Kereta rel listrik

Kereta Liverpool Overhead Railway, dipajang di Museum Liverpool

Purwarupa KRL JNR 201 di Stasiun Harajuku, Tokyo, 13 Mei 1979. Bersebelahan dengannya adalah KRL seri 103 Jalur Yamanote melintas langsung

Kereta rel listrik (KRL) adalah jenis kereta rel yang ditenagai oleh listrik. Karena KRL tidak memerlukan lokomotif, motor traksi akan dipasang pada salah satu atau beberapa keretanya dalam satu rangkaian. KRL teridiri atas dua atau lebih kereta yang dirangkai secara semipermanen, tetapi dapat juga berupa unit tunggal. Mayoritas operasinya adalah untuk penumpang, khususnya untuk para penglaju, tetapi ada juga yang dijadikan sebagai kereta pos.

KRL cukup populer untuk armada komuter dan perkotaan karena perlajuannya cepat dan bebas polusi. Bahkan KRL juga kurang bising daripada kereta rel diesel atau kereta api lokomotif. KRL dapat beroperasi pada malam hari tanpa mengganggu tidur para warga pinggiran rel. Tambahannya, desain terowongan untuk KRD cukup sederhana karena tidak perlu lagi lubang angin untuk mengeluarkan asap, meski ada beberapa yang harus didesain ulang untuk mengakomodasi peralatan kelistrikannya.

Sejarah

Sistem kendali unit-banyak (multiple unit) pertama kali muncul pada 1890-an.

Liverpool Overhead Railway menjadi operator pertama KRL pada 1893 dengan bermodal rangkaian dua kereta, dan kendalinya berada di kedua ujung kereta tersebut.

Sistem kendali traksi KRL dikembangkan oleh Frank Sprague dan pertama kali diterapkan dan diuji oleh South Side Elevated Railroad (sekarang bagian dari Chicago 'L') tahun 1897. Pada 1895, Sprague menurunkan penemuan dan produksi sistem kendali DC elevator, dengan menemukan sistem kendali unit-banyak untuk operasi KRL. Hal ini dipercepat dengan pembangunan jalur kereta listrik di seluruh dunia. Setiap kereta pada KRL memiliki motor traksinya sendiri-sendiri: melalui relai kendali motor di setiap kereta yang mendapatkan energi dari kabel melalui kereta depan, kemudian seluruh motor traksi di bawah kereta dikendalikan secara serentak.

Jenis

Kereta-kereta yang membentuk satu set KRL lengkap umumnya dikelompokkan berdasarkan fungsinya menjadi empat jenis: power car, motor car, driving car, dan trailer car. Kereta dapat memiliki lebih dari satu fungsi. Motor-motor traksi pada kereta tersebut dikendalikan secara serentak.

• Power car adalah jenis kereta dipasangi peralatan kelistrikan untuk menghantarkan listrik dari prasarana KRL, misalnya sepatu kontak untuk rel ketiga atau pantograf untuk listrik aliran atas, beserta trafo.
• Motor car adalah jenis kereta yang dipasangi motor traksi untuk menggerakan sarana, dan biasanya dikombinasikan dengan power car untuk mencegah hubungan tegangan tinggi antarkereta.
• Driving car adalah kereta yang dilengkapi kabin masinis untuk mengendalikan kereta. KRL biasanya memiliki dua driving car yang berada di kedua ujungnya.
• Trailer car adalah setiap kereta yang tidak masuk dalam ketiga jenis di atas, karena tidak dilengkapi peralatan khusus, dan hanya berupa kereta penumpang biasa

Dalam sistem rel ketiga (listrik aliran bawah), sarana di kedua ujungnya dapat dipasangi sepatu kontak dengan motor car menerima arusnya melalui hubungan intra-unit.

Banyak rangkaian KRL 2 kereta menjadi pasangan kembar. Ketika kedua unitnya tergolong driving-motor cars, peralatan tambahan lain seperti kompresor, aki dan pengisi daya, peralatan kendali dan traksinya, dibagi sama rata di antara dua kereta dalam rangkaian. Karena kereta tidak mampu beroperasi tanpa pasangannya, rangkaian ini dirangkai permanen dan hanya dipisah bila menjalani perbaikan berkala. Keuntungannya, mampu menghemat bobot dan biaya dibandingkan kereta unit tunggal (karena mengurangi separuh peralatan tambahan yang diperlukan per set) sekaligus memungkinkan semua kereta diberi tenaga, tidak seperti kombinasi motor-trailer cars. Setiap kereta hanya memiliki satu kabin masinis, yang terletak satu di kedua ujung pasangan sehingga menghemat ruang dan biaya pembuatan kabin. Kerugiannya adalah kurang fleksibel, karena rangkaian harus dibuat dua kereta, dan kegagalan salah satu sarana dapat membuat rangkaian menjadi tidak siap operasi.

Sebagai kereta kecepatan tinggi

Some of the more famous electric multiple units in the world are high-speed trains: the Italian Pendolino and Frecciarossa 1000, Shinkansen in Japan, the China Railway High-speed in China, ICE 3 in Germany, and the British Rail class 395 Javelin. The retired New York–Washington Metroliner service, first operated by the Pennsylvania Railroad and later by Amtrak, also featured high-speed electric multiple-unit cars, known as the Budd Metroliner.

Pengembangan sel bahan bakar

EMUs powered by fuel cells are under development. If successful, this would avoid the need for an overhead line or third rail. An example is Alstom’s hydrogen-powered Coradia iLint. The term hydrail has been coined for hydrogen-powered rail vehicles.

Kereta rel baterai

Many battery electric multiple units are in operation around the world, with the take up being strong. Many are bi-modal taking energy from onboard battery banks and line pickups such as overhead wires or third rail. In most cases the batteries are charged via the electric pickup when operating on electric mode.

Perbandingan dengan lokomotif

EMUs, when compared with electric locomotives, offer:

• Higher acceleration, since there are more motors sharing the same load, more motors allows for a higher total motor power output
• Braking, including Eddy current, rheostatic and/or regenerative braking on multiple axles at once, greatly reducing wear on brake parts (as the wear can be distributed among more brakes) and allowing for faster braking (lower/reduced braking distances)
• Reduced axle loads, since the need for a heavy locomotive is eliminated; this in turn allows for simpler and cheaper structures that use less material (like bridges and viaducts) and lower structure maintenance costs
• Reduced ground vibrations, due to the above
• Lower adhesion coefficients for driving (powered) axles, due to lower weight on these axles; weight is not concentrated on a locomotive
• A higher degree of redundancy - performance is only minimally affected following the failure of a single motor or brake
• Higher seating capacity, since there is no locomotive; all cars can contain seats.

Electric locomotives, when compared to EMUs, offer:

• Less electrical equipment per train resulting in lower train manufacturing and maintenance costs
• Easily allows for lower noise and vibration in passenger cars, since there are no motors or gearboxes on the bogies below the cars

Lihat pula

• Kereta rel diesel
• Kereta rel elektrodiesel
• Kereta rel baterai