Asynchroniczna EU07

inforail
21.06.2011 12:11
O projekcie przebudowy lokomotywy EU07 na napęd asynchroniczny było od dłuższego czasu głośno, choć kampania promocyjna zaczęła się dopiero niedawno. Dzięki obecności tej lokomotywy na Czech Raildays 2011 mamy możliwość przedstawienia dokładnych efektów tego procesu.
Czym takim jest seria EU07 chyba nikomu w Polsce nie trzeba przypominać. Warto jedynie nadmienić, że ta najpopularniejsza w ruchu pasażerskim seria jest efektem umowy licencyjnej jaką zawarto z firmą English Electric, która dostarczyła 20 pojazdów serii EU06 oraz udzieliła licencji na ich produkcję w Polsce. Efektem tego była pierwsza seria 244 maszyn zbudowana w latach 1965-77 przez Pafawag, oraz druga seria 245 maszyn wykonana między 1985 a 1992 przez HCP. Oczywiście nie wszystkie maszyny zrodziły się jako seria EU07 a w ostatnich latach wykonano drobne modyfikacje tworzące serię EP07, jednak dla potrzeb niniejszego artykułu nie ma potrzeby wnikliwego doszukiwania się tych różnic. W wyniku realokacji taboru powiązanej z „Usamorządowieniem PKP PR”w PKP Intercity znalazło się 326 maszyn serii EU/EP07 z czego większość stanowią stosunkowo młode lokomotywy drugiej serii. Choć za słowem młode nie podąża nowoczesne, ponieważ technologicznie maszyny nadal tkwią głęboko na przełomie lat 50. i 60. XX wieku. Rozruch oporowy, łożyska ślizgowe w układzie napędu czy też silniki trakcyjne na prąd stały sprawiają, iż maszyny mają niską prędkość maksymalną (125 km/h), małą gotowość techniczną (w granicach 80%) a przy niskiej mocy jakiekolwiek rozsądne próby taniej ich modernizacji są raczej niemożliwe.
Asynchroniczna EU07. Fot. R. Piech Zmodernizowany wózek. Fot. R. Piech
Jednak z racji wieku oraz dużej liczebności połączonej z rosnącym zapotrzebowaniem PKP IC na lokomotywy o większej prędkości pojawił się pomysł kompleksowej modernizacji serii EU07 w celu wyeliminowania jej odwiecznych niedociągnięć. Dzięki rozwojowi jaki mimo wszystko zaszedł w polskim przemyśle taborowym taki krok stał się obecnie możliwy a zadanie modernizacji powierzono ZNTK w Oleśnicy. Tam bazowa lokomotywa EU07-495 została kompletnie rozebrana i z pierwowzoru pozostały w zasadzie jedynie dwa (choć dosyć duże) komponenty. Mowa tutaj o ostoi wraz ze znacznie zmienionym kształtem pudła oraz wózkach, które również zostały znacznie unowocześnione (detale widoczne na zdjęciu). W wózkach oprócz widocznych na zewnątrz zmian pojawiły się również zmodyfikowane przez Emit Żychlin silniki. Wzorem bardzo popularnych EN57 z napędem asynchronicznym również w przypadku EU07 postawiono na przezwojenie oryginalnych silników prądu stałego tworząc z nich znacznie mocniejsze silniki asynchroniczne prądu przemiennego typu EY541X4. Dzięki temu zabiegowi można wykorzystać istniejące mocowania, choć zapewne większość czytelników pamięta o „pięcie achillesowej”w postaci łożysk ślizgowych na wale drążonym. Ten element został usprawniony poprzez montaż łożysk tocznych. Z kolei samo pudło zyskało raczej średni wygląd, gdzie tradycyjne trzy szyby zostały zastąpione dwoma mającymi poprawić widoczność szlaku, natomiast tradycyjne „garnki”zostały zastąpione przez reflektory w technologii LED zabudowane w obudowach kształtem przypominających czeskie rozwiązania. Oprócz tego na czele pojawiło się dosyć przełomowe jak na PKP rozwiązanie w postaci diodowego wyświetlacza relacji. Z zewnątrz widać również rezygnację z drzwi po stronie maszynisty, jak również bardzo chaotyczną linię żaluzji. Choć całościowo wygląda to raczej średnio a najważniejsze zmiany znajdują się wewnątrz to jednak przy tak zaawansowanej przebudowie można się było pokusić o zamontowanie bardziej nowoczesnego i estetycznego czoła wykonanego z tworzyw sztucznych zwłaszcza, że wydłużona ostoja drugiej serii na to pozwala. Taki krok znacznie podniósłby atrakcyjność wizualną modernizacji.
Pulpit w EU07A. Fot. R. Piech Tak nowocześnie EU07 jeszcze nie wyglądało. Fot. R. Piech
Jednak prawdziwa rewolucja zaszła we wnętrzu, gdzie praktycznie wszystko jest nie tylko nowe ale również nowoczesne. Silniki prądu przemiennego nie nadają się do rozruchu oporowego, dlatego oryginalne wyposażenie trakcyjne zostało zastąpione przez nowoczesne falowniki typu FT-1600-3000 wykonane przez firmę Medcom. Całkowitej przemianie poddano również wyposażenie pomocnicze, gdzie zastosowano nowoczesną przetwornicę statyczną typu ENI-PL3000/130/S wyprodukowaną przez Łódzką firmę Enika. Nad całością pracuje mikroprocesorowy system sterowania i diagnostyki oraz nowoczesny układ pneumatyki skonstruowane przez IPS Tabor z Poznania. Dzięki tak zakrojonym zmianom udało się diametralnie poprawić parametry maszyny. Według danych producenta moc wzrosła do 3,2 MW, prędkość maksymalna do 160 km/h a gotowość techniczna do 95 %. Oprócz tego lokomotywa posiada hamulec elektropneumatyczny, elektrodynamiczny oraz pozwala na hamowanie rekuperacyjne. Patrząc na te parametry zmodernizowaną lokomotywę można porównać z maszynami EP09 a pod wieloma względami asynchroniczne EU07 są znacznie nowocześniejsze. Pytanie tylko na ile jazdy testowe potwierdzą te założenia. Dokładniejsze dane techniczne w poniższej tabeli.
Porównanie parametrów lokomotywy bazowej i po modernizacji
Cecha
EU07
EU07A
Oznaczenie typu
303E
303Ea
Układ osi
Bo’Bo’
Bo’Bo’
Masa
83,4 t
80 t
Przełożenie przekładni
79:18
76:21
Napięcie zasilania
3 kV
3 kV
Moc znamionowa lokomotywy
2 MW
3,2 MW
Maksymalna prędkość
125 km/h
160 km/h
Typ silnika trakcyjnego
EE541
EY541X4
Rodzaj silnika trakcyjnego
szeregowy prądu stałego
asynchroniczny
Typ rozruchu
oporowy
częstotliwościowy IGBT VVVF
Układ sterowania
przekaźnikowy
mikroprocesorowy
Przeniesienie napędu
wał drążony łożyskowany ślizgowo
wał drążony z łożyskowaniem tocznym
Przetwornica pomocnicza
LKPm-368 lub MG-91H
ENI-PL3000/130/S
Napędy pomocnicze
silniki prądu stałego
silniki prądu przemiennego
Układ przeciwpoślizgowy
sygnalizacja
automatyczny dla rozruchu i hamowania
Oświetlenie zewnętrzne
żarowe / halogenowe
LED
Oświetlenie wewnętrzne
żarowe
LED
Układ hamulca
tradycyjny
zintegrowany, z tablicą pneumatyczną i hamulcem postojowym sprężonym, współpracujący z hamulcem elektrodynamicznym
Typ hamulca
Oerlikon
MH (MZT Hepos)
Hamulec EP
tak
Hamulec ED
tak
Hamowanie odzyskowe
tak
Układ diagnostyczny
tak
Prędkościomierz
mechaniczny
elektroniczny
Wskaźnik gotowości technicznej
0,8
0,95
 
Asynchroniczna EU07. Fot. R. Piech
Modernizacja lokomotyw EU07 z wykorzystaniem napędu asynchronicznego może być udanym kompromisem pozwalającym na naprawdę przełomową zmianę w strukturach taborowych PKP IC. Jeżeli koszt modernizacji będzie atrakcyjny wówczas w stosunkowo krótkim czasie można znacznie zwiększyć liczbę maszyn o prędkości maksymalnej 160 km/h wypełniając występujące obecnie luki, które wobec modernizacji kolejnych szlaków będą się powiększały. Jednak już obecnie PKP IC wykazuje duże zainteresowanie kolejnymi takimi modernizacjami, więc przynajmniej obecnie przyszłość tego projektu wydaje się pewna.