Siemens na kolejích – železnice

 

 

Liberalizace evropské železniční dopravy a rostoucí objem zboží přepravovaného na dlouhé vzdálenosti radikálně změnily mezinárodní trh s nákladní železniční dopravou. Zvláště intenzivní je přeshraniční doprava ve střední Evropě a v jihovýchodním koridoru, přičemž se očekává její další růst. Toto klade velké nároky na technickou flexibilitu a komerční plánovatelnost železniční dopravy.

 

Lokomotiva Vectron společnosti Siemens je navržena tak, aby splňovala současné i budoucí potřeby trhu. Má maximální rychlost 200 km·h^–1 a je určena pro osobní i nákladní dopravu. Spojuje v sobě jednak osvědčená a dlouholetým provozem prověřená řešení lokomotiv řady Eurosprinter a Eurorunner (více než 1 600 vyrobených kusů), jednak inovace systematicky zaměřené na zvyšování přidané hodnoty pro dopravce, velkou flexibilitu a úsporu nákladů.

 

Technické vybavení lokomotivy Vectron jak pro různé systémy napájení závislé trakce (vícesystémové, čistě střídavé nebo čistě stejnosměrné), tak pro nezávislou trakci (dieselelektrická verze) umožňují provozovatelům na jedné straně vybudovat jednotný vozový park lokomotiv Vectron v souladu s aktuálními potřebami dopravce, na straně druhé jejich snadnou přestavbu pro eventuální budoucí změny v jejich použití.

 

Spotřebu energie elektrických lokomotiv snižuje velmi hospodárná rekuperace brzdné energie a optimalizovaný systém řízení pohonu. Přínosem nové koncepce je také mj. výměnná deformační zóna v čele lokomotivy (obr. 1), kterou lze v případě potřeby rychle demontovat a vyměnit. Podíl recyklovatelných materiálů lokomotivy dosahuje 98 %.

 

Důležitým prvkem nové koncepce lokomotiv Vectron je modularita a z tohoto plynoucí synergie ve prospěch provozovatele. Modularizované unifikované komponenty, např. ovládací pult na stanovišti strojvedoucího, brzdová výzbroj a řídicí technika jsou přitom zárukou jednotného způsobu obsluhy i řízení. Rovněž je jejich významným kladem i optimalizace nákladů životního cyklu. Základní odlišnosti mezi elektrickou a dieselelektrickou variantou lokomotiv Vectron jsou zajištěny důmyslným způsobem ve vozové skříni a v podvozcích.

 

Lokomotivy typu Vectron jsou vybaveny systémem pohonu dvojkolí trakčním motorem, využívajícím dutý hřídel, který prochází pastorkem. Jde o řešení úspěšně ověřené v provozu lokomotiv typu Eurorunner. Tento typ pohonu, vhodný v širokém spektru rychlostí, byl nyní vyvinut i pro největší výkony elektrické lokomotivy Vectron. Podvozek s brzdovými kotouči v discích kol je řešen jednotně podle osvědčeného vzoru podvozku lokomotiv Eurosprinter ES 64 F4. K přenosu podélných sil jsou také využívány tažné čepy. Použité prvky elektromechanických rozhraní jsou zárukou snadného, popř. i dodatečného umístění snímačů různých typů vlakových zabezpečovačů a impulzních vysílačů otáček dvojkolí.

 

Lokomotivy Vectron mají velmi nízké náklady životního cyklu. Použitím aktivních tlumičů vrtivých pohybů podvozku ADD (Aktiver Dreh-Dämpfer) lze tuto bilanci ještě zlepšit. Tlumiče ADD snižují při jízdě v obloucích odpor podvozků proti natáčení, čímž jsou minimalizovány příčné síly přenášené na kolejnice a snižuje se také opotřebení kol. Lokomotivy Vectron znamenají volnost ve výběru dopravní cesty, kterou umožňuje modulární pojetí vlakového zabezpečovače a komunikačních prostředků. Celkově byly zohledněny vlakové zabezpečovací zařízení používané v Evropě. V oblasti rádiové komunikace byly do lokomotiv Vectron integrovány systémy GSM-R (Global Systém for Mobile Communications – Railway, globální systém pro mobilní komunikaci – železnice), analogové radiostanice pro pásma 450 i 160 MHz a také systém elektronického sešitového jízdního řádu EBuLa (Elektronischer Buchfahrplan und Langsamfahrstellen).

 

 

Trakčně nezávislá dieselelektrická varianta lokomotiv Vectron (obr. 2) využívá modifikovaný podvozek z lokomotiv typu Eurorunner s trakčními motory odpovídajícího výkonu. Spalovací motor dieselelektrické verze lokomotivy Vectron splňuje přísné limity emisí podle EU97/IIIB, přičemž emise pevných částic lze snížit až o 87,5 %. Jako každá motorová lokomotiva od společnosti Siemens zůstává i Vectron pod hladinou hlukových limitů TSI Noise (hlukové zkoušky). Hluk, vydávaný stojícím a rozjíždějícím se vozidlem, se pohybuje výrazně pod limitem TSI o více než 10 dB (A), což je srovnatelné s vynikajícími hodnotami, jaké má např. lokomotiva ER 20.

 

Příznivé ekologické vlastnosti začínají již při montáži lokomotivy v účelně energeticky úsporných výrobních prostorech a pokračují průběžně používanými ekologickými materiály, chladivy a vodou rozpustnými laky. Použití sklolaminátů není přípustné. Spotřebu energie u elektrických lokomotiv Vectron snižují velmi hospodárná rekuperace brzdné energie, energeticky optimální odstavování a také optimalizované řízení systému pohonu. Po uplynutí doby životnosti lokomotivy, tedy po mnoha letech úspěšného provozu, nezůstane nevyužito – díky vzorově velkému podílu recyklovatelné hmoty – téměř nic. Podíl recyklovatelných materiálů činí 98 % (hmotná recyklace 94 %, termická 4 %). Při celkové hmotnosti 85 t a podílu recyklovatelných materiálů 98 % zůstává po recyklaci jedné lokomotivy Vectron jen 1 700 kg zbytkového materiálu. To odpovídá zhruba hmotnosti limuzíny střední třídy.

 

Zvýšení účinnosti díky osvědčenému způsobu trakčního pohonu s frekvenčně řízenými třífázovými trakčními asynchronními motory dosahuje dieselelektrická lokomotiva Vectron optimální účinnosti (v porovnání s dieselovými lokomotivami s hydraulickým přenosem je to o 5 až 10 % vyšší účinnost), a to v celém provozním a výkonovým rozsahu. Lehké a odpružené trakční motory zajišťují navíc menší opotřebení kolejnic.

 

Velmi výkonné kondenzátory nahrazují těžké, neekologické startovací baterie. Energie generovaná trakčními motory při elektrodynamickém brzdění je důsledně využívána pro napájení pomocných pohonů a pro napájení vytápění a klimatizace v osobních vozech. Díky tomu je možné ušetřit až 10 % energie (podle provozních podmínek). V konečném důsledku to znamená podstatně vylepšenou ekologickou bilanci a úsporu provozních nákladů.

 

Dieselelektrická lokomotiva Vectron využívá unifikované díly společné s elektrickými lokomotivami tam, kde to má smysl. Zvláštní důraz je kladen na optimální přístupnost a snadnou výměnu komponent. Údržba lokomotivy je neobyčejně snadná.

 

Stanoviště strojvedoucího (obr. 3) je řešeno ergonomicky a uspořádání ovládacích prvků je jednotné pro všechny varianty. Zvláště příjemně působí dotykové ovládání a moderní design. Konkrétní místa pro vestavbu dodatečně integrovaných částí vlakového zapezpečovače (VZ) se nacházejí v modulárně provedeném ovládacím pultu strojvedoucího s dlouhou životností. Lokomotivy Vectron mají jednotnou obsluhu. Doba potřebná pro přezbrojení vozidla i doba nezbytná pro přeškolení a zácvik strojvedoucích je díky tomu krátká.

 

Lokomotivy Vectron, ať již na střídavý nebo stejnosměrný proud, vícesystémové nebo motorové, mohou být spřaženy a řazeny do vícečlenného řízení se všemi ostatními lokomotivami Vectron i se všemi moderními lokomotivami od společnosti Siemens. Pro dopravu vratných vlaků je možné využít systémy pro ovládání dveří, kdy při odjezdu vlaku není nutný průvodčí (jako např. TAV – technický dohled nad stavem dveří bez nutné součinnosti zaměstnanců, TB0 – blokování dveří). Na přání lze instalovat i rakouský systém dálkového ovládání lokomotivy z řídicího vozu.

 

Další možnosti volnosti výběru vyplývají z flexibility spřažení lokomotiv Vectron s vlakovou zátěží. Základem je standardní tahadlové ústrojí s hákem a šroubovkou a s čelními nárazníky; na přání lze lokomotivu osadit i centrálními automatickými spřáhly. Toto umožňuje zvýšení hmotnosti dopravované zátěže nebo rozšíření výběru relací v osobní dopravě.

 

Lokomotivy Vectron mají velký výkon i velkou tažnou sílu na háku, kterou umožňuje optimální systém regulace prokluzu.

 

Za značkou Vectron stojí 130 let zkušeností z vývoje, výroby i provozu kolejových vozidel, důkladná a dlouhodobá optimalizace a ověřování funkčnosti ve vlastní zkušebně společnosti Siemens a ve vlastním zkušebním středisku pro drážní systémy Wegberg-Wildenrath. Interoperabilní lokomotivy Vectron jsou díky tomuto zázemí technicky velmi vyspělé, umožňují přeshraniční spojení a pomáhají hladce zdolávat technické překážky evropských kontinentálních železničních sítí a koridorů.

 

(s využitím materiálů Siemens zpracoval Ing. Josef Košťál, redakce Elektro)