Page 12 - วิศวกรรมสาร ปีที่ 78 ฉบับที่ 2 เมษายน - มิถุนายน 2568

การมุ่งสู่การปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ของระบบขนส่งทางราง

มอเตอร์ขับเคลื่อน มีข้อดีคือเสียงเงียบ ไม่มีการปล่อยมลพิษจากตัวรถ และมีประสิทธิภาพ
สูง ปัจจุบันรถไฟความเร็วสูงในหลายประเทศ เช่น Shinkansen ของญี่ปุ่น หรือ TGV ของ
ฝรั่งเศส ใช้ระบบไฟฟ้าแรงสูงแบบ AC 25 kV ซึ่งสนับสนุนการวิ่งด้วยความเร็วสูงและ
ปล่อยมลพิษน้อยลงเมื่อระบบไฟฟ้ามาจากพลังงานสะอาด [6]

1.4 ยุคพลังงานสะอาด (ศตวรรษที่ 21)
ในศตวรรษที่ 21 ระบบรถรางเริ่มน�าเทคโนโลยีสะอาดรูปแบบใหม่มาใช้งานเพื่อลด
คาร์บอน รถรางพลังงานไฮโดรเจน เช่น Alstom Coradia iLint [7] ใช้เซลล์เชื้อเพลิง
ในการผลิตกระแสไฟฟ้าจากปฏิกิริยาเคมีระหว่างไฮโดรเจนกับออกซิเจน และปล่อยเพียง
ไอน�้า จึงเหมาะส�าหรับเส้นทางชนบทที่ไม่มีไฟฟ้า ส่วนรถรางพลังงานแบตเตอรี่ใช้แบตเตอรี่
ลิเธียมไอออนในการเก็บและจ่ายพลังงาน โดยสามารถชาร์จจากสถานีหรือสายไฟระหว่าง

ทางได้ [8] นอกจากนี้ยังมีโครงการรถรางพลังงานแสงอาทิตย์ เช่น Riding Sunbeams
ในสหราชอาณาจักร หรือ Byron Bay Solar Train ในออสเตรเลีย ที่แสดงให้เห็นถึง
ศักยภาพในการผนวกพลังงานหมุนเวียนเข้ากับระบบรถไฟสมัยใหม่เพื่อความยั่งยืน และ
มีบทบาทส�าคัญในการบรรลุเป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืน

3. ระบบการจ่ายก�าลังไฟฟ้าส�าหรับรถรางไฟฟ้า

3.1 รถรางไฟฟ้ากระแสตรง
รถรางไฟฟากระแสตรงเป็นที่นิยมใช้ในเขตเมืองเพื่อขนส่งผู้โดยสารและในบางประเทศ
แบบดีเซล-ไฟฟ้า กล่าวคือ เครื่องยนต์ดีเซล มีใช้ส�าหรับเดินทางระหว่างเมือง ซึ่งระดับแรงดันไฟฟ้าที่นิยมใช้คือ 750 V ส�าหรับรถราง
ขับเครื่องก�าเนิดไฟฟ้าที่จ่ายพลังงานให้กับ ไฟฟ้าที่ใช้ในเขตเมือง ส่วนระดับแรงดัน 1500 V และ 3000 V ส�าหรับรถรางไฟฟ้าระหว่าง

มอเตอร์ขับเคลื่อน ข้อดีคือสามารถใช้งาน เมืองเนื่องจากมีระยะทางที่ไกลกว่า การจ่ายไฟฟ้าให้รถรางไฟฟ้าสามารถท�าได้หลายวิธี
ได้ในทุกเส้นทางโดยไม่ต้องพึ่งพาสายไฟฟ้า เช่น การใช้รางที่สาม (Third rail) การใช้ตัวน�าสัมผัสแบบพาดอากาศ (Overhead wire)
และมีประสิทธิภาพพลังงานสูงกว่ารถจักร เป็นต้น [9]
ไอน�้า แต่ยังคงมีการปล่อยก๊าซ CO และ
2
เสียงรบกวนพอสมควร [5]
ส่วนประกอบหลักของระบบการจ่ายกำาลังไฟฟ้าของรถรางไฟฟ้า
1.3 ยุคไฟฟ้า กระแสตรงมีดังนี้
(ปลายศตวรรษที่ 19 1. สถานีไฟฟ้า (Feeder substation)

ถึงปัจจุบัน) 2. หม้อแปลงไฟฟ้ากำาลัง (Power transformer) และหม้อแปลง
ระบบรถรางไฟฟ้าเริ่มต้นในรูปแบบรถ ขับเคลื่อน (Traction transformer)

รางในเมืองช่วงปลายคริสต์ศตวรรษ 3. อุปกรณ์เรียงกระแส (Rectifier)
ที่ 19 และพัฒนาอย่างรวดเร็วในศตวรรษ 4. สวิตช์เกียร์ (Switch gears)
ที่ 20 โดยเฉพาะในยุโรป ญี่ปุ่น และจีน 5. รางที่สามหรือตัวนำาสัมผัสแบบพาดอากาศ
รถรางไฟฟ้าใช้พลังงานจากสายไฟเหนือศีรษะ 6. วงจรกระแสย้อนกลับ (Return circuit)
หรือรางที่สามเพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับ

12 ปีที่ 78 ฉบับที่ 2 เมษายน - มิถุนายน 2568 l วิศวกรรมสาร