372, 371 | ES 499.2

Mezinárodní značení 91 54 7 371 xxx - x, 91 54 7 372 xxx - x

Rok výroby 1988 až 1991

Trakce elektrická stejnosměrná + střídavá se sníženým kmitočtem

Typ vozidla čtyřnápravová skříňová rychlíková lokomotiva

Provozovatel ČD, Railion (řada 180)

Výkon 3 080 kW

Maximální rychlost 120 / 160 km/h

Vývoj a výroba

Při vozbě vlaků z tehdejšího Československa do bývalé NDR (trať Praha-Děčín-Dresden-Berlin) přes hraniční přechod přechod Dolní Žleb-Bad Schandau, bylo nutné vyřešit problém styku dvou rozdílných trakčních systémů. U nás sice byly první dvousystémové lokomotivy řady ES 499.0 (350) vyvinuty již počátkem sedmdesátých let, ale ty byly určeny pro stejnosměrnou napájecí soustavu 3 kV a střídavou jednofázovou soustavu 25 kV~50 Hz a pro zmiňované vozební rameno tedy nevyhovovaly, protože V Německu bylo využíváno napájení střídavým proudem o napětí 15 kV a frekvenci 16 2/3 Hz. Situace se řešila přetahem motorovými lokomotivy a následným přepřahem za německou lokomotivu. Bylo jasné, že v době stále rostoucích nároků na rychlost a plynulost železniční dopravy nebude stávající řešení již dloho vyhovovat. Proto bylo rozhodnuto o vývoji nové dvousystémové lokomotivy, vyhovující oběma napěťovým systémům a umožňující jet celou cestu bez přepřahu. Protože lokomotiva měla jezdit po kolejích ČSD i DR (Deutsche Reichsbahn), byla o budoucí lokomotivě vedena mezinárodní jednání. Během nich bylo rozhodnuto, že lokomotiva bude odvozena od unifikovaných traťových lokomotiv ŠKODA druhé generace. Představitelé německých drah měli ale výhrady vůči jejich pulzní regulaci, která podle nich nebyla ještě v provozu dostatečně ověřena a navíc se vyznačovala vyšší hmotností než odporová regulace. Proto bylo rozhodnuto, že elektrická část lokomotivy bude řešena obdobným způsobem, jako u řady ES 499.0 (350), tj. s odporovou regulací s trvale zatížitelnými odporníky, spínanými individuálními stykači podle programu mezikontroléru. Toto rozhodnutí učinilo nové lokomotivy koncepčně zastaralými již v době jejich vývoje. Dále bylo rozhodnuto, že bude vyrobeno celkem 35 strojů; z toho 15 lokomotiv dostanou ČSD, kde budou značeny jako ES 499.2, a 20 lokomotiv připadne DR, které své lokomotivy označí řadou 230. Dva prototypy, pro každou ze zainteresovaných železnic jeden, byly vyrobeny v roce 1988. Prototyp pro ČSD byl již z výroby označen řadou 372 a nesl tedy označení 372.001-8 ČSD. Sériová výroba lokomotiv pro ČSD i DR proběhla v roce 1991. Změna značení se dotkla i "německých" lokomotiv, které v rámci sjednocení Deutsche Bundesbahn a Deutsche Reichsbahn dostaly řadu 180 DB.

Provoz

Určení

Lokomotivy ES 499.2 (372/371) byly konstruovány jako výhradně rychlíkové lokomotivy s možností využití i ve vozbě mezinárodních nákladních expresů. Lokomotivy řady 372 se staly prvními lokomotivami ČSD, které byly konstruovány pro provoz na trakčních systémech 3 kV ss a 15 kV~16 2/3 Hz; pokud nepočítáme elektrické jednotky řady 680, tak jsou lokomotivy 372/371 jedinými stroji pro tyto napájecí soustavy i dnes.

Dislokace

Po vyrobení byly stroje řady 372 ČSD dodány do LD Ústí nad Labem. Při dělení ČSD zůstaly všechny lokomotivy logicky pod vlajkou ČD. V DKV Ústí nad Labem byly všechny stroje deponovány až do 20. září roku 2004, kdy došlo k přesunu rekonstruovaných lokomotiv řady 371 do Prahy. Lokomotivy původní řady 372 zůstaly nadále deponovány v DKV Ústí nad Labem s výjimkou stroje 372.006-7 ČD, který je stejně jako řada 371 dislokován v DKV Praha, PJ Vršovice.

Nasazení

Od dodání lokomotiv do jízdního řádu 1991/92 sloužily lokomotivy 372 ČSD i 180 DB pravidelně ve vozbě rychlíků i nákladních vlaků na trati Praha-Ústí nad Labem-Děčín-Bad Schandau-Dresden-Berlin. Od jízdního řádu 1992/1993 byla ale v traťovém úseku Dresden-Berlin zvýšena traťová rychlost na 160 km/h, což znamenalo nasazování těchto lokomotiv pouze v úseku Praha-Dresden. Lokomotivy 372 ČD a 180 DB vozily i nákladní vlaky v úseku Děčín-Dresden, což platí dodnes a objevovaly se i v čele vlaků RoLa (které byly před nedávnem zrušeny). Významným současným výkonem řad 372 ČD a 180 DB je vozba nákladních expresů, jedoucích až do Kutné Hory, a objevují se i v čele kontejnerových vlaků zajíždějících do Prahy Uhříněvsi a do Mělníka. Do Uhříněvsi tyto vlaky zajíždějí proto, že je zde rozsáhlé překladiště kontenerů - Metrans, vybavené vlečkou ústící do žst. Praha-Uhříněves. Zatímco řada 372 ČD a 180 DB byla postupně přesouvána do nákladní dopravy, na jejich původní místo nastoupily modernizované lokomotivy, značené řadou 371 ČD. Ty dnes slouží ve vozbě vlaků kategorií R a EC v úseku Praha-Dresden(-Berlin). Z vlaků vedených lokomotivami řady 371 ČD jmenujme např. EC 170/171 "Hungaria" Praha Holešovice-Berlin Zoo, R 378/379 "Kopernikus" Praha hl.n.-Berlin Licht. nebo EC 172/173 "Vindobona" Praha Holešovice-Dresden Hbf. Tyto lokomotivy vedou i mezinárodní rychlíky v relaci Berlin Zoo-Rzepin (od GVD 2004/2005). Osud lokomotivní řady 371 je dnes nejistý, neboť od roku 2007 by měly být dodávány nové lokomotivy ŠKODA 109 E řady 380 ČD, které patrně řadu 371 na rohodující části výkonů nahradí. Např. u vlaků EC Vindobona tak odpadne nutný přepřah stroje řady 350 ZSSK za lokomotivu 371 ČD v Praze Holešovicích. V Německu se situace lokomotiv 180 DB také nevyvíjí příznivě - je zde snaha omezovat výkony těchto nespolehlivých pro DB též atypických lokomotiv.

Spolehlivost, závady, údržba

Lokomotivy řady 372/371 se řadí k nejméně zdařilým lokomotivám ŠKODA. Důvodem malé obliby není ani tak koncepce elektrické části lokomotivy, zcela neodpovídající době vzniku, jako vysoká poruchovost těchto strojů. Málokterý celek je u řady 372/371 vyloženě spolehlivý, zato nespolehlivých celků je zde celá řada; velmi problematický je zejména střídač elektromotoru olejového čerpadla trakčního transformátoru. Lokomotiva také postrádá jakoukoliv automatizaci řízení, poněkud nezvyklý je u poměrně nové lokomotivy vzduchový brzdič DAKO BS2. Ten byl použit proto, že elektrický brzdič DAKO BSE neměl mezinárodní homologaci. Záporem lokomotivy jsou dále její malé brzdící váhy. Nedostačující je pro lokomotivy řady 371 výkon - vzhledem k tomu, že řada 371 je opatřena převodem na 160 km/h oproti původním 120 km/h, je její rozjezd velmi těžký a výkon "jakž takž" vyhovuje pouze proto, že tyto stroje jezdí po rovinaté trati. Efektivní sledování traťové rychlosti také není umožněno; mezi Prahou a státní hranicí jsou úseky s traťovou rychlostí 160 km/h poměrně krátké, a proto musí lokomotiva často snižovat rychlost ještě předtím, než vůbec rychlosti 160 km/h dosáhne. V minulosti bylo častou závadou praskání čelních skel, což bylo způsobeno kompresorem, jehož válce byly osově rovnoběžné s podélnou osou lokomotivy. Následkem toho docházelo k podélným vibracím, způsobujícím zmiňované praskání skel. Kladem lokomotivy je poměrně klidný chod, a to i ve vyšších rychlostech. Z hlediska strojvedoucího je řada 372/371 ČD poměrně pohodlnou lokomotivou, a to nejen díky zmiňovanému vyrovnanému chodu, ale také kvůli kvalitnímu utěsnění stanoviště a nízké úrovni aerodynamického hluku na stanovišti.

Rekonstrukce a modernizace

Prvopočátky rekonstrukcí řady 372 ČD spadají do roku 1994, kdy byl ve ŠKODĚ rekonstruován prototyp německé verze lokomotivy - stroj 180.001-0 DB. Předmětem rekonstrukce byla změna trakčního převodu, takže lokomotiva byla po rekonstrukci oficiálně schopna dosahovat rychlosti 160 km/h. V letech 1994-96 probíhala obdobná rekonstrukce na českém prototypu 372.001-8 ČD, jehož převod byl také upraven na rychlost 160 km/h. Lokomotiva po rekonstrukci dostala nové označení 371.001-9 ČD, čímž se stala první zástupkyní nové lokomotivní řady 371 ČD. Další prováděné rekonstrukce byly širšího rozsahu - byly prováděny úpravy pro provoz na koridorech rychlostí až 160 km/h. Byla dosazována nová čelní skla, podélné tlumiče, nový vlakový zabezpečovač a elektronické rychloměry. Dalšími přírůstky nové řady 371 byly lokomotivy 371.002-7 ČD (s touto lokomotivou, vedenou kontrolorem vozby DKV Ústí nad Labem Josefem Olivou, bylo dosaženo rychlosti 178 km/h) a 371.015-9 ČD, v první polovině roku 2000 lokomotivy 371.003-5 ČD a 371.004-3 ČD a na konci roku 2000 stroj 371.005-0 ČD. Poslední rekonstruovanou lokomotivou je stroj 371.201-5 ČD, jehož původ i rekonstrukce se diametrálně odlišuje od předchozích modernizací na řadu 371. Lokomotiva 371.201-5 ČD byla totiž před rekonstrukcí lokomotivou 180.001-0 DB a k Českým drahám se dostala jako odškodnění od DB za havárii lokomotivy 372.006-7 ČD, ke kterému došlo v Německu. Na lokomotivě byly provedeny nezbytné rekonstrukce, aby se lokomotiva přiblížila českým kolegyním a dále byly provedeny běžné úpravy, nutné pro schválení provozu rychlostí 160 km/h. Na lokomotivě však zůstal původní jasně červený nátěr DB Cargo, což ji v lokomotivním parku ČD činí jedinečnou. V souvislosti s nátěry stojí za zmínku lokomotivy 371.003-5 ČD a 371.004-3 ČD, které mají jako jediné stroje řady 371 nátěr odpovídající řadě 372 pouze s tím rozdílem, že výstražný pruh byl proveden v barvě slonová kost. Ostatní lokomotivy řady 371 dostaly nový nátěr s celou spodní částí skříně v barvě slonová kost a úzkým žlutým výstražným pruhem. Nátěr lokomotivy 372.006-7 ČD naopak odpovídá řadě 371. Na sklonku roku 2004 byly lokomotivy řad 372 a 371 vybaveny novou digitální radiostanicí GSM-R. Radiostanice byly dosazovány v dílnách DB.

Mechanická část

Uspořádání lokomotivy

Jde o skříňovou podvozkovou lokomotivu se dvěma stanovišti strojvedoucího, zřízenými v koncových částech lokomotivní skříně, a vnitřní průchozí strojovnou. Vstup na stanoviště je umožněn dveřmi ze strany vlakvedoucího i strojvedoucího. Stanoviště jsou opatřena unifikovanými řídicími pulty v pravostranném uspořádání a oproti řadám 163/263/363 nejsou klimatizována. Po vstupu do strojovny z 1. stanoviště (dveře jsou jištěny elektropneumatickou západkou) se ulička zalamuje doprava a dále vede při bočnici s okny. Vlevo je tunel sání ventilátorů trakčních motorů, žebřík na střechu a vzduchotechnika, za níž směrem k 2. stanovišti následuje vysokonapěťová kobka, tvořící centrální část strojovny. Kobka je od uličky oddělena drátěnou sítí, přístup do komory je umožněn drátěnými dvířky. V komoře vysokého napětí je umístěn elektromagnetický hlavní vypínač, hlavní kontrolér a vysokonapěťové stykače a pojistky. Nad kobkou se strop strojovny svažuje směrem k bočnici se žaluziemi, neboť ve střešní nástavbě je v těchto místech uložen rozjezdový a brzdový odporník včetně ventilátorů. Za kobkou následuje druhý ventilátor chlazení trakčních motorů, hlavní kompresor, mezikontrolér a jeho motor a skříň vlakového zabezpečovače. Ulička se stáčí zpět doleva a dveřmi vyúsťuje na 2. stanoviště. K zadní stěně 2. stanoviště přiléhá reléová skříň.

Lokomotivní skříň

Lokomotivní skříň svým provedením odpovídá řadě 263. Základ tvoří ocelový hlavní rám, jehož čelníky nesou tažné a narážecí ústrojí. Pod čelníky rámu jsou uchycena smetadla. Na lokomotivním rámu je postavena kostra skříně, pokrytá signovanými ocelovými pláty. Jedna bočnice je opatřena čtyřmi hranatými okny, z nichž dvě prostřední okna jsou otevíratelná. Na druhé bočnici jsou otvory pro žaluzie. Střecha lokomotivy je sestavena ze střech kabin strojvedoucího, centrálního bloku s odporníky a dvou dílů mezi kabinami a sekcí odporníků. V dutinách skříně je celkem osm zásobníků písku, plněných shora a majících kapacitu 1 500 kg písku.

Podvozky

Lokomotivní skříň je otočnými čepy spojena se dvěma hnacími dvounápravovými podvozky typizované konstrukce ŠKODA. Podvozkový rám je svařen z dvou ocelových podélníků, dvou čelníků a středního příčníku s otočným čepem. Ten zasahuje do podvlečeného příčníku, který je uchycen pod hlavním rámem a prochází pod podvozkovým rámem. Dvojkolí jsou v rámu podvozku vedena svislými vodicími čepy, směřujícími z rámu podvozku, procházejícími pružinami primárního vypružení a zasahujícími do ramen ložiskové skříně. Na nápravách je nalisováno ozubené kolo nápravové převodovky. Kola jsou zhotovena z obruče a hvězdice. Vypružení je dvoustupňové; primární vypružení zajišťují spirálové ocelové pružiny, doplněné ve svislém směru zařazenými hydraulickými tlumiči, sekundární vypružení zajišťují rovněž vinuté ocelové pružiny. Kmitání pružin sekundárního vypružení je tlumeno ve svislém i příčném směru, a to hydraulickými tlumiči. V rámci rekonstrukcí na řadu 371 byly podvozky opatřovány také podélnými hydraulickými tlumiči vrtivých pohybů podvozku. Tyto tlumiče jsou jedním koncem přimontovány k lokomotivní skříni a druhým koncem k podvlečenému příčníku. V rámu podvozku jsou proti sobě pevně uloženy dva trakční motory. Přes kloubovou spojku ŠKODA je točivý moment přenášen na jednostranný nápravový převod s čelním ozubením. V případě řady 371 byl nápravový převod upraven, čímž došlo ke zvýšení maximální rychlosti a zvýšení tažných sil při vyšších rychlostech, ale zároveň poklesla tažná síla při rozjezdu a dynamika lokomotivy byla do značné míry omezena.

Pneumatická a brzdová výzbroj

Stlačování vzduchu zajišťuje jeden hlavní kompresor typu K 3 Lok-2. Jedná se o pístový kompresor s mezichladičem stlačeného vzduchu a se třemi válci do W. Kompresor je poháněn klínovým řemenem od elektromotoru. Spouštění kompresoru je automatické nebo ruční. V rámci rekonstrukcí na řadu 371 byl tento kompresor demontován a byl nahrazen šroubovým kompresorem Atmos SE 120 Lok. Tlakový vzduch je veden do dvou hlavních vzduchojemů, zavěšených za smetadly pod lokomotivním rámem. Celkový objem těchto vzduchojemů je 900 l (p = 10 bar). Dále je vzduch veden do pomocného vzduchojemu o objemu 150 l a do přístrojových jímek ve strojovně, které zásobují pneumatické pohony stlačeným vzduchem. Lokomotiva disponuje mechaickou ruční brzdou, samočinnou tlakovou, přímočinnou a elektrodynamickou brzdou. Zdrže ruční brzdy působí na levá kola obou dvojkolí přilehlého podvozku; brzda je utahována a povolována ručními vratidly, umístěnými v zadních stěnách stanovišť. Samočinná tlaková brzda soustavy DAKO DK-GP je řízena dvěma vzduchovými brzdiči DAKO BS2. Německá verze lokomotivy je vystrojena brzdou soustavy Knorr. Přímočinná brzda je ovládána dvojicí brzdičů DAKO BP. Na panelu vzduchotechniky je umístěn brzdový rozváděč - DAKO DK-LTR s přídavnými tlakovými relé. Lokomotiva má osm brzdových jednotek s brzdovými válci o průměru 8" (pmax = 4 bar). Jednostranné dvoušpalíkové zdrže třecí brzdy působí na všechna dvojkolí.

Elektrická část

Přívod proudu

Proud z trolejového drátu odebírají dva sběrače polopantografové konstrukce, vyznačující se smykadlem neseným pouze jednou pákou. Pohon sběračů je pneumatický, přítlak na trolej se mění v závislosti na aktuální napěťové soustavě. Přítlak je regulován změnou tlaku ve válci pohonu sběrače. Řada 180 DB má na sběračích odlišná smykadla. Při rekonstrukcích řady 372 na 371 byla smykadla doplňována stabilizátory. Od sběračů je proud veden přes odpojovače do obvodu, indikujícího napájecí soustavu. Trakční obvod je dále odlišný pro stejnosměrný a střídavý systém. Na stejnosměrném systému proud protéká do elektromagnetického hlavního vypínače, který je situován do vysokonapěťové kobky. Dále již je napájen rozjezdový odporník. Při jízdě na střídavém trakčním systému prochází proud přes tlakovzdušný hlavní vypínač, který je umístěn na střeše a jeho pohon je zavěšen pod stropem strojovny. Dále je proud přiváděn do trakčního transformátoru a následně do trakčního usměrňovače. Teprve poté je napájen rozjezdový odporník.

Transformátorové a usměrňovací soustrojí

Od střídavého hlavního vypínače je proud veden na primární vinutí trakčního transformátoru. Trakční transformátor je německé provenience a je umístěn pod lokomotivním rámem mezi podvozky. Jedná se o olejem chlazený transformátor s pevným převodem. Následuje trakční můstkový usměrňovač, sestavený z křemíkových olejem chlazených diod.

Regulace výkonu

Lokomotiva má odporovou regulaci, v principu odpovídající řadám 150 a 350. Ve střední části střechy je uložen rozjezdový odporník, vyrobený z fechralu a intenzivně chlazený axiálními ventilátory, napájenými z úbytku napětí. Rozjezdový odporník je možné trvale zatížit. Zkracování odporníku a nárůst trakčního proudu provádí hlavní kontrolér, osazený individuálně spínanými elektropneumatickými stykači. Chod hlavního kontroléru je řízen mezikontrolérem (nepřímým kontrolérem), který je ovládán ze stanoviště řídicím kontrolérem, obsluhovaným strojvedoucím.

Trakční motory

Pohon lokomotivy zajišťují čtyři trakční motory AL 4542 FnT. Jde o stejnosměrné sériové šestipólové kompenzované elektromotory s cizí ventilací. Vždy dva motory v podvozku tvoří motorovou skupinu, v níž jsou motory fixně zapojeny do série. Je však umožněno sériové a paralelní řazení těchto skupin. Přechod ze sériového na sérioparalelní spojení trakčních motorů je můstkový, dvoustupňový a je řízen hlavním kontrolérem.

Elektrodynamická brzda

Součastí brzdového systému lokomotivy je také elektrodynamická brzda. Jedná se o odporovou brzdu s pulzní regulací. Požadavek na brzdnou sílu předává strojvedoucí regulátoru brzdy tlakem v převodníku, který nastavuje ovladačem EDB. Brzdový odporník je uložen ve střeše vedle rozjezdového odporníku. Brzdový odporník je rovněž chlazen axiálními ventilátory. Pokud lokomotiva jede v režimu elektrodynamického brzdění, jsou trakční motory cize buzeny. Elektrodynamická brzda působí téměř do zastavení. Lokomotiva je vybavena zařízením pro zajištění součinnosti EDB a pneumatické brzdy.

Řízení

Řízení lokomotivy je výhradně manuální, a to řídicím jízdním kontrolérem v pákovém provedení pro řazení jízdních stupňů, směrovým kontrolérem pro volbu směru a šuntování a kontrolérem EDB. Přepínáním jízdního kontroléru ovládá strojvedoucí relé, které řídí pneumatický motor mezikontroléru. Jeho kontakty poté spínají příslušné stykače hlavního kontroléru. Kontakty směrového kontroléru přímo spínají šuntovací stykače. Výkon lokomotivy je řízen v 56 stupních: 27 stupňů pro vyřazování rozjezdového odporníku na sérii, 28. - hospodárný stupeň, 5 šuntovacích stupňů, 29. - přechodový stupeň, 30. až 46. stupeň pro dokončení přechodu na sérioparalel a vyřazování rozjezdového odporníku. 47. stupeň je hospodárný a následuje ještě pět šuntovacích stupňů. V řídícím pultu jsou strojvedoucímu k dispozici tyto ukazatele: rychloměr, voltmetr stejnosměrného trolejového napětí, voltmetr střídavého trolejového napětí, ampérmetr proudu na primárním vinutí transformátoru, dva ampérmetry trakčního proudu, manometr hlavních vzduchojemů, brzdového potrubí a brzdových válců a manometr tlaku v převodníku. Lokomotivy pro německé dráhy mají pozměněné umístění některých přístrojů na stanovišti.

Baterie, ochrany, výbava

Zdrojem napětí pro palubní síť je niklokadmiová akumulátorová baterie o kapacitě 150 Ah. Napětí palubní sítě činí 48 V stejnosměrných. Baterie je dobíjena dvěma nabíjecími alternátory, které jsou poháněny řemenem od venilátorů trakčních motorů. Lokomotiva disponuje skluzovou, diferenciální, přepěťovou a nadproudovou ochranou, rekonstruované lokomotivy řady 371 mají dosazen elektronický protismykový systém. Lokomotivy byly z výroby vybaveny rychloměrem Metra GMR, německým vlakovým zabezpečovačem PZ 80 a českým vlakovým zabezpečovačem LS IV, který byl na rekonstruovaných lokomotivách nahrazen novějším typem LS 90.

Fotogalerie

Holešovická spojka

2006-04-24
© David Švestka

1024x681 px | 324 kB

Stratov
231 ČD
2006-06-18
© David Švestka

1024x681 px | 290 kB

Holešovická spojka

2006-07-02
© David Švestka

1024x683 px | 381 kB

Nelahozeveské tunely
090 ČD
2006-05-09
© David Švestka

1024x681 px | 329 kB

Řež
090 ČD
2005-12-30
© David Švestka

1024x768 px | 339 kB

Praha Podbaba
091 ČD
2006-04-24
© David Švestka

1024x681 px | 332 kB

Technická fotodokumentace

371.005-0 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 148 kB

372.006-7 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 182 kB

372.006-7 ČD
© David Švestka

768x1024 px | 138 kB

372.006-7 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 98 kB

372.006-7 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 134 kB

372.006-7 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 179 kB

372.006-7 ČD
© David Švestka

768x1024 px | 213 kB

372.006-7 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 147 kB

371.004-3 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 117 kB

372.006-7 ČD
© David Švestka

1024x768 px | 175 kB

950x500 px
64 kB