Francuskie piętrowe elektryczne zespoły trakcyjne

W poprzednim artykule przedstawialiśmy francuskie tradycje w budowie wagonów piętrowych, natomiast w niniejszym przybliżymy francuskie dokonania w zakresie piętrowych elektrycznych zespołów trakcyjnych.

Pierwszą grupę piętrowych EZT we Francji stanowią pojazdy rodziny Z2N, choć pojęcie „rodzina”jest tutaj dosyć mocno posunięte. Pierwsze piętrowe EZT powstały we Francji w 1982 roku i są znane jako seria Z5600. Choć wagony piętrowe VB 2N przyjęły się bardzo dobrze, to jednak SNCF poszukiwało dalszych sposobów zwiększenia pojemności, którą przy założeniu stałej maksymalnej długości można było osiągnąć jedynie poprzez zastąpienie lokomotywy za pomocą wagonu silnikowego, natomiast zastosowanie dwóch wagonów silnikowych poprawiało właściwości trakcyjne w stosunku do lokomotywy. Naturalnym obrotem spraw pierwsze tego typu pojazdy zostały wyprodukowane na napięcie zasilania 1,5 kV prądu stałego, ponieważ ten sposób zasilania wymaga znacznie mniej urządzeń pokładowych, które z kolei zajmują cenną w wagonach piętrowych przestrzeń pasażerską. Produkcja seryjna trwała do 1985 roku, kiedy wyprodukowano łącznie 52 zespoły w wariancie czterowagonowym. Produkcja składów odbywała się w kooperacji firm Compagnie Industrielle de Matériel de Transport (CIMT), TCF i Oerlikon.Jednak droga do zrodzenia nowej serii była dosyć skomplikowana. Pierwotnie dostarczono wagony środkowe, które konstrukcyjnie bazują na wagonach VB 2N, jednak dostawy końcowych wagonów silnikowych nabrały pewnego opóźnienia, więc tymczasowo eksploatowano je w użyciem tradycyjnych lokomotyw. Dopiero od 1984 roku dostarczono końcowe wagony silnikowo-sterownicze o układzie osi Bo’Bo’i mocy 1,5 MW i prędkości maksymalnej 140 km/h, co pozwoliło na stworzenie zespołów. Pierwotnie wszystkie składy były czterowagonowe (skrajne silnikowe i środkowe bez napędu) o długości 98,76 metra, szerokości 2,846 metra i wysokości 4,32 metra, jednak w 2001 roku 20 składów zostało wydłużonych o dwa dodatkowe wagony środkowe ze składów wagonowych VB 2N. W ten sposób stworzono składy sześciowagonowe o długości 294,5 metra. Ponieważ wiek eksploatowanych składów był już dosyć zaawansowany, więc od 2008 roku rozpoczął się proces modernizacji obejmujący wszystkie składy tej serii. Modernizacja polega w głównej mierze na odświeżeniu wnętrza z zachowaniem układu siedzeń 2+3, likwidacji klasy pierwszej oraz montażu systemu monitoringu. Niestety pomimo tak szerokiego zakresu modernizacji zrezygnowano z planów montażu klimatyzacji.

 

Po pierwszej serii składów piętrowych nastąpiła dostawa kolejnej, tym razem Z 8800, która w głównej mierze bazowała na wcześniejszej serii Z 5600, jednak w odróżnieniu od poprzedniczki posiadała zasilanie zarówno prądem stałym 1,5 kV jak również przemiennym 25 kV 50 Hz. Łącznie w latach 1984-88 firmy CIMT, Ateliers de construction du Nord de la France (ANF) i Oerlikon wyprodukowały 58 czterowagonowych zespołów trakcyjnych. Ponieważ wiekowo oraz technicznie składy Z 8800 są zbliżone do Z 5600, więc ich modernizacja przebiega w ramach tego samego zamówienia i w tym samym zakresie. Proces modernizacji obu serii ma zostać zakończony w 2015 roku.

Trzecia generacja w ramach „rodziny”Z2N to seria Z 20500, która została dostarczona w latach 1988-98 w liczbie 194 zespołów cztero i pięciowagonowych (łącznie 387 wagonów). Produkcja ponownie była prowadzona przez firmy CIMT oraz ANTF, jednak po przejęciu tej pierwszej jako producent pojawił się koncern Alstom, natomiast drugi zakład został przejęty przez koncern Bombardier. Składy nowej serii Z 20500 choć wywodziły się z poprzedników, to wprowadzały nową „kanciastą”stylistykę,  jednak największe zmiany zaszły w konstrukcji napędów. Nadal skład posiadał skrajne wagony silnikowe pracuje pod napięciem sieci 1,5 kV DC oraz 25 kV 50 Hz AC, jednak tym razem pojawiły się asynchroniczne silniki prądu przemiennego, natomiast łączna moc jednostki (dwóch wagonów silnikowych) wynosi 2,8 MW. Pierwsze 42 zespoły miały wagony o długości 24,8 metra, jednak w kolejnych produkowanych po 1991 roku długość została zwiększona do 26,4 metra. Ogólnie składy nie przechodziły większych modernizacji, choć są prowadzone programy wymiany wnętrza, gdzie wzorem poprzedników likwiduje się klasę pierwszą i w jej miejscu montuje siedzenia w układzie 2+3. Konstrukcyjnie tożsama jest również seria Z 92050, która została wyprodukowana w 1996 roku w liczbie 6 czterowagonowych składów dla obsługi połączeń w okolicach Calais. Cyfra 9 z przodu odnosi się do faktu, iż składy choć użytkowane przez SNCF fizycznie należą do regionu Nord Pas de Calais.

Ostatnim przedstawicielem „rodziny”Z2N są składy serii Z20900, które w latach 2001-2004 wyprodukowało konsorcjum firm Alstom i Bombardier. Składy te są bardzo zbliżone do serii Z20500, choć posiadają szereg unowocześnień w tym zastosowanie przekształtników trakcyjnych w technologii IGBT oraz chłodzonych cieczą silników asynchronicznych o łącznej mocy 3,464 MW. Dostawy obejmowały 54 czterowagonowe zespoły z wagonami silnikowymi na końcach i środkowymi bez napędu. Dodatkowo wagony zostały wyposażone w klimatyzację oraz bardziej komfortowy układ siedzeń 2+2. Pomimo dużych różnic technicznych wszystkie składy serii Z2N są ze sobą kompatybilne i mogą być eksploatowane w trakcji ukrotnionej.

Seria ta należy do jednych z najbardziej interesujących konstrukcji w zakresie piętrowych EZT, bowiem jest to jedyne rozwiązanie w którym na całą długość wagonu zastosowano aż po trzy pary drzwi umiejscowione w strefie wysokiej podłogi (perony w Paryżu mają w głównej mierze wysokość 900 mm nad główką szyny), choć rozkładane stopnie umożliwiają również obsługę niższych peronów. Takie rozwiązanie było odpowiedzią na rosnące zapotrzebowanie na przewozy w sieci miejskiej RER, a jednocześnie chęć zapewnienia jak największej liczby miejsc siedzących. Składy tego typu zostały zamówione wspólnie przez SNCF oraz RATP, jednak pomimo dzielenia tej samej platformy składy nie tylko różnią się konstrukcyjnie ale również są niekompatybilne i uniemożliwiają stosowanie trakcji wielokrotnej między generacjami (aczkolwiek składy tej samej generacji można spinać).

 

Składy będące własnością SNCF występują pod oznaczeniem Z 22500 i zostały wyprodukowane w latach 1996-2000 przez konsorcjum Alstom i Bombardier w liczbie 53 pięciowagonowych składów. Równie innowacyjnym w serii MI2N było zastosowanie wagonów silnikowych w środku składu (wagony numer 2 i 4), podczas gdy wagony końcowe są wyłącznie sterownicze (choć posiadają pantograf), natomiast piąty środkowy wagon jest typowo doczepny. Skład ma łączną moc 3,9 MW, długość 112 metrów, szerokość 2,9, wysokość 4,32 i prędkość maksymalną 140 km/h. Zespoły mogą pracować pod zasilaniem 1,5 kV DC oraz 25 kV 50 Hz AC. Składy zakładają, że pasażerowie podróżujący na krótsze odległości będą wybierali dolny pokład, natomiast na dłuższe górny. W związku z tym wejście na pokład górny odbywa się jedynie ze skrajnych przedsionków, natomiast dolny pokład jest połączony zarówno ze skrajnymi jak i środkowym przedsionkiem wejściowym. Generalnie układ siedzeń można określić na 2+3, jednak z przyczyn konstrukcyjnych siedzenia są różnie ustawiane, przykładowo jako 3+1 lub wzdłuż ściany bocznej.

 

Z drugiej strony składy będące w gestii RATP są nieco inne. W ramach tego samego zamówienia RATP zakontraktowało 17 składów lecz później w ramach dwóch zamówień uzupełniających zamówiło dodatkowe 26 zespołów. Łącznie w latach 1996-2005 wyprodukowano 43 zespoły określane jako Altéo, które z kolei zostały przystosowane jedynie do obsługi ruchu aglomeracyjnego. Choć również w tym przypadku mamy do czynienia z zespołem pięciowagonowym, to jednak ma on wszystkie trzy wagony środkowe wykonane jako silnikowe rozwijające łączną moc 4,5 MW co przy zmniejszonej do 120 km/h prędkości maksymalnej daje znacznie lepsze przyspieszenie. Natomiast przemodelowane wnętrze przewiduje dostępność górnego pokładu z każdego przedsionka, natomiast w celu lepszej wymiany pasażerów zastosowano układ 2+2 (czasami 1+3) oraz zrezygnowano ze stojaków na bagaże. Ponieważ składy sprawdziły się w codziennej eksploatacji, więc RATP wspólnie ze STIF zawarło z firmami Alstom i Bombardier umowę ramową na dostawę do 130 podobnych zespołów, które noszą oznaczenie MI09. Wraz z podpisaniem umowy ramowej zamówiono bazową serię 60 pięciowagonowych składów za sumę 917 milionów €. Zespoły te stanowią nieco unowocześniony wariant pojazdów Altéo i mają pozwolić na zastąpienie jednopokładowych zespołów serii MI84. Pierwszy z nowych zespołów został niedawno zaprezentowany.

Wcześniejsze składy piętrowe były budowane głównie z myślą o pociągach aglomeracyjnych i podmiejskich, jednak rosnące zainteresowanie przewozami regionalnymi i międzyregionalnymi na krótsze odległości spowodowało rosnące zainteresowanie nad skonstruowaniem nowych zespołów piętrowych dla tych przewozów. Pierwszą na nie odpowiedzią była generacja TER 2N reprezentowana przez serię Z 23500. Z racji odmiennych parametrów składy te zostały zamówione jako dwuwagonowe, z czego jeden był silnikowy (z wszystkimi osiami napędnymi), natomiast drugi jedynie sterowniczy. Łącznie w latach 1997 –2000 w ramach konsorcjum Alstom i Bombardier wyprodukowano 80 składów o długości 52,5 metra, mocy 1,7 MW i prędkości maksymalnej 140 km/h. Z racji przeznaczenia do dalszych połączeń składy wyposażono w małą klasę pierwszą. Ponieważ umożliwiają one trakcję ukrotnioną, więc zazwyczaj są wykorzystywane w składach podwójnych.

W kolejnych latach koleje francuskie dalej zamawiały innowacyjny tabor piętrowy jak chociażby składy TER 2N NG z napędem rozłożonym opisywane szerzej tutaj, czy najnowszy nabytek w postaci bardzo innowacyjnych składów Omneo opisywanych szerzej tutaj. Oczywiście nie możemy zapomnieć o pociągach dużej prędkości TGV Duplex i późniejszej hybrydzie w postaci Duplex Réseau, jednak te ostatnie jako dosyć dobrze rozpoznawalne zostały w niniejszym artykule pominięte. Wagony piętrowe mają wiele zastosowań i jak przykład Francji pokazuje, nawet ciasna skrajnia nie jest przeszkodą przed budową tego typu pojazdów. Podróż na górnym pokładzie, choć ciaśniejsza to jednak zawsze dodaje pewnego smaczku wyjątkowości w podróży.