350 | ES 499.0

Mezinárodní značení 91 54 7 350 xxx - x

Rok výroby 1973 až 1975

Trakce elektrická stejnosměrná + střídavá

Typ vozidla čtyřnápravová skříňová rychlíková lokomotiva

Provozovatel ZSSK

Výkon 4 000 kW

Maximální rychlost 160 km/h

Vývoj a výroba

Období vzniku koncepce lokomotiv ŠKODA 2. generace bylo značně poznamenáno politickými událostmi druhé poloviny šedesátých let. Otevřenější politika měla za následek úvahy o zdokonalení napojení na železnice západní Evropy a v souladu se západoevropskými trendy se uvažovalo i o zvyšování traťových rychlostí na našich železnicích. Tyto faktory, podpořené politickou situací z podzimu 1968, do značné míry ovlivnily požadavky federálního ministerstva dopravy na první traťovou lokomotivu nové generace. Mělo jít o dvousystémovou rychlíkovou čtyř- nebo šestinápravovou lokomotivu, určenou pro vozbu mezinárodních expresů, pro které díky jejich rostoucím hmotnostem již neměly ČSD vhodnou lokomotivu. Nároky kladené na výrobce byly opravdu nevídané - byla požadována maximální rychlost 160 km/h (lokomotiva však měla vyhovovat pro rychlost až 200 km/h), výkon 4 000 kW, výkonná elektrodynamická brzda a celková hmotnost do 88 tun. Oficiální objednávka byla vystavena dne 23.12.1969 a přiklonila se ke čtyřnápravové lokomotivě. Pod vedením šéfkonstruktéra Ing. Františka Palíka se vývoj lokomotivy rozjel naplno. Roku 1972 byly na stroji E 469.3030 (124.601-6) testovány nové podvozky, navržené pro traťové lokomotivy 2. generace. Roku 1973 byl výrobně dokončen první prototyp, který dostal řadové označení ES 499.0 ČSD. Druhý prototyp následoval v prosinci 1974. Prototypové lokomotivy brzy zahájily náročné prototypové zkoušky. Stroj ES 499.0001 přešel pod ČSD v květnu 1974, lokomotiva ES 499.0002 následovala v únoru 1975. Na sklonku roku 1975 bylo vyrobeno 18 sériových lokomotiv, které byly prodávány za cenu 6 500 000 Kčs. Vyrobením lokomotivy ES 499.0020 byla výroba lokomotiv řady ES 499.0 (350) ukončena. Lokomotivy řady ES 499.0 (350) se staly prvními sériovými lokomotivami ŠKODA s novými unifikovanými podvozky a prvními lokomotivami ČSD s unifikovanými řídicími pulty.

Provoz

Určení

Lokomotivy řady ES 499.0 (350) byly navrženy jako rychlíkové lokomotivy, určené pro vlajkové výkony. Lokomotivy vpodstatě předběhly stav tehdejší infrastruktury a dlouhá léta tak nebyly plně využívány.

Dislokace

Po vyrobení lokomotivy přecházely pod RD Bratislava, kde byly deponovány i v době dělení ČSD na ČD a ŽSR. Všechny lokomotivy tedy zůstaly ve stavu Železnic Slovenské republiky. Oficiálním provozovatelem lokomotiv je od 1.1.2005 Železničná spoločnosť - ZSSK. Na strojích jezdí však i čeští strojvedoucí z DKV Praha.

Nasazení

Patrně nejdůležitějším vozebním ramenem byla zpočátku pro tyto lokomotivy trať Štúrovo-Bratislava-Praha. Později lokomotivy začaly zajiždět až do Děčína a Budapešti. Po rozpadu Československa byl provoz řady 350 na území ČR zredukován. Později došlo opět k většímu rozšíření této řady na území ČD. GVD 2004/2005 přinesl značný rozmach nasazování řady 350 ZSSK na vlaky jedoucí přes Českou republiku. Lokomotivy řady 350 ZSSK dnes slouží zejména ve vozbě vlaků kategorií EuroCity, expresů a rychlíků na vozebním rameni Praha-Bratislava-Budapest a vlaků InterCity na území Slovenska. Objevují se např. v čele vlaků EC 75/74 "Alois Negrelli" Praha hl.n.-Břeclav, EC 135/134 "Vyšehrad" Praha hl.n.-Bratislava hl.st., EC 171/170 "Hungaria" Praha Holešovice-Budapest Nyugati nebo R 655 Praha hl.n.-Brno hl.n. V budoucnosti lze očekávat výrazný ústup řady 350 z elitních výkonů a přesun na výkony nižších kategorií. Důvodem je vedle stáří a stavu lokomotiv také plánované nasazení vozidel řad 380 a 680 ČD na elitní výkony, kterého se snad dočkáme v nejbližších letech. Za zmínku stojí také značná "úmrtnost" lokomotiv řady 350, neboť v provozu již je jen 18 strojů z 20 vyrobených lokomotiv. Pro lokomotivu ES 499.0010 ČSD se stal osudným výkon na vlaku R 271 "Meridian" dne 28.6.1977; lokomotiva vykolejila ve stanici Bratislava hl.st. a byla tak těžce poškozena, že musela být pouhé dva roky po vyrobení zrušena. Podobný osud potkal i lokomotivu 350.009-7 ČSD, která s vlakem Ex 372 "Balt-Orient" najela na konec osobního vlaku, tvořeného jednotkou řady 460 ČSD. Stalo se tak v Nových Kopistech dne 10.11.1989. Výsledkem nehody byla řada mrtvých a zraněných, poškození tří vozů osobního vlaku (včetně elektrického vozu) a zdemolování zmiňované lokomotivy 350.009-7 ČSD, jejíž strojvedoucí byl na místě mrtev.

Spolehlivost, závady, údržba

Přestože byly lokomotivy řady 350 v době svého vzniku jedny z nejmodernějších lokomotiv světa, stáří 30 let se na nich spolu se zanedbanou údržbou projevuje mnohem více, než by nasvědčoval vnější vzhled. Lokomotivy sice prodělaly opravy většího rozsahu, ale spolehlivost strojů se tím prakticky nezvýšila. Z hlediska strojvedoucího patří řada 350 spíše k nepohodlným lokomotivám - netěsné stanoviště, zvířený prach, staré a nepohodlné sedačky, prakticky nepoužitelný systém otevírání oken, hygienické zázemí situované do strojovny, nepoužitelná umyvadla... Kladem lokomotivy je vysoký výkon a maximální rychlost, nepříliš zdařilý je pojezd - lokomotiva nedosahuje příliš oslnivých jízdních vlastností (oproti řadě 150 chybí vyrovnávání nápravových tlaků i mezipodvozková vazba) a pružiny jsou navíc poměrně měkké. Problémy občas způsobuje řídicí systém MIREL.

Rekonstrukce a modernizace

Později v provozu byly původní duté nápravy nahrazeny plnými nápravami. Z výroby měla lokomotiva duté nápravy proto, aby nebyla překročena požadovaná hmotnost. Od roku 1997 se na lokomotivy řady 350 ZSSK instaluje mikroprocesorový řídicí systém, který má zmírnit proces opotřebovávání stykačů hlavního kontroléru a zjednodušit řízení. Podobně jako řada 150 ČD i řada 350 ZSSK prodělala rekonstrukci s cílem zvýšení maximální povolené rychlosti ze 120 km/h na 160 km/h. Nedošlo však k přeznačení na řadu 351, jak by to bylo analogicky k řadě 150/151 ČD logické, ale zůstalo zachováno původní označení. Rekonstrukce probíhaly v ŽOS Vrútky. V rámci rekonstrukcí byly dosazeny podélné tlumiče, bezpečnostní čelní skla a nové rychloměry a vlakové zabezpečovače. Po hlavních opravách dostávaly lokomotivy namísto původního unifikovaného modro-krémového nátěru nový modro-bílo-šedý nátěr, který má původ údajně v nátěru přerovské lokomotivy 363.037-3 ČD. Změny nátěru byly zatím ušetřeny pouze prototypové stroje 350.001-4 a 002-2 ZSSK, které mají červenou skříň s bílým výstražným pruhem. Na těchto dvou lokomotivách byla z důvodu pokročilé koroze také provedena náhrada původního oplechování. Další úpravy se týkají sběračů, které byly při opravách otáčeny o 180°.

Mechanická část

Uspořádání lokomotivy

Lokomotiva řady 350 ZSSK je skříňová podvozková lokomotiva s centrální strojovnou a dvěma koncovými neprůchozími stanovišti strojvedoucího. Přístup na stanoviště je umožněn z obou stran. Na stanovištích jsou instalovány unifikované řídicí pulty v pravostranném uspořádání, což je první aplikace unifikovaného stanoviště na lokomotivy bývalých ČSD. Strojovna je přístupná dveřmi z obou stanovišť. Po vstupu do strojovny z 1. stanoviště je nalevo tunel ventilátoru první motorové skupiny a za ním mezikontrolér, napravo je umyvadlo se zrcadlem a lednička. Ulička se poté stáčí doprava a vede podél bočnice s okny. Centrální část strojovny je uzavřena drátěnými dvířky, blokovanými v případě, že je strojovna pod napětím. V této části strojovny je umístěn hlavní kontrolér se stykači. Strop se nad ním prudce svažuje směrem doleva (k bočnici se žaluziemi), protože nad ním je umístěn rozjezdový a brzdový odporník s ventilátory. Mezi kontrolérem a bočnicí se žaluziemi je vysokonapěťová kobka. Pod zhášecími komorami hlavního kontroléru jsou umístěny přepojovače jízda-brzda a měnič směru. Za kontrolérem následuje stejnosměrný hlavní vypínač. Ulička se zde stáčí doleva, protože napravo je umístěn panel vzduchotechniky a kompresory. Ulička potom vede rovně až ke dveřím na 2. stanoviště, nalevo je tunel ventilátoru druhé motorové skupiny.

Lokomotivní skříň

Lokomotiva má skříň se zkosenými čely, zhotovenou z ocelových svařovaných plátů, na bočnicích vyztužených vodorovnými prolisy. Na jedné bočnici jsou čtyři pevná obdélníková okna, na druhé bočnici jsou žaluzie pro sání ventilátorů trakčních motorů (po stranách) a žaluzie pro sání ventilátorů rozjezdového a brzdového odporníku (uprostřed). Dutiny lokomotivní skříně jsou využity jako pískojemy, jejichž celková kapacita činí 1 500 kg písku. Skříň je přimontována k lokomotivnímu rámu, který na čelnících nese tažné a narážecí ústrojí a spojuje skříň s podvozky.

Podvozky

Rám skříně je otočnými čepy, zapuštěnými pevně v rámech podvozků, spojen se dvěma hnacími podvozky typizované konstrukce. Jedná se o dvounápravové dvoustupňově vypružené podvozky, vybavené mazáním okolků a pískováním. Podvozkový rám je celosvařovaný. Z obou konců každého podélníku směřují dolů dva trny, sloužící k vedení dvojkolí. Ta jsou k rámu podvozku uchycena závěskami, jejichž oky prochází čepy ramen ložiskové skříně. Dvojkolí se skládají z duté (po rekonstrukci plné) nápravy s nalisovaným ozubeným kolem nápravové převodovky a dvou kol. Kola jsou zhotovena z obruče a hvězdice s 12 loukotěmi. Vždy jedna náprava každého podvozku může být pískována; písek je pod kola transportován samospádem a tlakovým vzduchem. Vodicí čepy dvojkolí obtáčejí spirálové ocelové pružiny primárního vypružení, tlumené ve svislém směru hydraulickými tlumiči, přichycenými nahoře k držáku na podvozkovém rámu a dole k rameni ložiskové skříně. Sekunární vypružení je provedeno dvěma vinutými ocelovými pružinami na obou stranách podvozku. Na těchto pružinách je uložen podvlečený příčník, procházející pod středním příčníkem rámu podvozku a nesoucí lokomotivní skříň. Do středního příčníku zasahuje otočný čep přimontovaný pevně k podvozkovému rámu. Touto konstrukcí byla minimalizována vzdálenost otočného čepu od temene kolejnice, což vede i k potlačení klopného momentu a tím k minimalizaci rozdílů v nápravových tlacích. Pevně v rámu podvozku jsou uloženy dva trakční motory s kloubovou spojkou ŠKODA, přenášející točivý moment z výstupního hřídele trakčního motoru na jednostranný nápravový převod s čelním ozubením. Stroj ES 499.0002 byl z výroby vybaven převodem pro rychlost 200 km/h.

Pneumatická a brzdová výzbroj

Lokomotiva je vybavena dvěma hlavními kompresory typu 3 DSK 100. Jedná se o pístový tříválcový dvoustupňový kompresor, poháněný klínovým řemenem od stejnosměrného elektromotoru, napájeného přes předřadné odpory z troleje. Dále je na lokomotivě pomocný kompresor napájený z baterie. Stlačený vzduch je veden do dvou za smetadly zavěšených hlavních vzduchojemů o objemu celkem 1 000 l (p = 10 bar), do pomocného vzduchojemu o objemu 150 l a do řady dalších vzduchojemů, sloužících jako zásobárny vzduchu pro pohon zařízení ve strojovně, sběračů apod. Lokomotiva disponuje ruční brzdou, samočinnou tlakovou brzdou, přímočinnou brzdou a elektrodynamickou brzdou. Zdrže ruční brzdy jsou utahovány vratidly ze stanovišť strojvedoucího. Ruční brzda působí na obě dvojkolí přilehlého podvozku, ale pouze na kola na jedné straně. Samočinná tlaková brzda se řadí k soustavě DAKO DK-GP. Ovládání této brzdy je elektrické, brzdičem DAKO BSE, který je umístěn ve strojovně a řízen ze stanovišť ovladači DAKO OBE1. Lokomotiva je vybavena brzdovým rozváděčem DAKO LTR s přídavnými tlakovými relé. Přímočinná brzda je řízena dvěma brzdiči DAKO BP. V každém podvozku jsou čtyři brzdové jednotky, které obsahují jak brzdový válec o průměru 8" (pmax = 4 bar), tak potřebné pákoví a brzdový špalík, který je umístěn vždy jednostranně a má dělené zdrže.

Elektrická část

Přívod proudu

Na střeše lokomotivy jsou umístěny dva polopantografové sběrače proudu, poháněné pneumaticky a zdvihací pružinou. Sběrače jsou v souvislosti s provozem pod oběma napájecími soustavami koncipovány jako dvoupřítlakové, přičemž přítlak smykadla na trolejový drát je určen tlakem v pneumatickém válci pohonu sběrače. Za odpojovači sběračů se způsob napájení liší v případě napájení stejnosměrným nebo střídavým proudem. Pokud lokomotiva jede jako stejnosměrná, následuje stejnosměrný elektromagnetický hlavní vypínač 1 VPD 3 s vypínacím proudem 2 800 A a následně již rozjezdový odporník. V případě, že lokomotiva jede jako střídavá, je místo stejnosměrného hlavního vypínače řazen střídavý tlakovzdušný vypínač, umístěný na střeše. Za ním následuje trakční transformátor, usměrňovač a poté již rozjezdový odporník.

Transformátorové a usměrňovací soustrojí

Pod lokomotivním rámem mezi podvozky je zavěšen trakční transformátor typu ELH 7060-53. Jde o olejem chlazený transformátor s pevným převodem. Střídavý proud je po výstupu z transformátoru usměrněn v trakčním usměrňovači, který je sestaven z křemíkových diod.

Regulace výkonu

Oproti lokomotivám 1. generace byla u řady ES 499.0 (350) použita odlišně řešená odporová regulace. Důležitým rozdílem je možnost trvalého zatížení rozjezdového odporníku - ten totiž není vyroben z litiny, ale z materiálu Fechral (slitina železa, chromu a hliníku). Rozjezdový odporník je uložen v sekci pod stropem strojovny. Je chlazen axiálními ventilátory, jejichž motory jsou napájeny z úbytku napětí na odporníku. Další rozdíl oproti 1. generaci spočívá v principu zkracování odporníku. Zde je užito řízení hlavního kontroléru nepřímým kontrolérem (mezikontrolérem) s pneumatickým servomotorem, ovládaným ze stanoviště strojvedoucího. Mezikontrolér byl však nahrazen mikroprocesorovým řídicím systémem, který přímo ovládá hlavní kontrolér (resp. jeho stykače). Hlavní kontrolér je mohutný spínač, zabírající značnou část strojovny. Není vybaven motorem, převodovkou ani hřídelem (nahrazeno mezikontrolérem), ale pouze elektropneumatickými stykači, spínanými individuálně podle polohy mezikontroléru.

Trakční motory

Lokomotiva je poháněna čtyřmi trakčními motory typu AL 4741 Flt, které byly zkonstruovány nově pro tuto řadu. Novinkou bylo použití kompenzačního vinutí pro zlepšení průběhu komutace, díky čemuž se spolu s poměrem hmotnosti a výkonu mohly tyto motory směle zařadit mezi nejlepší konstrukce. Jde o stejnosměrné sériové šestipólové elektrické stroje s kompenzačním vinutím. Trakční motory jsou řazeny sériově a sérioparalelně. Přechod ze série na sérioparalel je můstkový, dvoustupňový a provádí jej hlavní kontrolér. Jedná se o motory s cizí ventilací - chlazení zajišťují stejnosměrnými elektromotory poháněné ventilátory, odebírající vzduch přes žaluzie na bočnici lokomotivy.

Elektrodynamická brzda

Ve výbavě lokomotivy je elektrodynamická brzda, pracující pouze v režimu brzdění do odporníku. Ten je uložen vedle rozjezdového odporníku ve střešní nástavbě a chlazen axiálními ventilátory, napájenými úbytkem napětí na odporníku. Přechod z jízdního do brzdového režimu provádějí přepojovače jízda-brzda, uložené pod zhášecími komorami hlavního kontroléru. V režimu elektrického brzdění jsou trakční motory cize buzeny. Regulace EDB je pulzní plynulá, je dána tlakem v převodníku. Tento tlak řídí strojvedoucí řídicím kontrolérem. Elektrodynamická brzda pracuje v rychlostním rozmezí 160-60 km/h, přičemž při poklesu pod spodní hranici je automaticky odpojena.

Řízení

Řízení lokomotivy je výhradně manuální, a to jízdní pákou (řídicím kontrolérem). Páka je společná pro řízení jízdy i elektrické brzdy. Prostřednictvím této páky strojvedoucí ovládá relé, které řídí pneumotor mezikontroléru. Jeho hřídel se otáčí a spíná kontakty, čímž dochází k individuálnímu spínání stykačů na hlavním kontroléru. Nový řídicí systém MIREL ovládá strojvedoucí jízdní pákou a systém poté sám spíná příslušné stykače. Lokomotiva má 56 jízdních stupňů, z toho je 10 stupňů šuntovacích (5 na sérii a 5 na sérioparalelu). Kromě lokomotivy ES 499.0020 byly všechny lokomotivy z výroby vybaveny tlačítkovým řídicím kontrolérem; toto ovládání bylo později nahrazeno jízdní pákou tak, jak je známá dnes. Z ukazatelů jsou v řídicím pultu instalovány dva ampérmetry trakčního proudu, voltmetry stejnosměrného a střídavého trolejového napětí, manometr hlavních vzduchojemů, brzdového potrubí a brzdových válců a manometr tlaku v převodníku. Na tomto ukazateli může strojvedoucí sledovat intenzitu elektrodynamického brzdění podobným způsobem jako na manometru brzdových válců.

Baterie, výbava, ochrany

Zdrojem napětí pro palubní síť je niklokadmiová akumulátorová baterie NKT 36 160 o kapacitě 160 Ah. Napětí palubní sítě činí 48 V stejnosměrných. Baterie je dobíjena dvěma nabíjecími dynamy, poháněnými od ventilátorů trakčních motorů. Ve výbavě lokomotivy je ochrana proti skluzu, nadproudová, diferenciální a přepěťová ochrana a ochrana zajišťující blokování nesprávného hlavního vypínače pro danou napájecí soustavu. Lokomotiva je vybavena diagnostickým systémem pro rychlou identifikaci poruchy. V rámci modernizací byly lokomotivy vybaveny elektronickými rychloměrnými soupravami MIREL RM. Původně byla na strojích instalována mobilní část vlakového zabezpečovače LS IV; při modernizacích byl dosazen nový zabezpečovač MIREL VZ 1.

Fotogalerie

Bezpráví
010 ČD
2005-08-19
© David Švestka

1024x768 px | 146 kB

Bezpráví
010 ČD
2005-08-19
© David Švestka

1024x768 px | 173 kB

Praha Libeň

2005-09-02
© David Švestka

1024x768 px | 197 kB

Kuřim
250 ČD
2005-07-28
© David Švestka

1024x768 px | 146 kB

Tuklaty
011 ČD
2005-06-24
© David Švestka

1024x768 px | 144 kB

Bezpráví
010 ČD
2005-08-19
© David Švestka

1024x768 px | 166 kB

Technická fotodokumentace

350.020-4 ZSSK
© David Švestka

1024x768 px | 165 kB

950x500 px
79 kB