Dráhové vozidlá nové verzus modernizované

alebo pohľad z „vonku“ do sveta modernizovaných a nových rušňov pre posilnenie technického vedomia „netechnických“ obdivovateľov železnice.

Na koľajach slovenských, ale i českých železníc môžeme stretnúť rôzne staré vozidla. Od tých, ktoré svojím vekom už presiahli polstoročnicu, vozidla o niečo mladšie či v pôvodnom technickom vyhotovení, alebo po omladzovacej kúre, ale i vozidla úplne nové. Tie najstaršie sa už dožili viac ako dvojnásobku veku najmodernejších a najsilnejších parných rušňov radu 498.1. V reportáži nahliadneme do vnútorného sveta týchto hnacích dráhových vozidiel (HDV), pokúsime sa o ich porovnanie a dozvieme sa niečo o histórii fenoménu trakčného motora, ktorý u nás na jedno storočie ovládol vozidlá poháňané elektrickým prúdom.

Prevažná väčšina vozidiel, najmä parné rušne, boli konštruované pre konkrétne určenie podľa požiadaviek budúceho prevádzkovateľa a na základe aktuálnych technických poznaní a možností výroby. Ako sa zdokonaľovala technická vyspelosť výrobcov a tým aj vyrábaných vozidiel, staršie vozidlá sa stávali zastaralými, nevýkonnými a teda nepotrebnými a tak boli postupne nahradzované novými a neskoršie tak zvaných nových trakcií. Skončila im nie len kratšia ekonomická životnosť závislá na výške percenta odpisu, ale aj technická. Tá býva o mnoho dlhšia a spravidla končí až v okamihu, ako sa stáva vozidlo z hľadiska predpisov neschopné prevádzky. Keď príde tento okamih, má prevádzkovateľ niekoľko možností, ako s takým vozidlom (nie len s HDV) naložiť. Tou obvyklou je generálna oprava bez technického a finančného zhodnotenia. Druhou možnosťou je modernizácia časti alebo celého vozidla. Inou možnosťou je obstaranie si  nového vozidla.

Poďme si najskôr stručne povedať čo to o jednotlivých spôsoboch predĺženia životnosti dráhových vozidiel. Z hľadiska týchto úvah sú pre nás zaujímavé elektrické rušne a motorové rušne s elektrickým prenosom výkonu a elektrické jednotky. Rušne s hydrodynamickým alebo hydromechanickým prevodom boli u štátneho dopravcu prakticky už dávnejšie vyradené a posledné kusy, ktoré prevádzkujú niektorí súkromní dopravcovia, sú už prakticky vozidlami so štatútom vozidiel múzejných, či historických.

Generálna oprava

Je uvedenie vozidla do pôvodného technického stavu opravou alebo výmenou originálnych dielov jednotlivých komponentov vozidla. Opravou sa účtovná hodnota vozidla nenavyšuje, rovnako ani hodnota technická. Zostávajú prakticky všetky technické atribúty dané výrobcom vozidla v čase výroby, takmer sa nemenia predpisy prevádzky a ani spôsob a rozsah údržby.

 

Stálicami v nákladnej doprave na Slovensku rozhodne sú viac ako polstoročné „Bardotky“ radov 751 a 752, ktoré sa donedávna podrobovali hlavným opravám v ŽOS Zvolen v počte do piatich rušňov ročne. Ich devízou je spoľahlivý spaľovací motor K 6 S 310 DR (Foto P. Polák).

K 1. februáru 2012 prevzala ZSSK od spoločnosti Cargo spolu 21 rušňov radu 721 pre posun s osobnými súpravami. Práve ťapky 721 sú typickým príkladom predlžovania životnosti hlavnou opravou v čase, kedy je tento prakticky u nákladného dopravcu zrušený a je hromadne šrotovaný. Prednosťou ťapiek je tiež „nesmrteľný“ motor 6 S 310 DR. Za posledné roky dostalo spolu 9 rušňov (721.030, 046, 058, 065, 098, 110, 117, 128, 131) opravu rozsahu MH v Legiosu Nymburk, ŽOS Zvolen (721.022) a tiež ďalší v RD Košice (721. 012).

Modernizácia

Je možné ju definovať ako náhradu komponentov, ktoré sú už neopraviteľné, či z dôvodu nedostupnosti náhradných dielov alebo ekonomickej neúnosnosti ich ďalšej údržby a prevádzky, komponentami novými. Modernizácia vozidla môže byť komplexná, kedy sa všetky rozhodujúce komponenty nahradia novými, alebo čiastočná, pri ktorej sú nahradzované len niektoré. Modernizáciou sa navyšuje účtovná hodnota vozidla v rozsahu modernizácie (materiál plus práca) a primerane sa menia spôsob a podmienky údržby a opráv. Modernizáciou, najmä tou čiastočnou, sa však na druhej strane „konzervujú“ technické riešenia z rokov vývoja a výroby týchto vozidiel vrátane spôsobu (technológie) údržby na dobu ďalších najmenej 20 rokov. Tu treba podotknúť, že pristúpenie k modernizácii nemusí byť len koniec životnosti, ale je možné ju vykonať kedykoľvek podľa potrieb prevádzkovateľa.

U nástupnických organizácií bývalých ČSD prešli, resp. prechádzajú modernizáciou najmä motorové rušne radov 750 a 753, 735, 740 a 742, u elektrických ide o rad 163 a 363. Princíp modernizácie je prakticky rovnaký, rozdiely sú v spôsobe jej vyhotovenia podľa dodávateľa komponentov ako vlastnej modernizácie.

V ďalšom texte o modernizácii hnacích vozidiel sa sústredíme len na obe nástupnícke organizácie bývalých ČSD.

Motorové rušne

U motorových rušňov ide o náhradu stávajúceho spaľovacieho motoru, trakčného dynama a pomocných pohonov za nové, u vežových rušňov naviac zhotovenie novej nadstavby nad rámom. Časť „pod rámom“ ale zostala prakticky pôvodná po vykonanej generálnej oprave so všetkými atribútmi potrebnej pravidelnej  údržby (kontrola brzdových klátikov, ich pravidelné nastavovanie, apod.). To isté platí i údržbe a opravách jednosmerných trakčných motorov s komutátormi. Tieto skutočnosti potom na druhej strane „degradujú“ úroveň modernizácie a z pohľadu údržby ich z časti vracajú na úroveň pôvodných nárokov.

Modernizácia motorových rušňov 753 (ex T478.3), 750

„Orol tatranský“ radu 755.001 (ex 753.055) bol zrejme tou prvou lastovičkou v rámci modernizácie motorových rušňov radu 753, prípadne 750. Bola realizovaná už v roku 1997 v ŽOS Zvolen podľa projektu martinskej konštrukčnej kancelárie MM Martin. Vlastná modernizácia je veľmi podobná tým súčasným pri použití vtedajších prvkov vrátane zmeny spôsobu prenosu výkonu z DC/DC na AC/DC. Podstatný rozdiel bol v použití licenčného naftového motoru Pielstick 12 PA 4-185 LOKO. Nová je tiež aerodynamická karoséria z plastových sendvičových panelov. Modernizovaný rušeň nebol nikdy daný do prevádzky. Princíp tejto rekonštrukcie bol použitý pri modernizácii v nasledujúcich rokoch.

 

Modernizácie motorových rušňov radu 753 a 750, na nové rady 753.7 AWT, UNIDO, ČDC a TSSC,  750.7 ČD, ktoré boli uskutočnené v ČMKS → CZ LOKO, resp. modernizácie z dielne ŽOS Zvolen – rad 756 ZSSKC a 757 ZSSK, realizované po roku 2000,  majú spoločný znak – náhrada pôvodného spaľovacieho motora K 12V 230 DR a trakčného dynama TD 802 za nový agregát  zložený z motora Caterpilar 3512 a trakčného alternátora Siemens Drásov, čo znamená i zmenu prenosu výkonu z DC/DC na AC/DC. Trakčné motory a podvozok zostali pôvodné bez modernizácie. Rušne sa líšia v niektorých komponentoch ako aj detailoch podľa spôsobu určenia (nákladná, resp. osobná doprava) a realizátora rekonštrukcie. Modernizované boli i pomocné pohony. Novým prvkom na rušňoch je elektrodynamická brzda (EDB).

V roku 2010 sa ukončila II. séria modernizácií radu 753, resp. 750 na rad 753.7 a nazbierané skúsenosti s ich prevádzkou viedli pri ďalších modernizáciách k istým úpravám, z ktorých najviditeľnejšia je novo koncipovaná karoséria. Tieto modernizácie boli označené ako 753.6 a sú určené pre súkromných prevádzkovateľov. Prvé tri 753.601 až 603 prevádzkuje spoločnosť SD. Stroj 753.604 nejaký čas jazdil vo firemnom nátere CZ LOKO a bol prenajímaný rôznym prevádzkovateľom, medzi iným aj MT Danubius (viď fotografia). Neskoršie bol už vo firemnom čierno-zelenom nátere odpredaný tiež spoločnosti SD, rovnako u tejto firmy skončil i piaty rušeň 753.605. Štyri rušne (753.606, 607 611 a 612) boli objednané spoločnosťou Unipetrol Doprava, rušeň 753.608 v zeleno-žltom nátere patrí spoločnosti PSŽ, dva stroje 753.609 a 610 náležia spoločnosti CER a zatiaľ posledné dva (753.613 a 614) sú vyrábané pre spoločnosť RCC. Veľmi málo známa je skutočnosť, že pri modernizácii rušňov 750 na rad 757 ZSSK sa uvažovalo, že posledných päť rušňov (757.021 až 025) bude vyhotovených v podobnej karosérii. Určite by viac tomuto rušni pristala i modernizácia „pod rámom“ vrátane asynchrónnych trakčných motorov a elektrickým vykurovaním súprav s celkovým motorom viac ako 2000 kW.

Modernizácia motorových rušňov 735 (ex T466.0)

Na rozdiel od „okuliarnikov“ boli „pilštiky“ modernizované u každej nástupnickej organizácie odlišne. U Českých dráh bola modernizácia poňatá ako dvojagregátová s dvoma motormi Liaz a elektrickým prenosom výkonu systému AC/DC a možnosťou jazdy na jeden, resp. oba agregáty. Sú používané ako v osobnej doprave tak aj na posunu so súpravami osobných vozňov, Rekonštrukcie, pri ktorej bola vyrobená nová nadstavba nad rámom, boli vyhotovené v ČKD.

 

Na Slovensku boli „pielsticky“ modernizované odlišne od ČD, ako jednoagregátové. Podobne ako u „okuliarnikov“ bol nahradený pôvodný spaľovací motor 12 PA 4 185 a trakčné dynamo TD 805 agregátom zloženým z motoru Caterpilar 3512 DI-TA a trakčného alternátoru Siemens Drásov 1FC2-454-4, čím došlo k zmene prenosu z DC/DC na AC/DC. Prvých 18 rušňov bolo vybavených motorgenerátorom na vykurovanie osobných súprav. Posledných šesť rušňov bolo už bez pomocného motorgenerátora a pre výrobu piatich rovnocenných strojov pre ZSSK boli prevzaté agregáty pre vykurovanie z rušňov 736 ZSSK Cargo. Rušne sú tiež vybavené EDB a modernizované boli i pomocné pohony. Nová je nadstavba nad rámom. Modernizácia bola vykonaná v ŽOS Zvolen.

Modernizácia motorových rušňov 742 (ex T466.2)

Sedemnásť rušňov radu 746 vzniklo v ŽOS Zvolen komplexnou modernizáciou rušňov 742, podobne ako u radu 736 bol nahradený spaľovací motor motorom Caterpilar CAT 2508 B a trakčné dynamo trakčným alternátorom Drásov 1 FC 2 454 pri zmene pohonu z DC/DC na AC/DC, zmeny doznali i pomocné pohony a na rušni pribudla EDB, samozrejmosťou je i nová nadstavba nad rámom.

Modernizácia motorových rušňov 710 (ex T334.0)

Netypickou modernizáciou, ktorá sa zatiaľ ráta na niekoľko desiatok kusov, je prestavba rušňov radu 710 (ex T334.0) s hydrodynamickým prenosom výkonu na elektrický AC/DC. Modernizáciu realizovali ako ŽOS Zvolen, tak ŽOS Nymburk, resp. neskoršie aj jihlavská JLS. Prvé prestavby boli realizované už v polovine 90. rokov. Princíp je stále rovnaký, len došlo postupne k náhrade použitého motoru Liaz motorom Caterpilar.

Medzi prvými rosničkami modernizovanými v ŽOS Zvolen už v polovici 90. rokov bola aj táto, ktorá niesla po rekonštrukcii číslo T334.1706.

Modernizovaná rosnička T314.1621 zo zvolenskej ŽOSky sa predviedla v roku 1998 pri oslavách 150. výročia železnice na Slovensku v Bratislave Petržalke. Rekonštrukcia sa realizovala v roku 1997 a bol už použitý už motor Caterpilar 3406.

V roku 1999 ŽOS Nymburk modernizoval prvú rosničku s motorom Caterpilar 3406, ktorá bola uvedená do prevádzky na Slovensku v cementárni Horné Srnie s radovým označením T314.1585. Na prvý pohľad je vidieť rozdiel v tvarovaní kapoty na rozdiel od rušňov rekonštruovaných vo Zvolenu.

Nový motor CAT 3406 v spojení s trakčným alternátorom Siemens Drásov a usmerňovačom poháňa trakčný motor TE 015 a ďalej pomocou kardanového hriadeľa cez pôvodné nápravové prevodovky hnacie nápravy. Modernizované boli i pomocné pohony a podobne ako u predchádzajúcich rušňov radov 736 a 746 bola u týchto rušňov vyhotovená nová nadstavba nad rámom.

Modernizácia motorových rušňov 771 (ex T669.1)

Modernizácia desiatich rušňov radu 771, ktorú realizovali ZŤS Nová Dubnica v rokoch 1998 až 2001, je na rovnakom princípe ako všetky modernizácie. Nový je spaľovací motor CAT 3512 DI-TA/2, trakčný alternátor Siemens Drásov 1 FC 2 564-6, pomocné pohony a tiež kapoty a kabína rušňovodiča. Dosadená je aj EDB. Z dôvodu ich značnej nespoľahlivosti v prevádzke zadala Železničná spoločnosť Cargo do ŽOS Zvolen novú rekonštrukciu a zároveň prerozchodovanie na široký rozchod 1 520 mm (foto P. Polák).

Okrem modernizácií pre národného dopravcu boli aj pre priemyselné podniky (US Steel, Slovnaft) realizované modernizácie rušňov radu 771 a 740. Princíp je znova rovnaký, t.j. náhrada spaľovacieho motora a trakčného generátora, pomocných pohonov a stavba nových kapôt a kabíny rušňovodiča a inštalácie EDB. Zatiaľ ide o niečo vyše jednej desiatky kusov. U našich západných susedov sa realizujú modernizácie predovšetkým radu 740 vo väčšom množstve, ale tiež rôznych prevedení, od úprav kapoty, výmeny len spaľovacieho motora až po komplexné modernizácie. Pripravuje sa modernizácia väčšieho počtu rušňov 742. A treba aj spomenúť výrobu úplne nových rušňov s prenosom AC/AC (rad 744.0, 744.1 a 794 ČD). Ich prezentácia by vydala na samostatnú reportáž.

Elektrické rušne

Modernizácie elektrických rušňov radu 163 (ex E499.3)

Modernizácia jednosmerných elektrických rušňov radu 163, resp. pôvodných 162 sa u oboch dopravcov ČD Cargo a ZSSK vymyká doterajšiemu ponímaniu modernizácií, kedy dochádzalo k náhrade rozhodujúcich komponentov. V tomto prípade ide zmenu použitia z jednosystémového rušňa na dvojsystémový. Základnou časťou modernizácie je dosadenie zariadenia potrebného pre prevádzku na striedavom systéme 25 kV, 50 Hz, čo je i prakticky spoločná časť rekonštrukcie, no vlastné vyhotovenie je už závislé od vlastného technického riešenia a dodávateľa potrebnej elektrickej výzbroje.

Prestavbou jednosmerných rušňov radu 163 na dvojsystémové (rad 361 ZSSK, resp. 363.5 ČD Cargo) dochádza k podstatnému navýšeniu úžitnej hodnoty pôvodných rušňov, platí aj tu podobné  konštatovania o náročnejšej údržbe podvozkoch (trakčné motory, brzdové ústrojenstvo) ako u modernizovaných motorových rušňov.

 

 Projekt rekonštrukcie a modernizácie pre 30 rušňov ČD Cargo vyhotovila Škoda Transportation, nové trakčné meniče dodala Škoda Electric, rovnako ako prestavbu trakčných motorov na vyšší výkon. Vlastnú modernizáciu až na niekoľko rušňov realizoval Pars. U rušňov zostala pôvodná maximálna rýchlosť 120 km/h, ale výkon oproti radu 363 vzrástol cca o 20%.

Modernizáciu rušňov pre ZSSK realizovali ŽOS Vrútky, novú riadiacu a trakčnú polovodičovú techniku dodala EVPÚ Nová Dubnica. Podobne ako u rušňov 363.5 boli niektoré komponenty nahradené novými, nové sú aj monoblokové kolesá. Výkon zostal na pôvodnej hodnote, za to rýchlosť sa zvýšila. U prvých piatich rušňov 361.001 až 005 na 140 km/h, u ostatných (361.101 až 110 a 361.120 až 130) na 160 km/h.

Modernizácie elektrických rušňov radu 363 (ex ES499.1) ZSSKC

Tak trocha mimo mediálneho záujmu, možno aj z dôvodu nezmeneného radového označenia, prebieha modernizácia rušňov 363 ZSSKC, ktorá sa realizuje v rušňovom depe Bratislava Východ.

Modernizované rušne po elektrickej stránke (riadiaci i trakčný systém) sú prakticky zhodné s rušňami 361 ZSSK. Oproti nim zostáva pôvodný trakčný transformátor, pôvodné kolesá, rovnako aj výkon rušňa a maximálna rýchlosť sa nezmenili. Na rozdiel od rušňov ZSSK majú zásuvky diaľkového riadenia a je možné z jedného stanovišťa ovládať dva rušne. Nový náter týchto rušňov je slivkovo modrý. Určitou výnimkou sú prvé dva modernizované rušne 363.138 a 363.142, u ktorých zostala trakčná časť pôvodná, riadiaca je nová.

 

Genéza pohonov vozidiel s elektrickým prenosom výkonu

Než si povieme niečo málo o nových vozidlách, poďme krátko nahliadnuť do histórie vývoja elektrického pohonu u vozidiel.

História vozidiel s elektrickým pohonom spadá do roku 1879, kedy Werner von Siemens predviedol na Berlínskej živnostenskej výstave v Berlíne prvé elektricky poháňané koľajové vozidlo. Prenos energie zo stacionárneho dynama do vlaku zabezpečovala tretia – napájacia – koľajnica. O tri roky predviedol Siemens obdobné, ale cestné vozidlo, ktoré odoberalo prúd z dvojpólového trakčného vedenia – predchodca dnešného trolejbusu. Spoločným znakom oboch pokusov bol poháňací motor, ktorým bol jednosmerný trakčný motor s komutátorom.

Prvé prakticky upotrebiteľné vozidlo s elektrickým pohonom vyzeralo skôr ako atrakcia, no netrvalo dlho a na svete boli koľajové vozidlá s elektrickým pohonom – električky. Fotoarchiv Siemens AG.

Prvé cestné vozidlo poháňané elektrickým prúdom malo podobu koča, ale ani v tejto oblasti sa pokrok nezastavil a spolu s rozvojom automobilizmu už v prvých rokoch 20. storočia začali prvé trolejbusy, ktoré sú dnes zaradené do kategórie tzv. trolejbusov historických, voziť cestujúcich.

Jednosmerný sériový trakčný motor

Názov sériový je odvodený od spôsobu zapojenia kotvy a budenia za sebou – teda do série. Tento motor pre svoju výhodnú trakčnú charakteristiku bez nutnosti použiť ešte ďalší vložený prvok medzi motorom a nápravou, sa stal na jedno storočie výlučnou pohonnou jednotkou všetkých dráhových vozidiel napájaných z jednosmernej trakčnej siete. Rovnako jednoduchý bol spôsob ovládania jeho otáčok, inakšie povedané rýchlosti vozidla. Tá sa reguluje zmenou (postupným zvyšovaním, resp. znižovaním) napätia privádzaného na svorky trakčného motoru. Vlastný mechanizmus je pomerne jednoduchý – pomocou buď stýkačov alebo silnoprúdových kontrolérov a bol naviac dobre udržiavateľný. Neskoršie bol tento nehospodárny spôsob regulácie nahradený polovodičovými riadenými usmerňovačmi. Tento princíp bol aplikovaný aj u vozidiel mestskej hromadnej dopravy i u  jednosmerných elektrických rušňov; u motorových rušňov s elektrickým prenosom výkonu je výška napätia regulovaná otáčkami dieselového motoru.

Elektrické rušne napájané jednofázovým striedavým napätím (systémy 15 kV a ⅔ Hz, 25 kV a 50 Hz) bez usmerňovania sekundárneho výstupu používali jednofázové sériové trakčné motory, s usmernením zasa jednosmerné trakčné motory na vlnivý prúd.

To, že dominancia jednosmerného sériového trakčného motora bola celé jedno storočie však na druhej strane vôbec neznamená, že pohon trojfázovým motorom bol tabu. Ten sa začal takmer súčasne, ale na riadenie trojfázového asynchrónneho trakčného motora zmenou frekvencie chýbal použiteľný nástroj. I cez to bola dosiahnutá už v roku 1903 na skúšobnej trati rýchlosť 210 km/h. Napriek tomuto úspechu a (ne)možnostiam dobovej techniky, sa sériový trakčný motor stal jediným používaným nie len v železničných vozidlách jazdiacich pod trolejom s jednosmerným napätím, ale aj električkách a trolejbusoch. Asynchrónny motor si musel počkať na svoju aplikáciu viac ako ďalšie polstoročie, do čias, kedy bolo možné s rozvojom polovodičovej techniky spoľahlivo vyriešiť frekvenčný menič pre reguláciu napätia.

Asynchrónny motor dobýva železnicu

Prvé asynchrónne motory boli skôr ako experiment inštalované do motorového rušňa v Nemecku radu 202 DB v roku 1971. Použitý štýl ovládania bol experimentálne v roku 1974 na rušni 202.002 DB vyskúšaný aj pre napájanie motorov z trakčného striedavého napätia a tu je na mieste nutné povedať, že úspešne. To viedlo v rokoch 1979 až 1983 k výrobe piatich rušňov overovacej série 120.0 DB a po vyriešení problémov, ktoré sa počas skúšobnej prevádzky vyskytli, bola v rokoch 1983 až 1987 vyrobená prevádzkovo už úspešná šesťdesiat kusová séria rušňov radu 120.1 DB, z ktorých časť je v prevádzke dodnes.

Ich úspešná prevádzka tak od základu zmenila smerovanie vývoja elektrických, a postupne aj motorových rušňov, opustil sa ťažký a drahý komutátorový motor v prospech jednoduchého a lacnejšieho motora asynchrónneho.

Flotila šesťdesiatich rušňov s asynchrónnymi trakčnými motormi radu 120.1 DB bola do nedávna ešte v prevádzke kompletná, dnes postupne uvoľňuje svoje pozície modernejším rušňom. Rušeň 120.146-6 fotografovaný v Hamburgu 25. marca 2015. Foto J. Caska.

S vývojom asynchrónnej trakčnej výzbroje nezaháľala ani plzenská firma Škoda a v roku 1987 predstavila funkčný vzorok s asynchrónnymi trakčnými motormi označeného najskôr 85E0 – ATM, neskoršie s radovým označením 169.001 ČSD. Rušeň bol skúšaný v dvoch vyhotoveniach na tratiach ČSD v rôznych výkonoch do roku 1994. Štátne železnice rušeň nikdy neprevzali, čo bolo veľmi krátkozraké rozhodnutie. A tak, ak do tejto postupnosti nerátame štyri posunovacie rušne radu 114.5 pre DNT a sériu jednotiek 471, na ďalšie elektrické rušne s asynchrónnymi motormi museli si v Plzni počkať viac ako ďalších dvadsať rokov.

V roku 2001 bol na jarnom veľtrhu v Nitre vystavený rušeň s označením DL 2201, ktorý bol postavený na podvozku rušňa 701. Rekonštrukciu realizovali ZŤS – koľajové vozidlá v spolupráci s EVPÚ Dubnica n. Váhom. Prenos výkonu bol striedavo-striedavý (AC/AC) s asynchrónnym trakčným motorom a ďalej kardanovým hriadeľom na nápravové prevodovky. Šlo o prvé železničné vozidlo s asynchrónnym motorom vyrobeným na Slovensku. Napriek jeho výnimočnosti sa o jeho osudoch sa zachovalo len veľmi málo. Priestory v ZŤS využívalo i ŽS Brno, ktoré sa časom transformovalo na LokoTrans Brno Střelice. Ten poskytol „prasiatko“ 701.458-2 (ex T211.0135 z roku 1961) na rekonštrukciu. Ten ho po ukončení výroby v ZŤS niekedy v období rokov 2003 až 2006 odpredal do Talianska, čím sa stopa (zatiaľ) končí. Je pravdepodobné, že stroj sa podarilo sprevádzkovať a ako taký bol odpredaný. Foto repro Malý atlas lokomotív 2001.

Nové trojčlánkové elektrické jednotky 425.95, ktoré nahradili vo Vysokých Tatrách na tratiach TEŽ legendárne jednotky Tatra EMU 89.0 (420.95), boli vyrobené konzorciom v ŽOS Vrútky na základe osvedčených jednotiek firmy Stadler. Elektrická výzbroj vrátane dvoch asynchrónnych trakčných motorov je uložená v strednom trakčnom priechodnom module, oba krajné diely sú nízkopodlažné a klimatizované. Jednotky sa v prevádzke osvedčili, určitou nevýhodou v zimnom období najmä pri námraze na trakčnom vedení je absencia druhého pantografu. V roku 2006 bola z náhradného trakčného modulu a novovyrobených krajných dielov uvedená do prevádzky pätnásta jednotka 425.965. V súčasnom období zvýšeného záujmu turistov o Vysoké Tatry sa negatívne prejavuje nižšia kapacita týchto jednotiek oproti „klasike“ 420.95.

V nadväznosti na elektrické jednotky 425.95 v roku 2003 konzorciom firiem Stadler, Bombardier a ŽOS Vrútky v dielňach poslednej menovanej firmy bolo vyrobených šesť motorových jednotiek  typu GWT 2/6. Spaľovací motor, trakčná výzbroj a asynchrónne trakčné motory sú uložené v strednom priechodnom module.

V čom sú rušne s asynchrónnymi motormi lepšie

Tak najskôr uveďme ten najpodstatnejší dôvod, ktorým je neporovnateľné zvýšenie bezporuchovosti trakčného motora a najmä zníženie a prakticky odstránenie bežnej údržby (nie je komutátor, čím odpadá údržba a opravy zberného ústrojenstva, kontrola a výmena uhlíkových kief a  po čase výmena komutátora samotného). Vďaka tomu  sa vizuálna kontrola rušňa na opravárenskom stanovišti vykonáva po ubehnutí 30.000 km. Dodajme ale, že asynchrónny motor nemá žiadne zberné ústrojenstvo, jedinými prívodmi je napájanie (pevného) statora.

Odstránením komutátora z trakčného motora vznikol priestor pre pridanie ďalšieho výkonu – a to vôbec nie zanedbateľného. Výkon motoru sa môže zvýšiť až o celých 60%. Čiže u štvornápravového rušňa môže  celkový výkon až 6.400 kW oproti maximálne možnému 4.000 kW u rušňov so sériovými motormi (napr. rušne radu 350 ZSSK, resp. 150.2 a 151 ČD). To umožňuje podstatné zvýšenie rýchlosti expresných a diaľkových vlakov na 200 a viac km/h, resp. u nákladných vlakov jazdu rýchlosťou 100 km/h. Upresním ale, že tento výkon je využiteľný len pri jazde rušňa na striedavom systéme. Pri napájaní motorov z jednosmerného systému 3 kV môže byť využiteľný výkon o niečo nižší z dôvodu maximálneho možného odberu prúdu jedným rušňom (čo je dané normou).

Stretnutie – z počiatku tohto tisícročia – predstaviteľov dvoch vtedy najvýkonnejších štvornápravových  elektrických rušňov – „Gorily“ radu 350 ZSSK s jednosmernými sériovými trakčnými motormi a výkonom 4 000 kW a „Taurusa“ 1116 ÖBB s modernými asynchrónnymi motormi s celkovým výkonom 6 400kW.

Vďaka vlastnostiam asynchrónneho trakčného motoru bolo možné vytvoriť ozajstný univerzálny elektrický rušeň, čo nebolo napriek snahám u prvého elektrického rušňa zo Škody Plzeň (vtedy premenované na ZVIL Plzeň – Závody Vladimíra Iljiča Lenina Plzeň) o kategorizáciu rušňov radu E499.0 deklarovaného ako univerzálneho reálne z dôvodu niektorých jeho vlastností.

Rušne sú vyrábané už naozaj na univerzálne použitie, čím nie sú myslené len výkony v rýchlikovej, či v nákladnej doprave, ale aj prevádzka na všetkých napäťových sústavách (1,5 kV a 3 kV DC, resp. 15 kV, 16⅔ Hz a 25 kV, 50 Hz), sú uvažované pre medzištátnu prevádzku bez nutnosti výmeny rušňov ako na hraniciach jednotlivých štátov, tak i pri zmene napájacej sústavy. Preto sú rušne vybavené potrebnými národnými zariadeniami pre zaistenie bezpečnosti prevádzky štátov, v ktorých budú prevádzkované, čo platí aj mobilnom zariadení ETCS 2.

Nové rušne majú samozrejme podstatne viac výhod a predností. Ale jednu predsa treba uviesť – je to riešenie bezpečnosti obsluhy naprosto odlišným spôsobom od stávajúcich vozidiel, ale i maximálne účinným.

Nové vozidlá

     Nové vozidlá sú konštruované a vyrobené na základe najnovších poznatkov techniky, pracovisko rušňovodiča a najmä jeho bezpečnosť, sú riešené podľa najnovších ergonomických poznatkov a poznatkov a požiadaviek na bezpečnosť, sú vybavené modernou zabezpečovacou a oznamovacou technikou. Prenos všetkých povelov, nameraných prevádzkových veličín, kontrolných údajov ako aj riadiacich povelov sa deje cez CAN zbernice po ethernet, ovládanie a riadenie rušňa je realizované prostredníctvom počítačov pri akceptovaní všetkých prevádzkových podmienok. Vozidlá (motorové i elektrické rušne, elektrické jednotky) sú vybavené novými trakčnými asynchrónnymi motormi, samozrejmosťou je vybavenie všetkých pomocných pohonov rušňov tiež striedavými trojfázovými motormi, motorové zasa modernými spaľovacími motormi, ktoré spĺňajú predpísané emisné limity, prenos výkonu je samozrejme AC/AC. Moderné rušne sú riešené aj s ohľadom na čo možno najmenšie nároky na údržbu s cieľom výrazných úspor pracovnej sily a materiálových nákladov.

Výrobcovia

V pre nás v záujmovom stredoeurópskom regióne a z pohľadu možnosti stretnutia sa ako u nás, tak na tratiach susedných štátov, sú dvaja významní výrobcovia s produkciou rátanou v stovkách rušňov. Prvým z nich je Siemens. Jeho výrobky rušne sú známe pod obchodným názvom Taurus – rad 1016, 1116 a 1216 ŐBB, resp. ako rad 182 a 183 DB, Euro Sprintery radu 189 DB a najnovšie rušne známe pod obchodným menom Vectron radu 193 DB. Druhým veľmi významným výrobcom je Bombardier, ktorého rušne sú známe pod obchodným menom Traxx – rady 185, 186 a najnovšie 187 DB. V Českej republike je výrobcom moderných elektrických rušňov radov 380 ČD, 381 ZSSK a najnovšie aj rad 102 DB Škoda Transportion. Nesmieme zabudnúť na rušne vyrábané rumunskou firmou Softronic pod obchodným názvom Transmontana v počte viac ako tri desiatky rušňov a ani na poľského výrobcu Newag s rušňami známymi pod obchodným názvom Dragon, ktorého produkcia sa síce nepočíta na stovky, ale zatiaľ len na kusy.

Motorové rušne produkujú prakticky tie isté firmy – Siemens i Bombardier.

Elektrické rušne

Siemens

Rušne radu 1116 OBB sú výsledkom obrovského tendra na vysokovýkonné elektrické rušne, ktorý vyhlásili ÖBB. V rokoch 2000 až 2006 vyrobila firma Siemens spolu 282 dvojsystémových rušňov o výkonu 6 400 kW s maximálnou rýchlosťou 230 km/h pre Rakúske spolkové železnice a päťdesiat rušňov jednosystémových radu 1016 ÖBB, ďalších vyše sto rušňov bolo vyrobených v Nemecku pre pooly Dispolok a HUPAC/MWB pod označením ES 64 U2 (resp. 182 DB) a udomácnili sa i na maďarských tratiach ako rad 470 H-START a 470.5 súkromnej spoločnosti GYSEV.

Dvojfrekvenčný rušeň 470.008 je jedným z desiatich rušňov Siemens ES 64 U2 odkúpených do Maďarska, kde jazdia s radovým označením 470 H-START v modro-krémovom nátere. Možno ich vidieť aj  v čele IC vlakoch medzi Budapešťou a Soproňom, resp. Szombathely.

Na tej istých tratiach jazdia Taurusy spoločnosti GYSEV v atraktívnom zeleno-žltom firemnom nátere, ktorých si spoločnosť obstarala spolu 5 kusov.

Pre možnosť prevádzky týchto rušňov v susedných štátoch na jednosmernom napäťovom systéme 3 kV bola zmenená posledná objednaná séria rušňov 1116 na päť desiatok pre ÖBB ako trojsystémové (15 kV a 16 ⅔ Hz, 25 kV a 50 Hz, 3 kV DC) a mnohé ďalšie pod označením ES 64 U4 pre Slovinsko a iných súkromných prevádzkovateľov. Treba podotknúť, že po elektrickej stránke majú tieto rušne už bližšie nasledujúcemu radu firmy Siemens radu 189 DB a má ďalšie odlišnosti oproti radu 1116 ÖBB. Rozdiely nájdeme i vo vstupe do rušňa, diaľkový reflektor je situovaný nad čelné okno.

Pre uvažovanú expanziu DB do zahraničia vyrobil Siemens 100 štvorsystémových rušňov s radovým označením 189 DB o období rokov 2003 až 2005. S týmito rušňami sa môžeme stretnúť od severočeského Děčína po kontajnerové prekladisko v Prahe – Uhříněvsi, resp. aj v Břeclavi.

Okrem týchto bolo vyrobených následne ďalších viac ako 150 rušňov pre pool Dispolok a ďalších súkromných prevádzkovateľov. Všetky majú výkon 6 400 kW. Jedným z majiteľov je spoločnosť Express Group, a.s. vlastniaca rušeň 390.001 (ex E 189.845) so slovenskou registráciou.

Rušeň ES 64 F4-156 je majetkom poolu MRCE Dispolok, v čase fotografovania ho mala prenajatá spoločnosť LTE.

Najnovšie rušne Siemens s obchodným menom Vectron sú riešené ako modulové pre maximálny rozsah možnej výzbroje pre všetky uvažované napäťové systémy. Pri požadovanej nižšej výbave (napr. pri jednosmernej verzii) je vozidlo dobalastované. Unikátne je riešená aj bezpečnosť rušňovodiča. Vectrony poolu ELL sú obvykle natierané v kombinácii čiernej a zelenej farby a na boku s bielou plochou.

Vectrony sú vyrábané prevažne pre tri alebo štyri napäťové systémy (vrátane jednosmernej sústavy 1,5 kV). Na fotografii v celočervenom laku je jeden z Vectronov spoločnosti DB určených pre prevádzku len na napäťovej sústave 3 kV v Poľsku. Foto J. Caska.

Vectrony prevádzkované poolom RailPool sú obvykle natreté striebornou farbou s typickým zvislým modrým pruhom.         

Niektorí prevádzkovatelia, ktorí majú prenájom na čas viacerých rokov, uvádzajú svoje rušne pomocou fólií do svojich firemných náterov. Jedným je i RegioJet.

Majitelia Vectronov, ktorí si rušne zakúpili do vlastníctva, si ich „obliekajú“ do vlastných farebných náterov. Zaujímavý náter má napríklad Vectron 193.820 spoločnosti PSŽ.

Spolu dvanásť Vectronov národného dopravcu ČD Cargo je lakovaných do korporátnych farieb spoločnosti. Prevádzkovateľ ich využíva predovšetkým k doprave nákladných vlakov do zahraničia. Z Děčína vozia vlaky do Nemecka, ale ich akčný rádius, ako vidieť, siaha i na Slovensko.

Bombardier

Dvojfrekvenčné rušne radu 185 DB sú výrobkom firmy Bombardier vyrábaných na prelomu storočí ako pre DB, tak pre pooly. Boli konštruované pre prevádzku na striedavých napäťových systémoch 15 kV a 16 ⅔ Hz a 25 kV a 50 Hz o výkonu 5 600kW. Tento typ je tiež označovaný ako Traxx 1.

Nasledujúci inovovaný typ Traxx 2 bol vyrábaný už nie len ako dvojfrekvenčný rušeň, ale tiež ako rušeň viacsystémový. Mimo iné boli dodané v počte 25 kusov ako dvojfrekvenčné do Maďarska ako rad 480 H-START pre dopravu osobných vlakov.

Po roku 2007 sa začal vyrábať inovovaný typ Traxx 2E (Evolution) vo vyhotoveniach pre rôzne napäťové systémy. Vo vyhotovení označované Traxx MS boli dodávané po roku 2007 rušne najskôr rôznym poolom, neskoršie aj iným dopravcom ako rad 186, mimo iným tiež intermodálnemu českému dopravcovi Metrans, zatiaľ v celkovom počte 40 rušňov registrovaných v Českej republike pod radovým označením 386.

Rovnaké rušne Traxx 2E používa mimo iné aj spoločnosť ITL predovšetkým pre vozbu nákladných vlakov z oblasti Českej republiky elektrizovanej jednosmerným napätím 3 kV.

Ďalším typom je Traxx F160 AC3 LM s pomocným spaľovacím motorom o výkonu 180 kW, čo je verzia pre nákladné vlaky a rýchlosť 160 km/h a výkonu 5 600 kW, s novým faceliftom označené v Nemecku ako rad 187. Tri prototypy (označené ako 187.001 až 003) boli nakoniec predané spoločnosti Railpool. Foto P. Polák.

Škoda Transportion

Spolu 20 trojsystémových rušňov vyrobila plzeňská Škoda Transportion v období rokov 2008 až 2011 pre národného dopravcu České dráhy na vozbu vlakov na koridoroch a do zahraničia. Ide tiež o štvornápravové rušne s asynchrónnymi trakčnými motormi o výkonu 6 400 kW a maximálnou rýchlosťou 200 km/h. Pre DB bolo vyrobených šesť rušňov radu 102 DB vrátane vratných súprav.

V rokoch 2011 a 2012 vyrobila plzeňská Škoda Transportion pre slovenského osobného národného dopravcu ZSSK dva veľmi podobné trojsystémové rušne pre dopravu vratných súprav s riadiacimi vozňami 951. Rušne majú najväčšiu rýchlosť 160 km/h a ďalšie úpravy súvisiacimi s ich primárnym využívaním  s vratnými súpravami.

Softronix

Rumunská firma Softronix vyrobila pre potreby spoločnosti DBSR (Schenker Romania) a súkromné maďarské dopravné spoločnosti postavila viac ako tri desiatky šesťnápravových elektrických rušňov s obchodným názvom Transmontana s asynchrónnymi trakčnými motormi o výkonu 6 000 kV. Prvých 16 rušňov má skriňu podobnú pôvodnému radu 040 CFR ako rušeň 480.011, ale od čísla 480.017 dostali upravenú skriňu. Výroba ďalších rušňov by sa mala rozbehnúť v novobudovaných priestoroch v Budapešti.

Od čísla 480.017 majú rušne upravenú skriňu s rovnakými technickými parametrami.

Newag

Zvyklosti a tradícia poľských železničných dopravcov a to ako nákladných, tak aj osobných, sú veľmi silné a prejavuje sa to tak v prenajímaní predovšetkým šesťnápravových hnacích vozidiel, ako aj v požiadavkách na nové elektrické rušne od domáceho výrobcu. A to aj napriek tomu, že v prevádzke sú nové elektrické rušne, napr. Taurusy radu 5 370 PKP Intercity alebo Traxxy od Bombardieru ako rad EU 43.

Pre súkromných poľských prevádzkovateľov STK (E6ACT-001 až 004) a Lotos Kolej (E6ACT-005 až 008) vyrobila firma Newag po štyroch nových rušňoch. Jedná sa o šesťnápravové jednosmerné rušne pre napätie 3 kV DC typu Dragon o celkovom výkonu asynchrónnych trakčných motorov 4980 kW s maximálnou rýchlosťou 120 km/h. Foto P. Polák.

Na fotografii je na nákladnom vlaku pripravený na odchod iný elektrický rušeň výrobcu Newag s označením E4MSU-001. Jedná sa tentoraz o štvornápravový rušeň s asynchrónnymi trakčnými motormi o celkovom výkonu 5 600 kW konštruovaný pre tri napäťové systémy – 3 kV DC, 25 kV a 50 Hz a 15 kV a 16 ⅔ Hz s maximálnou rýchlosťou 140 km/h. Foto P. Polák.

Motorové rušne

Stretnutie dvoch generácií motorových rušňov ÖBB výrobcu Siemens – odchádzajúceho radu 2143 a jeho nástupcu v podobe Herkulesov radu 2016 – na bratislavskej hlavnej stanici v júni pred viac ako desiatimi rokmi, 20. júna 2007.

Herkulesy radu 2016 (firemné označenie EuroRunner 20) patria medzi motorové rušne ÖBB, ktoré zahájili obnovu parku motorových rušňov rakúskych železníc. Sú to výkonné rušne (2 000 kW) s prenosom výkonu AC/AC a teda s asynchrónnymi trakčnými motormi a taktiež s výnimočne malou vonkajšou hlučnosťou. Z vyrobených necelých dvoch stovák patrí sto rušňov ÖBB. Na Slovensku je ich možno vidieť predovšetkým v Bratislave na vlakoch REX do Viedne cez Marchegg .

Ostatné rušne využívajú predovšetkým súkromní dopravcovia buď formou lízingu alebo kúpou do vlastníctva. Jedným z majiteľov a prevádzkovateľov je firma Metrans so svojimi rušňami ER 20 (223 DB-MTD), resp. radu 761.

Inou spoločnosťou, ktorá používa Herkulesy, je spoločnosť LTE.

Na vozbu expresných rýchlikov medzi stanicami Plzeň a Furth i. W. a Regensburg používa prevádzkovateľ VBG tieto rušne s radovým označením 223 DB. Foto J. Caska.

Dnes je už menej známe, že tieto rušne ER 20 tiež využíval dnes už nejestvujúci súkromný prevádzkovateľ BRKS.

Istý čas mala BRKS prenajaté dva rušne od nákladnej divízie SNCF radu 475109 a 475110. Jedná sa o moderné stroje výrobcov Alstom/Siemens s výkonom spaľovacieho motoru 2 000 kW a s prenosom AC/AC, teda s asynchrónnymi trakčnými motormi.

Ďalším výrobcom kvalitných a moderných motorových rušňov je koncern Bombardier. Ponúka na trhu rušne podobných parametrov, čo znamená prenos výkonu spôsobom AC/AC a asynchrónne trakčné motory a nízka hluková hladina vonkajšieho hluku.

Používa ich aj spoločnosť Lotos Kolej. Foto P. Polák.

Pred záverom

Aj slovenskí nákladný i osobný dopravcova sa nakoniec rozhodli odskúšať si v reálnej prevádzke  svojich vlakov nové elektrické rušne, aby si súčasne overili predpokladané prínosy. Šlo o najmodernejšie elektrické rušne Vectron súkromného dopravcu EP Cargo a LokoTrain.

Po takmer dvoch rokoch po urobení poslednej fotky reportáže je situácia prevádzkovania nových rušňov ako u slovenského, tak českého osobného i nákladného prevádzkovateľa náležite známa. A že nejde o módny „výstrelok“, dokladujú fakty. Slovenský národný osobný dopravca nasadzuje desať prenajatých Vectronov (383.101 až 110 RAILL) predovšetkým na šesťstovkových rýchlikoch na trati Bratislava – Košice, nákladný dopravca ZSSKC začína postupne uvádzať do prevádzky svojich desať prenajatých Vectronov (383.201 až 210 RAILL). Podobne je na tom i český národný osobný dopravca ČD, ktorý prevádzkuje na vlakoch EC v relácii Praha – Hamburg desať prenajatých Vectronov (193.289 až 298 ELOC) a nákladný dopravca svojimi dvanástimi vlastnými Vectronmi zabezpečuje cezhraničnú prepravu na severe Čiech, rovnako ich je možné stretnúť  po celej sieti ČD a často aj v Bratislave, podobne i na iných miestach Slovenska. Podobne aj súkromní dopravcovia si obstarávajú nové rušne. Unipetrol vlastní tri Vectrony (383.050 až 052 UNIDO), Metrans zvýšil počet svojich TRAXXov na dvojnásobok a spolu ich vlastní už 40 (386.001 až 040 MT), žltý dopravca Regiojet k prenajatým Vectronom si obstaral vlastné štyri TRAXXy (386.201 až 204 RJ). Niekoľko Vectronov si obstarala spoločnosť GySEV, či vlastných alebo prenajatých, v súčasnosti beží veľká dodávka Vectronov pre rakúske spolkové železnice ÖBB, pripravuje sa výroba Vectronov pre DB a mnoho ďalších (zahraničných) prevádzkovateľov má tieto nové moderné rušne prenajaté. Zdá sa, že modernizácie boli akýmsi prechodným stupňom pred obstarávaním si nových rušňov. K modernizáciám pristupujú dnes predovšetkým súkromní prepravcovia či u rušňov pre traťovú službu alebo pre posun na vlečkách.

Na záver niekoľko slov

Autor sa v reportáži nezabýva otázkami spoľahlivosti vozidiel v prevádzke, kvalitou údržby a opráv a ďalšími náležitosťami, a to nie len preto, že nemá relevantné podklady, ale najmä z dôvodu, že táto problematika je veľmi široká a  v tejto, už dosť rozsiahlej reportáži, nemá miesto. Ide o tému jednoznačne zaujímavú a hlavne aktuálnu, ale pre odborníka, ktorý je ako sa povie „od fachu“.

 

Foto na titulke

Dňa 4. marca 2010 sa v Kútoch postavili vedľa seba nový motorový rušeň EuroRunner ER 20-009 (neskoršie prečíslovaný na 761.101) , ktorý mal od spoločnosti MRCE Dispolok prenajatý prevádzkovateľ Express Rail, a modernizovaný rušeň 753.723 OKD Doprava. Ten bol spolu s rušňom 753.724 modernizovaný v ŽOS Zvolen podľa dokumentácie ČMKS pre spoločnosť Viamont.

 

Text a neoznačené foto a zbierka © Jan Horník