Лондонская "труба" (почему там четыре рельса)

История развития подвижного состава Лондонского метрополитена столь же сложна, сколь и сама история развития лондонской подземки.

Значительное число моделей поездов использовалось и используется для перевозки пассажиров, начиная с поездов на локомотивной тяге и заканчивая современными электропоездами.

Лондонский метрополитен — старейший в мире.

Его первая линия, построенная компанией Metropolitan Railway, открылась в 1863 году.

Поезда метро Лондона бывают двух размеров: маленькие поезда для глубокого метро и поезда побольше для линий неглубокого заложения, чьи габаритные размеры сходны со стандартными габаритными размерами британских пассажирских поездов.

Габаритные размеры могут варьироваться в зависимости от типов и серий составов, но главной отличительной характеристикой для небольших поездов является способность ездить по туннелям диаметром около 13 футов (3,96 метров).

Точные диаметры туннелей на разных линиях могут отличаться.

Наглядная демонстрация двух типов лондонских метропоездов.

Жители города называют подземку «tube» (труба), как раз по тоннелю для линий глубокого заложения.

Ещё одна хитрость, которую можно заметить–Лондонский метрополитен одна из немногих железнодорожных сетей мира, которые используют систему т. н. «четвёртого контактного рельса».

По дополнительному рельсу проходит обратный ток, а не как обычно, по ходовым рельсам.

Изолированный возврат тягового тока позволял определять положение поезда с помощью рельсовых цепей постоянного тока и уменьшал любые токи утечки на землю, которые могли повлиять на трубопроводы, телефонные кабели или чугунные футеровки туннелей.

На контактный рельс подаётся напряжение +420 В постоянного тока, а на «четвёртый рельс», который расположен по центру между рельсами подаётся напряжение в -210 В постоянного тока, всего в сумме тяговое напряжение составляет 630 В постоянного тока.

На тех линиях, на которых также используются поезда с системой «трёх рельсов» на контактный рельс подаётся напряжение в 630 В постоянного тока, а на «четвёртый рельс» 0 В.

Изолятор на третьем рельсе больше в два раза, чем на четвёртом.

Положительный рельс на 3 дюйма выше ходовых рельсов, а отрицательный рельс на 1,5 дюйма выше.

Таким образом, положительные изоляторы в два раза превышают высоту отрицательных и, следовательно, имеют примерно в два раза большее сопротивление утечке на землю, и напряжения устанавливаются пропорционально.

Что интересно, начиная с 2016 года, участки верхней сети переводят на более распространённое напряжение в мире 750 В и на участках с четырьмя рельсами подают соответственно пропорции +500 В и–250 В.

То есть причиной изначального использования схемы с двумя контактными рельсами считают то, что ходовые рельсы у них электрически не изолированы от чугунных тюбингов и если пустить по ним возвратный ток, тоннель будет корродировать.