Kereta rel listrik

Kereta rel listrik (disingkat KRL)^[a] adalah jenis kereta api berpenggerak mandiri bertenaga 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.^[1] Bahkan KRL juga lebih senyap daripada kereta rel diesel atau kereta api penumpang yang ditarik oleh lokomotif. KRL dapat beroperasi pada malam hari tanpa mengganggu tidur para warga pinggiran rel. Tambahannya, desain terowongan untuk KRL 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-ganda (multiple unit) pertama kali muncul pada 1890-an.

Liverpool Overhead Railway menjadi operator pertama KRL pada 1893 dengan bermodal rangkaian dua kereta,^[2] dan kendalinya berada di kedua ujung kereta tersebut.^[3]

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: unit bermesin ujung depan/belakang, gerbong bermesin, unit pengendali ujung belakang dan unit non-pengendali ujung belakang.

Kereta dapat memiliki lebih dari satu fungsi. Motor-motor traksi pada kereta tersebut dikendalikan secara serentak.

Unit bermesin ujung depan/belakang (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.
Gerbong bermesin (Motor car) adalah jenis kereta yang dipasangi motor traksi untuk menggerakan sarana, dan biasanya dikombinasikan dengan power car untuk mencegah hubungan tegangan tinggi antarkereta.
Unit pengendali ujung belakang (Driving car) adalah kereta yang dilengkapi kabin masinis untuk mengendalikan kereta. KRL biasanya memiliki dua driving car yang berada di kedua ujungnya.
Unit non-pengendali ujung belakang (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

KRL KCIC400AF yang digunakan sebagai layanan Whoosh.

Sejumlah kereta berkecepatan tinggi yang cukup terkenal adalah KRL: Pendolino dan Frecciarossa 1000 di Italia, Shinkansen di Jepang, China Railway High-speed di Tiongkok, ICE 3 di Jerman, serta British Rail Class 395 Javelin di Britania Raya. Layanan Metroliner relasi New York–Washington yang kini telah pensiun, pertama kali dijalankan oleh Pennsylvania Railroad dan kemudian oleh Amtrak, juga menghadirkan KRL berkecepatan tinggi bernama Budd Metroliner. Bahkan Kereta Cepat Indonesia-China pun menggunakan KRL, tetapi hanya istilah KRL yang digunakan untuk KCIC400AF.

Pengembangan sel bahan bakar

Saat ini KRL bertenaga sel bahan bakar sedang dikembangkan. Bila sukses, kebutuhan listrik aliran atas maupun rel ketiga sudah tak diperlukan lagi. Contohnya, Coradia iLint, bertenaga hidrogen, dikembangkan oleh Alstom.^[4] Istilah "kereta bertenaga hidrogen" ditujukan pada kereta jenis ini.

Kereta rel baterai

Kereta Rel Baterai JR East Seri EV-E301 sedang mengisi baterai menggunakan listrik aliran atas

Banyak kereta rel baterai dijalankan di seluruh dunia. Kereta ini dapat berjalan dalam dua mode: dengan menggunakan energi baterai yang terpasang, dan dengan mengambil arus dari kabel listrik aliran atas atau rel ketiga. Dalam kebanyakan kasus, baterai dapat diisi saat mengambil arus listrik.

Perbandingan dengan lokomotif

Bila dibandingkan dengan lokomotif listrik, KRL memiliki keunggulan:^[5]

Perlajuan yang lebih tinggi, karena banyak motor yang bahu-membahu membagi beban, sehingga memungkinkan luaran daya motor total yang lebih tinggi.
Pengereman, termasuk arus Eddy, pengereman rheostatik, dan/atau regeneratif pada beberapa gandar sekaligus, dapat mencegah keausan rem (mengingat keausan dapat didistribusikan di antara banyak rem) dan memungkinkan pengereman yang lebih cepat (jarak pengereman lebih dekat).
Beban gandar berkurang, mengingat tidak perlu lagi lokomotif berat; sehingga memungkinkan struktur lebih sederhana dan lebih murah yang menggunakan lebih sedikit prasarana (seperti jembatan dan viaduk) dan biaya pemeliharaan strukturnya lebih rendah.
Mengurangi getaran tanah.
Koefisien adhesinya rendah untuk gandar berpenggeraknya, karena beratnya rendah pada gandar-gandar tersebut sehingga beratnya tidak terfokus pada lokomotif.
Tingkat redundansinya tinggi - kinerja hanya terpengaruh dengan kegagalan salah satu motor atau rem.
Tempat duduknya berkapasitas tinggi, karena tak ada lokomotif; semua kereta memiliki tempat duduk

Sementara lokomotif listrik memiliki keunggulan terhadap KRL sebagai berikut:

Memerlukan sedikit peralatan listrik sehingga biaya produksi dan pemeliharaannya bisa ditekan.
Bunyinya kurang bising dan minim guncangan di kereta penumpang, karena tak ada motor atau kotak roda gerigi pada bogie di bawah sarana

Lihat pula

Catatan

^ Dalam Inggris disebut Electric multiple unit (EMU).

Referensi

^ N. K. De (2004). Electric Drives. PHI Learning Pvt. Ltd. 8.4 "Electric traction", p.84. ISBN 9788120314924.
^ "Liverpool Overhead Railway motor coach number 3, 1892". National Museums Liverpool. Diakses tanggal 2011-01-21. This is one of the original motor coaches which has electric motors mounted beneath the floor, a driving cab at one end and third class accommodation with wooden seats.
^ Frank Sprague (18 January 1902). "Mr Sprague answers Mr Westinghouse". The New York Times. Diakses tanggal 16 June 2012.
^ "What you need to know about Alstom's hydrogen-powered Coradia iLint - Global Rail News". globalrailnews.com. 24 October 2017.
^ Hata, Hiroshi. "What Drives Electric Multiple Units?" (PDF). Railway Technology Today.

Pranala luar

[1] Dalam Inggris disebut Electric multiple unit (EMU).

[2] N. K. De (2004). Electric Drives. PHI Learning Pvt. Ltd. 8.4 "Electric traction", p.84. ISBN 9788120314924.

[3] "Liverpool Overhead Railway motor coach number 3, 1892". National Museums Liverpool. Diakses tanggal 2011-01-21. This is one of the original motor coaches which has electric motors mounted beneath the floor, a driving cab at one end and third class accommodation with wooden seats.

[4] Frank Sprague (18 January 1902). "Mr Sprague answers Mr Westinghouse". The New York Times. Diakses tanggal 16 June 2012.

[5] "What you need to know about Alstom's hydrogen-powered Coradia iLint - Global Rail News". globalrailnews.com. 24 October 2017.

[6] Hata, Hiroshi. "What Drives Electric Multiple Units?" (PDF). Railway Technology Today.

[a]

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]