Popis | Fotogalerie

Ve výběrovém řízení o výrobu 20 nových třísystémových lokomotiv, vyhlášeném Českými drahami dne 27.12.2003, se utkala domácí ŠKODA DOPRAVNÍ TECHNIKA (dnes ŠKODA Transportation) s německým Siemensem. Vítězem se stala ŠKODA, která nabídla lokomotivy na vysoké technologické úrovni, a přitom za nižší cenu. V březnu 2004 tak bylo objednáno 20 lokomotiv ŠKODA 109 E, tj. budoucí řady 380 ČD. Ke spolupráci v oblasti designu lokomotivy bylo přizváno Porsche. Do konce roku 2005 mají být sestrojeny dvě lokomotivy, ovšem ještě bez výzbroje. Tou by stroje měly být osazeny na počátku roku 2006. Další lokomotivy by měly být dokončeny do roku 2009. Tvarové řešení lokomotivy procházelo během vývoje značnými změnami. Bylo jasné, že původně navržený design je nepraktický, a tak bylo přikročeno k úpravám - základní linie byly sice zachovány, jinak ale došlo ke značným úpravám zejména v koncových partiích stroje - futuristické narážecí ústrojí a mohutný pluh byly nahrazeny klasickým narážecím ústrojím a běžným smetadlem, na čelech přibyla nová mřížka. Hlavní reflektor byl přesunut z prosotoru čelního okna nad něj. Nově řešena byla i střešní část lokomotivy (výdechy ventilace odporníků), změn doznala i část lokomotivy mezi podvozky. Plocha pro umístění loga ČD byla přesunuta z prostřední části bočnic doleva, tj. na stejné místo jako např. na lokomotivách 163. Z další vlny úprav designu lokomotivy stojí za zmínku vypuštění kapotáže podvozků a trakčního transformátoru, vypuštění bočních okének kabin strojvedoucího a zvýšení skříně brzdových odporníků. V létě 2005 se na veletrhu Czech raildays poněkud překvapivě objevilo nové designerské řešení stroje, které s původním návrhem nemá již příliš společného, i když je také z díly Porsche. Takřka s jistotou můžeme říci, že je to (až na případné drobné úpravy) finální podoba lokomotivy. Nové řešení hrubé stavby skříně navazuje na prototypový stroj ŠKODA 85 E 001 (pro provoz na síti ČSD označený jako 169.001-5) - důvodem pro tento postup byly dobré zkušenosti s jeho bočnicemi, které při nízké hmotnosti vykazovaly dobré vlastnosti. Během vývoje lokomotivy byly a jsou prováděny průběžné zkoušky a důraz se klade zejména na elektromagnetickou kompatibilitu trakčního zařízení a zabezpečovacího zařízení. Za zmínku stojí fakt, že lokomotiva ŠKODA 109 E (řada 380 ČD) bude nejvýkonnější čtyřnápravovou lokomotivou na světě. Dalším prvenstvím této lokomotivy je skutečnost, že lokomotiva bez úprav splňuje požadavky EU na interoperabilitu. V souvislosti se vznikem nových lokomotiv byl do ŠKODY přistaven "Asynchron" 169.001-5 ČMKS, který je přestavován na pokusné vozidlo - funkční vzorek lokomotivy řady 380. Stroj zůstane ve ŠKODĚ a k účelům ověřování konstrukčních celků se bude využívat i nadále. Cena jedné lokomotivy činí přibližně 120 000 000 CZK; nákup bude realizován z úvěru, poskytnutého sdružením evropských železnic EUROFIMA, podobně jako elektrické jednotky řady 471.

Určení Lokomotivy řady 380 jsou určeny zejména pro vozbu osobních vlaků nejvyšších kategorií (EuroCity, InterCity) na na tratích Česka, Slovenska, Maďarska, Rakouska, Německa a Polska, případně i na koridorech dalších evropských států, elektrifikovaných systémy 3 kV, 25 kV~50 Hz nebo 15 kV~16 2/3 Hz. Vzhledem k velmi vysokému výkonu budou tyto stroje i při převodu na 200 km/h vhodné i pro vedení nákladních vlaků, zejména nákladních expresů. Na osobních vlacích nejvyšších kategorií stroje řady 380 ČD doplní a výhledově nahradí nepříliš zdařilé lokomotivy řad 371 a 372, vyznačující se vysokou poruchovostí.

Dislokace Všechny lokomotivy budou s nejvyšší pravděpodobností deponovány v DKV Praha, PJ Vršovice.

Uspořádání lokomotivy Lokomotiva řady 380 ČD je skříňová podvozková lokomotiva s dvěma koncovými stanovišti strojvedoucího a centrální průchozí uzavřenou strojovnou. Na stanoviště je oboustranný přístup. Stanoviště jsou tlakotěsná, jsou klimatizována a vybavena zcela novým řídicím pultem. Strojovna je přístupná dveřmi ze zadní stěny obou stanovišť.

Lokomotivní skříň Lokomotiva má ocelovou samonosnou skříň s nosným spodním rámem, jenž nese narážecí a tažné ústrojí a v koncových částech kabinové moduly. Kabinový modul vznikne svařením samotné kabiny a čelníku a vyznačuje se vysokou odolností při kolizi lokomotivy - kabina vyhovuje mezinárodnímu předpisu TSI pro odolnost vozidel proti nárazu. Dobrý výhled ze stanovišť je umožněn panoramatickými jednodílnými čelními okny s bezpečnostní fólií. Hrubá stavba skříně je svařena z výpalků z ocelových plechů, případně z ohýbaných nebo válcovaných ocelových profilů. V opláštění strojovny nejsou okna; osvětlení strojovny je zajišťováno zářivkami.

Podvozky Konstrukce podvozků zohledňuje zkušenosti s podvozky lokomotivy ŠKODA 85 E 001 a jednotek řady 471. Podvozky jsou dvounápravové s dvoustupňovým vypružením, podvozkový rám je ocelový svařovaný. S hlavním lokomotivním rámem je střední příčník podvozku spřažen pomocí otočného čepu, zalisovaného do lokomotivního rámu. Tažné a brzdné síly jsou přenášeny otočným čepem a lemniskátovým přímovodem, který se skládá z vahadla a dvou ojnic. Vahadlo je přichyceno přes pouzdro na otočný čep. Ke koncům vahadla jsou přes silentobloky připojeny ojnice, které jsou prostřednictvím ok spřaženy s příčníky podvozkového rámu. Dvojkolí jsou monobloková, s integrovanými jednotkami kotoučové brzdy. Vedení dvojkolí v rámu podvozku zajišťují ojničky, uchycené přes pryžové silentbloky. Primární vypružení je provedeno ocelovými spirálovými pružinami, spočívajícími na ramenech ložiskových skříní. Vinuté pružiny primárního vypružení jsou doplněny paralelně zařazenými hydraulickými tlumiči. Sekundární vypružení zajišťují vinuté ocelové pružiny v uspořádání FlexiCoil, umožňující i tlumení příčných pohybů podvozků vůči skříni. Na obou podélnících je jedna sada po třech pružinách. Také tyto pružiny jsou vybaveny hydraulickými tlumiči. Mezi čelníky podvozkového rámu a středním příčníkem jsou dva bloky pohonu, sestávající z trakčního motoru a přírubově připojené lité převodové skříně. Trakční převodovka je jednostupňová, s pastorkem nasazeným letmo na konci výstupního hřídele trakčního motoru. Točivý moment je z převodovky na dvojkolí přenášen dutým kloubovým hřídelem, obepínajícím nápravu. Podvozky jsou vzájemně provázány mezipodvozkovou vazbou. K výstroji podvozků náleží zařízení pro mazání okolků a zařízením pro číštění jízdní plochy kol.

Pneumatická a brzdová výzbroj K výrobě stlačeného vzduchu slouží jeden hlavní kompresor a pomocný kompresor s motorem napájeným z baterie. Hlavní kompresor je šroubový, jedná se o typ Atmos SE 120 Lok. Pohon kompresoru je realizován třífázovým asynchronním elektromotorem. Jako zásobníky stlačeného vzduchu pro pneumatickou brzdu slouží dva hlavní vzduchojemy (p = 10 bar), zavěšené pod kabinami strojvedoucího. Lokomotiva je vybavena zajišťovací brzdou, samočinnou tlakovou brzdou, přímočinnou, parkovací, elektrodynamickou a doplňkovou brzdou. Zajišťovací brzda je řešena jako pružinová. Samočinná tlaková brzda je soustavy DAKO DK-GP a je řízena jedním elektrickým brzdičem DAKO BSE, který je umístěn ve strojovně a ze stanovišť je ovládán sdruženou jízdní pákou. Přímočinnou brzdu řídí také elektrický brzdič, ovládáný samostatnými ovladači. Parkovací brzda je mikroprocesorová a spuští se vždy při zastavení lokomotivy. Je řešena jako střadačová brzda. Doplňková elektropneumatická brzda doplňuje účinek EDB při poklesu rychlosti nebo jejím výpadku tak, aby zůstal zachován požadovaný záporný tah. Záchranná brzda je vybavena funkcí přemostění účinku. Brždění všech čtyř dvojkolí lokomotivy zajišťují brzdové jednotky Knorr Bremse, umístěné na čelnících podvozkových rámů. Brzdové kotouče jsou umístěny v kolech.

Přívod proudu Proud z trolejového drátu odebírají dva pneumaticky ovládané polopantografy s měnitelným přítlakem v závislosti na napájecí soustavě. Při napájení stejnosměrným proudem o napětí 3 kV je proud veden přes odpojovače a elektromagnetický hlavní vypínač na sekundární vinutí trakčního transformátoru, které při napájení stejnosměrným proudem slouží jako tlumivka vstupního filtru. Při napájení střídavým proudem 25 kV~50 Hz nebo 15 kV~16 2/3 Hz je proud přes tlakovzdušný hlavní vypínač veden na primární vinutí trakčního transformátoru, které je přepnuto na požadovanou střídavou napěťovou soustavu.

Transformátorové a usměrňovací soustrojí Trakční transformátor je zavěšen pod lokomotivním rámem mezi podvozky a je chlazen silikonovým olejem. Transformátor sestává z primárního vinutí, osmi sekundárních vinutí pro trakci a čtyř vinutí pro potřeby vlakového topení. Přepínání střídavých napěťových soustav se děje přepnutím odbočky na primárním vinutí transformátoru.

Regulace výkonu Z trakčního transformátoru je proud přiváděn do dvou skříní trakčních měničů, umístěných ve strojovně. Trakční měniče jsou typu 1 MS-1, jedná se o výrobky ŠKODY Electric. Trakční měnič je sestaven ze čtyřkvadrantového měniče, stejnosměrného meziobvodu, dvou dvoudílných trakčních napěťových střídačů a pulzního měniče pro jeden blok elektrodynamické brzdy. Výkonovým prvkem měniče jsou vodou chlazené IGBT struktury EUPEC.

Trakční motory Pohon lokomotivy je zabezpečován čtyřmi trakčními motory typu ŠKODA Electric ML 4550 K/6. Jedná se o střídavé třífázové asynchronní elektrické stroje s kotvou s klecovým vinutím nakrátko. Statorové vinutí je zapojeno do dvojité hvězdy. Trakční motory jsou napájeny z trakčních střídačů. Ventilace trakčních motorů je řešena jako cizí; zajišťují ji axiální ventilátory poháněné asynchronními elektromotory. Trakční motory se vyznačují velmi vysokým výkonem při poměrně malých rozměrech a hmotnosti.

Pomocné pohony Pomocné pohony, tj. pohony ventilátorů a kompresoru, jsou řešeny jako střídavé třífázové asynchronní elektromotory. Tyto jsou napájeny ze střídačů, napájených ze sítě o napětí 570 V ss. Tato síť je galvanicky oddělena od vysokonapěťových obvodů.

Elektrodynamická brzda Lokomotiva je vystrojena elektrodynamickou brzdou, pracující v odporovém nebo rekuperačním režimu. V režimu odporového brzdění se generovaná elektrická energie ničí v dílčích odpornících, uložených v brzdových blocích. Každý blok obsahuje čtyři brzdové odporníky a axiální ventilátor, poháněný asynchronním motorem. Brzdové odporníky jsou trvale zatížitelné.

Řízení Řízení trakce je mikroprocesorové. Lokomotiva může být řízena v manuálním režimu, v režimu automatické regulace rychlosti (ARR) nebo v režimu automatického vedení vlaku (AVV). V manuálním režimu strojvedoucí volí poměrný tah sdruženou jízdní pákou, která slouží jak pro regulaci poměrného tahu, tak pro ovládání samočinné tlakové a elektrodynamické brzdy. V režimu ARR navolí strojvedoucí požadovanou rychlost na klávesnici a doplní požadavkem na poměrný tah. Pokud je lokomotiva řízena v režimu AVV, zajišťuje tento systém vpodstatě zcela automatické řízení vlaku na základě magnetických informačních bodů na trati a informací zadaných strojvedoucím. Ve spolupráci se systémem CRV - centrálním regulátorem vozidla zajišťuje systém AVV kromě samotného řízení jízdy vlaku také součinnost elektrodynamické a pneumatické brzdy. V řídicím pultu jsou zabudovány dva LCD monitory - jeden pro diagnostiku a druhý pro samotnou jízdu. Řídicí obvody lokomotivy jsou navrženy pro dvoučlenné řízení a umožňují ovládání lokomotivy z řídicího vozu.

Baterie, výbava, ochrany Palubní síť má napětí 24 Vss a je napájena z niklokadmiové akumulátorové baterie. Ta je dobíjena statickým dobíječem. Lokomotiva disponuje skluzovou ochranou, přepěťovou ochranou, nadproudovou ochranou, diferenciální ochranou a mikroprocesorovým protismykovým systémem. Lokomotiva je vybavena elektronickou rychloměrnou soupravou Metra. Vedle českého vlakového zabezpečovače LS 90 od firmy AŽD je lokomotiva vybavena také zabezpečovačem podle evropského standardu ERTMS - konkrétně zařízením ETCS Level 2 s moduly GSM-R, určenými pro radiovou komunikaci. Součástí soustavy vlakových zabezpečovačů jsou také zabezpečovače pro provoz na jednotlivých železničních správách. Vedle zabezpečovače LS 90 pro provoz na ČD a ZSSK jsou to systémy LZB 80E (PZB 90 Indusi) - DB a ÖBB, EDA 3 - PKP a EVM 120 - MÁV.