Sokol je připraven na trať Kand. technických věd G.A.AKOLJAN, vedoucí specialista PKB MPS A.K.BRUSOV, zástupce hlavního konstruktéra elektrického vlaku SOKOL
V časopisu "LOKOMOTIV", č. 4, 1998 byla podrobně popsána konstrukce vlaku "Sokol". V uplynulých letech došlo u tohoto vlaku k některým změnám a dokončovacím pracím. Autoři článku přinášejí některé informace o tomto vysokorychlostním vlaku. Počátkem 90. let Ministerstvo železnic Ruska (MPS) přijalo komplexní program strategických úkolů, ke kterým patří základní rekonstrukce tratě Petrohrad - Moskva a vytvoření moderního vozového parku, který by zabezpečil provoz vysokorychlostních vlaků na této trati rychlostí 250 km/hod. V roce 1993, na základě obecné dohody mezi AO "Vysokoskorostnyje magistrali" (RAO VSM), Ústřední konstrukční kanceláří námořní techniky (CKB MT) "Rubín" a AO "Zavod Transmaš" zahájily tyto organizace konstrukci vysokorychlostního elektrického vlaku "Sokol". V souvislosti se známými těžkostmi se výstavba magistrály odkládá na neurčito a proto MPS Ruska a RAO "VSM" přijaly rozhodnutí o využití "Sokola" ve stávající železniční síti. V první etapě je zkonstruován elektrický vlak nové generace s konstrukční rychlostí do 250 km/hod, který má strojní i elektrické vybavení takové, že je schopno využít technická řešení i pro jiné typy osobních vlaků. Ve druhé etapě se předpokládá výroba elektrického vlaku s konstrukční rychlostí 350 km/hod. Spolu s tím se předpokládá možnost vytvořit řadu elektrických vlaků napájených stejnosměrným i střídavým proudem s dvojím napájením a diesel-elektrických vlaků určených pro příměstskou dopravu s konstrukční rychlostí 130 km/hod určených rovněž pro místní spoje. Hlavním zhotovitelem projektu "Sokol" je CKB MT "Rubín", který má velké zkušenosti s konstruováním unikátních dopravních a technických prostředků obranného charakteru. Složitost zadaného úkolu a různorodost vybavení elektrického vlaku moderními a zcela novými druhy vybavení vyžadovala součinnost téměř 80 vědeckých a výrobních organizací, podniků, výrobních organizací, průmyslu obrany a MPS. V současné době je v AO "Zavod Transmaš" (město Tichvin) šestivozový elektrický vlak, na kterém se dokončují montážní a dokončovací práce. Karoserie vozů byly vyrobeny v OAO "Podnik pro výstavbu lodí "Almaz" v Petrohradu, podvozky v AO "Zavod Transmaš", kompletační zařízení, systémy a mechanizmy v různých podnicích Ruska. Po provedeném výzkumu na výrobních linkách byla provedena konečná montáž. Současně se uskutečňují ve výzkumných útvarech práce na zkušebním okruhu VNIIŽT a na Oktjabrskoj dráze. Po jejich ukončení bude vlak podroben vstupním certifikačním výzkumům. KONCEPCE VLAKU Ve zkušebním elektrickém vlaku je 6 vozů tohoto uspořádání: G+M+Ptr+M+G, kde: G jsou hlavní vozy č.1 a 6, M jsou hnací vozy č. 2 a 5 a Ptr jsou vlečné vozy vybavené transformátory, č. 3 a 4. Vůz č. 1 (G) s kabinou strojvedoucího, kupé 1. třídy s řadovým umístěním sedadel a konferenčním salonkem, s celkovým počtem míst pro cestující 41. Vůz č. 2 (M) je vybaven kupé 1. třídy a místy pro tělesně postižené, s celkovým počtem míst pro cestující 38.
Vůz č. 3 (Ptr) se služebním oddílem pro průvodčího, telefonní kabinou, kupé 2. třídy a barem, s celkovým počtem míst pro 30 cestujících. Vůz č. 4 (Ptr) se služebním oddílem pro vedoucího vlakové čety, kupé 2. třídy vybavenými 76 sedadly cestujících ve dvou řadách. Vůz č. 5 (M) s kupé 2. třídy a 80 místy pro cestující. Vůz č. 6 (G) s kabinou strojvedoucího, konferenčním salonkem a kupé 1. třídy pro 41 cestujících. Vozy mají karoserie rozdělené do prostor pro cestující a prostory pod vozem a nad vozem, mají pojezdové části a zařízení spojující jednotlivé vozy. Elektrický vlak je vybaven soustavou palubních systémů řízení a výkonovou elektrovýzbrojí. Vlak je rovněž vybaven klimatizací, ventilací, vodním hospodářstvím, novým brzdícím systémem, pneumatickým vybavením a regulací teploty jednotlivých agregátů. Dále pak je zde kapalinové chladící zařízení elektroinstalace, protipožární ochrana, vnější a vnitřní radiové spojení, informační a přenosový systém a komplex vnějšího osvětlení. KAROSERIE Nosná část karoserie je tvořena svařovanou konstrukcí z hliníkových slitin zahrnující rám s úsekem agregátů, boční stěny, střechu a příčky. Jednotlivé části skříně jsou nosné a zabezpečují nutné charakteristiky pevnosti a tvrdosti. Prvky se složitými tvary (obtékací plochy vzduchu před kabinou strojvedoucího, střecha čelní plochy a ochrany sběračů) mají charakter odnímatelných štítů z hliníkových slitin. V konstrukci jsou zahrnuty ochranné zóny (části vozů a zóny před kabinou strojvedoucího v hlavním voze) sloužící ke zvýšení bezpečnosti cestujících při nehodě, přičemž úkolem těchto částí je pohltit energii vzniklou při srážce. Pro zvýšení objemu pohlcené energie jsou před kabinou strojvedoucího zvláštní bezpečnostní moduly. V oddílu pro cestující a částech vozů jsou umístěny prostory pro ventilaci a vedení elektroinstalace. Z každé strany karoserie, na jejích koncích, jsou venkovní vstupní zasouvací dveře. Každý vchod je vybaven dvěma zasunovacími schůdky, přičemž jedny schůdky jsou určeny pro nízká nástupiště (250 mm) a druhé, uvnitř vozu, pro vysoká nástupiště (1100 1300 mm). Pro tělesně postižené osoby se sníženou pohyblivostí a cestující s dětmi je v hnacím voze 1. třídy jeden ze vstupů opatřen z obou stran zařízením pro zdvihání vozíků. Tepelná a zvuková izolace stěn, stropu i podlahy karoserie je tvořena celostěnnou výplní nejnovějšími ekologicky bezpečnými materiály. Stěny a strop jsou tvořeny panely z plexiskla, které za všech venkovních situací vylučují vznik toxických látek a zápachu, omezují na minimum spotřebu a udržování teplotního režimu a zabezpečují přípustnou hladinu hlučnosti ve vozech. Okna jednotlivých kupé se neotvírají. K jejich zasklení byla poprvé v historii výroby železničních vozů použita vrstvená skla. Tato skla jsou vyrobena spojením lepených desek, které zabezpečují ve voze požadovanou hermetičnost. Kupé od vchodové části oddělují zasouvací dveře vybavené automatickým systémem otevírání a zavírání.
SPOJENÍ VOZŮ Toto spojení zabezpečuje mechanické spojení vozů a přenosových komunikací (vedení vzduchu a elektrické přenosy) a omezuje působení dynamických sil a vzájemné působení mezi jednotlivými vozy při všech provozních režimech a zároveň pohodlný přechod cestujících z jednoho vozu do druhého. V systému spojení jednotlivých vozů je mechanické spínací zařízení s provozními i havarijními tlumiči a rovněž elektrické (nízkonapěťové) a pneumatické rozpojování. Přechody mezi jednotlivými vozy jsou hermeticky uzavřené, tepelně a zvukově izolované a nedovolují vstup prachu a vlhkosti. Jsou vybaveny vysokonapěťovými spínači umístěnými na čelních stěnách vozů. Pro přemísťování jednotlivých vozů, sekcí nebo elektrického vlaku jako celku pomocí posunovací lokomotivy s přípojným zařízením SA-3 se používá zvláštní přechodová část montovaná na spojovací zařízení. ROZMÍSTĚNÍ VYBAVENÍ A PLÁN VOZŮ Konstrukce a velikost jednotlivých úseků s agregáty umístěnými pod těmito vozy umožňuje jejich začlenění do bloků podle jednotlivých funkčních vztahů (elektrických, pneumatických). Moduly agregátů, které je třeba často kontrolovat a které podléhají technické obsluze, jsou umístěny blíže ke vnější straně těchto úseků, což k nim zabezpečuje volný přístup. V úsecích hlavního vozu, kde jsou umístěny agregáty, jsou dva elektrovzdušné kompresory se soubory hlavních zásobníků vzduchu a systémem zabezpečování vlaku stlačeným vzduchem, dále jsou zde tři měniče vlastní spotřeby s chladícími bloky a kontejner obsahující akumulátorové baterie, spolu se zpětným měničem, modul pneumatického systému brzdění, zabezpečování prostředí ve vozech /klimatizace, ventilace, topení a osvětlení vozů). V agregátových úsecích hnacího vozu, v částech souvisejících s podvozky, jsou umístěny bloky pro ochlazování kapalin trakčních motorů, reaktorů vstupních filtrů, autonomní měniče napětí a bloky kontaktorů a vstupní výkonové měniče. Ty mají autonomní kapalinové chlazení. Ve střední části prostoru pod vozy je umístěno pomocné zařízení, které je podobné jako u hlavního vozu. Na střeše hnacího vozu jsou umístěny dvakrát čtyři bloky brzdových rezistorů, z vnější strany po celé délce jsou umístěny zvlášť konturované obtékací plochy, které zabezpečují vedení chladícího vzduchu pro brzdové rezistory. V krajních úsecích vybavených agregáty u vozu vezoucího transformátor jsou symetricky umístěny výkonové (trakční) transformátory s reaktory, přepěťovými ochranami, tlumivkami, dále jsou zde ochranné štíty výkonového vedení, které tvoří s moduly trakčních měničů jednotný energetický komplex. Ve středních agregátových úsecích je umístěno stejné vybavení, jako je v již uvedených vozech. Na střeše transformátorového vozu je namontován střešní rozpojovač, přepínač napájení, rychlospínač a hlavní spínač a rovněž zařízení pro ochranu před vnějšími komutátorovými přepětími. V přední části hlavního vozu č. 1 je umístěn salonek pro VIP, který má zvýšený komfort a příslušný interiér. Naproti němu se nachází kupé 1. třídy s řadovým uspořádáním sedadel systémem 1+2. V hnacím voze č. 2 je salonek první třídy s otevřeným oddílem vytvořeným podélnými stěnami vyrobenými z uhlíkového skla tónovaného do kouřova. Za sebou pak jdou jednotlivá kupé, která jsou od sebe oddělena stěnami tvořícími jedno a dvojmístná kupé, další pak jsou čtyřmístná.
Krajní kupé a k němu přiléhající sanitární zařízení je zvláště upraveno pro osoby tělesně postižené, které mohou používat vozíček, přičemž v tomto prostoru je vyhrazeno místo pro uložení vozíčku. V přední části transformátorového vozu č.3 je bar. Zbývající část tvoří oddíl druhé třídy se sedadly umístěnými v řadách, podle schématu 2+2. Plán transformátorového vozu č.4 je podobný jako u vozu č.3, kromě baru. V hnacím voze č.5 je oddíl druhé třídy s řadovým uspořádáním sedadel, podle schématu 2+2. Plán posledního hlavního vozu je stejný, jako je tomu u prvého. V sériově vyráběném elektrickém vlaku budou připojovací vozy vybaveny oddíly druhé třídy s řadovým uspořádáním sedadel podle schématu 2+2. Ve vozech první a druhé třídy jsou podle jejich uspořádání nainstalována buď jednotlivá sedadla, nebo sedadla v párech, podobná, jako jsou v letadlech. Na opěrkách rukou jsou zdířky pro zapojení sluchátek umožňujících sledovat audioprogramy a dále jsou zde tlačítka pro přivolání průvodčího. Sedadla se nemohou pohybovat, mají však mezi sebou odkládací stolek. Na koncích každého vozu jsou toalety se skládacími dveřmi, s příslušným vybavením. Systém odvádění odpadu je ekologicky čistý, přičemž se užívá vakuový systém firmy "Sanivak". Jednotlivé tekutiny z WC i umyvadel jdou do sběrných jímek s obsahem 300 litrů umístěných pod vozem. V kupé 1. a 2. třídy jsou v dolních částech bočních stěn umístěny otevřené prostory pro zavazadla. Spolu se vstupní částí jsou ještě po stranách vchodu do kupé umístěny dvě kompaktní zavazadlové sekce. Základ osvětlení kupé tvoří jednotlivé zářivky umístěné ve stropě, v kupé vozů druhé třídy tvoří celou nepřerušovanou řadu, která zajišťuje rovnoměrné osvětlení. Systém klimatizace vzduchu je vypočítán na vytváření určitého přetlaku v kupé pro cestující (kromě prostor pro přechod mezi jednotlivými vozy a vstupních prostor) vzhledem k atmosférickému tlaku, a to do 1200 Pa spolu s komfortním teplotním režimem. POJEZDOVÁ ČÁST Tato část je určena pro zabezpečení podpěr a ochrany karoserie a rovněž má působit na rozdělování brzdících sil při pohybu vlaku, přičemž se skládá ze čtyř motorových a osmi tažených podvozků. Všechny podvozky jsou dvojosé, bezčelisťové, s dvoustupňovým odpružením. Vyrobilo je OAO "VNII Transmaš" speciálně pro elektrický vlak "Sokol". Konstrukce těchto podvozků je maximálně unifikovaná. Základní obrys podvozků měří 3000 mm, délka je 4006 mm a šířka 2950 mm, příčný základ podpěry karoserie vozu je 2100 mm. Hmotnost hnacího podvozku je 11,5 tuny, tažného 8,5 tuny. Základními prvky podvozků jsou: rám, dvojkolí, ložiska, ložiskové závěsy (první stupeň), centrální závěsy (druhý stupeň) a výkonové prvky brzdového systému a antiblokovací systém (ABS), systém vnitřní kontroly a diagnostiky (SVKD) a trakční napájení (jen u hnacích podvozků). Rám podvozků má tvar písmene H a je tvořen svařencem krabičkového typu. Dvojkolí má pevnou osu s nalisovanými odvalujícími se koly s valivým ramenem 950 mm. U dvojkolí hnacího podvozku je pevně upevněno kolo se šípovým ozubením, které je tvořeno dvěma věnci se šikmými zuby. Dvojkolí taženého podvozku má čtyři pevně upevněné brzdící disky. Ložiska jsou tvořena hliníkovými slitinami a vyrobila je firma "Timken". Jsou rovněž na pružinách, přičemž se skládají z úchytu, dvou skupin pružin, hydraulického tlumiče a gumo-kovových tlumičů. Centrální zavěšení tvoří lemniskátový mechanizmus, kosoúhlý vzhledem k podélné ose podvozku. Skládá se ze dvou trakčních unašečů, páky svorníku, dvou tlumičů snosu, hydraulického tlumiče vertikálních pohybů karoserie vozu, hydraulického tlumiče kmitání karoserie vozu a dvou pneumatických odpružení. Mechanické spojení mezi rámem podvozku
a trakčními unašeči, pákou svorníku a svorníkem (část karoserie vozu) je konstruováno jako gumo-kovové závěsy. Centrální zavěšení, kromě šetření karoserie vozu, zabezpečuje její vyrovnávání vzhledem k rámu podvozku pomocí nainstalovaného unašeče výšky. Výkonové části brzdového systému tvoří diskové brzdy s pneumatickými přívody a u tažených podvozků s kolejovými elektromagnetickými brzdami. Brzdové pneumatické válce jsou vybaveny systémem autostopu a automatickou regulací výstupu táhla. Zvláštností diskových brzd hnacího podvozku je jejich umístění na ose ozubeného trakčního reduktoru. Diskové brzdy zabezpečují dobrzďování z rychlosti kolem 70 km/hod do plného zastavení. Při plném brzdění pracují všechny druhy brzd: rekuperačně-reostatové brzdy pomocí trakčních motorů, diskové brzdy i kolejové elektromagnetické. Antiblokovací systém odstraňuje blokování dvojkolí při brzdění a pracuje na základě funkční závislosti počtu otáček dvojkolí a skutečné rychlosti pohybu elektrického vlaku v rozmezí velikosti dovolených odchylek. SVKD je určeno k měření technických parametrů základních částí podvozků (tlak, atd.) a rovněž k analýze získaných informací a tvorbě rozhodnutí. Celkem je na hnacím podvozku umístěno 30 senzorů a na taženém 24. Trakční napájení hnacího podvozku 2. třídy se skládá ze dvou třífázových asynchronních trakčních motorů s kotvou nakrátko a kapalinovým chlazením statoru a plným rotorem, kroutícího hřídele, objímky firmy "Stromag" a hnacího reduktoru opěrně-osové konstrukce s přenosem přes šípové ozubené kolo, s převodem 2,034. TRAKČNÍ NAPÁJENÍ A POMOCNÁ ZAŘÍZENÍ Výkonové elektrické schéma zkušebního elektrického vlaku předpokládá napájení z napájecí sítě 3 kV stejnosměrným proudem nebo 25 kV střídavým proudem s frekvencí 50 Hz. Při zdviženém pantografu prochází proud z napájecí sítě přes střešní rozdělovač do proudového přepínače, který se spouští automaticky. Přepínač má tři polohy - pro stejnosměrný proud, střídavý a dále má neutrální polohu. Při napájení stejnosměrným proudem ze sítě se napětí přenáší na rychlospínač, u střídavého proudu do hlavního spínače. Oba spínače tvoří ochranu před přetížením a zkraty a tvoří operativní přeměny vysokonapěťových napájecích sítí. Od rychlospínače přechází napětí na výkonový měnič trakčního napájení a přes napájecí ochrany vysokonapěťového vedení z hlavního na primární vinutí trakčních (výkonových) transformátorů, které mají dvě sekundární vinutí: pro napájení výkonových měničů trakčního napájení a napájecích ochran vysokonapěťového vedení. Při projektování měničů byla věnována zvláštní pozornost modularitě jejich konstrukce, spolehlivosti a hospodárnosti. Tyto úkoly byly vyřešeny díky využití nejnovějších zkušeností z oblasti technologie přeměny elektrické energie a tvorby moderních polovodičových přístrojů. Na výstupu zabezpečují trakční měniče třífázové napětí proměnlivé amplitudy a frekvence pro jednotlivá napájení a regulaci každého asynchronního trakčního motoru. Toto uspořádání umožňuje ovládat kroutící moment motorů při lepším využití sil spojení mezi kolem a kolejnicí, přičemž je zabezpečena účinná ochrana před smýkáním a prokluzováním. Systém přeměny proudu a napětí trakčního napájení se uskutečňuje způsobem zajištěným vstupním (síťovým) měničem, spojovacím vedením stejnosměrného proudu s baterií, kondenzátorů a autonomních třífázových měničů napětí. Jako výkonové části jsou užity na vstupu (síťové) měniče vybavené tyristorovými moduly IGCT (zamykatelné tyristory s "tvrdou" komutací), které se odlišují především velkou kapacitou napájecího proudu s vysokou rychlostí.
Při napájení ze sítě střídavým proudem pracují vstupní měniče jako čtyřkvadrantové, ze sítě se stejnosměrným proudem pak jako pulsní měniče. Čtyřkvadrantový měnič snižuje vliv vyšších harmonických a optimalizuje koeficient kapacity, který udržuje v rozmezí do jedné. Výkonové měniče trakčního napájení umožňují analyzovat režim elektrického brzdění. Při rekuperačním brzdění se v trakčních motorech vytváří elektrická energie, která se přes měniče a vstupní měniče vrací do napájecí sítě jak střídavého, tak stejnosměrného proudu. V případě, že by nebylo možné tuto energii vrátit do sítě, je zabezpečeno reostatové brzdění, při němž se tato energie svádí k brzdícím rezistorům. Její svod se uskutečňuje brzdovými regulátory v modulech IGCT, které jsou zapojeny do soustavy vstupního měniče. Autonomní měnič napětí je tvořen moduly IGBT (bipolární tranzistory s izolovaným uzávěrem), které mají vysokofrekvenční komutaci. Měnič formuje na výstupu napětí a frekvenci proměnlivé veličiny od nuly do maximálních hodnot (odpovídajících 750 W a 147 Hz), které vznikají cestou širokopásmově-pulsní modulace a širokopásmově-pulsní regulace podle daného algoritmu řízení. Každý z modulů trakčního měniče má svůj řídící blok, který je integrován do palubního systému řízení technických prostředků elektrického vlaku. Poprvé, při domácí výrobě lokomotivy, byly v elektrických obvodech trakčního napájení využity elektrické přístroje s vakuovým zhášením elektrického oblouku. Jde o střešní spínače, vysokorychlostní a hlavní spínač, kontraktory stejnosměrného i střídavého proudu zabezpečující komutaci výkonových okruhů podle zadaného algoritmu nebo na povel z ovládacího pultu. Jejich poměrně malé rozměry umožnily, ve srovnání s klasickými výkonovými kontraktory (elektropneumatické, magnetické), racionálně využít stanovený počet agregátových úseků v prostorech umístěných pod vozy a snížit potřebu technické obsluhy. Statické měniče vlastní spotřeby elektrického vlaku mají celkovou kapacitu kolem 760 kW a jsou napájeny vysokonapěťovým vedením stejnosměrného i střídavého proudu v pomocných okruzích. Z výstupu každého měniče se napájí rozdělovače do sítí trojfázového střídavého proudu s frekvencí 50 Hz, jednotlivě pro každé napětí 380 a 220 V a stejnosměrného proudu 110 V. Napájení agregátů pomocného zařízení a souboru palubních systémů řízení se uskutečňuje od rozdělovačů, které jsou umístěny v jednotlivých vozech. Štíty s automatickými spínači zabezpečují příjem a rozdělování napájení do napáječů, jištění proti přepětí a zkratovým proudům, v zahraničí pak zabezpečují náhradní napájení jednotlivých spotřebičů vozů. Pro sítě vlastní spotřeby 110 V se toto zabezpečuje rovněž (v případě ztráty napájení od měničů) záložními bateriemi, které jsou umístěny v každém voze. Pomocná zařízení elektrického vlaku tvoří komplex zabezpečující napájení energetickými zdroji (stlačený vzduch, elektrická energie), které udržují tepelný režim v zařízení hnacího vozu a agregátových úseků prostor pod vozy, udržování pohodlného mikroklimatu v osobních a služebních oddílech vozů, protipožární ochranu na všech úrovních a ve všech oblastech. Zásobování pneumatického systému elektrického vlaku stlačeným vzduchem se provádí rotačním tříválcovým kompresorem se vzduchovým chlazením a kapacitou 1 nm3/min, který udržuje pracovní tlak v nádržích v rozmezí 0,75 - 0,9 MPa a pomocným kompresorem kapacity 0,05 nm3/min zabezpečujícím zásobování pneumatických přístrojů komutačního zařízení (toto se uskutečňuje elektricky, napájením z baterií). Systém zabezpečování tepelného režimu udržuje ve vybraných mezích (nejvýše 50o C) teplotu vzduchu v agregátových úsecích a na vstupu do bloků kapalinového chlazení nucené ventilace vnějším vzduchem vháněným elektrickými ventilátory. Tyto fungují spolu s agregáty bloků, vytvářejí optimální režim práce motorů měnících zařízení.
Udržování teploty v agregátech se zabezpečuje autonomním chladícím blokem pomocí nucené cirkulace kapaliny "Termosol-95", elektrického čerpadla a tepelného výměníku s ventilátorem. Jako přívody a čerpadla jsou použity trojfázové asynchronní a ventilové elektromotory, které jsou ovládány dálkově i automaticky podle zadaného algoritmu. Všechny vozy, včetně kabiny strojvedoucího, jsou vybaveny kompaktními autonomními systémy klimatizace vzduchu odpovídající kapacity. Každý se skládá z osových ventilátorů přívodu vzduchu, elektrického ohřívače pro oblast topení, hermetického kompresoru se vzduchovým chlazením a kondenzátorem, kontrolních a řídících přístrojů a dalších uzlů zabezpečujících práci v zadaných režimech. Chladícím médiem je bezozonový R 134a. Vzduch přicházející z klimatizátorů jde kanály do podlahy k rozdělovačům do jednotlivých sekcí, které jsou zabudovány do stěn pod okny kupé. Výstup vzduchu z kupé se uskutečňuje zvláštními uzly umístěnými na toaletách a ve vstupních prostorech. Uvedený systém pracuje pří změnách teploty okolního vzduchu v rozmezí od -32o C do +34o C, přičemž svými vnějšími charakteristikami a kapacitou značně překračuje toto zařízení tradičně používané systémy v osobních vozech. SOUSTAVA PALUBNÍCH SYSTÉMŮ ŘÍZENÍ Tato soustava (výrobce NPO "Avrora") zabezpečuje fungování jednotlivých spolu spojených systémů, které slouží k ovládání řízení elektrického vlaku podle zadaného algoritmu. Během práce se uskutečňuje neustálá kontrola a technické diagnostikování. Do tohoto systému patří palubní systémy řízení elektrického vlaku (BASU), technické systémy (BKSU TS) a soubor prostředků sběru, registrace, přeměny, uchovávání a zpracovávání informací (KSROI). BASU zabezpečuje automatické i ruční řízení vlaku při současném zajištění bezpečnosti jízdy. Zabudováno je i automatické sledování dodržování rychlosti. Na výzkumném elektrickém vlaku jsou využity komplexní lokomotivní bezpečnostní systémy (KLUB), které se jinak užívají v sériově vyráběných lokomotivách. Dále je zde telemechanický systém kontroly bdělosti strojvedoucího (TS KBM) a systém automatického řízení brzdění vlaku (CAUT-CM). Pro údržbu informací strojvedoucímu je elektrický vlak vybaven systémem řízení informací o pohybu vlaku (IUSDP), který umožňuje stanovit místo polohy vlaku po celé sledované délce trati s přesností na jeden úsek. Parametry pohybu, tj. skutečná rychlost, zrychlení (zpomalení) a vzdálenost do místa omezení rychlosti se zobrazují na displeji strojvedoucího. Spolu s tím jsou od IUSDP analogicky vydávána doporučení formou mapy režimu jízdy a optimální rychlosti elektrického vlaku, což umožňuje strojvedoucímu minimalizovat spotřebu trakční elektrické energie. BKSU TC obsahuje dva systémy - jeden, který provádí řízení a kontrolu trakce (brzdění) elektrického vlaku a s ním funkčně spojeného pomocného zařízení (SUTT) a druhý (SUVO), který řídí systémy bezpečnosti. SUTT koordinuje práci trakčních a brzdových systémů v režimu automatizovaného řízení vlaku s využitím automaticky vytvářených informací vznikajících ze stavu kolejí a okamžité situace v daném sledovaném úseku, které pak umožňuje normální odvalování dvojkolí po kolejích a v případě kmitání a smyku pak umožní vyrovnat síly trakce (brzdění) se silou spojení. Při provozním brzdění se zabezpečuje přechod trakčního napájení do režimu brzdění, přičemž, v závislosti na úrovni napětí v kontaktní síti se uskutečňuje rekuperační nebo rezistorové brzdění.
Elektrickým brzděním se snižuje rychlost z maximální hodnoty na kritickou, která je 35 km/hod s intenzitou, která je dána tokem, ohřevem trakčních motorů a udržením spojení dvojkolí s kolejnicemi. Dále se nahrazuje elektrické brzdění mechanickým, diskovým, v případě nutnosti se pak využívají všechny druhy brzdění včetně pro tento účel předpokládaného elektromagnetického kolejového brzdění. Systém je vybaven i kontrolními prvky pro kontrolu činnosti a parametrů řízeného zařízení, sběru diagnostických informací a jejich zpracovávání. SUBO je spojen s bezpečnostními systémy v jednotlivých vozech, domácím rozhlasem a audio-video informacemi pro cestující, zabezpečuje jejich dálkové i automatické ovládání a funguje analogicky jako SVTT s tím, že poskytuje odpovídající informace předplatitelům. KSROI zabezpečuje příjem informací vydávaných komplexním palubním řídícím systémem, pro účely přeměny, registrace a uchovávání v chráněném bloku ("černá skříňka"), jejíž celková kapacita je kolem 80 MB. Zpracovávání a využívání se provádí pomocí počítačů. Nakonec se odděluje pracovní kapacita, technický stav a zbývající zdroj kontrolovaného zařízení, fungování bezpečnostních systémů jízdy a hodnocení všech činností strojvedoucího. Na základě analýzy získaných informací se plánuje činnost technické obsluhy, oprav elektrického vlaku a organizace využívání v pohybu. Na rozdíl od tradičních rychloměrů lokomotiv a jejich záznamů charakterizujících parametry jízdy vlaku a činností strojvedoucího ve KSROI nainstalovaný blok spolehlivě zabezpečuje ochranu informací. Pří úhlovém zrychlení do 360 stupňů /s2, při základním zatížení 1000 g po dobu 10 s; při teplotě 700o C do 30 minut a při činnosti ve vodě a práci při teplotách od -50o C do +50o C po dobu 24 hodin. Spolehlivost a pracovní kapacita KSROI se zabezpečuje vlastním systémem autokontroly a technické diagnostiky. Na závěr, srovnáme-li konstrukční zvláštnosti "Sokola" se sériově vyráběnými vlakovými soupravami, lze učinit závěr, že poprvé v domácí praxi byl vytvořen zcela nový vysokorychlostní elektrický vlak odpovídající současné úrovni rozvoje techniky. Je vybaven zařízením, které s ohledem na své funkce a technické parametry může konkurovat zahraničním výrobkům, přičemž některými vlastnostmi je dokonce převyšuje. Princip modularity konstrukce umožňuje po výzkumném využití tohoto elektrického vlaku použít některé uzly a agregáty, které se osvědčí jak pro modernizaci sériově vyráběného vozového parku, tak i při výrobě nového parku. Zdroj: Lokomotiv č. 7/2000, s. 33-36 Překlad: Petr Zitko Korektura: ODIS
