680 | Pendolino

Mezinárodní značení 93 54 6 081 xxx - x, 93 54 6 082 xxx - x, 93 54 6 084 xxx - x, 93 54 6 681 xxx - x, 93 54 6 682 xxx - x, 93 54 6 683 xxx - x, 93 54 6 684 xxx - x

Rok výroby 2003 až 2005

Trakce elektrická stejnosměrná

Typ vozidla sedmivozová expresní naklápěcí jednotka

Provozovatel ČD

Výkon 4 000 kW

Maximální rychlost 230 km/h

Vývoj a výroba

V roce 1993 se započalo s rekonstrukcí I. národního železničního koridoru Děčín-Praha-Česká Třebová-Brno-Břeclav, který je součástí IV. mezinárodního koridoru Berlin-Praha-Wien. Pro kvalitní a rychlou dopravu na tomto mezinárodním koridoru bylo nutné vyvinout a vyrobit nová univerzální vozidla, umožňující jet celou cestu bez přepřahu z důvodu nutné výměny lokomotivy, jako tomu bylo dosud. Koncepční návrh nových vozidel vznikl v roce 1994 a počítal s výrobou třísystémových sedmivozových souprav Integral s naklápěním vozových skříní. Roku 1995 proto České dráhy vyhlásily soutěž o výrobu těchto nových souprav, ve které zvítězilo konsorcium ČKD Praha, MSV Studénka, Fiat Ferroviaria a Siemens AG. Deset souprav mělo být dodáno do roku 2000. Z důvodu vnitřních problémů ČKD (a tedy i MSV, neboť ta se stala součástí holdingu ČKD) došlo v roce 1998 k odsunu termínu dodávek do roku 2003 a zvýšení původní nereálně nízké ceny souprav. Roku 1999 došlo ke krachu ČKD a výrobu jednotek převzala společnost Fiat Ferroviaria, později Alstom Ferroviaria. Zároveň došlo k některým závažným změnám: nakonec mělo být vyrobeno pouze sedm souprav namísto deseti a nové jednotky měly vycházet z již ověřených souprav ETR 470 Cisalpino z roku 1996. Tyto naklápěcí italské soupravy, jejichž design pochází od Giugiara, se označují názvem Pendolino, společným pro všechny řady tohoto vlaku. První Pendolino řady ETR 401 vyjelo v roce 1988, nyní Pendolina různých typů používají italské, finské, slovinské, španělské i portugalské železnice. Naklápěcí systém Pendolin využívají i německé rychlovlaky ICE-T. Roku 2003 byla v severoitalském Saviglianu konečně zahájena výroba Pendolin pro České dráhy. První dokončená souprava byla do Prahy dopravena dne 19.6.2003. Jednotka s inventárním číslem 002 následovala o více než půl roku později (10.2.2004), podobně jako jednotka 680.003, která na Odstavné nádraží jih přijela až 10.9.2004. Čtvrté Pendolino do česka dorazilo 3.6.2005, zbývající tři jednotky byly dodávány zhruba s měsíčními rozestupy (9.9., 7.10. a 9.11.2005). Cena jedné sedmivozové jednotky je přibližně 700 000 000 Kč.

Provoz

Určení

Elektrické jednotky řady 680 jsou určeny pro dopravu vlaků nejvyšších kategorií (SuperCity, EuroCity a InterCity, případně expresů), na IV. transevropském železničním koridoru Berlin-Praha-Wien. Maximální rychlost jednotek - 230 km/h, zatím nebude využívána - na IV. panevropském koridoru není doposud vyšší traťová rychlost než 160 km/h. Do roku 2008 se počítá s rekonstrukcí tratí DB a ÖBB, tvořících zahraniční část koridoru, s cílem zvýšit maximální traťovou rychlost na 200 km/h.

Dislokace

Všech sedm jednotek je ve stavu Depa kolejových vozidel Praha, provozní jednotka Odstavné nádraží jih. Oprávnění řídit Pendolino má současně 28 strojvedoucích z DKV Praha, kteří prošli i kurzem němčiny a zkouškami z předpisů DB.

Zkoušky

První série zkoušek Pendolin na ŽZO v Cerhenicích zaměřených na tlakovzdušná zařízení, pomocné pohony, elektrickou odolnost apod. byla vykonána úspěšně. Následně byly na koridorových tratích SŽDC (Správa železniční dopravní cesty) testovány chodové vlastnosti vlaku. I tyto zkoušky, konané na tratích Praha-Děčín a Svitavy-Letovice proběhly úspěšně. Součástí zkoušek byly samozřejmě také rychlostní zkoušky. Dne 17.11.2004 bylo s jednotkou 680.001, vedenou kontrolorem vozby z pražského depa Jaroslavem Měšťanem, dosaženo rychlosti 220 km/h, čímž padl železniční rychlostní rekord ČSD z roku 1972, kdy lokomotiva E 469.3030 dosáhla na ŽZO Cerhenice rychlosti 219 km/h. Následujícího dne, 18.11.2004, dosáhl strojvedoucí DKV Praha Milan Kučera v úseku Zaječí-Rakvice rychlosti 237 km/h. Při zkouškách se neprokázalo v médiích často uváděné sdělení, že motory Pendolina mažou z počítačů data. Co naopak prokázáno bylo, byly závažné problémy s elektromagnetickou kompatibiltou (EMC) při napájení ze sítě 25 kV~50 Hz. To se v praxi projevuje např. vybuzením kolejových relé, takže bezpečný provoz vlaku je vyloučen. Na soustavě 3 kV ss jednotka problémy neměla, a tak byla s jednotkou 680.003 dne 19.12.2004 úspěšně vykonána Technicko-bezpečnostní zkouška. Od 23.12.2004 bylo třetí Pendolino zkušebně nasazeno na výkony R 772 (Praha Masarykovo n. - Děčín hl. n.) a R 777 (zpět) s cílem najet alespoň 50 000 km. Zkušební provoz s cestujícími byl bezporuchový a byl ukončen k 6.11.2005. Na řešení problému s EMC začala pracovat firma AŽD Praha, která ve spolupráci s firmou ELCOM začala vyvíjet tzv. kompenzátor - zařízení, které by mělo potlačit zmiňované zpětné proudy. Kompenzátor pracuje na bázi produkce shodných proudů, jako jsou rušivé zpětné trakční proudy (proudy generované elektromotory). Koncem listopadu 2004 byl vývoj tohoto systému dokončen. Následovaly další náročné zkoušky, při nichž však bylo naměřeno zlepšení o pouhých 10%. Začalo se tedy uvažovat o uvolnění norem. Proti tomu se ohradili odborníci z Výzkumného ústavu železničního, kteří formou otevřeného dopisu generálnímu řediteli ČD - Ing. Josefu Bazalovi poukázali na bezpečnostní rizika, plynoucí z uvolnění norem a povolení provozu Pendolin i na napájecí soustavě 25 kV~50 Hz. Z kauzy se stal politický a obchodní souboj, doprovázený zmanipulovanými fakty, spory a personálními čistkami ve VÚŽ. Na poslední chvíli však byla norma upravena a 27.11.2005 bylo Drážním úřadem vydáno schválení pro provoz jednotek pod napětím 3 kVss i 25 kV~50 Hz.

Nasazení

Do provozu s cestujícími měla být Pendolina nasazena již 14.6.2004 a měla vést vlaky EC 1274/1275 "Johann Gregor Mendel", EC 1278/1279, plánovalo se i nasazení na vlaky Ex 570/571 "Brněnský Drak" a R 853. Z plánovaného nasazení však z důvodu problémů s EMC sešlo. Termín byl proto odročen na počátek GVD 2005/06 (od 11.12.2005), odkdy bylo plánováno s Pendoliny jezdit po tzv. severní lince (Praha-Ostrava) a jižní lince (Praha-Brno-Břeclav). Kvůli přetrvávajícím problémům s EMC i po instalaci kompenzátorů začala Pendolina od nového jízdního řádu (GVD 2005/06) jezdit pouze na tzv. severní lince - tj. v relaci Praha-Ostrava (nový společný spoj ČD a ČSA - SuperCity Pendolino), výhradně na tratích elektrizovaných stejnosměrným napětím 3 kV. Vlaky vedle koncových stanic zastavují také ve stanicích Pardubice hl. n., Olomouc hl. n. a Ostrava Svinov. Za zmínku stojí také fakt, že kategorie SuperCity ve skutečnosti neexistuje, vlaky jsou v interní dokumentaci vedeny jako kategorie InterCity. Na tzv. jižní lince (Praha-Brno-Břeclav-Wien, resp. Bratislava) vedou Pendolina vlaky EC 70/71 "Smetana", EC 74/75 "Alois Negrelli", EC 135/134 "Vyšehrad" a IC 570/571 "Brněnský drak". Někdy jsou však tyto vlaky tvořeny klasickou soupravou s lokomotivou a vozy, přičemž v Břeclavi se přepřahá. Do Vídně a Bratislavy mají Pendolina začít zajiždět v průběhu příštího roku, zajíždění do Berlína je zatím značně nejisté. Turnusová potřeba je čtyři jednotky, první a poslední jednotka zatím nejsou provozuschopné.

Spolehlivost, závady, údržba

Zkušební provoz na trati Praha hl. n.-Děčín hl. n. byl bezporuchový, takže vyhlídky na spolehlivost jednotek řady 680 ČD byly poměrně dobré. Skutečnost z počátku ostrého provozu byla však bohužel poněkud jiná - četné závady na softwaru a problémy s pomocnými pohony značně komplikovaly provoz. Výrobce proto dostal ultimátum - buďto budou jednotky do konce ledna opraveny, anebo bude všech sedm Pendolin vráceno zpět výrobci. Výrobce si ovšem se závadou, kterou diagnostikoval jako závadu v procesoru, do konce ledna poradil, takže od 1. února 2006 byly jednotky opět nasazeny do provozu. Od tohoto data je jejich provoz spolehlivý. Často kritizována je zastaralost jednotek - technická úroveň odpovídá době zhruba před 10 lety, což je v dnešní době překotného vývoje hnacích drážních vozidel nezanedbatelná doba. Vzhledem k nikterak uspokojivému stavu vozidlového parku ČD jsou jednotky řady 680 ČD stále značným krokem vpřed. Z pohledu strojvedoucího jsou Pendolina do značné míry kontroverzní - stanoviště sice skýtají vysokou úroveň komfortu, na druhou stranu jednotky postrádají vyspělejší automatizaci řízení, relativně dlouhé jsou i doby, nutné pro oživení vlaku. Koncová poloha stěračů uprostřed čelního skla, tedy uprostřed výhledu strojvedoucího také nebyla šťastně zvolena, stěrače musely být dodatečně upraveny. Velkou předností jednotky jsou vynikající brzdy. Na druhou stranu dílenské zpracování jednotky není na příliš vysoké úrovni.

Rekonstrukce a modernizace

Na první dvě jednotky byly dodatečně namontovány písečníky, které vyžaduje německý drážní úřad. Od jednotky 680.003 ČD včetně již byly písečníky dosazovány ve výrobě.

Mechanická část

Uspořádání jednotky

Elektrická jednotka řady 680 se skládá ze sedmi vozů, řazených v tomto pořadí: čelní trakční vůz 681 + vložený transformátorový vůz 081 + vložený trakční vůz s barovým oddílem 683 + vložený vůz 084 + vložený trakční vůz 684 + vložený transformátorový vůz 082 + čelní trakční vůz 682. Zajímavostí je, že řadou 680 se neoznačuje žádný vůz soupravy. Toto označení se totiž používá k souhrnnému označení kompletní soupravy, složené z vozů se shodnými inventárními čísly. Celková kapacita sedmivozové soupravy dosahuje 331 míst k sezení + dvě místa pro invalidy. Z celkového počtu 331 míst je 105 míst v 1. třídě a 226+2 míst ve 2. třídě. Nástupní prostory vozů jsou přístupné předsuvnými jedokřídlými dveřmi značky IFE. Oddíly pro cestující jsou velkoprostorové. Vybavení interiéru pochází od firmy Rail Interiors, sedadla vyrábí česká firma Borcad CZ. Souprava nabízí oddíly 1. i 2. třídy ve verzích pro kuřáky i nekuřáky. Oba čelní vozy jsou vyhrazeny pro kuřáky. Obě vozové třídy mají sedadla uspořádána podle schématu 2+1, a to za sebou v 1. třídě a proti sobě ve 2. třídě. Všechny sedačky mají sklopné loketní opěrky. Sedačky 1. třídy jsou červené, podlahovou krytinou v 1. třídě je koberec. Ve 2. třídě jsou instalovány modré sedačky a jako podlahová krytina je použita pryž. Sedačky jsou uspořádány jak proti sobě, tak za sebou. Avšak i cestující sedící na sedačkách řazených za sebou mají k dispozici stolek, který se vyklápí ze zadní stěny následující sedačky. V obou třídách jsou k dispozici elektricky ovládáné okenní roletky. Místa 1. třídy jsou vybavena tlačítkem pro přivolání obsluhy a zásuvkou pro napájení notebooku. V opěrkách sedadel 1. třídy se nachází ovladač audiosystému, který umožňuje volbu jedné ze čtyř nabízených audionahrávek (audiosystém je umístěn v kabině vlakvedoucího) a konektor pro sluchátka. V jednotlivých vozech se vozové třídy nekombinují; v každém voze jsou prostory pouze jedné třídy. Ve vloženém voze 084 se nachází stanoviště vlakvedoucího, vybavené monitory, ovládáním vlakového rozhlasu a vytápění, programovací centrálou informačních tabulí a audiosystémem. Oddíly pro cestující jsou klimatizovány a vybaveny informačním systémem ukazujícím směr k občerstvení a toaletám. Vytápění je elektrické teplovzdušné, osvětlení je zářivkové.

Vozová skříň

Vozové skříně jsou lehké samonosné, svařované z velkoplošných hliníkových profilů. Jejich výrobcem je firma Alcan. Na předních čelech koncových vozů jsou na hliníkové konstrukci usazeny skořepiny kabin strojvedoucího, vyrobené z kompozitních materiálů. V čelech jsou usazena nedělená čelní skla Sully. Přední čela koncových vozů jsou vybavena automatickými spřáhly Dellner. Spřáhla jsou v nečinném stavu zasunuta a chráněna krytem, při spřahování dvou jendotek je kryt zasunut a spřáhla jsou vysunuta. Skříň každého vozu je osmi šrouby přišroubována ke kolébce podvozku.

Podvozky

Jednotka má podvozky dvou druhů - hnací a běžné. Oba typy podvozků jsou řešeny jako dvounápravové kolébkové podvozky. Dvojkolí Lucchini jsou řešena jako monobloky, v podvozcích jsou vedena pomocí kyvných ramen. Vypružení podvozků je svislé i příčné, dvoustupňové v obou směrech. Primární svislé vypružení zajišťují vinuté pružiny, doplněné svislými hydraulickými tlumiči. Sekundární svislé odpružení v uspořádání flexicoil je provedeno vinutými ocelovými pružinami s vertikálními i horizontálními kapalinovými tlumiči. Tlumiče vyrábějí firmy MSA a Sachs. Příčné vypružení je aktivní - tzn. že těžiště skříně je neustále udržováno v podélné ose podvozku. Příčné vypružení je pneumatické; zajišťují jej dvě pneumatické skupiny, napájené tlakovým vzduchem a doplněné tlumiči. Podvozky jsou dále osazeny podélnými tlumiči pro potlačení kolébání skříně. Součástí podvozků jsou písečníky a zařízení pro mazání okolků. Pendolino je vybaveno nuceným naklápěním vozových skříní, umožňujícím zvýšit rychlost v oblouku a zároveň zachovat jízdní komfort. Odklon od svislé osy činí až 8°. Naklápění skříní zajišťuje systém TILTRONIX pomocí hydraulických válců. Naklápění je řízeno elektronickou jednotkou, získávající informace z gyroskopických čidel. Pod podlahou každého trakčního vozu jsou na podélných nosnících prostřednictvím šroubových ocelových pružin uloženy dva trakční motory. Točivý moment je kloubovým hřídelem přenášen z motoru na nápravovou převodovku s kuželovým soukolím, pohánějící vnější nápravu hnacího podvozku. Vnitřní náprava je řešena jako běžná.

Pneumatická a brzdová výzbroj

Jednotka je vybavena zajišťovací brzdou, elektropneumatickou brzdou, elektrodynamickou a elektromagnetickou brzdou. Zajišťovací brzda je střadačová a působí na všechny podvozky jednotky, vyjma prvního a posledního. Elektropneumatická brzda je kotoučová a působí na všechny nápravy. Dodavatelem brzdových zařízení je firma SAB Wabco, která dodává i protismykové zařízení. Zdrojem tlakového vzduchu jsou tři kompresory Knorr Bremse.

Elektrická část

Přívod proudu

Jednotka řady 680 ČD je vybavena čtyřmi sběrači proudu - polopantografy Schunk. Pro napájecí soustavu 3 kVss jsou určeny dva sběrače - jeden je umístěn na střeše hnacího vozu řady 681 ČD a druhý na voze řady 682 ČD. Pro střídavé napětí 25 kV~50 Hz má jednotka jeden sběrač na vloženém voze 081 ČD, pro střídavé napětí 15 kV~16 2/3 Hz je k dispozici rovněž jeden sběrač (na vloženém voze 082 ČD). Sběrače proudu nejsou (z důvodu naklápění) na střeše namontovány fixně, ale jsou uchyceny v pohyblivých konzolách, zajišťujících udržování stálé polohy vůči trolejovému drátu.

Transformátorové a usměrňovací soustrojí

Elektrická jednotka řady 680 ČD je osazena dvěma olejem chlazenými trakčními transformátory. Tyto jsou umístěny na vložených vozech řad 081 a 082 ČD. Součástí transformátorového soustrojí na těchto dvou vozech jsou i expanzní nádoby, chladiče a přepojovače napětí. Usměrnění proudu při napájení střídavým proudem zajišťuje vstupní čtyřkvadrantový pulzní měnič, který je součástí trakčního měniče.

Regulace výkonu

Pro účely regulace výkonu je jednotka vybavena čtyřmi trakčními pulzními měniči - v každém hnacím voze je uložen jeden měnič. Trakční měnič sestává ze vstupního čtyřkvadrantového měniče, trakčního střídače a měniče elektrodynamické brzdy. Vstupní měnič plní úlohu snižovacího měniče (při napájení stejnosměrným proudem), resp. usměrňovače (při napájení střídavým proudem). Trakční střídač je třífázový; je sestaven ze zpětně blokujících (GTO) tyristorů Westcode. Polovodičové moduly jsou chlazeny vodou.

Trakční motory

Pohon jednotky zabezpečuje celkem osm trakčních motorů typu Alstom Sesto MTA 6/550 o hmotnosti 1668 kg - každý hnací vůz je osazen dvěma těmito trakčními motory. Trakční motor je střídavý třífázový asynchronní elektromotor s vlastní ventilací. Vždy dva motory na jednom elektrickém voze jsou řazeny paralelně a jsou napájeny z trakčního střídače.

Elektrodynamická brzda

Jednotka řady 680 ČD je vystrojena výkonnou elektrodynamickou brzdou, pracující v odporovém nebo rekuperačním režimu v závislosti na napájení a aktuálních podmínkách. Při napájení stejnosměrným napětím 3 kV může jednotka rekuperovat; pokud však napětí na sběrači přesáhne 3 450 V, dojde k samočinnému přechodu na brzdění do odporníku. Na soustavě 25 kV~50 Hz je rekuperace nepoužitelná, naopak při napájení střídavým napětím 15 kV~16 2/3 Hz je prakticky výhradně rekuperováno. Brždění je řízeno pulzním měničem. Elektrodynamická brzda je funkční v rozmezí 230-20 km/h.

Elektromagnetická kolejnicová brzda

Elektromagnetická brzda se používá jako doplněk záchranné brzdy. Brzdové trámce s magnety jsou umístěny na všech běžných podvozcích a dále na polovině hnacích podvozků. Tato brzda funguje v rychlostním rozmezí 230-35 km/h.

Řízení

Řízení pohonu jednotky je manuální nebo automatické, podle volby strojvedoucího. V manuálním režimu se příslušnými pákovými řídicími kontroléry nastavuje požadovaná tažná, resp. brzdná síla. V režimu automatické regulace rychlosti je pevně zadána rychlost a tažná, příp. brzdná síla se mění podle aktuální podmínek. Výrobcem jízdních kontrolérů je česká firma Lekov. Centrální řízení jednotky zabezpečuje mikroprocesorové zařízení SIBAS 32. Řídicí pult je osazen monitorem pro jízdu a diagnostiku a monitorem zabezpečovačího systému ETCS s integrovaným rychloměrem. Jako analogové ukazatele jsou řešeny brzdové manometry a voltmetry.

Baterie, ochrany, výbava

Zdrojem energie pro palubní síť o napětí 24 Vss je pět akumulátorových niklokadmiových baterií, z nichž každá má kapacitu 750 Ah. Baterie jsou dobíjeny pěti dobíječi, napájenými ze sítě 400 Vss. Jednotka je vybavena systémem palubní diagnostiky s grafickým výstupem na monitoru v řídicím pultu. Ve výbavě je přepěťová, nadproudová a diferenciální ochrana, skluzová a mikroprocesorová protismyková ochrana, detektor chyb v pohonu. Řídicí obvody umožňují vedení dvou spřažených jednotek z jednoho stanoviště. V souvislosti s plánovaným nasazením na více železničních správ je jednotka vybavena řadou vlakových zabezpečovačů. Pro provoz na síti ČD má jednotka liniový vlakový zabezpečovač AŽD LS 90, pro provoz na DB i ČD je instalován zabezpečovač ETCS Level 2 systému ERTMS a pro výkony na tratích DB a ÖBB má Pendolino zabezpečovač Alcatel PZB 90 4 "Indusi".

Fotogalerie

Praha Podbaba
091 ČD
2005-04-23
© David Švestka

1024x768 px | 143 kB

Úholičky
091 ČD
2005-07-24
© David Švestka

1024x768 px | 224 kB

Praha Podbaba
091 ČD
2005-08-30
© David Švestka

1024x768 px | 197 kB

Praha-Kyje
011 ČD
2006-03-23
© David Švestka

1024x682 px | 250 kB

DKV Praha, PJ ONJ

2006-01-02
© David Švestka

1024x768 px | 256 kB

Technická fotodokumentace

081.003-6 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 100 kB

084.003-3 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 110 kB

084.006-6 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 151 kB

681.006-3 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 253 kB

681.006-3 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 169 kB

682.007-0 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 230 kB

081.003+681.003
© David Švestka

1024x768 px | 84 kB

682.003-9 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 67 kB

682.007-0 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 171 kB

682.006-2 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 221 kB

682.006-2 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 193 kB

682.006-2 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 214 kB

082.006-8 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 179 kB

082.006-8 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 162 kB

682.006-2 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 175 kB

682.006-2 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 184 kB

681.006-3 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 221 kB

681.006-3 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 204 kB