Okręg testowy Siemensa Wegberg-Wildenrath

inforail
04.12.2007 16:14
Pierwsza część warsztatów obejmowała zaznajomienie dziennikarzy i reporterów z okręgiem testowym Siemensa Wegberg-Wildenrath. Ten nowoczesny obiekt powstał stosunkowo niedawno i pozwala na przeprowadzenie szeregu prac badawczych jak również na dokonanie zmian w taborze wynikłych podczas testowania. Jednak to nie wszystko na co pozwala ten obiekt.
 
Przemawia Frank C.S. Pedersen, Prezes Zintegrowanych Usług Siemens Transportation Systems. Fot. R. Piech Okręg testowy przybliżył Steffen Rogge, dyrektor ośrodka badawczego. Fot. R. Piech
Przed przejściem na okręg testowy odbyła się konferencja, na której głos zabrał Frank C.S. Pedersen, Prezes Zintegrowanych Usług Siemens Transportation Systems, który przybliżył szerzej ofertę Siemensa w zakresie usług „pod klucz“oraz częściowego lub całkowitego serwisowania taboru i infrastruktury. Jednak temu zagadnieniu poświęcimy odrębny artykuł, natomiast w tym skupimy się na samym okręgu testowym. Jego historię i bieżące zagadnienia przedstawił Steffen Rogge, Dyrektor okręgu testowego w Wegberg-Wildenrath, który następnie oprowadził zgromadzonych po torze testowym.
 
Ośrodek Badawczy z lotu ptaka. Fot. Siemens Okrąg testowy z lotu ptaka. Fot. Siemens
 
Okręg ten ma bardzo ciekawą historię. Otóż w połowie lat 1990-tych Siemens zaczął „cierpieć”na niedobór infrastruktury do testowania coraz szerszej gamy produktów i zamówień. Dotąd bowiem prowadzono testy na istniejących liniach kolejowych, jednak powodowało to problemy z codziennymi pociągami kursującymi po trasach. Drugim problemem był wyłącznie jeden system zasilania. Dlatego też stało się jasne, że należy posiadać własny tor testowy, na którym będzie szło zainstalować odpowiedni układ torowy oraz zastosować odmienny system zasilania. Dzięki temu stałoby się możliwe przekazywanie odbiorcy dokładnie sprawdzonego produktu. Jednak znalezienie odpowiedniej lokalizacji mogło nastręczać wiele problemów, zwłaszcza w silnie zurbanizowanych Niemczech. Po poszukiwaniach znaleziono odpowiednią lokalizację, którą było dawne lotnisko wojskowe, opuszczone przez Brytyjczyków, położone pomiędzy miejscowościami Wegberg i Wildenrath w Landzie Północna Nadrenia –Westfalia. Stacjonowały tam jednostki British Army on the Rhine, które od 1945 roku zajmowały się stabilizacją w powojennych Niemczech. Po zakończeniu działań lotnisko stało się zbędne i zostało przejęte przez Siemensa. W 1995 roku wbito pierwszą łopatę, natomiast już w 1997 roku oficjalnie otwarto tor testowy, stwarzając 80 miejsc pracy. W 1998 roku okręg dostał certyfikację od Federal Railway Authority (EBA) na przeprowadzanie prac testowych. Rok 2000 przyniósł rozszerzenie okręgu testowego o 35 ha. Natomiast w 2002 roku okręg testowy stał się członkiem Notified Body Interoperability (EBC). Na chwilę obecną w ośrodku pracuje około 250 pracowników oraz około 100 z firm zewnętrznych. W konstrukcję toru zainwestowano 105 milionów €.
 
Budynki i hale
Hale ośrodka badawczego. Fot. R. Piech Pokaz badania natężenia hałau, przeprowadzany wewnątrz hali. Fot. R. Piech
 
Oprócz nowo powstałego centrum hotelowo-konferencyjnego, znajdującego się poza bramami centrum w samym centrum znajdują się bardzo dobrze wyposażone hale warsztatowe, pozwalające na przeprowadzenie zarówno przeglądów jak i napraw taboru. Możliwe jest również dokonanie zmian w prototypach bez konieczności wysyłania ich do zakładu produkcyjnego. Podczas warsztatów zaproszeni goście mogli naocznie zobaczyć hale oraz działanie niektórych urządzeń. Co ważne podkreślenia ośrodek nie był specjalnie przygotowywany na wizytę, dlatego możliwe było zaobserwowanie bieżącej pracy tego centrum. Mimo tego udało się zorganizować krótkie pokazy wykonywanych prac oraz umożliwić dziennikarzom zadanie pytań. Tak więc było można zobaczyć jak wygląda pomiar natężenia hałasu emitowanego przez tabor, który stanowi bardzo poważny czynnik. Wysokość emitowanego hałasu jest kluczowym problemem do jakości życia wzdłuż torów kolejowych, a zaostrzające się normy wymagają jego redukcję. Same ściany dźwiękochłonne nie wystarczą, dlatego należy dążyć do zmniejszania natężenia emitowanego hałasu.
Hala do testów wychyłu wózka. Fot. R. Piech Stanosiko do sprawdzania wychyłu wózka w pozycji wyprostowanej. Fot. R. Piech Stanosiko do sprawdzania wychyłu wózka w pozycji skręconej. Fot. R. Piech
 
Drugim z prezentowanych urządzeń testowych był symulator skrętu zestawów kołowych. Symulator ten jest wyposażony w splot czteroszynowy i umożliwia testowanie pojazdów normalnotorowych jak i wąskotorowych (1000mm). Rozwiązanie to zostało zastosowane, ponieważ ośrodek badawczy służy dla wszystkich pojazdów szynowych w tym i tramwajów. Tak więc stanowisko to pozwala na wychylenie wózka w taki sposób jak dzieje się to na zakrętach. Pozwala to na sprawdzenie poprawności pracy tego ważnego układu taboru kolejowego. Pozwala również wykryć przyczyny niewłaściwej pracy tego układu.
Hala do demontażu wózków. Fot. R. Piech Stanowisko do demontażu wózków z windą umożliwiającą ich wyjęcie bez konieczności przesuwania składu. Fot. R. Piech
Trzecia hala została wyposażona w podnośniki i windy dla wózków. Pozwala to na wyciągnięcie wózka spod wagonu i dokonania jego oględzin, modyfikacji bądź naprawy. Dzięki tym trzem punktom możliwe jest dokonanie szeregu badań i modyfikacji w testowanym taborze.
 
Systemy zasilania
Podłączenie zasilania. Fot. R. Piech Transformatory. Fot. R. Piech
Budynek mieszczący magazyny energii rekuperacyjnej. Fot. R. Piech Na zdjęciu dobrze widoczna trzecia szyna wykonana według standardów angielskich. Fot. R. Piech
 
Oprócz urządzeń poświęconych dla celów taborowych istotnym elementem centrum badawczego są systemy zasilania taboru. Centrum zostało wyposażone tak, że jest w stanie zasilać napowietrzną sieć trakcyjną typowymi systemami stosowanymi na normalnotorowej sieci kolejowej w Europie. Składają się na nie systemy prądu stałego 1,5kV i 3kV jak również systemy prądu zmiennego 15kV 16,7Hz oraz 25kV 50Hz. Oprócz tego tor można zasilać napięciem 750V prądu stałego stosowanym w systemach tramwajowych, oraz w południowej części Wysp Brytyjskich. Jednak należy pamiętać, że w Anglii stosuje się zasilanie za pomocą tgz. trzeciej szyny, z odbiorem z góry. Dlatego też duży okrąg wyposażono właśnie w trzecią szynę wykonaną zgodnie z normami brytyjskimi, dzięki czemu centrum testowe Wegberg-Wildenrath jako jedno z niewielu jest w stanie sprawdzać tabor dla południowej Anglii. Będąc jeszcze przy trzeciej szynie należy się kilka słów wyjaśnienia. Otóż w Polsce system odbioru za pomocą trzeciej szyny jest stosowany w Metrze Warszawskim. Jednak różni się on znacznie od Angielskiego. Otóż w Anglii ślizgacz porusza się po górze szyny (jest to odbiór górny), natomiast w Warszawie zastosowano znacznie bezpieczniejszy ślizgacz odbierający energię z dołu szyny. Dzięki temu nad szyną można zastosować obudowę ochronną.
 
Tory testowe
Plan okręgu badawczego. Fot. Siemens
 
Ośrodek został wyposażony w układ torowy stanowiący zestaw torów tworzących 5 torów testowych. Pierwszym z nich jest duży okrąg o długości 6,082km i pozwalający na osiągnięcie prędkości maksymalnej 160km/h. Okrąg ten posiada zwrotnice z ruchomymi dziobami i pozwala również na większe prędkości dla testowania pociągów z wychylnym pudłem. Jest on wyposażony również w trzecią szynę, pozwalającą testować tabor dla sieci zasilanej w ten sposób w Anglii. Drugi, mniejszy okrąg posiada długość 2,485km oraz pozwala osiągnąć prędkość maksymalną 100km/h. Trzeci to prosty odcinek długości 1,4 km, wyposażony w splot trójszynowy (rozstawy 1435mm/1000mm), pozwalający na sprawdzanie taboru tramwajowego. Prędkość maksymalna na tej części wynosi 80km/h. Czwarty testowy układ torowy to trasa długości 0,553m, posiadająca ciasne łuki o średnicy 50, 25 i 15 metrów, pozwalające na sprawdzanie zachowania tramwajów w ciasnych łukach Oczywiście odcinek ten jest wyposażony w splot trójszynowy. Natomiast ostatni piąty zestaw torów, również trójszynowy ma długość 0,41 km i posiada nachylenia 40/70 ‰, pozwalające sprawdzać właściwości adhezyjne taboru oraz pokonywanie łuków. Łącznie daje to około 28km torów testowych o zróżnicowanych parametrach
 
Zakres prac badawczych
 
Zakres oferowanych przez ośrodek testowy usług badawczych jest bardzo szeroki i nie ogranicza się wyłącznie do produktów Siemensa. Okręg ten jest udostępniany również innym firmom i instytucjom chcących wykonać testy. Bardzo dużą zaletą ośrodka jest obecność szerokiej bazy technicznej pozwalającej na usuwanie wad bezpośrednio w ośrodku bez konieczności wysyłania składu do zakładu produkcyjnego. Program badawczy / testowy jest podzielony na trzy zasadnicze grupy, na które składają się testy części mechanicznej, elektrycznej oraz próby torowe. Na część mechaniczną składają się testy urządzeń biegowych pociągu, układów hamulcowych jak i szkieletu wagonu. Testy obejmują również badanie natężenia hałasu emitowanego przez tabor. Część elektryczna obejmuje sprawdzenie właściwości pracy pokładowych urządzeń elektrycznych jak i przekształtników trakcyjnych. Bardzo przydana może się okazać możliwość pomiaru prądów błądzących emitowanych przez tabor kolejowy. Jest to niezmiernie ważne, ponieważ w niektórych krajach prądy te mogą powodować niewłaściwą pracę urządzeń przytorowych. Po wykonaniu testów statycznych można wykonać testy na torach badawczych. Dzięki szerokiej gamie układów torowych można wykonać prawie wszystkie testy, pozwalające stwierdzić, czy dany tabor nadaje się do eksploatacji. Jedynym ograniczeniem okręgu testowego jest stosunkowo niska prędkość maksymalna na dużym torze wynosząca jedynie 160km/h, podczas gdy Siemens jest wiodącym producentem taboru o prędkościach powyżej 300km/h. Dlatego też testy z wyższymi prędkościami muszą się odbywać na normalnych szlakach kolejowych. Oczywiście budowa toru na prędkość 300km/h byłaby bezsensowna, jednak stworzenie toru o prędkości maksymalnej 200km/h byłoby wskazane, ponieważ obecnie dominuj zamówienia wagonów o prędkości 200km/h. W takiej sytuacji Siemens musi korzystać z okręgu testowego w Czechach, który należy do kolei czeskich ČD.
 
Badane pojazdy
Podczas warsztatów testowano Desiro Classic dla Bułgarii. Fot. R. Piech
 
Będąc przy ośrodku badawczym warto wspomnieć o ważniejszych projektach jakie były testowane w Wegberg-Wildenrath. Były to np. podwójna lokomotywa DJ1 dla Chin, Lokomotywa serii 152 dla DB, austriackie Taurusy 1016/1116, zespoły Heathrow Express dla Anglii, lokomotywy H560 dla kolei greckich OSE, składy metra dla Bangkoku, czy też cała rodzina tramwajów Combino oraz zespołów trakcyjnych Desiro. Oprócz produktów Siemensa testowano również produkty powstające w kooperacji, jak np. składy ICT dla DB (Bombardier/Siemens/Alstom), Składy ICE3 dla DB i NS (Siemens/Bombardier/Alstom), zespoły ET424/425 dla DB (Siemens/Bombardier), składy metra dla Aten  (Alstom/Siemens), tramwaje DeLijn dla Antwerpii i Gentu (Bombardier/Siemens), czy składy metra dla Monachium (Siemens/Bombardier). Podczas warsztatów na okręgu testowym przebiegały badania nad elektrycznymi zespołami trakcyjnymi Desiro dla Bułgarii, opisywanymi szerzej tydzień temu.
 
Ciekawostki techniczne
Czerwony obiekt u dołu zdjęcia to rozkładany łącznik na torze dojazdowym. Fot. R. Piech Od strony ośrodka badawczego tor jest zabezpieczony torem ochronnym z kozłem oporowym. Fot. R. Piech
Rozjazd wąskotorowy w torze normalnym. Fot. R. Piech Rozjazd wąskotorowy w torze normalnym. Fot. R. Piech
 
Okręg testowy posiada również kilka ciekawostek technicznych. Pierwszą z nich jest tor wjazdowy, który przecina się prawie pod kątem prostym z dużym okręgiem testowym. Wiadomym jest, że powstałe miejsce kolizyjne znacznie komplikowało duży okrąg, gdzie prędkość maksymalna wynosi 160km/h. Skrzyżowania w poziomie między dwoma liniami, niemal o koncie prostym nie nadają się do wysokich prędkości. Dlatego też tor wjazdowy został przedzielony i w normalnym działaniu centrum ruch na dużym okręgu odbywa się bez zakłóceń. Jednak chcąc wprowadzić lub wyprowadzić tabor należy połączyć rozdzielony tor wjazdowy. Łączy się go za pomocą rozkładanej na torach dużego okręgu rampy. Dzięki temu udało się pogodzić kolidujące ze sobą tory. Drugą ciekawostką jest zwrotnica wąskotorowa wbudowana w tor normalny. Aby uniknąć krzyżownicy na torze normalnym zastosowano zamiast niego dwie iglice. Dzięki temu tabor tramwajowy może przejechać przez zwrotnicę.   
 
Reasumując można stwierdzić, że okręg testowy Wegberg-Wildenrath to nowoczesny obiekt, pozwalający na dokładne sprawdzenie taboru przed przekazaniem go odbiorcy. Widząc ten obiekt można sobie łatwo wyjaśnić dlaczego pojazdy Siemensa tyle kosztują. Dzieje się tak dlatego, że produkt przechodzi szereg szczegółowych badań, mający dać w efekcie niezawodny pojazd, który będzie służył przez lata. Zaskakujący jest również stosunkowo młody wiek tego ośrodka. Dla osób z dawnego bloku wschodniego ośrodki testowe taboru kolejowego to normalna sprawa. Należy wspomnieć, że nowoczesne obiekty posiadają Czesi czy też Rosjanie, gdzie istnieją tory o prędkości maksymalnej 200km/h. To wszystko pomimo faktu, że państwa te w zasadzie nie przekraczały prędkości 140km/h. Również Polska pokusiła się o wybudowanie okręgu testowego, jednak jego parametry są niższe i pozwalają jedynie na prędkość 120-140km/h, choć należy przyznać, że tor jest zróżnicowany i pozwala na szersze testy. Jednak mimo tego ośrodki te nie dorównują wyposażeniem okręgowi Siemensa, gdzie zgromadzono niezbędne urządzenia, a cały obiekt zaprojektowano tak aby można było na małym odcinku trasy wykonać bardzo dużą liczbę testów. Oby jak największa ilość taboru kolejowego przechodziła tak szeroki program badawczy, pozwalając na konstrukcję coraz nowocześniejszych pojazdów szynowych.