่แสดงผลและขบวนรถไฟที่วิ่งผ่าน(ขาวไม่มีขบวนรถไฟ เขียวคือทางรถไฟที่ขบวนรถไฟกำลังจะผ่านหรือเป็นทางที่จะใช้ และแดงคือมีรถจอดหรือวิ่งอยู่ในทางตอนนั้น) เพื่อให้เจ้าหน้าที่สามารถความคุมและเปลี่ยนเส้นทางขอรถไฟได้อย่างถูกต้องและปลอดภัย

ระบบ CTC จะทำงานโดยมีการปล่อยไฟไปที่ราง(ประมาณ 12 A)ทั้งสองเส้น ตรงข้อต่อรางจะมีการบัดกรีลวดเพื่อให้ไฟไหลไปได้ตลอดช่วง โดยจะมีการเว้นตอนไว้(ไม่ได้บัดกรี)ตรงช่วงเสาสัญญาณ เมื่อรถไฟวิ่งผ่านรางไฟฟ้าที่ปล่อยไปจะขาดหาย ทำให้ทางในจอควบคุมเป็นสีแดง และเมื่อไฟไหลไม่ครบวงจร จะมีการส่งสัญญาณไฟไปที่กล่องสัญญาณเพื่อเปลี่ยนสีของสัญญาณจากเขียวเป็นแดง ทำให้รถไฟสามารถวิ่งห่างกันได้โดยไม่ชนกัน

ระบบ CTC จะมีระบบอื่นร่วมด้วยก็ได้เพื่อเพื่มความปลอดภัย เช่น Automatic Train Control (ATC) และ Automatic Train Stop (ATS)โดยจะมีการเพิ่มเซนเซอร์บนรางและกล่องสัญญาณข้างทาง ปัจจุบันมีบริษัทวางระบบ CTC ทั้งหมด 19 บริษัททั่วโลก(และมีเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ) โดยในประเทศไทยมีระบบ CTC ใช้ถึง 2 บริษัท นั่นคือ Bombardier ซึ่งใช้ใน BTS และ Siemens AG ซึ้งใช้ใน MRT, SRTET(Airport Rail Link) และการรถไฟแห่งประเทศไทย



ในรูปเป็นห้อง CTC ของสถานี Grand Central terminal ในมหานครนิวยอร์คครับ

รูปจาก http://wodumedia.com/by-rail/workers-keep-an-eye-on-train-traffic-coming-and-going-from-grand-central-terminal-from-a-master-control-room-high-atop-the-building-in-new-york-on-january-8-2013-grand-central-terminal-celebrated-i/
_________________

[KnGEA4539]

วันนี้เรามาว่ากันด้วยเรื่องของความกว้างทางซักหน่อยครับ

คำว่าทางมาตรฐาน จริงๆมันแปลตรงตัวมาจาก Standard gauge (แต่คุณภาพได้มาตราฐานไหมนั่นอีกเรื่อง) ทางกว้างมาตรฐาน เป็นทางขนาดความกว้างที่ใช้กันมากที่สุดในโลก กินส่วนแบ่ง 60%ทั่วโลก มีขนาดความกว้าง 1,435 mm (4 ft 8 1⁄2 in) โดยประเทศแรกที่ใช้คืออังกฤษ(มหาอำนาจในยุคปฏิวัติอุตสาหกรรม) ซึ่งคนแรกที่ใช้ไม่ใช่ใครอื่น จอร์จ สตีเฟนสัน บิดาแห่งรถไฟทั่วโลก

เนื่องจากยุดนั้นอังกฤษเป็นมหาอำนาจที่ชาติในยุโรปเองก็กลัวไม่น้อย ประเทศในยุโรปประเทศอื่นๆจึงต้องสร้างรางขนาดเดียวกันไว้เพื่อเชื่อมต่อกับอังกฤษ ต่อมาอังกฤษเองก็เริ่มขนสินค้าจากประเทศอาณานิคมมากขึ้น จึงมีการสร้างทางรถไฟขึ้นในประเทศอาณานิคม แต่แทนที่จะสร้างเป็นขนาด 1,435 mm อังกฤษกลับสร้างเป็น 1,067 mm (Cape gauge) กินส่วนแบ่ง 9% ทั่วโลก และ 1,000 mm (Metre gauge) กินส่วนแบ่ง 6% ทั่วโลก แทน เพื่อให้ประหยัดต้นทุนและยากต่อการซื้อรถจักรและล้อเลื่อนรวมถึงยากต่อการทำความเร็ว(สมัยนั้นรถ 2 ขนาดนี้หาซื้อยาก ต้องสั่งทำพิเศษ) แต่ก็มีประเทศที่ไม่ใช่อาณานิคมสร้างราง 2 ขนาดนี้เช่นกัน เช่น ญี่ปุ่น (รางขนาด 1,067 mm) เนื่องจากญี่ปุ่นได้ว่าจ้างวิศวกรชาวอังกฤษมาสร้างทางรถไฟ โดยวิศวกรได้เสนอ 2 ทาง คือ 1,435 mm ซึ่งได้ระยะทางสั้น และ 1,067 mm ซึ่งได้ระยะทางยาวกว่าในราคาเดียวกัน ญี่ปุ่นจึงตัดสินใจสร้าทางขนาด 1,067 mm ส่วนของประเทศไทย ในยุคแรกสร้างเป็นทางขนาด 1,435 mm

เนื่องจากเจ้ากรมรถไฟคนแรกเป็นชาวเยอรมัน แต่บริษัทที่ว่าจ้างเป็นอังกฤษ โดยทางอังกฤษไม่ค่อยพอใจเท่าไหร่ที่ไทยสร้างเป็น 1,435 mm จึงได้ทำการซื้อรถจักรจากอังกฤษแทน ต่อมาในสมัยรัชกาลที่ 6 มีการสร้างทางรถไฟสายใต้ โดยใช้ทางขนาด 1,000 mm เพื่อให้เชื่อมต่อกับมาเลเซียได้ เมื่อสร้างสะพานพระราม 6 เสร็จ จึงเริ่มมีการทยอยเปลี่ยนจาก 1,435 mm เป็น 1,000 mm ทั่วประเทศ

ส่วนประเทศยักษ์ใหญ่อีกประเทศนึงที่มีขนาดทางกว้างเป็นของตัวเองคือรัสเซีย ทางขนาดรัสเซียกว้าง 1,520 mm (Russian gauge) กินส่วนแบ่ง 17% ทั่วโลก ซึ่ีงประเทศที่ใช้ทางขนาดความกว้างนี้คือประเทศอดีตสหภาพโซเวียตทั้งหมด และขนาดที่น่าสนใจอันสุดท้าย เป็นทางขนาดที่กว้างที่สุดในโลก คือทางกว้างขนาดอินเดีย กว้าง 1,676 mm (Indian gauge) กินส่วนแบ่ง 6.67% ทั่วโลก ซึ่งมี 5 ประเทศที่ใช้คือ อินเดีย ศรีลังกา ปากีสถาน อาเจนติน่า และ ชิลี ปัจจุบันไม่ว่าทางจะกว้างเท่าไหร่ แต่ความเร็วของขบวนรถที่วิ่งในแต่ละขนาดก็ไม่ได้หนีห่างกันมาก และรถไฟในแต่ละเกจก็มีผลิตกันมากขึ้นเรื่อยๆ



รูปที่เห็นเป็นรูปแสดงถึงความกว้างทางที่มีทั้งหมดทั่วโลกมาเทียบกันครับ
รูปจาก http://en.wikipedia.org/wiki/Track_gauge
_________________

[KnGEA4539]

วันนี้เราจะมาพูดถึงความเสียหายของเพลาล้ออันเกิดจากความร้อนกันครับ ซึ่งวันนี้เราขอเสนอสิ่งที่เรียกว่า "เพลาอุ่น"

เพลาอุ่นเกิดจากการที่จาระบีในหม้อหมด ไม่มี มีน้อย ทำให้เหล็กของเพลาเกิดการเสียดสี เกิดแรงเสียดทานกับเบ้าเพลาและทำให้เกิดความร้อน และขึ้นสนิม ไม่สามารถเอาไปวิ่งทำขบวนต่อได้เพราะจะเกิดเพลาร้อนตามมา ข้อสังเกตจะอยู่ที่รอบเพลาจะมีสีแดงรอบๆอย่างในรูปที่ผมถ่ายมาครับ

ถ้าเกิดเพลาอุ่นแล้ว วิธีแก้ไขคือเปลี่ยนเพลาและหม้อจาระบีครับ ซึ่งเพลาอุ่นนั้นล้อยังสามารถหมุนได้อยู่แต่ฝืด ส่วนเพลาร้อนล้อจะฝืดจนไม่ไหมุนซึ่งจะทำให้หน้ารางและผิวล้อเสียหายอย่างหนักได้ครับ


_________________

[Wisarut]

ตอนสร้างทางจากเด่นชัยไปลำปางใหม่ๆ ใช้ทรายที่ได้จากท่าอิฐ (ใกล้ท่าเสา อุตรดิตถ์) อัดพื้นทางถาวรเพื่อลดต้นทุนการทำทาง ให้อยู่ในงบประมาณ ทำให้รถมีปัญหา ฝุ่นทรายเข้าไปเกาะตามหม้อเพลาจนรถเพลาร้อนบ่อยๆ เลบให้แก้โดยการเอาหินลงมาแทน ในทางช่วงนั้นและทำให้กระพระกำแพงเพชร ต้อง เปิดบัญชีการสร้างทางไปลำปางกันใหม่ มาปิดได้สำเร็จจริงๆก็ตอนทางไปถึงเชียงใหม่ปี 2464 โน่น

[Mongwin]

เห็นภาพเพลาสีแดงตอนแรก นึกว่าเพลาร้อนจนเหล็กเป็นสีแดงเสียอีกครับ ตกลงว่าเป็นสนิมนั่นเอง

อย่างนี้ถ้าเป็นขบวนรถไฟที่ผ่านทะเลทรายอย่างในประเทศซูดาน คงมีปัญหาแบบนี้บ่อยแน่ ๆ ครับ
http://farm4.staticflickr.com/3614/3361359112_dc3642f7a5_o.jpg

[KnGEA4539]

วันนี้จะนำสิ่งที่ไม่ค่อยได้เห็นกันบ่อยๆมาให้ดู นั่นก็คือ อุปกรณ์ช้อนล้อ

อุปกรณ์ช้อนล้อหรือเครื่องช้อนล้อ (Rerailer) เป็นอุปกรณ์สำหรับใช้ในการนำล้อรถไฟที่หลุดรางหรือตกรางไม่รุนแรงมากขึ้นมาบนราง โดยใช้หลักฟิสิกส์มาช่วย โดยมี ความชัน, โมเมนต์การหมุน และแรงดึงเป็นตัวช่วย วิธีการใช้คือนำเครื่องช้อนล้อมาวางคร่อมบนรางหน้าเพลาที่ตกราง หลังจากนั้นจึงนำหัวรถจักรอีกคันมาดึงจนล้อกลับขึ้นมาบนราง



อุปกรณ์ที่อยู่ในวงกลมแดงนั่นคืออุปกรณ์ช้อนล้อหรือเครื่องช้อนล้อครับ

แถมคลิปในการกู้ครับ




_________________

[KnGEA4539]

เจ้าสถิติโลกปัจจุบันคือใคร วันนี้เรามาดูกันดีกว่าครับ

เจ้าความเร็วสถิติโลกบนรางในปัจจุบันเป็นของประเทศฝรั่งเศส โดยรถที่เป็นเจ้าของสถิติคือรถ Alstom รุ่น TGV POS รถกำลังหมายเลข 4402 และ 4410 โดยโครงการทำลายสถิติโลกครั้งนั้นใช้ชื่อโครงการว่า V150 ซึ่งหมายถึงวิ่งเร็ว 150 เมตรต่อวินาที (V ที่ว่าก็คือตัวแปรความเร็วในวิชาฟิสิกนั้นเองครับ)

Alstom TGV POS V150 นั้นเป็นรถรุ่น POS ในตระกูล TGV ของฝรั่งเศสซึ่งผลิตเมื่อปี 2006 โดยมีแรงม้า 12900 hp และมีความเร็วสูงสุด(ตอนให้บริการ) ที่ 320 km/h ใน 1 เซตจะมีรถกำลัง 2 คันและตู้โดยสาร 8 ตู้

หลังเดินสายการผลิต TGV POS จึงมีการคิดทำโครงการ V150 ขึ้นเพื่อทดสอบเทคโนโลยีใหม่โดยในโครงการได้นำรถกำลังหมายเลข 4402 (คันนำ) และ 4410 (คันตาม) เป็นรถที่ทดสอบ และมีการดัดแปลงโดยเอาตู้ของ TGV Duplex (TGV รุ่น 2 ชั้น) 3 ตู้มาแทนที่ตู้ปกติที่มี 8 ตู้และได้มีการดัดแปลง Jacobs Bogies โดยนำมอเตอร์มาใส่ใน Jacobs Bogies ทั้ง 2 โบกี้ทำให้สามารถเรียกแรงม้าสูงสุดได้ที่ 26,300 hp

นอกจากเซตรถและโบกี้ที่ดัดแปลงแล้ว ในการทดสอบโครงการ V150 ได้มีการติดเซนเซอร์กว่า 600 จุดเพื่อวัดค่าต่างๆและใช้ล้อที่ไดมิเตอร์ใหญ่กว่าปกติ ซึ่ง TGV ปกติจะมีไดมิเตอร์ 920 mm แต่ในการทดสอบได้ใช้ล้อที่มีไดมิเตอร์ขนาด 1092 mm แทน

เส้นทางที่ใช้ทดสอบคือ High Speed Line สาย LGV Est

การทดสอบครั้งแรกเริ่มขึ้นเมื่อวันที่ 13 กุมภาพันธ์ 2007 โดยความเร็วครั้งแรกที่ TGV POS V150 ทำได้คือ 554.3 km/h และต่อมาวันที่ 3 เมษายนต์ 2007 TGV POS V150 ได้ทำความเร็วสูงสุดไว้ที่ 574.8 km/h ซึ่งเป็นสถิติโลกปัจจุบัน และสามารถทำความเร็วได้เกินเป้าหมายที่วางไว้ที่ 150 m/s โดย TGV POS V150 ได้ทำความเร็วสูงสุดไว้ที่ 159.7 m/s

การทดสอบครั้งสุดท้ายมีขึ้นในวันที่ 15 เมษายนต์ 2007 โดยครั้งนี้ทำความเร็วได้ไม่ตามเป้าหมายไว้ซึ่งทำได้แค่ 542.9 km/h

โครงการ TGV POS V150 ได้ใช้เวลากว่า 18 เดือนในการเพิ่มประสิทธิภาพ ใช้วิศวกรกว่า 300 ทีม ชั่วโมงทำงานกว่า 10,000 ชั่วโมง โดยโครงการนี้ได้กระตุ้นอุตสาหกรรมด้านระบบรางทั่วโลกเป็นอย่างมาก



รูปจาก http://www.railpictures.net/photo/227277/

คลิปความยาว 9 นาทีนี้จะได้เห็นการทำงานของวิศวกรขนส่งทางรางในโครงการทดสอบความเร็วนี้ทั้งหมดครับ


_________________

[kenshiro]

ติดตามมาจากเพจ Rail Transportation Engineering,KMITL แล้ว มาชมในเว็บต่อ

ขอบคุณที่แบ่งและรวบรวมสาระความรู้มาให้ชมครับ น้องไนท์
_________________
[ We R RFT ]

[Oonza]

ขอบคุณน้องไนท์ที่นำข้อมูลสาระดีๆเกี่ยวกับรถไฟมาให้ได้อ่านกันครับ

รอติดตามอ่านต่อนะครับ......
_________________
ว่าที่เรืออากาศตรีอ้นซ่า....