Elektrowozy Skromna kolekcja pod napięciem

[Beobachter]

Przyznam, że tym razem podejmuję temat, który nie jest mi tak bliski jak parowozy.
Moje zainteresowanie elektrowozami jest raczej ograniczone. Oczywiście każdy może mieć własne preferencje i inną od mojej opinię, ale dla mnie lokomotywy elektryczne są po prostu mniej interesujące. Przyczyna jest prosta - współczesne elektrowozy są do siebie wzajemnie zbyt podobne. Mniej czy bardziej aerodynamiczne pudło osadzone na 2- lub 3-osiowych wózkach.
To, czy dana lokomotywa jest przeznaczona do prowadzenia pociągów ekspresowych czy towarowych, nie jest widoczne - inne przełożenia decydują o uciągu i prędkości maksymalnej.
O ile więc w parowozach technika i przeznaczenie, a często nawet kraj pochodzenia dają się rozpoznać, o tyle w nowoczesnych lokomotywach decyduje o tym ich makijaż (czytaj - malowanie). Ale, jak na wstępie, to tylko moja opinia.
Ponieważ jednak udaję się na „ obcy teren” uprzejmie proszę znawców tematu o uzupełnienia przekazywanych informacji oraz korekty, gdy popełnię jakiś błąd. Z góry dziękuję !
Po tym wstępie może pojawić się pytanie, dlaczego w ogóle mam modele elektrowozów.
Przyczyny są dwie - po pierwsze w dawnych latach modele się w Składnicy Harcerskiej „zdobywało”, czyli kupowało to, co akurat „na sklep rzucili”, po drugie starsze konstrukcje bywały interesujące.
Ponieważ jest to zupełnie inna od dotychczasowych kolekcja zmodyfikowałem tabelkę z informacjami technicznymi oraz jako lokomotywę porównawczą umieściłem najbardziej w Polsce popularny elektrowóz, czyli EU07. Ponadto prezentacja będzie się odbywała w odwrotnej kolejności czasowej, czyli od najnowszych (choć rzeczywiście nowoczesnych nie posiadam) do najstarszych. Całość jest ze względu na moje zainteresowania oczywiście raczej skromna, ale mam nadzieję, że kilka ciekawostek się znajdzie.

Zaczniemy od elektrowozu pochodzącego z NRD, E 11. Postępująca elektryfikacja miejscowych kolei wywołała pod koniec lat 50-tych potrzebę zaopatrzenia w nowoczesne elektrowozy uniwersalne. Ponieważ rozmowy na temat licencyjnej budowy zachodnioniemieckich elektrowozów E 10 i E 40 zakończyły się fiaskiem, zakład Hans Beimler Hennigsdorf przygotował w 1961 roku dwa własne egzemplarze prototypowe. Napęd zapewniały 4 silniki oparte na osiach „za nos”. Wprawdzie rozwiązanie to powoduje powstanie znacznej masy nieresorowanej, lecz uznano, że przy prędkościach do 120 km/godz jest to w dalszym ciągu akceptowalne rozwiązanie. Wózki bazowały na licencji Skody, która z kolei była rozwinięciem licencji SLM Winterthur. Po pozytywnym zakończeniu testów rozpoczęto produkcję seryjną, która trwała do 1977 roku. Ciekawostką może być, że koleje NRD wybrały nazwę tej serii tak, aby nie było powtórzeń z nadanymi już w RFN symbolami lokomotyw elektrycznych.
Model pochodzi również z NRD i był od 1969 roku produkowany przez Piko. Ważąca 406 gram lokomotywa wyposażona jest w dwa silniki i napęd na wszystkie osie. Nowinką, jak na owe czasy, było wyposażenie modelu w zmianę świateł zależnie od kierunku jazdy (przód - białe, tył - czerwone). Możliwa też była zmiana zasilania prądem z szyn na pantografy śrubką umieszczoną na dachu. Dzięki relatywnie wysokiej masie własnej oraz napędowi wszystkich osi nie było potrzeby stosowania gumek trakcyjnych, co z kolei przyczyniło się do dobrego odbioru prądu (ze wszystkich kół). Z gumy natomiast wykonane są zderzaki, co zapewniło im odporność na ew. uszkodzenia mechaniczne. Jazda jest niezbyt głośna i pewna nawet na bardzo kiepskich torach, sterowanie prędkością akceptowalne. Bardzo niskie prędkości nie są domeną tego modelu - oprócz braku płynności występuje ryzyko, że jeden z silników może się zatrzymać. W takim, typowym dla tych silników Piko tamtego czasu, przypadku pomaga „wspomaganie ręczne”, które dzięki zastosowaniu przekładni czołowej jest możliwe.

 

[Beobachter]

Aby poznać kolejną lokomotywę będziemy się musieli wybrać do USA. Wprawdzie elektryfikacja kolei nie była tam specjalnie popularna (tak jest zresztą do dziś), ale trochę interesujących konstrukcji się pojawiło. Zanim jednak przejdziemy do bohatera dzisiejszego wpisu i roku 1955, cofniemy się nieco bardziej w czasie. Niewielkie linie kolejowe Virginian zyskały wśród fanów kolejnictwa pewną sławę nie przez spektakularne rekordy szybkości, lecz poprzez dość odważne podejście do nowych pomysłów w zakresie techniki kolejnictwa. Ponieważ ich głównym źródłem utrzymania był transport węgla z zagłębia w Appalachach do portów rzecznych i morskich, innowacje te dotyczyły w pierwszym rzędzie możliwości zwiększania uciągu lokomotyw. I tak to właśnie Virginian (oraz Erie) eksploatowały jako jedyne linie na świecie parowozy „Triplex” - technicznie kompletna plajta, ale honor pozostał do dziś. Ponieważ parowozy sprawiały ciągle problemy, zadecydowano już w połowie lat 20-tych o zelektryfikowaniu ważnej linii Mullens - Roanoke. Teraz powrócimy do roku 1955, kiedy to pochodzące z tamtych lat elektrowozy były już tak wyeksploatowane, że niezbędne było ich zastąpienie nowszymi konstrukcjami : EL-C.
Wyprodukowane przez General Electric elektrowozy były pierwszymi, w których zastosowano ignitronowe prostowniki prądu zmiennego na „bardziej strawny” dla silników prąd stały (pochodzący z wiki schemat takiego prostownika w załączniku). Każda oś była indywidualnie napędzana jednym z 6 silników. Lokomotywy spisywały się dobrze, lecz ich los był dość burzliwy.
Już w grudniu 1959 roku Virginian zostały przejęte przez Norfolk & Western. Ta zmiana spowodowała też zmianę wizerunku lokomotyw - prezentowany egzemplarz pochodzi z tego właśnie okresu. Jednak już 2,5 roku później N&W zrezygnowały z trakcji elektrycznej i dla EL-C brakło zatrudnienia. Jeden egzemplarz przebudowano testowo na „slug” (dosłownie - ślimak; tutaj jednostka napędowa bez załogi, której silniki elektryczne otrzymywały prąd z prowadzącej lokomotywy dieslowskiej), jednak ta przebudowa nie była sukcesem. W efekcie wystawiono wszystkie elektrowozy na sprzedaż. Linie New York, New Haven and Hartford Railroad nabyły w 1963 roku wszystkie lokomotywy (łącznie z tą przerobioną, jako magazynem części zamiennych) za 300.000 $, aby zastąpić swe przestarzałe, pochodzące jeszcze z 1910 roku elektrowozy.
W 1969 roku ponownie zmieniono oznakowanie, gdyż linie New Haven stały się częścią Penn Central. Ostatnia, piąta już zmiana właściciela, datuje się na rok 1976, gdy z kolei Penn Central zostały wcielone do Conrail. Po 30 latach pracy i 6 właścicielach zakończyła się eksploatacja
EL-C - dwa egzemplarze zachowały się do dziś jako jednostki muzealne.
Ważący 482 gramy model został wyprodukowany przez firmę Bachmann (Spectrum) ok. 10 lat temu. Podobnie jak w pierwowzorze napędzane są wszystkie osie lokomotywy, choć jednym tylko silnikiem. Wykonanie jest dość staranne, z uwzględnieniem wielu szczegółów. Lokomotywa jeździ przy niskich prędkościach cicho, z przyrostem szybkości zwiększa się też głośność pracy zespołu napędowego, pozostając jednak w przyzwoitych granicach. Jazda jest pewna i bardzo płynna w każdym zakresie prędkości. Bardzo sympatyczne jest zmieniające się z kierunkiem jazdy oświetlenie. Relatywnie wysoka masa własna daje dużą siłę uciągu, pomimo braku gumek trakcyjnych. Odbiór prądu jest bardzo dobry bez względu na jakość torów.

 

[Andrzej Harassek]

Rzeczywiście, dość ciekawa konstrukcja, wyraźnie wzorowana na lokomotywach spalinowych. Ciekawi mnie, czemu służył przewód wysokiego napięcia od pantografu na drugi koniec lokomotywy - czyżby planowano sprzęganie z drugim członem bez pantografu (jak w tramwajach - oprócz Warszawy)? A przy okazji: jaki był (jest?) system zasilania elektrotrakcyjnego na tej kolei? Rozumiem, że prąd zmienny, skoro potrzebne były prostowniki.

 

[Beobachter]

Ciekawi mnie, czemu służył przewód wysokiego napięcia od pantografu na drugi koniec lokomotywy - czyżby planowano sprzęganie z drugim członem bez pantografu

Niestety nie wie. Wprawdzie była stosowana trakcja podwójna, gdzie druga lokomotywa była zdalnie sterowana, ale czy ma to jakiś związek - nie wiem.

Rozumiem, że prąd zmienny, skoro potrzebne były prostowniki.

Zgadza się, 11kV, 25 Hz, zmienny. Ponieważ jest to dość istotny parametr, pozwoliłem sobie umieścić informacje o zasilaniu w ostatniej kolumnie „zreformowanej” tabelki.

 

[teigrekty2]

Rzeczywiście, dość ciekawa konstrukcja, wyraźnie wzorowana na lokomotywach spalinowych. Ciekawi mnie, czemu służył przewód wysokiego napięcia od pantografu na drugi koniec lokomotywy - czyżby planowano sprzęganie z drugim członem bez pantografu (jak w tramwajach - oprócz Warszawy)? A przy okazji: jaki był (jest?) system zasilania elektrotrakcyjnego na tej kolei? Rozumiem, że prąd zmienny, skoro potrzebne były prostowniki.

Aby poznać kolejną lokomotywę będziemy się musieli wybrać do USA. Wprawdzie elektryfikacja kolei nie była tam specjalnie popularna (tak jest zresztą do dziś), ale trochę interesujących konstrukcji się pojawiło. Zanim jednak przejdziemy do bohatera dzisiejszego wpisu i roku 1955, cofniemy się nieco bardziej w czasie. Niewielkie linie kolejowe Virginian zyskały wśród fanów kolejnictwa pewną sławę nie przez spektakularne rekordy szybkości, lecz poprzez dość odważne podejście do nowych pomysłów w zakresie techniki kolejnictwa. Ponieważ ich głównym źródłem utrzymania był transport węgla z zagłębia w Appalachach do portów rzecznych i morskich, innowacje te dotyczyły w pierwszym rzędzie możliwości zwiększania uciągu lokomotyw. I tak to właśnie Virginian (oraz Erie) eksploatowały jako jedyne linie na świecie parowozy „Triplex” - technicznie kompletna plajta, ale honor pozostał do dziś. Ponieważ parowozy sprawiały ciągle problemy, zadecydowano już w połowie lat 20-tych o zelektryfikowaniu ważnej linii Mullens - Roanoke. Teraz powrócimy do roku 1955, kiedy to pochodzące z tamtych lat elektrowozy były już tak wyeksploatowane, że niezbędne było ich zastąpienie nowszymi konstrukcjami : EL-C.
Wyprodukowane przez General Electric elektrowozy były pierwszymi, w których zastosowano ignitronowe prostowniki prądu zmiennego na „bardziej strawny” dla silników prąd stały (pochodzący z wiki schemat takiego prostownika w załączniku). Każda oś była indywidualnie napędzana jednym z 6 silników. Lokomotywy spisywały się dobrze, lecz ich los był dość burzliwy.
Już w grudniu 1959 roku Virginian zostały przejęte przez Norfolk & Western. Ta zmiana spowodowała też zmianę wizerunku lokomotyw - prezentowany egzemplarz pochodzi z tego właśnie okresu. Jednak już 2,5 roku później N&W zrezygnowały z trakcji elektrycznej i dla EL-C brakło zatrudnienia. Jeden egzemplarz przebudowano testowo na „slug” (dosłownie - ślimak; tutaj jednostka napędowa bez załogi, której silniki elektryczne otrzymywały prąd z prowadzącej lokomotywy dieslowskiej), jednak ta przebudowa nie była sukcesem. W efekcie wystawiono wszystkie elektrowozy na sprzedaż. Linie New York, New Haven and Hartford Railroad nabyły w 1963 roku wszystkie lokomotywy (łącznie z tą przerobioną, jako magazynem części zamiennych) za 300.000 $, aby zastąpić swe przestarzałe, pochodzące jeszcze z 1910 roku elektrowozy.
W 1969 roku ponownie zmieniono oznakowanie, gdyż linie New Haven stały się częścią Penn Central. Ostatnia, piąta już zmiana właściciela, datuje się na rok 1976, gdy z kolei Penn Central zostały wcielone do Conrail. Po 30 latach pracy i 6 właścicielach zakończyła się eksploatacja
EL-C - dwa egzemplarze zachowały się do dziś jako jednostki muzealne.
Ważący 482 gramy model został wyprodukowany przez firmę Bachmann (Spectrum) ok. 10 lat temu. Podobnie jak w pierwowzorze napędzane są wszystkie osie lokomotywy, choć jednym tylko silnikiem. Wykonanie jest dość staranne, z uwzględnieniem wielu szczegółów. Lokomotywa jeździ przy niskich prędkościach cicho, z przyrostem szybkości zwiększa się też głośność pracy zespołu napędowego, pozostając jednak w przyzwoitych granicach. Jazda jest pewna i bardzo płynna w każdym zakresie prędkości. Bardzo sympatyczne jest zmieniające się z kierunkiem jazdy oświetlenie. Relatywnie wysoka masa własna daje dużą siłę uciągu, pomimo braku gumek trakcyjnych. Odbiór prądu jest bardzo dobry bez względu na jakość torów.

Niestety nie wie. Wprawdzie była stosowana trakcja podwójna, gdzie druga lokomotywa była zdalnie sterowana, ale czy ma to jakiś związek - nie wiem.

Jeden z moich absolutnie ulubionych elektrowozów amerykańskich. Przewód wysokiego napięcia był właśnie po to aby elektrycznie łączyć dwie lub więcej lokomotyw w razie awarii jednego z pantografów. Szczególnie New Haven (gdzie lokomotywy te oznakowano EF4) często używał tego łączenia. Są zdjęcia gdzie prowadzący elektrowóz nie ma na dachu pantografu i jest złączony tym "bus cable" z drugim. Elektrowozy posiadały sterowanie wielokrotne. Elektrowozów wyprodukowano w sumie tylko 12 sztuk w 1956-57r. i stylistyka wspaniale łączy ówczesny tzw. "Road switcher"-"liniowy manewrowy" styl-(chyba najlepiej jak można to przetłumaczyć), z minimalnymi opływowymi dodatkami popularnymi w latach 50-tych. Pochyłe ściany czołowe lokomotyw miały na celu odbić spadające kawałki skał w licznych wąwozach na VGN. Kiedy Norfolk and Western otrzymał elektrowozy tylko jeden przemalowano na barwy kompanii i numer 235 reprezentuje ten prototyp. Reszta lokomotyw trafiła w oryginalnych barwach VGN do New Haven. Na New Haven kiedy przemalowano lokomotywy na wermilionowe kolory, otrzymały pieszczotliwą nazwę-"Bricks"-cegły. Penn Central broniąc się nogami i rękami przejął New Haven w 1969, jak to Kolega @Beobachter napisał, a lokomotywy były od razu przeniesione na byłe linie Pennsylvania RR i zakończyła się era elektrycznie prowadzonych pociągów towarowych na byłym NH. Penn Central w sumie dostał 10 lokomotyw nadających się do jazdy i zmienił ich nazwę na E33, co sugeruje ich moc-3300KM. Numeracja na Penn Central i Conrail była od 4601-do 4610. Po przemalowaniu bez piaskowania na barwy PC, lokomotywy można było spotkać najczęściej na ciężkich mineralnych składach z rudą żelaza, lub węglem. Zdażało się że dawano E33 na pociągi TV, czyli naczepy na platformach-domena E44 bazowanych na E33. Kiedy oficjalnie stworzono Conrail (1976r.) główne linie zelektryfikowane przetransferowano do Amtrak, zostawiając tylko towarowe linie w gestii Conrail. Agencja ta po pewnym czasie zaczęła pobierać niesprawiedliwe sumy od Conrail za używanie energii elektrycznej, co skłoniło Conrail do ewentualnego zawieszenia prowadzenia pociągów trakcją elektryczną. Oficjalnie nastąpiło to pod koniec Marca 1981r. E33 odstawione były jednak w lecie 1980r., a wszystkie były zmodernizowane z silikonowymi prostownikami prądu-a mogło być tak fajnie.
Zakupiłem kiedyś model tej lokomotywy w barwach Penn Central z myślą o przebudowaniu go na E44. Faktycznie model jest bardzo ładny, jednak ma kilka błędów zauważalnych przez wariatów na punkcie amerykańskich elektrowozów. Jeden to brak imitacji ramy nad wózkami. Europejskie elektrowozy w zasadzie mają nisko opuszczone "fartuchy" nad podwoziem, amerykańskie maszyny są generalnie otwarte w tym miejscu (oprucz kilku wyjątków) i modele powinny mieć choć częściową imitacje "flaków" pod nadwoziem. Drugi błąd to zielone światła klasyfikacyjne (te na narożnikach) na końcu numer 1. W oryginałach lokomotywy posiadały białe szkiełka i żarówki na wszyskich czterech rogach były czerwone-to nie są lokomotywy pasażerskie. Największą porażką w modelu Bachmanna jest malowanie Conrail-odwrócony "ślimak" i napis CONRAIL na bocznych ścianach, oraz brak napisu na tylnej ścianie. Nie ma co pisać o braku napisów informujących o napięciu na drzwiach bocznych kompartamentów, napisów informujących o gaśnicach na drzwiach czołowych i napisów do napełniania piasku. Malowanie Penn Central też posiada błędy w postaci za wielkiego loga "kochających się dżdżownic" na scianie przedniej i brak loga na ścianie tylnej. Brak napisów informujących jest chyba na wszystkich malowaniach. Bardzo ładnie wyszło im wermilionowe malowanie New Haven. Nie jestem całkiem pewien o malowaniu Norfolk and Westerm i VGN.

 

[Beobachter]

Dzień przerwy był mi potrzebny nie tyle na powrót do Europy, ile na dokształcanie - szczególnie system przekazywania napędu z silników elektrycznych na osie napędzane to dość skomplikowana materia. Ale tym razem bardziej skoncentrujemy się na napięciu sieci trakcyjnej oraz częstotliwości prądu zmiennego, albowiem te właśnie parametry wpłynęły na powstanie bohaterki dzisiejszego wpisu. Jak ogólnie wiadomo im wyższe napięcie sieci trakcyjnej, tym niższe może być natężenie płynącego nią prądu. A im niższe natężenie, tym mniejsza może być średnica przewodów trakcyjnych, które dzięki temu mogą być znacznie lżejsze. Tak więc z punktu widzenia infrastruktury optymalne byłoby stosowanie wysokiego napięcia, gdyż dodatkową zaletą takiego rozwiązania jest mniejszy spadek napięcia na określonym dystansie (= mniej stacji zasilających sieć). Do tego znakomicie by było, gdyby można używać standardową częstotliwość prądu sieci ogólnodostępnej, czyli 50 Hz. To dodatkowe usprawnienie, gdyż w stacjach zasilających wystarczy dopasować transformatorami napięcie. Brzmi dobrze. Problem w tym, że nie można skonstruować silników elektrycznych na tak wysokie napięcia. Trudno też jest zbudować sprawne silniki na prąd zmienny częstotliwości 50 Hz. Ale co by było, gdyby tak napięcie 25 kV i częstotliwość 50 Hz transformować na bardziej „strawne” wartości w samej lokomotywie ? Będzie ona wprawdzie bardziej skomplikowana, ale infrastruktura wręcz odwrotnie. Z tego założenia wyszli też managerowie francuscy, którzy po drugiej wojnie postanowili sprawdzić, czy wcześniejsze doświadczenia pozyskane z eksploatacji Höllentalbahn (ten rejon przypadł po wojnie pod administrację Francji, więc można było temat dobrze przestudiować). Po pierwszych, pozytywnych, testach przyszedł czas na bardziej ambitne przedsięwzięcie - zelektryfikowano prądem 25 kV i 50 Hz liczącą 303 kilometry linię z Thionville do Valenciennes. Tutaj postanowiono też poddać praktycznym testom różne rozwiązania techniczne samych lokomotyw. W ich trakcie sprawdzono 4 różne rozwiązania :
- napęd silnikami prądu stałego za pośrednictwem statycznej przetwornicy (poznany już w poprzednim wpisie system ignitronowy - z tego wynika, że info z wiki o pierwszym zastosowaniu w poprzednio opisanej EL-C jest błędne);
- napęd silnikami prądu zmiennego 50 Hz;
- napęd silnikami prądu stałego za pośrednictwem przetwornic wirujących;
- napęd silnikami prądu zmiennego za pośrednictwem przetwornic wirujących.
O ile dwa dwa pierwsze rozwiązania bazowały na podwoziu B’B’, o tyle dwa kolejne musiały ze względu na większy ciężar mieć po 3 osie w każdym wózku (Co’Co’).

Najkorzystniejsza w eksploatacji okazała się wersja pierwsza, która otrzymała oznakowanie BB-12000. Napędzany 4 silnikami na prąd stały (675 V) elektrowóz okazał się tak dobry, że SNCF podjęło decyzję o elektryfikowaniu wszystkich nowych odcinków właśnie prądem 25 kV 50 Hz.
Ciekawa jest nie tylko historia powstania tych lokomotyw, ale także ich dość nietypowy kształt. Wynikał on ze statystyki badań awarii posiadanych elektrowozów, z której wynikało, że połowa usterek ma związek z elementami związanymi z kabiną załogi. Wniosek - gdy zamiast dwóch kabin będzie tylko jedna, to i usterek będzie mniej. Ponadto takie centralne usytuowanie kabiny zwiększało bezpieczeństwo załogi w przypadku kolizji. Ponieważ jednak dach był zbyt krótki do umieszczenia na nim 2 pantografów, otrzymał specjalne przedłużenia taki montaż umożliwiające.
Ostatni elektrowóz tej serii został wycofany z eksploatacji w 1999 roku. 8 lokomotyw zachowało się do dnia dzisiejszego.

Ważący tylko 198 gram model został wyprodukowany przez firmę Jouef w latach 80-tych ubiegłego wieku. Wykonanie jest ... jakie jest. Przekładnia zębata (podobnie jak w oryginale) zespala osie wózka napędowego. Mniej podobne do oryginału jest to, że wózek ten ma tylko jeden silnik (tego nie uważam za problem) oraz to, iż jeden wózek nie ma ani silnika, ani napędu (to już mi się nie podoba). Odbiór prądu ze wszystkich kół jest dobry, gumki trakcyjne na dwóch kołach wózka napędowego nie pogarszają sprawy. Jazda nie jest ani specjalnie cicha, ani nadzwyczajnie płynna, ale jak na model niskiej klasy cenowej - moim zdaniem - akceptowalna.

 

[Andrzej Harassek]

Bardzo ciekawa lokomotywa, klasyka francuskiej kolei. Ale jak mogła ciągnąć amerykańskie platformy bez zderzaków?

Warto tu dodać, że pionierami trakcji elektrycznej 25 kV 50 Hz byli Węgrzy, którzy już przed II wojną światową zastosowali system, wynaleziony przez węgierskiego inżyniera o nazwisku Kálmán Kandó, początkowo z zastosowaniem napięcia 16 kV, podniesionego później do 25 kV.

 

[Beobachter]

Warto tu dodać, że pionierami trakcji elektrycznej 25 kV 50 Hz byli Węgrzy, którzy już przed II wojną światową zastosowali system, wynaleziony przez węgierskiego inżyniera o nazwisku Kálmán Kandó, początkowo z zastosowaniem napięcia 16 kV, podniesionego później do 25 k

Jeżeli sięgamy dalej w przeszłość, to warto przy tej okazji wspomnieć o panu Michale Doliwo Dobrowolskim, którego wynalazki umożliwiły powstanie pierwszych trójfazowych kolei elektrycznych, a koncernowi AEG światowy prymat w tej dziedzinie. Więcej (dla zainteresowanych) tu : https://web.archive.org/web/2015122...hp/elektryczny/michal-doliwo-dobrowolski-cz-i

Bardzo ciekawa lokomotywa, klasyka francuskiej kolei. Ale jak mogła ciągnąć amerykańskie platformy bez zderzaków?

Myślę, że zdjęcie poniżej może służyć za wyjaśnienie tego dylematu

 

[Andrzej Harassek]

Myślę, że zdjęcie poniżej może służyć za wyjaśnienie tego dylematu

Nie bardzo. Sam mam amerykańską platformę, oznakowaną jako DB. Ale tam przynajmniej dodano zderzaki (których w oryginale nie ma). Poza tym nawet, jeżeli byłyby takie wagony (bez zderzaków) na SNCF, to na początku i końcu albo musiałby być włączony sprzęgowy, albo skrajne wagony musiałyby być wyposażone w zderzaki i zwykłe sprzęgi śrubowe.

 

[Andrzej Harassek]

Ponieważ kolega Beobachter już kiedyś pozwolił mi pokazać mój model w swoim wątku, pozwalam sobie na małe uzupełnienie informacji o lokomotywach systemu Kandó. W mojej kolekcji jest taki model:

Model pamiątkowy, wystawowy, statyczny bez możliwości uruchomienia, nawet bez napędu, ale w wielkości H0.

 

[Beobachter]

Pozostaniemy jeszcze we Francji, ale cofniemy się nieco w czasie. Po drugiej wojnie nastąpił okres intensywnej elektryfikacji kolei, wówczas jeszcze prądem stałym 1,5 kV. Potrzebne więc były nowe lokomotywy elektryczne, które mogłyby z wysokimi prędkościami prowadzić po tych zelektryfikowanych trasach pociągi pasażerskie. O ile do tej pory przyjmowano, że dla bezpiecznego osiągania wyższych prędkości niezbędne jest konstruowanie układu jezdnego z prowadzącymi osiami tocznymi, o tyle (pozytywne) doświadczenia ze szwajcarskimi elektrowozami RE 4/4 zachęciły SNCF do sprawdzenia przydatności rozwiązań, w których cała masa lokomotywy spoczywa na osiach napędzanych. W ramach tego projektu w 1949 roku firma Alsthom wyprodukowała dwie lokomotywy testowe o układzie osi Co’Co’. Po trwających aż trzy lata intensywnych testach SNCF złożyło zamówienie na produkcję seryjną, w ramach której powstało 58 elektrowozów serii CC 7100. Wg. tego wzorca Alsthom wyprodukował także lokomotywy na eksport do Hiszpanii (136), Chin (66), ZSRR (50), Holandii i Maroka (po 15).
CC 7100 były konstrukcyjnym kamieniem milowym dla kolei francuskich, ale szczególną sławę zyskały po ustanowieniu ówczesnych rekordów prędkości dla pojazdów szynowych. W 1954 roku na trasie Dijon - Beaune seryjna lokomotywa z pociągiem o masie 111 ton osiągnęła prędkość 243 km/ godz. Przy tych wysokich prędkościach testowano zachowanie poszczególnych elementów elektrowozu, w tym pantografów, ale też wpływu tak wysokich prędkości na tory.
Na tym testów nie zakończono. Kolejnym celem było osiągnięcie prędkości 300 km/godz. Aby to zrealizować specjalnie przygotowano prosty odcinek trasy na południe od Bordeaux, na którym o 25% podwyższono napięcie zasilające. W samej lokomotywie (CC 7107) zmieniono przełożenia oraz poprawiono aerodynamikę, którą skorygowano też w wagonach ważącego 100 ton pociągu.
Po 21 kilometrach przekroczono prędkość 300 km/godz, osiągając docelowo aż 330,8 km/godz, co było absolutnym rekordem świata. Warto tu wspomnieć, że taką samą prędkość osiągnęła też nowsza lokomotywa serii BB 9000 (choć niektóre źródła sugerują, że nawet była nieco szybsza, ale ze względów politycznych „uznano” wspólny rekord dla obydwu typów).
Warto też wspomnieć o nowatorskiej konstrukcji zawieszenia pudła lokomotywy na wózkach, która całkowicie porzucała dotychczasowe rozwiązania bazujące na czopach skrętnych. Zamiast tego zastosowano połączenie dwoma pionowymi, wychylnymi łącznikami, które pochylały się w przeciwnych kierunkach umożliwiając skręt wózka na łukach toru. Zarówno w systemie zawieszenia, jak i przekazu napędu (system Alsthom) zastosowano po raz pierwszy znaczne ilości bezobsługowych elementów gumowych.
Model, reprezentujący jedną z dwóch pierwszych lokomotyw testowych, został wyprodukowany w latach 60-tych przez firmę Piko. Ważąca 438 gram lokomotywa ma dwa silniki, które przez przekładnie czołowe napędzają zewnętrzne osie wózków. Dość duża masa zapewnia dobry uciąg pomimo braku gumek trakcyjnych. Praca napędu nie jest specjalnie cicha, ale - jak na tak wiekowy model - zupełnie akceptowalna. Pomimo swego wieku oraz - dawniej - intensywnej eksploatacji w dalszym ciągu jest niezawodna. Wymiana szczotek silnika, czy też „pedicure” kół, są bardzo proste dzięki przemyślanej konstrukcji (na jednym zdjęciu zdemontowane zestawy kołowe). Odbiór prądu jest dobry, sterowanie prędkością zupełnie przyzwoite. Bardzo niskie prędkości nie są domeną tej lokomotywy, która podobnie jak opisana wcześniej BR 11, ma w takich sytuacjach tendencje do zatrzymywania jednego z silników.
Na niektórych zdjęciach lokomotywa jest przedstawiona z wagonami, które były oferowane z nią w zestawie.

 

[Andrzej Harassek]

Model, reprezentujący jedną z dwóch pierwszych lokomotyw testowych

Może w kontekście całego wpisu lepiej byłoby napisać o lokomotywie prototypowej, bo określenie "testowa" może się błędnie kojarzyć z lokomotywami, użytymi do testów prędkości. A sam model Piko jest w dużym stopniu ujednolicony z modelem lokomotywy spalinowej Nohab. "Ujednolicenie" było tak dalekie, że Piko zastosowało w modelu CC 7100 dokładnie te same wózki, co w modelu Nohaba, łącznie z odwzorowanymi tabliczkami firmowymi "Nohab", widocznymi zresztą na powyższych zdjęciach.
Modele tych elektrowozów produkowało w ostatnich 20-30 latach kilka innych firm. Ja mam model Rivarossi z przełomu lat 1980. i 90. A w ostatnich kilku latach piękny model wypuściła firma REE, w tym także rekordowy egzemplarz 7107 w zestawie ze specjalnie przebudowanymi wagonami. Ale to już zupełnie inna historia...

 

[Beobachter]

Tym razem nasza podróż będzie długa, ale za to opowieść relatywnie krótka.
Udamy się do Japonii, gdzie w latach 30-tych ubiegłego wieku rozpoczęto elektryfikację głównej trasy kolejowej Tokio Kobe, czyli linii Tōkaidō . Sama nazwa linii pochodzi od regionu Tōkai, przez który prowadzi. Na pokonanie tej, liczącej 515 km trasy, wprowadzone w 1930 roku pociągi ekspresowe „Tsubame” (Jaskółka) potrzebowały 9 godzin. Elektryfikacja miała usprawnić i przyspieszyć kursowanie pociągów. Naturalnie potrzebne były do tego sprawne elektrowozy. O ile do połowy lat 30-tych opierano się na imporcie takich lokomotyw, o tyle szybki rozwój technologiczny kraju umożliwił ich lokalną produkcję jeszcze przed drugą wojną. I tak w 1939 roku rozpoczęto eksploatację ciężkich elektrowozów serii EF57, wyprodukowanych przez firmy Hitachi i Kawasaki. Warto wspomnieć, że Tokaido miało długość zaledwie kilku procent wszystkich tras kolejowych Japonii, ale wykonywało prawie jedną czwartą całości przewozów towarowych i pasażerskich. Ciekawostką może być to, że, świadomi ograniczeń wynikających z wąskiego rozstawu torów (1067 mm) Japończycy, już w 1940 roku rozpoczęli budowanie równoległej trasy kolejowej normalnotorowej, która stała się zaczątkiem pierwszej trasy Shinkansen. Ponieważ w/g różnych źródeł „Tsubame” był przed wojną prowadzony przez lokomotywy parowe serii C51 i C53 należy przyjąć, że linia Tokaido nie była w tym czasie w pełni zelektryfikowana i EF57 prowadziły ten pociąg tylko na niektórych odcinkach.
Sam elektrowóz odpowiadał technicznie ówczesnemu standardowi z prowadzącymi dwuosiowymi wózkami tocznymi (należy pamiętać, że mniejszy rozstaw szyn łączył się z bardziej ciasnymi łukami, co stawiało szczególne wymagania odnośnie właściwego prowadzenie szybkich lokomotyw) oraz indywidualnym napędem poszczególnych osi. Zależnie od źródeł podawane są różne dane odnośnie prędkości maksymalnej tych elektrowozów - od 95 km/godz (wiki) do 150 km/godz.
Model jest mocno uproszczoną konstrukcją niskobudżetową jakiegoś japońskiego producenta - dla porównania na ostatnim zdjęciu (z netu) EF57 w wykonaniu Tenshodo. Równie uproszczony jest system napędu, w którym jeden silnik elektryczny połączony jest z dwoma osiami jednego zestawu pędnego. Sterowanie prędkością ma charakter digitalny (on/off, czyli jedzie/nie jedzie) z zewnętrznym przełącznikiem manualnym na samej lokomotywie (widoczny nad wózkiem pędnym). Odbiór prądu jest optymalny pod warunkiem, że nie zapomnimy włożyć baterii (4xAA).
Jazda jest szybka i pewna, dopóki nie trafimy na zwrotnice. Ważący 226 gram (z bateriami 312) model jest znakomity do ćwiczenia refleksu, gdyż aby wyłączyć silnik, trzeba go najpierw złapać.

 

[Andrzej Harassek]

Ciekawy model, w jakiej jest skali i jakiej szerokości jest tor? Wydaje mi się, że model stoi na torze H0 Fleischmanna, ale pewności nie mam. A przy okazji, zamiast określenia "wąski rozstaw torów" należałoby raczej powiedzieć rozstaw szyn, a najlepiej po prostu szerokość toru.

 

[Beobachter]

w jakiej jest skali i jakiej szerokości jest tor?

Jest w H0. W zasadzie powinno być H0m, ale większość modeli lokomotyw japońskich, czy też południowoafrykańskich w tej skali jeździ po standardowych torach.

zamiast określenia "wąski rozstaw torów" należałoby raczej powiedzieć rozstaw szyn

Zgadza się - lapsus z mojej strony.

 

[Beobachter]

Wróćmy do Europy, gdzie w latach 30-tych koleje niemieckie intensyfikowały elektryfikację głównych tras. Przewidziano m.in. prowadzenie pociągów ekspresowych na odcinkach Monachium - Norymberga (docelowo miało być do Berlina), czy Monachium Stuttgart, za pomocą lokomotyw elektrycznych zdolnych do utrzymania stałej prędkości podróżnej 140 km/godz. Ponieważ posiadane już elektrowozy takich warunków nie spełniały, firma AEG otrzymała w 1933 roku zlecenie na wyprodukowanie 2 jednostek prototypowych, których układ jezdny miał bazować na E 17, a napęd na E 04. Powstałe w ten sposób elektrowozy serii E 18 początkowo nie spełniały jednak oczekiwań odnośnie stabilności kierunku na prostych odcinkach toru. Jako powód zidentyfikowano przesuw boczny osi pędnych (zewnętrzne w ramach wózków Krauss-Helmholtz/AEG, wewnętrzne dla lepszego pokonywania łuków). System skutecznie zmodyfikowano montując dodatkowe siłowniki ustalające położenie ostatniej osi pędnej. Oczywiście to ustalanie położenia zmieniało się automatycznie z kierunkiem jazdy. Nie było natomiast potrzeby modyfikowania napędu, który bazował na systemie Westinghouse/Kleinow (oś drążona przekazująca napęd na oś wewnętrzną za pomocą pakietu sprężyn umieszczonych w kołach - zasada działania na ostatnim zdjęciu). E 18 były (poza młodszymi „siostrami” E 19) najszybszymi niemieckimi lokomotywami elektrycznymi okresu międzywojennego. Ich eksploatacja zakończyła się dopiero w 1984 (DB) lub 1991 (DR) roku. Warto wspomnieć, że prawie identyczne lokomotywy (z nieco krótszym, zwiększającym uciąg przełożeniem) zostały wyprodukowane także na zlecenie kolei austriackich.
Przewidziana do produkcji w 1939 roku druga seria E 18 nie została już zrealizowana. W latach 1954-55 firma Krupp zbudowała jeszcze dwa dodatkowe elektrowozy tego typu. Natomiast w roku 1953 koleje NRD wymieniły z DB pięć posiadanych E18 na inny tabor. Na liniach Deutsche Bundesbahn lokomotywy te były najmocniejszymi elektrowozami aż do roku 1965, kiedy ukazały się BR 03.

Ważący 388 gram model przedstawia wersję z okresu powojennego i był produkowany w latach 1977-84 przez firmę Roco. Zaawansowany wiek lokomotywy daje się poznać zarówno po, mniejszej od współczesnej, dbałości o szczegóły, gorszej jakości oznakowania, czy też głośniejszej pracy zespołu napędowego (jeden silnik napędza wszystkie koła pędne, z których 2 mają gumki trakcyjne). Jazda jest pewna, ale trochę brak jej płynności. Odbiór prądu nie sprawia trudności także na rozjazdach, czy gorszej jakości torach.

 

[Beobachter]

Na spotkanie z kolejną lokomotywą udamy się do USA. Znane nam już linie Pennsylvania ( http://forum.modelarstwo.info/threads/kolekcja-na-5.49685/post-853869 ; http://forum.modelarstwo.info/threads/kolekcja-taka-sobie-czyli-na-3.50167/post-869803 )posiadały wprawdzie lokomotywy elektryczne do obsługi pociągów pasażerskich ( P5A https://en.wikipedia.org/wiki/Pennsylvania_Railroad_class_P5 ), ale cechowała je niska stabilność przy wyższych prędkościach. Ponadto lokomotywy te miały bardzo wysokie obciążenie osi sięgające 34 ton. Ponieważ w 1935 roku dokończona miała być elektryfikacja prestiżowej trasy Nowy Jork - Waszyngton, potrzebne stały się nowe elektrowozy. W wyniku podjętej w 1933 roku decyzji zwrócono się do firm General Electric oraz Westinghouse o przygotowanie lokomotyw testowych, które byłyby w stanie prowadzić pociągi ekspresowe z prędkością 160 km/ godz.
Ponadto oczekiwano aerodynamicznego kształtu karoserii oraz, ze względów bezpieczeństwa, odsunięcia od końców lokomotywy kabin załogi. Westinghouse przygotował lokomotywę R1, która była bezpośrednią modyfikacją P5A, natomiast GE zaprezentowało GG1. Prototypy dostarczono w sierpniu 1934 i w przeprowadzanych podczas kolejnych miesięcy intensywnych testach wyraźną przewagę uzyskał elektrowóz skonstruowany przez GE (R1 miał trudności na niektórych zwrotnicach oraz nie był w stanie pokonywać ciasnych łuków).
Zlecono więc produkcję seryjną, ale o ostani „ szlif” kształtu i malowania nadwozia poproszono znanego designera, Raymonda Loewy. Tak powstały najbardziej chyba znane amerykańskie lokomotywy elektryczne, które od lutego 1935 rozpoczęły pracę na zelektryfikowanych liniach PRR. Z konstrukcją lokomotyw można się zapoznać na stronie ukazującej ich wirtualny model - https://ctr.trains.com/railroad-reference/equipment-rosters/2009/04/gg1-in-layers .
W skrócie najistotniejsze fakty. Ostoja była dwuczęściowa, łączona pionowym zawiasem. Zarówno ostoja, jak i nadwozie były w całości spawane. Każda oś była napędzana dwoma silnikami elektrycznymi za pośrednictwem przekładni zębatej i wału drążonego. W przypadku konieczności silniki mogły być krótkotrwale przeciążane rozwijając sumaryczną moc maksymalną sięgającą nawet 7500 kW. Tak jak wiele innych lokomotyw elektrycznych prowadzących pociągi pasażerskie GG1 posiadały kotły parowe, które zapewniały ogrzewanie wagonów.
Ciekawostką może być to, że jeździły z podniesionym jednym, zawsze tylnym pantografem - w ten sposób, w przypadku jego awarii, nie zachodziło niebezpieczeństwo uszkodzenia drugiego.
W związku z kolejnymi fuzjami przedsiębiorstw kolejowych lokomotywy były w późniejszym okresie eksploatowane przez Penn Central oraz Amtrak (pomijając delegację niektórych do mniejszych linii). Zanikający ruch pasażerski spowodował też, że z czasem coraz częściej były używane do prowadzenia pociągów towarowych. Eksploatacja ostatnich egzemplarzy zakończyła się dopiero w 1983 roku. 16 GG1 zostało zachowanych do dzisiaj.
Ważący 656 gram model był pod koniec ubiegłego wieku oferowany przez firmę IHC (producentem była słoweńska firma Mehano. Dwa silniki napędzają przez przekładnie ślimakowe wszystkie koła pędne. Jakość wykonania to dolny stan modeli wielkoseryjnych. Prawdopodobnie jeździ zupełnie przyzwoicie, ale mój egzemplarz doznał niestety awarii jednej przekładni już na pierwszych metrach, więc trudno mi to ocenić.

 

[Andrzej Harassek]

Kolejna ciekawa lokomotywa i kolejny ciekawy model. Zastanawiam się czasem nad kluczem, według jakiego gromadzi swoją kolekcję kolega Beobachter. Ale ja też mam sporo modeli, które teoretycznie nie pasują do koncepcji, a mam je bo mi się po prostu podobają oryginały lub modele. W sumie to przecież nie jest najważniejsze.

Ciekawostką może być to, że jeździły z podniesionym jednym, zawsze tylnym pantografem

Nie widzę w tym niczego szczególnego, była to i ciągle jeszcze często jest dość powszechna praktyka w Europie i w innych częściach świata. Obecnie, w lokomotywach wielonapięciowych, dostosowanych do jazdy pod różnymi (pod względem geometrii) sieciami trakcyjnymi, nie zawsze tej zasady można przestrzegać, bo na dachu lokomotywy każdy pantograf jest inny, ale tam, gdzie to możliwe, zwykle dalej jeździ się z tylnym pantografem podniesionym.

 

[Beobachter]

Zastanawiam się czasem nad kluczem, według jakiego gromadzi swoją kolekcję kolega Beobachter

Właściwa odpowiedź brzmi :

mam je bo mi się po prostu podobają oryginały lub modele

Nie widzę w tym niczego szczególnego...,

Dziękuję za informację - jak wspomniałem na wstępie „elektryki” nie są moją domeną. Więc gdy przeczytałem o tym, jako czymś szczególnym, tak też to umieściłem

 

[MIKOT 1]

W przypadku uszkodzenia pantografu w czasie jazdy jego odłamki nie uszkodzą tego, który jest z przodu i będzie można kontynuować dalej jazdę na pierwszym odbieraku.