Dwutrakcyjne pociągi dużej prędkości w Hiszpanii

Po latach zastojów koleje hiszpańskie RENFE przechodzą przyspieszony rozwój, który został wywołany masową budową linii KDP, jednak z powodu etapowania prac oraz braku zasadności ekonomicznej pociągi AVE mają ograniczone pole działania. Chcąc wyeliminować te niedogodności przewoźnik przebudował część składów na dwutrakcyjne.

Pociągi dwutrakcyjne nie są niczym nowym i w skali masowej chyba najwcześniej były one stosowane w okolicach Nowego Jorku o czym szerzej pisaliśmy tutaj. Wprowadzanie tego typu konstrukcji miało wiele powodów, jednak w większości przypadków były one motywowane potrzebami ekonomicznymi – jedni argumentowali możliwość deelektryfikacji bocznych szlaków, inni wskazywali na możliwość ekspansji pociągów z linii spalinowych na linie elektryczne. Jednak najnowsze trendy w tym zakresie wśród zalet takiego rozwiązania wskazują również kwestie ekologiczne (zmniejszenie emisji spalin podczas pokonywania linii zelektryfikowanych) lub też techniczne jak znacznie lepsze parametry pojazdów elektrycznych w porównaniu do trakcji spalinowej. Jednak z drugiej strony pojazdy dwutrakcyjne mają również swoje wady, gdzie podstawowym jest wyższa cena zakupu, wyższe koszty eksploatacji, gorsze właściwości trakcyjne, czy też większa awaryjność. Różnice między napędem spalinowym a elektrycznym (nawet przy współczesnych konstrukcjach przekształtników trakcyjnych oraz masowym stosowaniu przekładni elektrycznych) są na tyle duże, iż sceptycy pojazdów dwutrakcyjnych określają je mianem łączenia wad obu trakcji – zarówno elektrycznej jak i spalinowej. Jednak pomimo tych kontrowersji na przestrzeni lat pojawiło się wiele pojazdów dwutrakcyjnych, natomiast najnowszym wkładem w rozwój tej technologii stały się najnowsze pojazdy serii 730 należące do kolei hiszpańskich RENFE.

Kolej w Hiszpanii jest wyjątkowa i stwarza wiele barier technologicznych, których pokonanie wymaga zastosowania nietypowych rozwiązań. Jak bardzo dobrze wiadomo podstawowa sieć kolejowa w tym kraju została zbudowana z zastosowaniem szerokiego rozstawu szyn, który po ujednoliceniu z sąsiednią Portugalią ustalono na 1668 mm (rozstaw iberyjski). W późniejszym okresie rozpoczęto elektryfikację szlaków napięciem 3 kV prądu stałego, natomiast na styku z siecią o normalnym rozstawie szyn 1435 mm zastosowano stanowiska do automatycznej zmiany rozstawu kół i rozpoczęto eksploatację składów wagonowych Talgo z ruchomymi kołami. Niestety z racji górskiego charakteru kraju istniejąca sieć kolejowa przestała być wystarczająca i rozpoczęto budowę nowych połączeń, które w duchu europejskiej integracji zbudowano ze standardowym rozstawem szyn 1435 mm, natomiast z przyczyn technicznych zastosowano zasilanie 25 kV 50 Hz prądu przemiennego, ponieważ zasilanie prądem stałym było niewystarczające dla potrzeb szybkich pociągów. Ta decyzja zaważyła o komplikacji całego układu, który w celu wprowadzenia bezpośrednich pociągów wymagał stosowania wagonów ze zmiennym rozstawem kół. Pierwotnie składy wagonowe umożliwiały prędkość maksymalną 220 km/h, jednak wraz z rozwojem sieci linii KDP przewoźnik zdecydował się zamówić serię 45 składów Talgo 250 oznaczone serią 130, które szerzej opisywaliśmy tutaj, natomiast podstawowe dane techniczne znajdują się w tabeli poniżej. Dzięki prędkości maksymalnej wynoszącej 250 km/h składy nadają się do eksploatacji na liniach KDP, natomiast zastosowanie głowic napędowych ze zmiennym rozstawem kół znacznie skróciło czas potrzebny na wykonanie tej operacji (przy składach wagonowych należało odpinać lokomotywę normalnotorową, przeciągnąć wagony przez stanowisko i zapiąć lokomotywę szerokotorową lub odwrotnie).

Niestety inwestycje w nową infrastrukturę są bardzo koszto i czasochłonne, iż budowa nowych linii jest możliwa jedynie w silniejszych regionach na głównych szlakach. Jednak zapotrzebowanie na szybki nowoczesny transport występuje w całym kraju, natomiast w celu zachowania jego jedności i uniknięcia zarzutów o dyskryminacji jednych regionów kosztem innych postanowiono zainwestować w pociągi dwutrakcyjne i to w nie byle jakim, a w wariancie pociągu dużej prędkości, co chyba będzie pierwszym tego typu zastosowaniem na Świecie. Głównym problemem jest tutaj połączenie Madrytu z położonymi nad Atlantykiem miastami A Coruña i Vigo. Oba miasta liczą w granicach 250-300 tysięcy obywateli, natomiast ich oddalenie od siebie nie sprzyja ich pojmowaniu jako atrakcyjnych dla rozwoju szybkiej kolei. Jednak z przyczyn wymienionych wyżej od lat są prowadzone prace nad zaoferowaniem tym ośrodkom szybkiej kolei. W związku z tym już od dłuższego czasu jest modernizowana istniejąca linia między tymi miastami, która będzie w pełni dwutorowa i w pierwotnym wariancie szerokotorowa, jednak zastosowanie odpowiednich podkładów ma pozwolić na konwersję szlaku do 1435 mm, jak również jego zelektryfikowanie. Z drugiej strony od Mediolanu do Medina del Campo a dokładniej do Olmedo pociągi korzystają z linii KDP do Valladolid. Niestety od Medina del Campo do Santiago de Compostela pociągi muszą korzystać z jednotorowej niezelektryfikowanej linii kolejowej. Pierwotnie zakładano, że cała ta trasa zostanie zastąpiona nową linią KDP, jednak aktualnie w budowie znajduje się jedynie odcinek Orense – Santiago de Compostella, który stanowi zaledwie 1/4 długości tego szlaku. Dlatego to właśnie z myślą poprawy obsługi tej trasy postanowiono zbudować serię pociągów dwutrakcyjnych, które pozwolą na lepsze wykorzystanie istniejącej i budowanej trasy KDP (planowane otwarcie grudzień 2011) przy jednoczesnej redukcji czasu związanego ze zmianą rozstawu kół. Po wprowadzeniu na tą linię nowych składów czas jazdy na liczącej nieco ponad 500 km trasie ma zostać skrócony do mniej niż 5 godzin.

Po zapoznaniu się z tłem powstania tych pociągów i miejscem ich wykorzystania czas wspomnieć o samych składach. Pojazdy otrzymały serię 730 i tak faktycznie nie są całkowicie nowymi, a jedynie zmodernizowanymi składami serii 130. Przebudowa 15 zespołów kosztowała 74 miliony €. W ramach tych prac zastąpiono pierwszy i ostatni człon zespołu wagonowego nowymi odpowiednikami, które swoją wielkością i kształtem nawiązują do głowic napędowych, jednak wbrew pozorom nie są to niezależne wagony a faktycznie końcowe człony zestawu wagonowego. Najwyraźniej z racji masy i wibracji wytwarzanych przez silnik wysokoprężny przebudowa oryginalnych członów była niemożliwa i zabudowano nowe z dwuosiowym wózkiem skrajnym. Sam wózek wygląda na tożsamy z zastosowanym w głowicy napędowej, jednak jest pozbawiony napędu. Z drugiej strony człon silnikowy jest zawieszony wspólnie na charakterystycznej dla Talgo jednej osi. Natomiast w samym członie silnikowym zabudowano silnik MTU 12V4000R43L  o mocy nominalnej 1,8 MW, jednak dla celów trakcyjnych jest wykorzystywane jedynie 1,2 MW, pozostała część energii jest zużywana na inne potrzeby funkcjonowania składu. Ponieważ przebudowany zespół ma po dwa człony z generatorami, więc moc trakcyjna przy pracy na linii niezelektryfikowanej spada do zaledwie 2,4 MW, natomiast prędkość maksymalna do 180 km/h. To porównanie bardzo dobrze pokazuje jak bardzo napęd elektryczny i spalinowy są od siebie różne powodując znaczne komplikacje. Jednak dla celów tego połączenia takie rozwiązanie można uznać za akceptowalny kompromis, nawet uwzględniając zmniejszenie liczby miejsc siedzących z 299 do zaledwie 265, przy wzroście masy składu z 312 do 383 t, zwiększeniu długości o 6 metrów i dodatkowych kosztów jednostkowych w wysokości prawie 5 milionów €. Jak widać rozwiązanie to jest całkowicie tymczasowym do czasu zakończenia budowy brakujących odcinków KDP i sieci elektrycznej.

Porównanie podstawowych danych serii 130 i 730

Gdy coś jest do wszystkiego, to zazwyczaj jest do niczego – ta maksyma idealnie nadaje się do opisania pociągów dwutrakcyjnych. Gdy takie składy mają być odpowiedzią na posiadanie jednej floty do wszystkiego, wówczas jest to błędne podejście, co też obrazują kiepskie parametry zmodernizowanych za duże pieniądz składów. Jednak w niektórych specyficznych przypadkach takie niekonwencjonalne podejście może przynieść wymierne efekty i tak też jest w Hiszpanii z serią 730. Dzięki tym pojazdom możliwe jest etapowe budowanie sieci KDP, które po zakończeniu każdego etapu da wymierne korzyści – korzyści, których przy dalszym stosowaniu składów wagonowych ze zmianą lokomotywy nie udałoby się osiągnąć, natomiast jednorazowa budowa całej linii jest nierealna z przyczyn finansowych i słabej pozycji ekonomicznej regionu.