जमीनी स्तर पर विद्युत आपूर्ति

ग्राउंड-लेवल पावर सप्लाई, जिसे सरफेस करंट कलेक्शन के रूप में भी जाना जाता है या, फ्रेंच में,  एलिमेंटेशन पार ले सोल  (जमीन के माध्यम से फीडिंग), एक अवधारणा और तकनीकों का समूह है, जिसके तहत विद्युत् वाहन व्यक्तिगत रूप से ग्राउंड लेवल पर इलेक्ट्रिक पावर एकत्र करते हैं। अधिक सामान्य अतिरिक्त रेखाों के बजाय संचालित खंड। ग्राउंड-लेवल बिजली आपूर्ति का उपयोग मुख्य रूप से सौंदर्य कारणों से किया गया है। 2010 के अंत के दौरान यह ओवरहेड लाइनों की तुलना में अधिक किफायती हो गया है।

ग्राउंड-लेवल बिजली आपूर्ति प्रणालियाँ ट्राम#इलेक्ट्रिक की शुरुआत में वापस आती हैं, जिनमें से कुछ ऐसी शुरुआती प्रणालियाँ हैं जो #प्रारंभिक प्रणालियों का उपयोग करती हैं। 21वीं सदी की शुरुआत के बाद से, #Alstom APS, #Ansaldo Tramwave, #CAF ACR, #Elways, और अन्य जैसी नई प्रणालियाँ शुरू की गई हैं, जो पुरानी प्रणालियों की कुछ सीमाओं और खतरों को दूर करने के लिए आधुनिक तकनीक का उपयोग करती हैं, और बसों, ट्रकों और विधुत गाड़ियाँ के लिए बिजली की आपूर्ति करते हैं। संधारित्र और बैटरी चालित प्रणालियों की बढ़ी हुई दक्षता और ऊर्जा घनत्व के साथ, जमीनी स्तर की बिजली आपूर्ति प्रणालियों का उपयोग बैटरी को चार्ज करने के लिए लाइन के छोटे हिस्से में किया जाता है, उदाहरण के लिए केवल बसों और ट्रेनों के स्टेशन स्टॉप के दौरान।

प्रारंभिक प्रणालियाँ
नाली वर्तमान संग्रह प्रणाली को 1881 की शुरुआत में ग्रॉस-लिक्टरफेल्ड ट्रामवे के साथ लागू किया गया था। सिस्टम मुख्य रूप से एक चैनल, या नाली से बना है, जो सड़क मार्ग के नीचे खोदा गया है; कंड्यूट या तो रनिंग रेल्स के बीच स्थित होता है, बहुत हद तक केबल कार (रेलवे) के लिए केबल के रूप में, या किसी रेल के नीचे; एक कार एक हल से जुड़ी होती है जो नाली के माध्यम से चलती है और नाली के किनारों पर दो इलेक्ट्रिक रेल से कार की इलेक्ट्रिक मोटर तक बिजली पहुंचाती है। रेल लाइनों को स्विच करने के बाद हल को मैन्युअल रूप से कारों से जोड़ा और अलग किया गया। बुडापेस्ट में ट्राम ने 1887 में एक कंड्यूट करंट कलेक्टर सिस्टम का परीक्षण किया। ओवरहेड लाइनों को सौंदर्य संबंधी कारणों से सार्वजनिक विरोध का सामना करना पड़ा, इसलिए ठेकेदार सीमेंस गतिशीलता। हल डाला जाना है और नाली के दोनों ओर इंसुलेटर द्वारा पकड़े गए तारों के साथ विद्युत संपर्क बनाना है। प्रणाली का उपयोग यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका के कई शहरों में किया गया था, जहां इसे बुडापेस्ट प्रणाली के रूप में जाना जाता था। प्रणाली आम तौर पर सुरक्षित थी, लेकिन कीचड़ और गंदगी से भर जाती थी। नाली की खुदाई की लागत के कारण कुछ वर्षों के भीतर प्रणाली पक्ष से बाहर हो गई, और आम तौर पर ओवरहेड लाइनों के साथ इसे बदल दिया गया। स्टड संपर्क प्रणाली 1899 से 1921 तक लागू किए गए थे। आविष्कारक डोल्टर और डायटो द्वारा सिस्टम का उपयोग टूर्स, पेरिस और इंग्लैंड के कई शहरों में किया गया था। अंतराल पर सड़क में स्थापित स्टड से बिजली की आपूर्ति की जाती थी, जो यात्रा करने वाली कारों से संपर्क जूते या संपर्क स्की से जुड़ी होती थी। स्टड सड़क की सतह के साथ अपने शीर्ष फ्लश के साथ सिलेंडर थे। नीचे एक स्विच मैकेनिज्म था जो स्टड के शीर्ष के साथ एक विद्युत संबंध बनाता था जब इसके नीचे एक मजबूत इलेक्ट्रोमैग्नेट वाली कार इसके ऊपर से गुजरती थी। डायटो स्विच में पारा होता है, जो अक्सर सिलेंडर के किनारे लीक या चिपक जाता है और उजागर शीर्ष को विद्युतीकृत रखता है। डोल्टर स्विच में पिवट आर्म्स का इस्तेमाल होता था, जो विद्युतीकृत स्थिति में फंस जाता था। इसी तरह की प्रणाली मोनाको में थॉमसन-ह्यूस्टन द्वारा 1898 से 1903 तक और 1903 से 1908 तक किंग चार्ल्स ब्रिज पर प्राग में फ्रांटिसेक क्रेज़िक द्वारा संचालित की गई थी। सुरक्षा मुद्दों के कारण स्टड संपर्क प्रणालियां अल्पकालिक थीं। नाली वर्तमान संग्रह प्रणाली का उपयोग मोनाको, ड्रेसडेन, प्राग, टूर्स, वाशिंगटन और लंदन सहित कई प्रमुख शहरों में किया गया था। लेकिन रखरखाव के मुद्दों और सड़क सुरक्षा के मुद्दों को सामने रखा। 1958 में डीकमीशन होने तक बोर्डो कंड्यूट सिस्टम ऑपरेशन में आखिरी रहा। 40 वर्षों तक, इन प्रणालियों को फिर से शुरू नहीं किया गया क्योंकि वे आधुनिक सुरक्षा मानकों को पूरा नहीं करते थे।

आधुनिक प्रणालियाँ
1970 के दशक से 1990 के दशक तक कई जमीनी स्तर की बिजली आपूर्ति प्रणालियाँ विकसित की गईं, लेकिन विश्वसनीयता और सुरक्षा मुद्दों के कारण व्यावसायीकरण तक पहुंचने में विफल रहा। आधुनिक सुरक्षा मानकों के लिए विकसित पहली जमीनी स्तर की बिजली आपूर्ति प्रणाली #Ansaldo Stream थी। एक प्रतिस्पर्धी प्रणाली के बाद, #Alstom APS, 2003 में पहली व्यावसायिक रूप से कार्यान्वित प्रणाली बन गई, जमीनी स्तर की बिजली आपूर्ति प्रणालियों के व्यावसायिक कार्यान्वयन का प्रसार हुआ है। 2010 के अंत के दौरान, ग्राउंड-लेवल पावर सप्लाई सिस्टम ओवरहेड लाइन सिस्टम की तुलना में अधिक लागत प्रभावी हो गए हैं।

इलेक्ट्रिक रोड सिस्टम
इलेक्ट्रिक सड़कें ड्राइविंग करते समय इलेक्ट्रिक वाहनों को शक्ति और चार्ज करती हैं। स्वीडन ने इलेक्ट्रिक रोड सिस्टम का परीक्षण किया है जो ट्रकों और इलेक्ट्रिक कारों की बैटरी को चार्ज करता है, और परीक्षण किए गए सिस्टम में 2017 के बाद से परीक्षण किए गए दो ग्राउंड-लेवल पावर सप्लाई सिस्टम हैं, Elways-Evias द्वारा इन-रोड रेल और Elonroad द्वारा ऑन-रोड रेल। परीक्षण किए गए ओवरहेड लाइन सिस्टम और इंडक्टिव चार्जिंग # डायनेमिक चार्जिंग सिस्टम की तुलना में दोनों सिस्टम अधिक किफायती पाए गए। इन-रोड रेल प्रणाली को रेल के एक संचालित खंड पर यात्रा करने वाले प्रति वाहन 800 kW तक पहुंचाने की योजना है, और यह प्रणाली चार परीक्षण प्रणालियों में सबसे अधिक लागत प्रभावी होने का अनुमान है। नई प्रणाली के सुरक्षित होने की उम्मीद है, रेल के खंडों को तभी संचालित किया जाएगा जब कोई वाहन उनके ऊपर से गुजर रहा हो। खारे पानी में डूबे रहने के दौरान रेल का परीक्षण किया गया और पैदल चलने वालों के लिए सुरक्षित पाया गया। इलेक्ट्रिक रोड सिस्टम पर फ्रांसीसी पारिस्थितिकीय कार्य समूहों में से एक के सह-निदेशक ने कहा कि रेल-आधारित ईआरएस सबसे फायदेमंद हैं, हालांकि विशिष्ट रेल प्रौद्योगिकी को अभी तक मानकीकृत किया जाना है। फ़्रांस 2035 तक 8,800 किलोमीटर तक फैली विद्युत सड़क प्रणाली में 30 से 40 अरब यूरो का निवेश करने की योजना बना रहा है। इलेक्ट्रिक रोड प्रौद्योगिकियों के मूल्यांकन के लिए दो निविदाओं की घोषणा 2023 तक होने की उम्मीद है। ग्राउंड-लेवल बिजली आपूर्ति प्रौद्योगिकियों को इलेक्ट्रिक सड़कों के लिए सबसे संभावित उम्मीदवार माना जाता है।

मानकीकरण
एल्सटॉम, एलोनरोड और अन्य कंपनियों ने 2020 में जमीनी स्तर की बिजली आपूर्ति वाली इलेक्ट्रिक सड़कों के लिए एक मानक का मसौदा तैयार करना शुरू कर दिया है। यूरोपीय आयोग ने 2021 में इलेक्ट्रिक रोड सिस्टम के नियमन और मानकीकरण के लिए एक अनुरोध प्रकाशित किया। कुछ ही समय बाद, पारिस्थितिक संक्रमण मंत्रालय (फ्रांस) के एक कार्यकारी समूह ने स्वीडन, जर्मनी, इटली, नीदरलैंड, स्पेन, पोलैंड और अन्य के साथ तैयार किए गए एक यूरोपीय विद्युत सड़क मानक को अपनाने की सिफारिश की। रेल इलेक्ट्रिक रोड सिस्टम (ईआरएस) द्वारा संचालित वाहन पर बिजली के उपकरणों के लिए पहला मानक, इलेक्ट्रोटेक्निकल मानकीकरण तकनीकी मानक 50717 के लिए यूरोपीय समिति, 2022 के अंत में अनुमोदित किया गया है। जमीनी स्तर की बिजली आपूर्ति के लिए पूर्ण इंटरऑपरेबिलिटी और एक एकीकृत और इंटरऑपरेबल समाधान सहित निम्नलिखित मानकों को 2024 के अंत तक प्रकाशित किया जाना निर्धारित है, जिसमें सड़क में एम्बेडेड प्रवाहकीय रेलों के माध्यम से संचार और बिजली आपूर्ति के लिए पूर्ण विनिर्देशों का विवरण दिया गया है।

अंसाल्डो स्ट्रीम
विकसित की जाने वाली पहली आधुनिक भू-स्तरीय बिजली आपूर्ति प्रणाली :it:Stream (trasporti) प्रणाली है। STREAM एक परिवर्णी शब्द है जो Sistema di TRasporto Elettrico ad Attrazione magnetica के लिए है, जिसका अर्थ है चुंबकीय आकर्षण द्वारा विद्युत परिवहन की प्रणाली। सिस्टम इंसुलेटिंग कम्पोजिट फाइबरग्लास सामग्री से बनी सड़क में एक चैनल का उपयोग करता है जिसमें एक लचीली तांबे की पट्टी होती है; एक विशेष चुंबकीय संपर्क जूता के साथ चैनल के ऊपर से गुजरने वाला वाहन कंडक्टर को सतह पर उठाता है, जिससे वाहन को शक्ति प्रवाहित होती है। पट्टी के खंड तभी संचालित होते हैं जब कोई वाहन उनके ऊपर से गुजरता है। प्रणाली 1994 में विकसित की गई थी और 1998 में एक सार्वजनिक ट्राम लाइन पर परीक्षण किया गया, जिसे अंततः 2012 में नष्ट कर दिया गया था।

एल्सटॉम एपीएस
एल्सटॉम एपीएस रनिंग रेल के बीच स्थित एक तीसरी रेल का उपयोग करता है, जिसे विद्युत रूप से 11-मीटर खंडों में विभाजित किया गया है। ये खंड स्वचालित रूप से रेडियो नियंत्रण द्वारा चालू या बंद हो जाते हैं, चाहे कोई ट्राम उनके ऊपर से गुजर रहा हो, जिससे अन्य सड़क उपयोगकर्ताओं के लिए कोई जोखिम समाप्त हो जाता है। ट्राम में दो संग्राहक जूते होते हैं, और रेल के दो खंड किसी भी समय सक्रिय होते हैं, ताकि खंडों के बीच से गुजरते समय बिजली की रुकावट से बचा जा सके। एपीएस को इनोरेल द्वारा विकसित किया गया था, जो स्पाई बैटिग्नोलस की सहायक कंपनी थी, लेकिन जब स्पाई को एमेक फोस्टर व्हीलर द्वारा अधिग्रहित किया गया था, तब उसे एल्सटॉम को बेच दिया गया था। यह मूल रूप से बोर्डो ट्रामवे के लिए बनाया गया था, जिसका निर्माण 2000 से किया गया था और 2003 में खोला गया, यह पहला आधुनिक वाणिज्यिक ग्राउंड-लेवल पावर सप्लाई सिस्टम बन गया। 2011 से, दुनिया भर के कई अन्य शहरों में प्रौद्योगिकी का उपयोग किया गया है। एल्स्टॉम ने आगे चलकर बसों और अन्य वाहनों में उपयोग के लिए प्रणाली विकसित की, जिसे वह एल्स्टॉम एसआरएस कहते हैं। एल्सटॉम एसआरएस को बर्फ के हल के साथ संगतता के लिए और बर्फ, बर्फ, नमक और संतृप्त नमकीन के संपर्क में सुरक्षा के लिए परीक्षण किया गया है।

सीएएफ एसीआर
Construcciones y Auxiliar de Ferrocarriles (CAF) ने 2007 में Seville में अपने Acumulador de Carga Rápida (ACR) ग्राउंड-लेवल पावर सप्लाई सिस्टम का परीक्षण किया। सेविले कैथेड्रल के आसपास मेट्रोसेंट्रो (सेविले) के अनुभागों को एसीआर ग्राउंड-लेवल बिजली आपूर्ति प्रणाली में परिवर्तित कर दिया गया था। एसीआर की पहली व्यावसायिक स्थापना 2011 में मेट्रोसेंट्रो को आपूर्ति की गई उरबोस ट्राम पर थी, जिससे कैथेड्रल के चारों ओर ओवरहेड लाइनों को स्थायी रूप से हटाने की अनुमति मिली। ज़रागोज़ा ट्राम की लाइन 1|ट्रांविया डी ज़रागोज़ा ने भी एसीआर का उपयोग किया है क्योंकि इसका दूसरा निर्माण चरण 2013 में पूरा हो गया था। एसीआर के उपयोग से शहर के ऐतिहासिक केंद्र में ओवरहेड लाइनों की स्थापना से बचा गया। ACR को ऑस्ट्रेलिया में न्यूकैसल लाइट रेल और लक्समबर्ग में ट्राम में शामिल किया गया था|लक्समबर्ग की नई ट्राम प्रणाली।

अंसाल्डो ट्रामवेव

 * 1) Ansaldo स्ट्रीम से व्युत्पन्न और इतालवी कंपनी Ansaldo STS (जो बाद में हिताची रेल STS बन गई) द्वारा विकसित, Ansaldo TramWave ग्राउंड-लेवल पावर सप्लाई सिस्टम ने 2017 में चीन में झुहाई लाइन 1 के पहले चरण में ट्राम के उद्घाटन के साथ सफलतापूर्वक व्यावसायिक अनुप्रयोग में प्रवेश किया। . ट्राम जमीनी स्तर की बिजली आपूर्ति प्रौद्योगिकी को अपनाने वाली पहली पूरी तरह से लो-फ्लोर ट्राम प्रणाली है। बाद में 2017 में, पश्चिमी उपनगरीय रेखा, बीजिंग में बीजिंग सबवे को अंसाल्डो से उसी तकनीक के साथ खोला गया। प्रौद्योगिकी को सीआरआरसी डालियान को लाइसेंस दिया गया है और सभी प्रौद्योगिकियों को चीन में स्थानांतरित कर दिया गया है।