Elektrický dvojsystémový rušeň radu 362 a radu 363
Autor: Ing. Peter Páteček <peter.patecek(at)zeleznicne.info>, Téma: Elektrické rušne, Vydané dňa: 30. 11. 2009Elektrický dvojsystémový rušeň radu 362, resp. radu 363 je štvornápravový podvozkový rušeň skriňového vyhotovenia s dvoma stanovišťami rušňovodiča na čelách. Usporiadanie náprav je Bo´Bo´. Trakčné napájacie napätie môže byť 3 kV jednosmerné alebo 25 kV 50 Hz jednofázové striedavé. Rušeň je určený pre výkony na elektrifikovaných tratiach, na ktorých sa stýkajú uvedené dva napájacie systémy. Rušne radu 362 sú určené pre vozbu rýchlikov.
Základné technické údaje
|
rad
|
362
|
|
|
rad
|
363
|
|
|
predchádzajúce označenie - 362
|
nemá
|
|
|
predchádzajúce označenie - 363
|
ES 499.1
|
|
|
výrobca
|
Škoda Plzeň
|
|
|
označenie výrobcu
|
69Er, 69E0 - 69E5
|
|
|
rok výroby
|
1980-1990
|
|
|
rozchod
|
1 435
|
mm
|
|
usporiadanie náprav
|
Bo´Bo´
|
|
|
napájacie napätie
|
25
|
kV, 50 Hz
|
|
napájacie napätie
|
3
|
kV DC
|
|
maximálna povolená rýchlosť - 362
|
140
|
km/h
|
|
maximálna povolená rýchlosť - 363
|
120
|
km/h
|
|
hmotnosť - 362
|
86,0
|
t
|
|
hmotnosť - 363
|
87,0
|
t
|
|
dĺžka cez nárazníky
|
16 740
|
mm
|
|
rázvor podvozku
|
3 200
|
mm
|
|
rázvor celkový
|
11 500
|
mm
|
|
vzdialenosť otočných čapov podvozkov
|
8 300
|
mm
|
|
priemer kolies
|
1 250
|
mm
|
|
minimálny polomer oblúka
|
120
|
m
|
|
hodinový výkon 25 kV, 50Hz
|
3 070
|
kW
|
|
hodinový výkon 3 kV DC
|
3 480
|
kW
|
|
trvalý výkon
|
2 930
|
kW
|
|
|
|
|
|
trakčný motor
|
A1 4542 FiR
|
|
|
- výkon trakčného motora
|
765
|
kW
|
|
- počet trakčných motorov
|
4
|
ks
|
|
trakčný transformátor
|
ELH 6363/48
|
|
|
- vstupný výkon
|
4 206
|
kVA
|
|
- výstupný výkon
|
3 400
|
kVA
|
|
- vykurovanie
|
800
|
kVA
|
|
prevodový pomer - 362
|
1:3,04
|
|
|
prevodový pomer - 363
|
1:3,60
|
|
|
ťažná sila - 362
|
258
|
kN
|
|
ťažná sila - 363
|
285
|
kN
|
|
výkon elektrodynamickej brzdy
|
3 000
|
kW
|
|
typ kompresora
|
2x 3DSK 100
|
|
|
samočinná tlaková brzda
|
DK-GP
|
|
|
priamočinná brzda
|
DAKO BP
|
|
|
vlakové kúrenie
|
1,5/3
|
kV, 50Hz
|
|
vlakové kúrenie
|
3
|
kV DC
|
Elektrický dvojsystémový rušeň radu 363, továrenský typ 69E Škoda, je štvornápravový podvozkový univerzálny rušeň pre všetky druhy vlakov. Má rovnaký výkon 3060 kW na sústave jednofázovej 25 kV, 50 Hz a tiež jednosmernej 3 kV. Trakčné motory sa na oboch prúdových sústavách napájajú z pulzných meničov. Riadenie pulznými meničmi umožňuje plynulú reguláciu napätia a tým ťažnej sily a rýchlosti. Na zvýšenie adhézie a prevádzkovej spoľahlivosti sú silové obvody vybavené elektronickou protisklzovou ochranou ovládajúcou cudzie budenie trakčných motorov. Pri rozjazde sú prúdovo viac zaťažované trakčné motory zadného podvozku, čím sa dosiahlo vyššie momentové zaťaženie trakčných motorov zadného podvozku. V usmerňovacej a riadiacej oblasti sú dosadené elektronické prvky.
Elektrický rušeň 363.133-0
Z celkového počtu 182 kusov rušňov radu 363 bol posledný vyrobený pre rýchlosť 140 km/h, pričom dostal označenie 362.001. Do rušňa 362.001 (typ Škoda 69r) s výr. číslom 8629/1990 boli namontované zmodernizované trakčné motory typu 1A1 4542 FiR a pre dosiahnutie rýchlosti 140 km/h bol upravený prevod. Ostatné rušne ZSSK, resp. vtedy ešte ŽSR radu 362 vznikli postupne v rokoch 1999 a 2000 rekonštrukciou rušňov radu 363 tak, že došlo k výmene podvozkov medzi rušňami radu 162 a rušňami radu 363. Týmto spôsobom bolo zrekonštruovaných celkom 15 rušňov (362.002 až 016) na rýchlosť 140 km/h. Zrekonštruované rušne dostali nové označenie radu 362 a nové inventárne čísla, ktoré nadviazali na rušeň 362.001. Nové označenie dostali tiež jednosmerné rušne, ktorým boli vymenené podvozky z rušňov 363, z radu 162 na rad 163.
|
Rad 362
|
Rad 363
|
Rad 162
|
Rad 163
|
|
362.001-0
|
-
|
-
|
-
|
|
362.002-8
|
363.148-8
|
162.029-3
|
163.112-6
|
|
362.003-6
|
363.149-6
|
162.028-5
|
163.113-4
|
|
362.004-4
|
363.150-5
|
162.024-4
|
163.114-2
|
|
362.005-1
|
363.151-2
|
162.030-1
|
163.115-9
|
|
362.006-9
|
363152-0
|
162.021-0
|
163.116-7
|
|
362.007-7
|
363.154-6
|
162.023-6
|
163.117-5
|
|
362.008-5
|
363.155-3
|
162.010-3
|
163.118-3
|
|
362.009-3
|
363.156-1
|
162.0031-9
|
163.119-1
|
|
362.010-1
|
363.157-9
|
|
|
|
362.011-9
|
363.176-9
|
162.025-1
|
163.120-9
|
|
362.012-7
|
363.177-7
|
162.032-7
|
163.121-7
|
|
362.013-5
|
363.178-5
|
162.022-8
|
163.122-5
|
|
362.014-3
|
363.179-4
|
162.027-7
|
163.123-3
|
|
362.015-5
|
363.180-1
|
162.009-5
|
163.125-8
|
|
362.016-8
|
363.181-9
|
162.026-9
|
163.124-1
|
Stručný popis mechanickej časti
Hlavný rám rušňov je z hrubých plechových pozdĺžnych nosníkov (pozdĺžnikov) spojených zvarením priečnikmi a čelnými nosníkmi. V postranniciach sú otvory na klznice vedenia nápravových ložiskových skríň. Vypruženie je zhora alebo zospodu ložiskovej skrine listovými pružnicami. Pozdĺžniky rámu tvoria spodnú časť skrine, ktorá je horným obvodovým rámom strechy spojená s otvoreným nosníkom. Nadstavbu hlavného rámu tvorí skriňa s dvoma kabínami rušňovodiča. Priestor kabíny, ako aj čelné a bočné okná umožňujú riadenie v sedacej alebo stojacej polohe. Skriňu rušňa tvoria dve bočnice so strechou. V ľavej bočnici sú žalúzie s filtrami na čistenie vzduchu nasávaného do strojovne, ktorým sa chladia jednotlivé časti strojového vybavenia. Strojovňa je od stanovíšť oddelená zvukovo izolovanými medzistenami. V jednej časti strechy je odnímateľný diel pre skriňu brzdových odporníkov s ventilátormi. Odnímateľné sú tiež predná a zadná časť strechy strojovne, aby bola umožnená montáž a demontáž vnútorného vybavenia strojovne. Vstup na strechu je možný otáčavom rebríku zo strojovne. Do strojovne vedú dvere z oboch stanovíšť rušňovodiča, otvorenie dverí je blokované pokiaľ je strojovňa pod napätím. Uprostred hlavného rámu zospodu je uchytený trakčný transformátor. Skriňa rušňa je uložená na dvoch dvojnápravových podvozkoch s plne odpruženými trakčnými motormi. Prenos pozdĺžnych síl je prostredníctvom stredného otočného čapu zalisovaného v priečniku každého podvozku. Krútiaci moment sa prenáša z trakčných motorov na pastorok prevodovej skrine kĺbovou spojkou Škoda. Pastorok je v stálom zábere s veľkým ozubeným kolesom nalisovaným na náprave.
Elektrický rušeň 36x - typový výkres
Rám podvozkov rušňa tvoria pozdĺžne nosníky (pozdĺžniky) spojené medzi sebou plechovými priečnikmi. Pozdĺžniky sú z pozváraných a vyžíhaných profilových plechov. Stredný priečnik podvozka má otvor na otočný čap, ktorého koniec je guľovito uložený vo vahadlovom priečniku opierajúceho sa v dvoch bodoch listových pružníc. Pružnice sú cez šikmé závesy s unášačmi pripevnené na rám podvozku. Guľovité uloženie otočného čapu vo vahadlovom priečniku umožňuje vychýlenie rušňovej skrine v priečnom smere. Podvozky sú spojené smerovou väzbou a vybavené vyrovnávaním nápravových zaťažení. Vypruženie rušňa je dvojstupňové pomocou vinutých pružín, tlmenie je zabezpečené v priečnom aj zvislom smere hydraulickými tlmičmi. Pre vyrovnávanie náklonných síl podvozku má rušeň štyri pneumatické vyrovnávače nápravových zaťažení. Dvojkolesie sa skladá z vlastnej nápravy, na ktorú sú nalisované hviezdice kolesa s natiahnutou obručou za tepla, profilovanou na beh po koľajnici (dnes profil ORE). S novými obručami má dvojkolesie priemer 1250 mm a je staticky vyvážené. Na nápravu je nalisovaný náboj ozubeného kolesa, na ktorý sa skrutkami pripevňuje ozubené koleso prevodovky. Na každom podvozku sú trakčné motory uložené vzhľadom k otočnému čapu uhlopriečne a navzájom proti sebe o 180° otočené. Prenos krútiaceho momentu na dvojkolesie sa uskutočňuje cez prevodovú skriňu. Prevodová skriňa má len jeden pár ozubených kolies, pastorok a veľké ozubené koleso. Prevodová skriňa je upevnená na náprave a pomocou závesu na rám podvozku. Na zníženie vodiacich síl je na rušni namontovaná väzba medzi podvozkami, ktorá slúži pre vzájomné natáčanie podvozkov pri prechode malými oblúkmi, čím sa znižuje pôsobenie priečnych síl a tým aj bočné trenie dvojkolesí o hlavu koľajnice.
Elektrický rušeň 36x - typový výkres (ľavá strana)
Stručný popis elektrickej časti
Riadiace obvody sú elektronické a umožňujú plynulú zmenu výkonu rušňa v ručnom a aj automatickom režime riadenia. Elektronika je sústredená v skrini elektroniky na stanovišti rušňovodiča I a skladá sa z centrálneho regulátora, centrálneho riadiaceho člena, automatickej protisklzovej ochrany a automatického regulátora rýchlosti. Rušeň má individuálny pohon náprav so štyrmi trakčnými motormi s menovitým napätím 1150 V a trvalým prúdom 750 A. Vždy dva trakčné motory typu A1-4542 FiR v podvozku sú zapojené v sérii a majú cudzie budenie. Napájané sú z dvoch fáz pulzného meniča. Motory s cudzím budením majú oproti motorom so sériovým budením výhodu v jednoduchom odbudení pre dosiahnutie vyšších rýchlostí v porovnaní so šuntovaním, ďalšou výhodou je jednoduchá reverzácia pri zmene smeru jazdy alebo pri prechode z jazdy do brzdy. Statorové budiace vinutie všetkých štyroch motorov je trvalo zapojené do série a napájané z jedného samostatného pulzného meniča. Na reguláciu kotvovými pulznými meničmi nadväzuje regulácia plynulým odbudzovaním. Reverzácia trakčných motorov sa vykonáva prepólovaním napájania budiacich vinutí. Regulácia rušňa je plynulá v závislosti od otvorenia pulzných meničov. Na jednosmernom systéme je napätie 3 kV privedené cez zberač, hlavný vypínač, dolnú polovicu usmerňovača (USM), nabíjací odpor filtra (RN) a tlmivku na kondenzátor filtra, a regulácia je priamo pulznými meničmi. Na striedavom systéme 25 kV, 50 Hz je napájacie napätie privedené cez zberač, transformátor a dva mostíky usmerňovača. Regulácia môže byť automatická alebo ručná. Regulátor ťahu dostáva vstupné signály z riadiaceho stanovišťa, ústredného riadiaceho člena a protisklzovej ochrany, regulátor impulzy spracúva a vydáva povely pre ovládanie silových kontaktov hlavných obvodov rušňa, vysiela riadiace impulzy pre pulzné meniče kotvy a menič budenia a to pri navolenej regulácii ručne alebo automaticky. Centrálny riadiaci člen zabezpečuje spoluprácu regulátora rýchlosti, regulátora ťahu a protisklzovej ochrany s ovládacími obvodmi rušňa. Pri ručnom riadení zadáva rušňovodič v režime “jazda“ riadiacim kontrolérom požiadavku ťažnej sily. Ručne ovláda elektrickú aj pneumatickú brzdu. Pri automatickom riadení rušňovodič zadáva riadiacim kontrolérom požadovanú rýchlosť (pri rušňoch 69E3 môže tlačidlami). Požiadavku spracuje regulátor rýchlosti a regulátor ťahu zadáva požiadavku ťažnej, resp. brzdnej sily pre dosiahnutie požadovanej rýchlosti. Regulátor rýchlosti ovláda aj pneumatickú brzdu. Pri rozjazde sú prúdovo viac zaťažované trakčné motory zadného podvozka, čím sa dosiahne vyššie momentové zaťaženie trakčných motorov zadného podvozku. Trakčné motory sa využívajú aj pre elektrodynamické brzdenie.
Elektrický rušeň 362.007-7
Strojovňa rušňa 36x
Jednofázová transformátorová súprava rušňa pozostáva trakčného transformátora (typ ELH 6363/48) a tlmiviek (CLVH 360-2b, CLV 1280-2a) umiestnených v spoločnej nádobe transformátora. Transformátor má konštantný prevod. Má dve rovnaké výstupné vinutia pre trakciu. Na jednom výstupnom vinutí v polovici závitov je odbočka pre zapojenie rezonančného filtra striedavej zložky. Pre vykurovanie vlaku slúži samostatné vinutie s odbočkou pre napájanie čerpadiel a chladenia oleja transformátora. Chladiče oleja a olejové čerpadlá sú umiestnené po bokoch nádoby. Nádoba trakčného transformátora zvarená, mechanicky pevná a odolná proti namáhaniu pri chode rušňa. Chladiace zariadenie oleja tvorí s transformátorovou súpravou jeden celok. Chladiče oleja sú chladené vzduchom, ktorý ide z tlmiviek trakčných motorov a vyfukuje sa pod rušeň. Prúdenie oleja transformátora zabezpečujú dve čerpadlá. Súprava tlmiviek pozostáva zo štyroch vyhladzovacích tlmiviek a jednej filtračnej tlmivky. Vyhladzovacie tlmivky sú určené na vyhladzovanie usmerneného prúdu pre trakčné motory. Filtračná tlmivka je súčasťou filtra brániaceho prenikaniu striedavej zložky pulzného meniča do trolejového vedenia jednosmerného prúdu. Chladenie hlavného transformátora, trakčných tlmiviek, trakčných motorov a meničov je vzduchové vzduchom nasávaným zvonka dvoma axiálnymi ventilátormi. Vykurovanie vlaku sa zabezpečuje podľa trolejového napájania buď 1,5/3 kV, 50 Hz alebo 3 kV js.
Strojovňa rušňa 36x
Pomocné pohony, dve ventilátorové a dve kompresorové ústrojenstvá, sú napájané z bezkontaktného dvojstupňového pulzného regulátora pomocných obvodov. Primárny menič využíva zapojenie Morgan so spätnou diódou a mení vstupné napätie 3 kV na stabilizované napätie 600 V DC, ktorým sú napájané štyri sekundárne pulzné meniče, každý pre jeden motor. Sekundárny menič 600 V/100-440 V využíva zapojenie morgan bez spätnej diódy. Dva pulzné meniče umožňujú plynulý rozbeh motorov kompresorov a ďalšie dva meniče umožňujú plynulý rozbeh motorov ventilátorov a ich reguláciu v závislosti od prúdu trakčných motorov a teplote okolia. Pre pohon ventilátorov a kompresorov sú použité motory na napätie 440 V DC. Meniče sú umiestnené v skrini meničov Unipulz 80A. Výstupné napätie primárneho meniča 600 V sa využíva aj pre napájanie meniča pre dobíjanie batérie rušňa a priame napájanie kompresorov klimatizácie oboch stanovíšť.
Elektrický rušeň 36x - nádoba trakčného transformátora
Rušeň má elektrodynamickú odporovú brzdu, pneumatickú priamočinnú brzdu, elektricky riadenú samočinnú brzdu DAKO a ručnú brzdu. Brzdenie zabezpečujú brzdové jednotky. Všetky kolesá podvozkov sú brzdené jednostranne dvojklátikovými brzdovými jednotkami. Brzdová jednotka sa skladá zo skrine, brzdového valca, brzdového klátika s páskovou zostavou a stavacieho zariadenia na vymedzenie vôle medzi klátikami a obručou kolesa. Brzdové jednotky sú upevnené k rámu podvozku a navzájom sú spojené rozperou. V brzdovom valci sa pri brzdení piest posúva s piestnicou, ktorá tlačí na páku a ťahadlom na brzdový klátik a tento sa pritlačí na obruč kolesa. Pri brzdení sa vzduchom musí premôcť vratná pružina odťahovača (stavača) vôle brzdových klátikov. Pri odbrzdení vratná pružina vracia piest s piestnicou do základnej polohy. Pružina odťahovača opierajúc sa o šmýkadlo presúva odťahovač s ťahadlom a brzdovým klátikom o 6mm. Stavač automaticky vymedzí nastavenú vzdialenosť medzi voľným brzdovým klátikom a obručou kolesa. Ručná brzda rušňa pôsobí iba na ľavé kolesá príslušného podvozku. Koleso ručnej brzdy na stanovišti rušňovodiča má sklopnú rukoväť. Krútiaci moment sa prenáša na vreteno reťazou a reťazovými kolesami. Pri použití výkonnej elektrodynamickej brzdy (EDB) s cudzím budením je ku každej dvojici trakčných motorov pripojovaný jeden brzdový odporník, ktorý je chladený ventilátormi. Riadenie EDB vykonáva pri vyšších rýchlostiach pomocou pulzného regulátora budenia a pri nižších rýchlostiach pomocou kotvových pulzných meničov. EDB môže byť takto využívaná takmer do úplného zastavenia rušňa. Veľkosť brzdnej sily je regulovaná podľa údajov regulátora rýchlosti alebo z prevodníka ktorý sníma tlak v brzdovom potrubí. Samočinná brzda je ovládaná elektricky riadeným brzdičom DAKO BSE umiestneným v strojovni. Ovláda sa ovládačom DAKO OBE 1 umiestneným na každom stanovišti rušňovodiča. Pretože rušeň má pneumatickú brzdu samočinnú aj priamočinnú, a tiež elektrodynamickú odporovú brzdu, je zabezpečená ich súčinnosť tak, aby nedošlo k súčasnému pôsobeniu dvoch brzdových systémov naraz.
Elektrický rušeň 36x - stanovište rušňovodiča
V kabínach rušňa sa nachádzajú stanovišťa rušňovodiča. Na každom stanovišti je umiestnený pult s riadiacimi, kontrolnými a diagnostickými prístrojmi. Na čelných oknách sú dvojrýchlostné stierače, ktoré ovládajú motory na 24 V. Motory stieračov sú zapojené do série a napájané sú z batérie (48 V) rušňa s vyvedeným stredom. Čelné sklá majú ostrekovače a rozmrazovanie. V rušni je tiež nainštalovaná chladnička a ohrievač vody. Kabína rušňovodiča a osvetlenie prístrojov na prístrojovej doske je žiarovkové. Na každom stanovišti rušňovodiča je ventilátor. Požadovanú teplotu na stanovišti zabezpečuje klimatizačná jednotka spoločne s kompresorovým chladiacim agregátom. Vykurovanie kabín rušňovodiča je pomocou vykurovacích telies, ktoré sú umiestnené pod oknami v stolíku rušňovodiča, a kalorifera s vykurovacími odpormi a pomocných vykurovacích telies pod nohami rušňovodiča. Na každej strane rušňa je pneumatická húkačka a píšťala. Píšťaly sú ovládané ručne tlačidlami, húkačky sa ovládajú pomocou nožných spínačov alebo ručných tlačidiel. Osvetlenie rušňa zodpovedá príslušným predpisom, v diaľkových reflektoroch sú halogénové výbojky, pomocou predradeného odporu je možné svetlo reflektora stlmiť. Návestné svietidlá majú biele a červené svetlo, voľba sa vykonáva pomocou prepínačov, ktorými sa súčasne blokuje možnosť ovládania návestných svetiel na neobsadenom stanovišti. Mazanie okolkov sa vykonáva pomocou elektropneumatických ventilov automaticky pri rýchlosti vyššej ako 15 km/h v závislosti na prejdenej dráhe, vždy po prejdení 250 m. Na mazanie sa používa plastické mazivo, ktoré sa nanáša vždy na obruče prvého dvojkolesia v príslušnom smere jazdy. Pieskovanie sa vykonáva pomocou elektropneumatických ventilov, ktoré sa ovládajú nožným pedálom. V obvode pieskovania je zapojené impulzné relé, ktoré zabezpečuje impulzné pieskovanie.
Elektrický rušeň 362.015-0 s reklamným náterom
Farebné riešenie je zreteľné z fotografií uverejnených vo fotoalbume. Rušne od výroby mali skriňu modrej (slivkovej) farby s výstražným žltým pásom na čele, resp. žltým (bledožltým) pásom na čelách a bokoch skrine. ZSSK neskôr začala aplikovať „blonski“ náter reprezentujúci spoločnosť (horná časť skrine červená, spodná časť skrine biela a strecha a rám svetlosivá), ešte predtým sa objavil rušeň ZSSK 362.015 v reklamných farbách spoločnosti Coca cola. Neskôr pribudol rušeň 362.002 s reklamnými farbami Spoločnej zdravotnej poisťovne, ktorá však k 31.12.2009 zanikne. Rušne radu 362, 363 majú viaceré prezývky, napr. eso odvodenú od pôvodného označenia ES 499.1.
Pramene:
- Ing. Doubek Milan, CSc., Kuruc Ladislav: Hnacie vozidlá ŽSR, Nadas-AFGH 1994;
- Ladislav Kuruc: Slovenské železnice, Phoenix 2001;
- Ing. Jaromír Pernička a kol.: ŽM - Motorové lokomotivy ČD, ZSSK, průmyslu, M-Presse s.r.o. 2002;
- Ing. Jozef Blaho, CSc., Ing. Miloslav Škárka, CSc.: Príručka pre kvalifikačné kurzy rušňovodičov a technikov striedavej elektrickej trakcie, ŽSR, Bratislava, 1993
- SZP