Lokomotiva nové éry
21. 10. 2009
Víc než stoletou tradici má výroba lokomotiv se znakem letícího šípu ve Škodě Plzeň. Po neuvěřitelně krátkých pěti letech velice náročného vývoje nyní prochází cyklem zkoušek zcela nová univerzální elektrická lokomotiva s firemním označením 109 E, schopná provozu na napájecích systémech všech tratí Evropy. Spolu s průvodci – specialisty Škody Transportation – si prohlédneme tuto jedinečnou lokomotivu od počítačových návrhů až po hotový exemplář na konci plzeňské výrobní linky. Seznámíme se s nejzajímavějšími z řady unikátních konstrukčních řešení tohoto stroje. Za novou lokomotivou se pak vypravíme na Zkušební železniční okruh Výzkumného ústavu železničního do Cerhenic u Kolína, kde budeme sledovat, jak probíhají její další provozní testy a předvedeme ji v jejím pravém živlu – na kolejích a v plné rychlosti – 200 km/h.
Železnice – vynález, který znamenal ohromný krok kupředu pro celou lidskou civilizaci.
A to je Škoda 109 E – lokomotiva nové éry na českých kolejích. Špičkový výrobek nejen českého, ale i evropského strojírenství.
Plzeňská Škodovka. Sídlo skupiny Transportation. Naše nejnovější elektrická lokomotiva s firemním označením 109 E se zrodila právě tady. Škoda Transportation patří k několika málo světovým výrobcům, kteří jsou schopni zkonstruovat, vyvinout a vyrobit moderní elektrické lokomotivy. Lokomotivy se znakem okřídleného šípu v Plzni vyrábějí už více než sto let. Byly vždy symbolem konstruktérské originality, solidnosti i technické krásy.
Dodnes budí obdiv mezi odborníky i zástupy laiků především známé parní lokomotivy s podmanivými jmény Mikádo, Šlechtična nebo Albatros. Jak se zrodila nejnovější lokomotiva značky Škoda? Jaké jsou její hlavní rysy a čím je jedinečná?
109 E je univerzální lokomotiva – může táhnout i tlačit všechny typy vlaků od expresů a rychlíků přes osobní vlaky a příměstské soupravy až po těžké vlaky nákladní. Evropské železnice používají dnes čtyři rozdílné systémy napájení. Starší lokomotivy byly stavěny pro jeden, nanejvýš dva systémy. Proto bylo u vlaků, projíždějících území s různými systémy, nutné měnit lokomotivy. Například mezi Vídní a Drážďanami se projíždí třemi systémy napájení. Nová stodevítka je vícesystémová lokomotiva. Na celé trase náhradu nepotřebuje.
A teď máte jedinečnou možnost podívat se na moderní lokomotivu pod rentgenem. Toto je její základ – hlavní rám. Čepy je uchycen ke dvojici podvozků. Skříň lokomotivy tvoří plechové bočnice. Na obou čelech jsou kabiny strojvedoucího. Srdcem elektrické lokomotivy je ohromný transformátor. Ten pro vícesystémovou stodevítku byl pro konstruktéry pěkným oříškem. Je to taky úctyhodný kus. Váží čtrnáct tun, je chlazen ekologickým esterovým olejem a pro svou váhu je pevně uchycen dole pod rámem mezi podvozky. Lokomotivní skříň je plná až po střechu. Například oranžové skříně jsou přístrojové bloky. Hned vedle nich najdete pístový kompresor se sníženou hladinou vibrací a hluku. Pracuje bez oleje. Je to ekologické a nehrozí znečištění systémů, které stlačený vzduch potřebují – brzdy, přepojovače nebo sběrače proudu. V sousedství kompresoru se nacházejí zásobníky hasicího systému. Ten chrání místa se zvýšeným rizikem požáru. Růžové skříně jsou trakční měniče. Ty upravují proud a napětí pro hnací motory lokomotivy. Zdánlivě prázdné oranžové skříně jsou brzdové odporníky. V nich se elektřina, vznikající v motorech při brzdění, mění na teplo. Ale to jen na těch tratích, které ještě neumějí elektřinu z brzdění přebírat zpátky. Elektrickou lokomotivu dělají samozřejmě také dráty a kabely. Těch je na stodevítce celkem asi třicet kilometrů.
Je rok 2004. Po půlroce vývoje zcela nového stroje přichází Evropská unie s novelizovanými technickými předpisy pro stavbu a provozování vozidel pro vysoké rychlosti. Škodováci celý složitý postup konstrukce nového stroje pro 21. století musejí přehodnotit. Požadavky na parametry a bezpečnost jsou totiž v mnohém jiné, náročnější. A Škoda Transportation se jimi jako první výrobce lokomotiv v Evropě musí začít řídit. A tak se vývoj vrací k začátku …
Jeden z velice náročných požadavků se týká odolnosti lokomotivní skříně proti nárazu. Sledujete unikátní animaci nárazu lokomotivy na překážku. V tomto scénáři jde o patnáctitunovou automobilovou cisternu na železničním přejezdu. Lokomotiva do ní naráží rychlostí 110 km/h. I při této rychlosti musí být zajištěna bezpečnost strojvedoucího v kabině. Ta obsahuje deformační zónu, jejíž měkčí konstrukční prvky pohlcují část energie nárazu. Další část se pohlcuje nárazníky a díly pod podlahou.
Jiným náročným požadavkem je požární odolnost. Stěna, oddělující strojovnu od kabiny strojvedoucího, musí nejméně patnáct minut zamezit proniknutí plynů od požáru. Při konstrukci lokomotivy však byly samozřejmě použity kabely s nehořlavou izolací.
Pro stroj, který dosahuje rychlosti 200 km/h, konstruktéři a technici vyvinuli po roce a půl pečlivého ladění úplně nový podvozek. Má hmotnost šestnáct tun.
Čtveřice asynchronních třífázových motorů, které vyrobila sesterská Škoda Electric, dává téměř 88 tun těžké lokomotivě výkon 6400 kilowattů. Sílu motorů přenášejí duté hřídele, vyrobené z kompozitních materiálů, na osy hnacích dvojkolí.
V době, kdy jsou stále naléhavější úspory energie, je samozřejmostí, že stodevítka je vybavena rekuperací. Při brzdění vrací do sítě část energie, která by jinak unikla ve formě tepla do vzduchu.
09 08 Tereza:
Velkou pozornost věnovali konstruktéři prostoru pro strojvedoucího. Ovládací pult odpovídá zásadám jednotného evropského stanoviště. Umístění všech spínačů, ovládacích prvků a obrazovek palubních počítačů se řídí požadavky ergonomie.
Kabina je klimatizovaná a tlakotěsná pro průjezdy tunely v plné rychlosti a míjení s protijedoucím vlakem. Řídicí systém tvoří tři samostatné regulátory.
Lokomotiva má také protiskluzovou a protismykovou ochranu. Je vybavena systémy vlakového zabezpečení a radiové komunikace i počítačovou diagnostikou stavu a provozu vozidla.
Nový stroj ze Škodovky splňuje nejen požadavky ekonomického provozu, ale také ekologie výroby. Byly například použity barvy ředitelné vodou. Nové montážní haly i lakovna jsou vybaveny odlučovači škodlivých látek.
Po rekordních necelých pěti letech vývoje se v plzeňské Škodovce zrodila zcela nová lokomotiva špičkové světové úrovně, která jako první a zatím jako jediná splňuje nejnovější velmi přísné technické a provozní předpisy Evropské unie.
V září 2008 se poprvé představila odborné i laické veřejnosti na pravidelné mezinárodní výstavě kolejových vozidel – Innotrans v Berlíně. A setkala se s obrovským zájmem návštěvníků.
Září 2009. První dvě stodevítky, které u Českých drah dostaly typové označení 380, jsou na kolejích, které se stanou jejich světem. A jsou v té nejlepší společnosti. V sousedství je souprava superexpresu příštích let – francouzského AGV a vozidla dalších evropských výrobců. Jsme totiž na Zkušebním železničním okruhu Výzkumného ústavu železničního v Cerhenicích nedaleko Kolína.
Stodevítka – nebo, chcete-li – tři sta osmdesátka na Okruhu prochází dlouhodobými jízdními a zátěžovými zkouškami. Během dlouhých týdnů, po kterých krouží na třináctikilometrovém cerhenickém oválu, se prokáže, jestli všechny součásti lokomotivy v praxi splňují to, co do tohoto projektu vložili plzeňští konstruktéři. Doufejme, že všechny testy dopadnou dobře. A že už brzy se na tratích Českých drah i dalších zahraničních železnic objeví naše lokomotiva nové éry.
Autor: Vladimír Kunz