Hnací vozidlo 230 transformátor: ochrany, usměrňovače a technické aspekty

Jmenované lokomotivy mají soustavu ochran, bez kterých by nebylo možné je provozovat.

Hlavní ochrany chrání transformátor.

Jako první přímá ochrana, kterou je Buchholzovo relé se nachází na transformátoru.

V trasformátoru se z oleje může vyvíjet plyn, který je nežádoucí pro správnou činnost.

Buchholzovo relé má dva plováky, které působí dotekem na spínače.

Pokud je vývin plynu malý, dotýká se jeden plovák spínače a pouze strojvedoucímu signalizuje žárovkou na stanovišti vývin plynu.

Pokud relé pouze signalizuje vývin plynu, je třeba ho odvzdušnit otevřením zátky.

Nadproudová ochrana má měřící čidlo v měřícím trafu 015-13 a je značená jako 008 A.

Pokud dojde v primárním obvodu ke zvětšení proudu nad dovolenou mez, sepne nadproudové relé 008 A a svým dotykem dá impulz zprostředkovacímu relé 852 a ihned napájí i cívku padáčkového relé 008 B.

Diferenciální ochrana nám měří jaké napětí je na vstupu a jaké na výstupu z transfomátoru.

To se musí rovnat, nesmí dojít k odchylce.

Sekundární vinutí transformátorů pro měření jsou zapojeny proti sobě, při porušení rovnováhy proudu v obou trafech 015-13 a 015-14 sepne relé 009 A.

Přes stalizační odporníky 828 se nám pak obvod uzavírá.

Ve schématech značená jako skřín 830 je "srdcem" lokomotivy.

Na této dvousystémové lokomotivě je použitá reléová skříň ochran H 280.

Klidový kontakt tohoto relé poté přeruší obvod jednoho z hlavních vypínačů vypne ho.

07. 03. Trakční transformátor je srdcem střídavé lokomotivy, podobně jako tomu je u kontroléru a stejnosměrných lokomotiv.

Trakční transformátor je elektrický stroj, umožňující změnu přiváděného napětí na napětí požadované pro pohon elektromotorů a dalších zařízení na lokomotivě.

Trakční transformátor na stroji 363.163Vstupní vinutí transformátoru se nazývá primární vinutí a je napájeno proudem přímo z trolejového vedení.

Samotné zařízení je uloženo v ochranné nádobě.

Trakční transformátor se skládá ze dvou samostatných vinutí, navzájem provázaných magnetickým polem, a jádra.

Pro účely vytápění vlaku bývají trakční transformátory vybaveny pomocným vinutím.

Samotná regulace napětí probíhá u starších lokomotiv na primární straně transformátoru a je realizována přepínačem odboček a stykači umístěnými na tzv. stykačovém rámu.

Přepínač odboček je poháněn elektropneumatickým servomotorem.

Dále se v trakčním transformátoru nachází signalizační a blokovací zařízení a kompenzátor.

Oproti lokomotivám stejnosměrné trakce mají střídavé lokomotivy z měřicích přístrojů navíc ukazatel proudu na primárním vinutí trakčního transformátoru.

Chlazení transformátoru zajišťuje chladicí olej, obklopující plechy i obě vinutí transformátoru.

Vyžadovány jsou tedy i dobré izolační vlastnosti oleje.

Transformátory s regulací napětí na primární straně se také někdy označují jako transformátory s vysokonapěťovou regulací.

To znamená, že odbočky jsou přepínány přímo na vstupní straně transformátoru, kde je napětí 25 kV.

U novějších střídavých a u vícesystémových lokomotiv je použit trakční transformátor s pevným převodem.

Buchholzova ochrana je tvořena plynovým relé, které slouží k ochraně trakčních transformátorů před vnitřním poškozením, plynoucím z přeskoku na vinutí transformátoru.

Přeskok na vinutí se projevuje vznikem bubliny (vinutí transformátoru je ponořeno v olejové lázni).

Bublina plave nahoru a způsobí propad plováku.

Jedná se o elektrické zařízení, nezbytné na střídavých lokomotivech se stejnosměrnými motory, určené k usměrnění napětí z transformátoru.

Trakční usměrňovač je tedy řazen za transformátorem.

Rtuťový neboli ignitronový usměrňovač je dnešním pohledem zastaralé řešení, které se dnes vpodstatě již nepoužívá.

Důvodem je mohutnost a složitost tohoto zařízení.

Základem rtuťového usměrňovače je ignitron - rtuťový ventil.

Jedná se o usměrňovací výbojku v kovové baňce se rtuťovými parami a zapalovací elektrodou, tzv. ignitrem.

Hodnota napětí na výstupu z ignitronu se reguluje posouváním fáze zapalovacího impulzu.

Praktičtější a modernější konstrukcí jsou usměrňovače založené na vlastnostech polovodičů.

Obvykle se používají usměrňovače sestavené z diod, nejčastěji křemíkových.

Zde se využívá diodového jevu - zjednodušeně řečeno: dioda se v praxi chová jako ventil, propouštějící proud pouze v jednom (propustném) směru.

Využita je ovšem pouze kladná půlperioda, což není příliš praktické; proto se v technické praxi používají tzv. dvoucestné usměrňovače, na jejichž výstupu je pulzující napětí, které se vyhlazuje pomocí filtrů s tlumivkami a kondenzátory.

Vyhlazení ale není dokonalé; vzniká zvlněný proud,

Trakční motory určené pro napájení zvlněným proudem mají poněkud odlišnou konstrukci, než mají klasické stejnosměrné elektromotory na stejnosměrných lokomotivách.

To se ale týká i motorů např. lokomotivy ř. Popis GVD 2006/2007.

umístěny pod zvláštní odkaz na konci stránky.

Dnem 22. 12. ve stavu DKV České Budějovice.

230.102 po požáru - stalo se tak 20. 11.

Změna v TS 205 od 21. 1.

Do provozu se vrátily lokomotivy 230.034 (od 27. 1. 2007) a 230.102 (od 26. 1.

Dnem 4. 3. 230.073 v Brně skončila 1. 3. 2007 a 230.091 dne 7. 3. lokomotiva 230.009 je odstavena od 15. 2.

230.026 je odstavena od 27. 1. od 23. 3. 2007 po opravě opět provozní a 230.087 od 5. 2.

Upraveny oběhy v TS 209, platné již od 1. 1.

Dnem 17. 4. DKV Česká Třebová ke šrotaci.

K 31. 3. Změna v TS 205 od 1. 5.

Od 20. 4. dobu: lokomotiva 230.052 je od 2. 5. pojezdu; v Přerově na opravě EVY se od 9. 5. a od 29. 4.

Lokomotiva 230.026 je po opravě od 18. 5.

Ve stavu provozních strojů je od 24. 5.

K 10. 6. Lokomotiva 230.087 je od 11. 6.

17. 6. Od 7. 6. Dnem 18. 7. DKV České Budějovice.

Lokomotiva 230.108 je od 26. 7. 230.072 - čeká na opravu pojezdu; stalo se tak již 21. 6.

Na opravu pojezdu čeká od 23. 8. 230.104 od 15. 9. 2007 - čeká na náhradní díly (převodovka, dvojkolí).

Od 7. 10. Lokomotiva 230.108 je od 23. 8. provozní.

Obdobně je provozní lokomotiva 230.104, a sice od 29. 10. a 230.043 (od 8. 11. 2007), 230.034 a 230.102 (od 10. 10. (od 6. 11.

Cargo. Zde jsou zařazeny pod SOKV České Budějovice. (nejen) v okolí Brna budeme setkávat i nadále.

plzeňské Škodě. 240.1).

České dráhy v současné době provozují řady 230, 240 (vč. PJ Maloměřice.

Rok/výr. zrušena, čeká na fyzickou likvidaci; * výr. č. Budějovicích; * na jednom štítku by mělo být chybné výr. č. * výr. č. * výr. č. nasazovány na vedení vlaků nákladní dopravy.

Vysočině. přičemž od 21. 1. se k těmto výkonům přidala i vozba poštovního expresu.

30. 4. 2007, neboť od 1. 5. představující dvoudenní oběh lokomotiv ř. byla od 4. 3.

Rn, Vn, Pn, Mn).

trať 230 Havlíčkův Brod - Kutná Hora hl. vícenásobné řízení (tedy "2 x 230").

Lužnicí, od 1. 1. oběhy platné do 31. 12. oběhy platné od 1. 1.

Hory (a opačně).

trať 230 Havlíčkův Brod - Kutná Hora hl. 215.

Břeclavi. 216. Jihlávce.

provádí výkony na úseku Kutná Hora hl. n. úsek Břeclav - Brno (a od 10. 6. 230.057.

Autor snímku ze dne 26. 12. 230.094 veze R 271 u zastávky Pouzdřany dne 19. 8. 2007.

Autor snímku ing. lokomotiv ř. lokomotiv ř. V červnu roku 2006 uplynulo čtyřicet let od doby, kdy na koleje tehdejších ČSD vyjela první sériová střídavá lokomotiva, která nesla označení S 489.0, dnes řada 230.

Lokomotiva udivovala nejen laickou veřejnost svým velice zdařilým designem, který vytvořil známý průmyslový designér prof. Ing. Otakar Diblík.

Během uplynulých čtyřiceti let odvezly tyto velice spolehlivé stroje desítky milionů tun zboží, miliony cestujících a najezdily dohromady neméně málo kilometrů.

nebyly se střídavým napájecím systémem v tehdejší ČSR ještě žádné zkušenosti.

Proto byl pro elektrizaci tratí použit stejnosměrný systém o napětí 3000 V.

Do té doby byla v malé míře stejnosměrná elektrická trakce na území Československa provozována, ale napětí v troleji činilo 1500 V.

Jednalo se o pražský uzel a dvě tratě, z Tábora do Bechyně a z Certlova (pozdějšího Rybníka) do Lipna nad Vltavou.

V té době již u některých zahraničních železničních správ probíhala pomyslná soutěž mezi dvěma soustavami elektrické trakce - stejnosměrnou s různými hodnotami jmenovitého napětí a střídavou o průmyslovém kmitočtu 50 Hz.

Ekonomicky se rozebíral provoz obou systémů a porovnávaly se jejich výhody a nevýhody.

Jednofázová proudová soustava průmyslového kmitočtu se liší od ostatních systémem napájení.

Trakční proud není zapotřebí usměrňovat a trakční vedení může proto být po transformaci napájeno z veřejné energetické sítě.

Odstává tím dvojitá transformace z hladiny 110 kV, která je pro napájení měníren z této distribuční soustavy bezpodmínečná.

Vysokým napětím v trakčním vedení se snižují ztráty a stačí proto měděný vodič menšího průměru.

Tím se uspoří v porovnání se stejnosměrnou trakcí.

Kromě toho vznikaly úspory na provozních nákladech 9 - 11 % mimo jiné i úsporou elektrické energie při rozjezdech.

U stejnosměrných lokomotiv I. generace se při rozjezdu reguluje napětí na svorkách trakčního motoru rozjezdovými odpory, v nichž se energie mění na neužitečné teplo.

Naproti tomu u střídavých lokomotiv se od počátku vývoje počítalo s regulací pomocí autotransformátoru a dále s ignitronovými usměrňovači s pozdějším přechodem na polovodičovou techniku na bázi křemíku.

Ale řekněme si něco i o nevýhodách střídavého napájecího systému.

Obrázek nebo infografika: Schéma ochranného systému hnacího vozidla 230 transformátor

Dne 3. března 1968 došlo přímo v depu Brno-Maloměřice k nehodě, při níž se lokomotiva S 489.0077 ocitla v přesuvně.

lokomotiv stojících v hale z druhé strany.

pravděpodobnost poruch a nezanedbatelná byla i jejich vyšší pořizovací cena.

Další nevýhodou, která se však začala řešit až v nedávné době, je produkce vyšších harmonických (hlavně 3. a 5.), která je zapříčiněna použitím neřízených můstkových usměrňovačů a dále nesymetrické zatížení jednotlivých fází veřejné distribuční energetické sítě.

Díky produkci těchto harmonických musí být v trakčních transformovnách budováno poměrně nákladné zařízení na kompenzaci těchto nežádoucích složek střídavého napětí.

Toto negativum vedlo také k zákazu rekuperačního brzdění na střídavé napájecí soustavě, což bohužel jednofázový systém s průmyslovým kmitočtem znevýhodňuje oproti systému 15 kV, 16,7 Hz, který má většinou vlastní energetickou síť a lokomotivy tohoto systému není potom nutné vybavovat těžkými brzdovými odporníky.

Dalším velkým negativem v době neexistence dvouproudových vozidel byla nutnost vzniku stykové nebo přepínací stanice mezi oběma napájecími systémy.

U ČSD padla volba na vybudování stykové stanice, konkrétně v Kutné Hoře hlavním nádraží.

Zde bohužel docházelo k poměrně velkým zdržením zapříčiným přepřahem vozidel, při kterém musela vždy vypomáhat lokomotiva nezávislé trakce.

Styková stanice musela disponovat dostatečným množstvím kolejí dopravních, objízdných a odstavných na obou soustavách.

Kladla nároky na staniční posun a měla specifické uspořádání trakčního vedení.

I přes tyto okolnosti byl střídavý systém všeobecně považován za hospodárnější než stejnosměrný a byl v tehdejší době uznán jako perspektivní.

Proto rozhodlo ministerstvo dopravy na základě vládního usnesení č. 279 ze dne 8. dubna 1959, že se vybrané tratě budou elektrizovat jednofázovým střídavým proudem 25 kV, 50 Hz.

Konečné rozhodnutí o podobě a vývoji střídavé trakce padlo podle článku prof. Ing. Dr. Františka Jansy, DrSc., uveřejněného ve sborníku k 50. výročí výroby elektrických lokomotivit v plzeňské Škodovce v roce 1960.

Jako zkušební byla vybrána trať z Plzně do Horažďovic předměstí, kde vzápětí začaly elektrizační práce.

29. září 1961 byl zahájen elektrický provoz na zkušebním úseku z Plzně-Koterova do Blovic.

Tato trať sloužila především ke zkouškám lokomotiv pro cizí železniční správy (Bulharsko, SSSR).

Do Horažďovic předměstí dospěla elektrizace 7. 10. 1963.

s křemíkovými usměrňovači typu 39 E, které nesly označení E 479.001 a E 479.002, později přeznačené na S 479.001 a S 479.002.

Lokomotivy byly vyrobeny jako pokusný typ pro vyzkoušení celé řady nových elektrotechnických konstrukčních celků budoucích střídavých lokomotiv.

Za zmínku ještě stojí výroba dvou prototypů E 479.101 a E 479.102 (tovární typ 40 E), které měly být alternativou k předchozí řadě, ale místo křemíkových usměrňovačů měly použity ignitronové (rtuťové).

Definitivně poslední lokomotivou, pátou vyrobenou, která určila směr, jakým se výroba střídavých lokomotiv bude ubírat, byl šestinápravový stroj řady S 699.001, výrobního typu 32 E, jež opustil brány výrobního závodu v prosinci roku 1963.

Lokomotiva byla na tu dobu velmi neobvykle řešena.

Její skříň byla již vyrobena dle návrhu prof. Diblíka ze skelného laminátu.

The Czech text above is continued with a similarly dense historical and technical description of S489 class and related systems, including details about traction transformers, autotransformers, rectifiers, protection schemes, and historical development of AC electrification in Czechoslovakia.

tags: #hnaci #vozidlo #230 #transformator