111 | E 458.1

Mezinárodní značení 91 54 7 111 xxx - x

Rok výroby 1981 až 1982

Trakce elektrická stejnosměrná

Typ vozidla čtyřnápravová kapotová posunovací lokomotiva

Provozovatel ČD, ČD Cargo

Výkon 760 kW

Maximální rychlost 80 km/h

Vývoj a výroba

Lokomotivy řady E 458.0 (110) se v provozu plně osvědčily, ale technická úroveň elektrické části lokomotivy byla v souvislosti s rychlým rozvojem výkonové elektroniky v 70. letech hodnocena jako zastaralá. Tento faktor spolu s potřebou dalších elektrických posunovacích lokomotiv pro středně těžkou až těžkou posunovací službu stál u zrodu nových lokomotiv, které dostaly řadové označení E 458.1 (111). Aplikace polovodičových trakčních zařízení do posunovacích lokomotiv byla hodnocena jako zvláště výhodná, a to z důvodu častých rozjezdů posunovacích lokomotiv. Právě díky častým rozjezdům, při kterých vykazovaly odporníkové posunovací lokomotivy značné ztráty na odpornících, mělo vyniknout nové řešení s bezkontaktní regulací. Cesta k novým lokomotivám nebyla zcela přímá; nejprve byla realizována prototypová rekonstrukce, na které se mělo ověřit nové řešení elektrovýzbroje. K rekonstrukci ve ŠKODĚ Plzeň byla přistavena lokomotiva E 458.0012, která byla poškozena následkem požáru. Rekonstrukce tedy byla spojena i s opravou mechanické části lokomotivy. Rekonstrukce, probíhající ve spolupráci ŠKODY Plzeň a ČKD Elektrotechnika byla dokončena v roce 1979. Lokomotiva obdržela nové označení - E 457.0001 (112.001-3). Zkoušky lokomotivy prokázaly více než 50% úsporu energie oproti odporníkovým posunovacím lokomotivám. Nové řešení elektrické výzbroje tedy splnilo očekávání a mohla se rozběhnout sériová výroba. Sériové lokomotivy byly navrženy s řadou drobných změn v mechanické části, týkajících se např. dosazení druhého kompresoru, nových návěstních světlometů nebo dosazení dalších madel na kapotách lokomotivy. V roce 1981 byla konečně zahájena sériová výroba, která pokračovala do roku 1982. Celkem bylo vyrobeno 35 lokomotiv, nesoucích řadové označení E 458.1 (111). Tyto lokomotivy se staly prvními sériovými stejnosměrnými lokomotivami ČSD s pulzní regulací.

Provoz

Dislokace

Všechny stroje řady 111 byly po vyrobení dodány na území dnešní ČR, konkrétně do České Třebové, Prahy, Ústí nad Labem a Ostravy. Poté, co byly ČD rozděleny, lokomotivy přešly téměř rovným dílem k ČD i ČD Cargo. Tradičním působištěm lokomotiv řady 111 využívaných pro traťovou službu je českotřebovské depo.

Nasazení

Jak již bylo zmíněno, lokomotivy řady 111 byly navrženy primárně pro posun. Narazit na ně je možné prakticky v každém stejnosměrném elektrifikovaném železničním uzlu. DKV Česká Třebová nasazuje své lokomotivy řady 111 i na traťové výkony, a to v úseku Ústí nad Orlicí-Letohrad, kde tyto lokomotivy vozí zejména osobní vlaky. Prototypová lokomotiva řady 112 dojezdila v roce 1996, kdy byla odstavena v ostravském depu a po vytěžení v roce 2001 fyzicky zlikvidována. Sériové lokomotivy mají před sebou ještě řadu let aktivní služby, neboť novější posunovací lokomotivy ČD nevlastní a v blízké době se nákup nových strojů této kategorie neplánuje. Z vyrobených 35 lokomotiv je dnes provozováno 34 - stroj 111.004-8 ČD byl po srážce s jinou lokomotivou v Ostravě v roce 1996 zrušen.

Provozní zkušenosti

Lokomotivy řady 111 se v provozu záhy osvědčily, a to i v traťové službě. Jedná se o poměrně spolehlivá vozidla, jejichž hlavní výhodou je vysoká tažná síla (navzdory nižšímu výkonu než má řada 110), která umožňuje posun i velmi těžkých souprav. Dalším kladem je efektivní provoz lokomotiv, plynoucí z použité regulace výkonu, a dosazení druhého hlavního kompresoru. Z hlediska strojvedoucího je jízda na lokomotivě řady 111 o poznání příjemnější nežli na stroji řady 110. Důvodů je hned několik: řízení jízdní pákou usnadňuje posun odrazem, pokud strojvedoucí volí tuto techniku a pohodlnější je i ovládání samočinné tlakové brzdy, která je řízena elektrickým brzdičem. Naopak záporně je hodnoceno automatické odbuzování trakčních motorů, které sice přináší úsporu energie, ale v praxi to znamená, že lokomotiva se neustále snaží sama zrychlovat. Ježdění napřed mohutnou kapotou je zpočátku poněkud nezvyklé. Daní ze prosklenou kabinu umožňující výhled v rozsahu 360° je přehřívání kabiny v letním období. Řídicí elektronika, umístěná ve skříni v kabině lokomotivy je z dnešního pohledu značně primitivní, je ale třeba mít na paměti dobu vzniku lokomotivy. Stav lokomotiv nelze hodnotit globálně. Existují stroje, které prodělaly hlavní opravu a jsou v dobrém stavu (např. 111.001-4 ČD, 111.006-3 ČD), současně je však řada lokomotiv v neuspokojivém stavu, projevujícím se vedle odpudivého vzhledu také sníženou úrovní spolehlivosti.

Mechanická část

Uspořádání lokomotivy

V mechanické části jsou lokomotivy řady 111 plně odvozeny od předcházející řady 110. Vnitřní uspořádání obou strojoven je v souvislosti s novým řešením elektrovýzbroje dosti odlišné od lokomotiv řady 110. Lokomotiva řady 111 je podvozková kapotová lokomotiva s centrální věžovou kabinou strojvedoucího a dvěma sníženými představky. Na čelech lokomotivy jsou zřízeny plošiny pro posunovače. Kabina strojvedoucího je přístupná z obou stran; v kabině jsou diagonálně umístěny dva unifikované řídicí pulty. Přístup do kapot, kryjících strojní a elektrotechnické zařízení lokomotivy, je výhradně zvenku, a to montážními dvířky z čel, obou bočnic i střechy kapot. V každém představku je umístěn jeden trakční měnič. Měniče přiléhají ke stěně oddělující prostor strojovny a kabinu strojvedoucího. Pro účely sledování měničů jsou na střeše kapot kontrolní průzory, viditelné z kabiny strojvedoucího. Z druhé strany k oběma měničům přiléhá ventilátorové soustrojí, zajišťující chlazení trakčních motorů příslušného podvozku a přilehlého trakčního měniče. Za ventilátorovým soustrojím je v obou kapotách uloženo kompresorové soustrojí ve vertikálním uspořádání. V obou kapotách je vedle ventilátorového a dobíjecího soustrojí směrem k bočnici uložen měnič směru. V jedné kapotě je dále umístěn hlavní vypínač, skříň vlakového zabezpečovače a příslušenství radiostanice, zatímco v druhé kapotě je pneumatický blok, přístrojový blok a vyhlazovací tlumivka.

Lokomotivní skříň

Skříň lokomotivy se až na detaily shoduje s řadou 110. Kapotáž je zhotovena z ocelových plechů s vyříznutými otvory pro montážní dvířka, která jsou opatřena hustými průřezy. Kabina strojvedoucího se vyznačuje velkou prosklenou plochou. Kapotáž spočívá na hlavním rámu, svařeném ze dvou čelníků s přišroubovaným tažným a narážecím ústrojím, dvou podélníků a řady příčníků. V hlavním rámu je uložena balastová zátěž o hmotnosti 4 t, která byla dosazena za účelem zlepšení adhezních vlastností. Zajímavostí je symbol tyristoru na čelech kapot; takto označeny jsou ale jen některé lokomotivy (např. stroj 111.020-4 ČD - viz foto).

Podvozky

Hlavní rám je otočnými čepy spojen se dvěma podvozky. Oba podvozky jsou hnací, dvounápravové. Rám podvozku je ocelový svařovaný. Otočné čepy jsou pevně zabudovány ve středním příčníku podvozku. Vedení dvojkolí v rámu podvozku zajišťují svislé vodicí čepy, procházející rameny ložiskových skříní. Dvojkolí se skládají z nápravy a dvou kol v obručovém provedení. Vypružení dvojkolí, tj. primární vypružení, zajišťují pryžokovové silentbloky, uložené v ramenech ložiskových skříní. Pod rámem podvozku prochází příčné vahadlo, do kterého zasahuje otočný čep podvozku a které je uloženo na spirálových ocelových pružinách sekundárního vypružení. Pružiny sekundárního vypružení jsou zavěšeny za držáky, vyčnívající z podélníků podvozkového rámu. Sekundární vypružení je doplněno svislými hydraulickými tlumiči. V každém podvozku jsou uloženy dva trakční motory v tlapovém provedení, tzn. spočívající přímo na nápravě. Z pastorku trakčního motoru je točivý moment přenášen na jednostranný ozubený nápravový převod s čelním ozubením. Převodový poměr byl volen s ohledem na plánované nasazení lokomotivy v posunovací službě tak, aby lokomotiva dosahovala vysokých tažných sil. Pískovány jsou všechny nápravy; celková zásoba písku činí 1 500 kg.

Pneumatická a brzdová výzbroj

Lokomotiva je vystrojena pomocným kompresorem s motorem napájeným z baterie a dvěma hlavními kompresory. Jedná se o kompresory typu 3 DSK 100 - pístové dvoustupňové tříválce s elektrickým pohonem klínovým řemenem od stejnosměrného elektromotoru, uloženého pod kompresorem. Právě v počtu hlavních kompresorů spočívá patrně nejdůležitější změna v mechanické části oproti strojům řady 110. Za smetadly jsou pod rámem skříně zavěšeny dva hlavní vzduchojemy, jejichž celková kapacita je 1 000 l (p = 10 bar). Dva pomocné vzduchojemy mají objem celkem 200 l. Brzdová výstroj lokomotivy je tvořena ruční vřetenovou brzdou, samočinnou tlakovou brzdou a přímočinnou brzdou. Ruční brzda je utahována ručním kolem ze stanoviště strojvedoucího a působí pouze na jedno dvojkolí podvozku. Samočinná tlaková brzda soustavy DAKO DK-GP je řízena jedním elektrickým brzdičem DAKO BSE. Ten je ovládán dvěma ovladači DAKO OBE1. Přímočinnou brzdu řídí dva brzdiče DAKO BP. Při brzdění je vzduch veden do čtyř brzdových válců o průměru 10" (pmax = 4 bar). Písty v brzdových válcích jsou pákovím spřaženy s brzdovými špalíky, které oboustranně brzdí všechna dvojkolí.

Elektrická část

Přívod proudu

Odběr proudu z troleje zajišťuje jeden polopantograf, umístěný na střeše kabiny strojvedoucího. Pohon sběrače je pneumatický. Přes ochrany a elektromagnetický hlavní vypínač je proud veden do trakčních pulzních měničů.

Regulace výkonu

Největší odlišnost mezi řadami 110 a 111 spočívá v odlišném principu regulace výkonu. Zatímco řada 110 používá nepřímé kontrolérové řízení, u lokomotiv řady 111 bylo toto nahrazeno pulzní maloztrátovou regulací, která přestože vykazuje také určité ztráty, je ve srovnání s odporovou regulací přece jen úspornější. Lokomotiva má dva trakční pulzní měniče, vyrobené podnikem ČKD Elektrotechnika. Měniče jsou sestaveny z diod a tyristorů. Každý měnič napájí dva sériově zapojené trakční motory. Chlazení měničů zajišťují ventilátory, poháněné stejnosměrnými elektromotory. Na regulaci výkonu pomocí změny napětí na trakčních motorech navazuje šuntování, tj. zeslabování buzení trakčních motorů. Buzení je automaticky zeslabováno ve všech režimech jízdy.

Trakční motory

Lokomotiva je poháněna čtyřmi trakčními motory typu 1 AD 3946 aT - byly použity stejné motory jako mají lokomotivy řady 110. Jedná se o stejnosměrné sériové šestipólové elektrické stroje s cizí ventilací, koncipované pro značné zeslabování magnetického pole. Motory jsou řazeny do dvou motorových skupin - v rámci jedné skupiny jsou dva motory v sérii, motorové skupiny jsou navzájem zapojeny paralelně.

Řízení

Na stanovištích jsou již instalovány nové, unifikované řídicí pulty. Lokomotiva je řízena výhradně manuálně, uvažovalo se však i o ARR. Řízení se děje pomocí jízdní páky s polohami: + << 0 >> -. Dobou podržení v příslušné poloze je dán poměrný tah, který je udržován řídicí elektronikou. Ta se nachází ve skříni v kabině lokomotivy. Z ukazatelů je na pultech voltmetr trolejového napětí, dva ampérmetry trakčního proudu, ukazatel poměrného tahu a brzdové manometry.

Baterie, výbava, ochrany

Zdrojem napětí pro palubní síť o napětí 48 V stejnosměrných je niklokadmiová akumulátorová baterie, dobíjená nabíjecími dynamy, poháněnými od motorů ventilátorů. Lokomotiva je vybavena bleskojistkou, nadproudovou, diferenciální a skluzovou ochranou. Skluzová ochrana je založena na bází skluzových a elektronických relé. Lokomotiva je vystrojena mobilní částí liniového vlakového zabezpečovače LS IV s návěstním opakovačem.

Fotogalerie

Praha Masarykovo n.

2005-04-22
© David Švestka

1024x768 px | 152 kB

Praha-Smíchov

2005-07-13
© David Švestka

1024x683 px | 266 kB

Praha-hl.n.

2005-01-11
© David Švestka

1024x768 px | 137 kB

Praha-Masarykovo nádraží

1.10.2005
© David Švestka

1024x768 px | 325 kB

Technická fotodokumentace

111.034-5 ČD
© David Švestka

1024x681 px | 230 kB

© David Švestka

1024x500 px | 136 kB

111.034-5 ČD
© David Švestka

1024x681 px | 193 kB

111.034-5 ČD
© David Švestka

1024x681 px | 251 kB

111.034-5 ČD
© David Švestka

1024x681 px | 227 kB

111.034-5 ČD
© David Švestka

1024x681 px | 217 kB

111.034-5 ČD
© David Švestka

1024x681 px | 239 kB

111.006-3 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 165 kB

111.006-3 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 122 kB

111.006-3 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 189 kB

© David Švestka

1024x768 px | 217 kB

111.006-3 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 199 kB

111.006-3 ČD
© David Švestka

768x1024 px | 184 kB