Mengenal Rel Ketiga, Rel Konduktor Pada Listrik Aliran Bawah Kereta LRT Jakarta

Sore ini blog widodogroho.com akan membahas mengenai rel ketiga (third rail) atau sering juga disebut rel konduktor pada kereta lintas rel terpadu atau Light Rail Transit (LRT) Jakarta. Nah saat kita melihat jalur LRT Jabodebek, tahukah anda lintasan LRT dibuat tinggi tidak sejajar tanah atau istilah kerennya, elevated? Salah satu alasannya adalah lahan. Pembebasan lahan adalah momok bagi berbagai proyek infrastruktur nasional untuk dapat selesai sesuai target. Namun sebenarnya ada alasan lain yang lebih penting, yakni masalah keamanan karena lintasan rel LRT mengandung listrik tegangan tinggi, yakni 750 VDC. Karena LRT digerakan secara elektrik, dengan daya yang diambil dari bawah (Listrik Aliran Bawah) menggunakan Third Rail atau rel ketiga. Third Rail ini ditandai dengan adanya tambahan rel atau rel konduktor di lintasan rel.

Rel konduktor biasanya dipasang pada sisi luar jalur kereta seperti foto diatas yang merupakan rel LRT. Jika kita lihat foto diatas, bagian yang mengaliri listrik disebut rel konduktor yang dipasang pada sisi jalur yang dialiri listrik. Untuk memberi asupan tenaga yang kontinu dan stabil dari gardu listrik terdekat. Tenaga traksi dari rel konduktor ke kereta disalurkan melalui vehicle collector shoe atau bahasa mudahnya sepatu power seperti foto dibawah ini.

Namun di beberapa negara lain, ada juga rel konduktor yang dipasang di tengah-tengah rel seperti foto dibawah ini.

Bahkan pada London Underground menggunakan sistem 4 rel dengan kedua rel konduktor ditempatkan di luar & di tengah jalur kereta. Rel positif memiliki voltase 2x lipat daripada rel negatif. Pada kondisi seperti ini, munculnya busur listrik seperti dibawah ini adalah hal normal & terjadi ketika bantalan kereta tersebut mencapai ujung rel konduktor.

Seperti sudah saya sebutkan diatas, sistem kelistrikan untuk LRT menggunakan metode Third Rail atau penggunaan traction power substation. Metode Third rail sebagai penyediaan tenaga listrik untuk kereta, melalui konduktor yang ditempatkan di samping atau di antara rel dari jalur kereta api, dengan tegangan 750 VDC .

Pada umumnya Prinsip kerja sistem kelistrikan menggunakan tegangan Direct Current (DC) atau arus searah. Kebutuhan pengoperasian LRT sebesar 20 KVA dengan sistem gardu induk pada setiap stasiun, sebagai antisipasi untuk mencegah terjadinya shutdown. Untuk menyalurkan listrik dari gardu ke rel ketiga ini namanya Stinger, fotonya bisa dilihat dibawah ini.

Sistem rel ketiga merupakan cara alternatif dari sistem kabel listrik aliran atas yang mengirimkan kekuatan untuk kereta api lewat pantograf yang berada pada atap kereta. Sistem kabel listrik aliran atas dapat beroperasi pada 25 kV atau lebih, menggunakan Arus bolak-balik (AC), sedangkan sistem rel ketiga tidak dapat beroperasi di atas 1500 V, yang mana menggunakan arus searah (DC). Di beberapa tempat, kedua sistem tersebut digunakan secara bersamaan.

Nah sistem listrik aliran bawah ini disebut sistem APS atau Aesthetic Power Supply memanfaatkan rel ketiga (third rail) yang awalnya demi keindahan kota agar tidak ada kabel di atas rel. Salah satu keunggulan menggunakan sistem rel ketiga ya meminimalisir polusi visual. Selain itu sistem ini lebih murah karena tidak memerlukan struktur penyangga kabel listrik.

Namun, sistem listrik aliran bawah dengan rel kereta dianggap berbahaya dan mengancam jiwa manusia apabila lokasinya sebidang dengan kendaraan lain, dan mudah diakses masyarakat. Untuk itu, sistem ini terbilang cukup ideal untuk struktur LRT Jabodebek yang didesain elevated atau melayang.

Selain itu, karena keterbatasan mekanik pada kontak ke rel ketiga, kereta api yang menggunakan metode ini memiliki kecepatan yang lebih rendah dibandingkan mereka yang menggunakan kabel listrik aliran atas dan pantograf. Namun, hal ini cocok digunakan di dalam kota karena tidak ada kebutuhan untuk kereta kecepatan tinggi dan tidak menyebabkan polusi visual.

Sejarah Rel Ketiga Pada Kereta

Dalam catatan sejarah, kereta api perintis penggunaan rel ketiga adalah New York Central Railroad di lokasi yang dekat dengan Grand Central Terminal, New York City (1907 - penggunaan lain dari rel ketiga), Philadelphia Market Street Subway (1907), dan yang Hochbahn di Hamburg (1912), yang mana pada saat itu dikenal sebagai sistem Wilgus-Sprague. Namun, Jalur Manchester-Bury Lancashire & Yorkshire Railway mencoba menggunakan kontak sisi rel pada tahun 1917. Teknologi ini muncul di penggunaan yang lebih luas hanya pada pergantian tahun 1920-an dan pada tahun 1930, misalnya, Berlin U-Bahn, Berlin S-Bahn dan Metro Moskow. Hamburg S-Bahn telah menggunakan kontak sisi rel ketiga pada 1200 V DC sejak tahun 1939.

Pada tahun 1956, kereta api beroda karet pertama di dunia, Line 11 dari Paris Metro, dibuka. Rel konduktor berkembang menjadi sepasang rel pembimbing yang diperlukan untuk menjaga bogie tetap berada di dalam jalur. Solusi ini diubah pada tahun 1971 oleh Namboku Line dari Sapporo Subway, di mana rel pembimbing dan satu rel bertenaga listrik digunakan secara bersamaan seperti pada kereta api konvensional.

Sistem rel ketiga tidak dianggap usang, namun, negara-negara (terutama Jepang, Korea Selatan, India, dan Spanyol) lebih mengutamakan penggunaan kabel listrik aliran atas untuk kereta api di wilayah perkotaan. Tetapi pada saat yang sama, ada (dan masih) banyak sistem rel ketiga baru yang dibangun di tempat lain, termasuk negara-negara berteknologi maju (misalnya Copenhagen Metro, Taipei Metro, dan Wuhan Metro).