Lokomotif listrik
Sejarah > Arus searah

Lokomotif listrik pertama yang diketahui diproduksi pada tahun 1837 oleh kimiawan Robert Davidson dari Aberdeen, dan ditenagai oleh sel-sel galvanik (baterai/aki). Davidson kemudian membangun lokomotif yang lebih besar bernama Galvani, dipamerkan di Pameran Masyarakat Seni Kerajaan Skotlandia (Royal Scottish Society of Arts) pada tahun 1841. Kendaraan tujuh ton ini memiliki dua motor penggerak digerakkan langsung, dengan elektromagnet permanen bekerja pada batang besi yang terpasang pada silinder kayu di setiap poros, dan komutator sederhana. Lokomotif ini sanggup menghela beban enam ton dengan kecepatan empat mil per jam (6 kilometer per jam) untuk jarak 1+1⁄2 mil (2,4 kilometer) . Lokomotif itu diuji di Edinburgh dan Glasgow Railway pada bulan September tahun berikutnya, tetapi daya yang terbatas dari baterai mencegah penggunaannya secara umum. Lokomotif ini dirucat oleh pekerja kereta api, yang melihatnya sebagai ancaman bagi keamanan pekerjaan mereka.
Kereta rel listrik penumpang pertama diciptakan oleh Werner von Siemens di Berlin pada tahun 1879. Lokomotif itu digerakkan oleh motor series-wound 2,2 kW. Rangkaian KRL tersebut terdiri dari lokomotif dan tiga kereta penumpang dan menjangkau kecepatan 13 km/jam. Selama empat bulan, kereta ini membawa 90.000 penumpang di jalur melingkar sepanjang 300 meter (984 kaki). Listrik 150 V DC dipasok melalui rel ketiga terisolasi di antara trek. Rol kontak digunakan untuk menghantarkan arus listrik. Jalur trem listrik pertama di dunia dibuka di Lichterfelde dekat Berlin, Jerman, pada tahun 1881, dibangun oleh Werner von Siemens. Kereta Listrik Volk (Volk's Electric Railway) dibuka pada 1883 di Brighton. Juga pada tahun 1883, jalur trem Mödling dan Hinterbrühl dibuka di dekat Wina di Austria. Jalur ini adalah yang pertama di dunia dalam layanan reguler yang ditenagai dari kabel LAA. Lima tahun kemudian, jalur trem troli listrik AS dipelopori pada 1888 di Richmond Union Passenger Railway, menggunakan peralatan yang dirancang oleh Frank J. Sprague.
Banyak perkembangan awal penggerak listrik didorong oleh meningkatnya penggunaan terowongan, khususnya di daerah perkotaan. Asap dari lokomotif uap sangat berbahaya bagi lingkungan dan pemerintah kota semakin cenderung untuk melarang penggunaannya menurut batas yang ditetapkan. Jalur bawah tanah pertama yang dibangun dengan elektrifikasi adalah City and South London Railway, diilhami oleh klausul dalam tindakan yang memungkinkannya melarang penggunaan tenaga uap. Dibuka pada tahun 1890, menggunakan lokomotif listrik yang dibuat oleh Mather dan Platt. Listrik dengan cepat menjadi tenaga pilihan untuk kereta bawah tanah, mengikuti penemuan sistem kerja multiple-unit oleh Sprague pada tahun 1897. Angkutan cepat baik permukaan maupun layang umumnya tetap menggunakan uap sampai dipaksa untuk diubah sesuai peraturan.
Penggunaan elektrifikasi pertama pada lintas utama adalah pada jalur empat mil dari Baltimore Belt Line dari Baltimore and Ohio Railroad (B&O) pada tahun 1895 yang menghubungkan bagian utama B&O ke jalur baru ke New York melalui serangkaian terowongan di sekitar tepi pusat kota Baltimore. Rel paralel di Pennsylvania Railroad telah menunjukkan bahwa asap batu bara dari lokomotif uap akan menjadi masalah operasi utama dan gangguan publik. Tiga kereta bergandar Bo+Bo pada awalnya digunakan, dijalankan di ujung selatan dari bagian yang dielektrifikasi; ketiganya dirangkai pada lokomotif dan menariknya melalui terowongan. Jalur kereta api di pintu gerbang New York City membutuhkan terowongan yang sama dan masalah asap sangat akut di sana. Tabrakan kereta api di terowongan Park Avenue pada tahun 1902 menyebabkan badan legislatif Negara Bagian New York melarang penggunaan lokomotif pembuat asap di selatan Sungai Harlem setelah 1 Juli 1908. Untuk menjawab tantangan tersebut, lokomotif listrik mulai beroperasi pada tahun 1904 di New York Central Railroad. Pada 1930-an, Pennsylvania Railroad, yang telah memperkenalkan lokomotif listrik karena peraturan NYC, mengelektrifikasi seluruh wilayahnya di timur Harrisburg, Pennsylvania.
Chicago, Milwaukee, St. Paul and Pacific Railroad, jalur lintas benua terakhir yang dibangun, mengelektrifikasi jalurnya melintasi Pegunungan Rocky dan ke Samudra Pasifik mulai tahun 1915. Beberapa jalur Pantai Timur, terutama Virginian Railway dan Norfolk and Western Railway, mengelektrifikasi sebagian dari jalur gunungnya. Namun, pada waktu itu elektrifikasi di Amerika Serikat lebih terkait dengan lalu lintas perkotaan yang padat dan penggunaan lokomotif listrik menurun dalam menghadapi dieselisasi. Diesel justru berbagi keuntungan dengan lokomotif listrik dibandingkan dengan uap, namun biaya yang mahal dalam membangun dan memelihara infrastruktur rel listrik, menghambat elektrifikasi baru dan menyebabkan penghapusan sebagian besar elektrifikasi jalur utama di luar Northeast. Kecuali untuk beberapa sistem terpisah (misalnya Black Mesa and Lake Powell), hingga tahun 2000 elektrifikasi dilakukan terbatas pada Northeast Corridor dan beberapa layanan komuter; meski pada saat itu, layanan pengangkutan barang ditangani oleh diesel. Pembangunan berlanjut di Eropa yang elektrifikasinya sangat luas. Tegangan 1.500 V DC masih digunakan pada beberapa jalur di dekat Perancis dan 25 kV 50 Hz digunakan oleh kereta berkecepatan tinggi.