KRKDPWP

Aktualny rekord prędkości pociągu TGV - 574,8 km/h

3 kwietnia 2007 r. pociąg TGV V150 na 191 km nowej linii dużej prędkości TGV Est z Paryża do Strasburga osiągnął prędkość 574,8 km/h. Tym samym został poprawiony poprzedni rekord świata należący do pociągu TGV Atlantique.

Plany

Pobicie nowego rekordu prędkości jest jednym z elementów programu, który został ogłoszony oficjalnie w czasie jazdy próbnej dla zaproszonych gości po linii TGV Est (18.12.2006 r.). Alstom Transport, koleje SNCF oraz zarząd francuskiej infrastruktur ej kolejowej RFF (Réseau Ferré de France) ogłosiły wtedy swój udział w programie badawczym pod tytułem: Excellence Française de la Très Grande Vitesse (Francuska doskonałość w budowie pociągów bardzo dużej prędkości). Ten wielki program, poparty przez francuskie Ministerstwo Transportu, dotyczy przygotowania przyszłej oferty podróży pociągami dużej prędkości, co ma umożliwić Francji utrzymanie światowego przodownictwa w tej dziedzinie. Partnerzy wyrazili chęć uczestniczenia w próbie pobicia dotychczasowego rekordu prędkości pociągu, którą zaplanowano na wiosnę 2007 r. Zebrani uznali, że obecnie istnieją możliwości ustanowienia nowego rekordu prędkości na poziomie 550 km/h, a próba może być podjęta na nowej linii TGV Est, przed jej oddaniem do normalnej eksploatacji. Budżet projektu zaplanowano na 28 mln euro, a jego sfinansowanie zostało podzielone przez Alstom (10 mln euro) oraz RFF i SNCF (po 9 mln euro).

Zespół TGV V150 Fot. A. Massel


Pociąg TGV V150

Do jazd testowych użyto zespołu o nazwie TGV V150, który 19.12.2006 r. opuścił zakłady Alstom w La Rochelle. Zespół zestawiono z dwóch wagonów silnikowych TGV POS i trzech wagonów doczepnych, piętrowych typu Duplex. Oznaczenie V150 pochodzi od prędkości 150 m/s (540 km/h), której osiągnięcie założono. Pociąg zestawiono w innej konfiguracji, niż standardowe zestawy TGV (dwie jednostki czołowe napędowe i 8 wagonów dla pasażerów), ale wykorzystano w niej typowe wagony z zestawów TGV POS i TGV Duplex. Jednostki napędowe do TGV POS o numerze 4402 (POS – Paris-Ost Frankreich – Süd Deutschland) zostały zaprojektowane do pociągów obsługujących sieć TGV Européen do Luksemburga, Niemiec i Szwajcarii. W stosunku do dotychczasowych jednostek napędowych zastosowano w nich następujące nowe rozwiązania:

  • silniki asynchroniczne (4×1200 kW najednostkę);
  • nowe moduły przekształtnikowe chłodzone wodą, oparte na tranzystorach IGBT3,3 kV;
  • każdy z silników jest zasilany własnym przekształtnikiem;
  • prędkość maksymalną zwiększono do 320 km/h.

Trzy wagony piętrowe zostały wykorzystane z seryjnego pociągu TGV Duplex nr 618:

  • R8 – skrajny wagon 2. klasy,
  • R1 – skrajny wagon 1. klasy
  • R4 – wagon środkowy barowy.

Zestaw TGV Atlantique 325, który ustanowił poprzedni rekord świata w 1990 r., także miał podobną konfigurację, ale zastosowano w nim wagony jednopokładowe. Zestaw TGV V150 wyposażono w dwa nowej generacji wózki napędowe, na których oparto wagony piętrowe. Nowe wózki będą zastosowane w nowej generacji pociągów dużej prędkości o nazwie AGV (Automotrice à Grande Vitesse). Zasadnicza różnica w konstrukcji zespołu AGV, w porównaniu z dotychczas budowanymi) pociągami TGV, polega na umieszczeniu zespołów napędowych w wózkach pod wagonami pasażerskimi zamiast, jak dotychczas, w dwóch jednostkach napędowych na końcach pociągu. Przy tej samej długości pociągu uzyskano w ten sposób więcej powierzchni dla pasażerów, z jednoczesną poprawą parametrów trakcyjnych.

Montaż wózka AGV Fot. Alstom

Moc znamiona napędu TGV V150 przy zasilaniu 25 kV wyniosła 12,4 MW. Podobnie podczas rekordowej jazdy TGV Atlantique w 1990 r. napięcie na odcinku testowym zostało zwiększone do 31 kV (w 1990 r. – 29,5 kV), a naciąg sieci zwiększony do 4 t. Zwiększenie napięcia umożliwiło zwiększenie mocy silników asynchronicznych jednostek napędowych z 1200 do 1950 kW, a synchronicznych pod wagonami piętrowymi z 700 do 1000 KW. W efekcie podczas rekordowej jazdy moc zespołu wynosiła 19,6 MW. W jednostkach napędowych monoblokowe koła o standardowej średnicy 920 mm wymieniono na koła o średnicy 1092 mm. Podobną wymianę zastosowano także podczas bicia rekordu w 1990 r.

Zestaw TGV V150 poddano także modyfikacjom dla zmniejszenia oporów aerodynamicznych. Zdjęto oba pantografy z przedniej jednostki napędowej (patrząc w kierunku jazdy podczas bicia rekordu) i jeden z tylnej jednostki. W miejsca po nich zamontowano osłony, zmniejszające opory powietrza podczas jazdy. W odstępy między wagonami wstawiono boczne osłony, zmniejszające przestrzeń między nimi. Obniżona została także dolna część czoła jednostek napędowych, aby zapobiec ewentualnemu uniesieniu się ich podczas jazdy. W środowym wagonie R4, na dolnym pokładzie, umieszczono aparaturę trakcyjną do zasilania dodatkowych silników trakcyjnych, umieszczonych w dwóch wózkach AGV. Zabudowano w nim także transformator o mocy 4 MW. Na górnym pokładzie umieszczono laboratorium pomiarowe. Bieżącej analizie były poddawane dane pochodzące z około 600 punktów pomiarowych. Długość zespołu TGV V150 wynosiła 100 m, jego masa 234 t, a w stanie służbowym – 268 t.

 

Wózek AGV z napędem silnikami synchronicznymi z magnesami trwałymi
Fot. J. Raczyński


Przejazdy testowe

Do przejazdów testowych wybrano odcinek linii, długości 140 km, między 270 a 130 km linii (kilometraż linii jest liczony od Paryża). Testy odbywały się od 270 km w kierunku Paryża po torze niewłaściwym (prawym). Profil linii na wybranym odcinku zasadniczo obniża się łagodnie w kierunku Paryża. Jako punkt wyjazdowy do testów wybrano okolice 264 km (PK264). Między 191 a 194 km (na wysokości Passavant-en Argonne, 210 km od Paryża) spadek wynosi 35‰ i właśnie na tym odcinku zaplanowano ustanowienie nowego rekordu.

Zespół TGV V150 obsługiwany był w nowo wybudowanej lokomotywowni Technicentre Est Européen. Na jazdy testowe zespół wyjeżdżał razem ze standardowym zestawem TGV-POS 4404, który pierwszy przejeżdżał odcinek testowy i osiągnął prędkość 380 km/h. Jazdy próbne rozpoczęto 15 stycznia 2007 r. Pierwsze jazdy prowadzono w trudnych warunkach. 7 lutego 2007 r. spadł śnieg, jednakże zdecydowano, że jazdy testowe tego dnia jednak się odbędą. Na 150 kilometrze trasy pociąg odbył tak zwaną jazdę „zakresową” z prędkością 320 km/h. Po osiągnięciu 250 kilometra odbyła się standardowa, 30-minutowa odprawa, po której wykonano pomiary najważniejszych parametrów. Osiągnięta prędkość była identyczna z osiągniętą na wcześniejszym odcinku. O godzinie 13 odbyła się druga jazda tego dnia. Po półtoragodzinnej odprawie pociąg rozpoczął ostateczną jazdę powrotną osiągając prędkość 459 km/h. 8 lutego 2007 r. prognozowano wiatr o średniej prędkości 30 km/h, z podmuchami dochodzącymi do 60 km/h. Pomimo tego pociąg wyruszył i wykonał pierwszą jazdę tego dnia. Program zdefiniowany po tym kursie za zgodą ekipy badawczej ustalał docelową prędkość na 470 km/h. Cel został osiągnięty na punkcie wyznaczającym 188 kilometr. Na koniec dnia wzmógł się wiatr. Sześciu pracowników obsługi pociągu, znajdujących się w jednym z wagonów, oraz 34 inżynierów, pracujących na 2 poziomach wagonu laboratoryjnego, przedłożyło raporty do kierownika odpowiedzialnego za testy. Wszyscy obecni chcieli zbadać zachowanie pociągu przy jeszcze większych prędkościach. Przy 490 km/h wszystkie ekrany kontrolne pokazywały zadowalające wyniki. Wobec tego podjęto decyzję o zwiększeniu prędkości, w wyniku czego osiągnięto maksimum, wynoszące 502 km/h – bariera została przekroczona. Zespół TGV V150 okazał się zdolny do ruchu przy bardzo dużych prędkościach z zachowaniem bezpieczeństwa, nawet w trudnych warunkach atmosferycznych. Założoną prędkość 150 m/s (V150), czyli 540 km/h, osiągnięto w kolejnym przejeździe. Odnotowano także znaczące rezerwy możliwości technicznych zespołu. 13 lutego 2007 r. padł nowy rekord prędkości wynoszący 553 km/h, który został odnotowany przez media, ale traktowano go jako nieoficjalny. W kolejnych próbach pobito go wielokrotnie 26 marca 2007 r. opublikowano datę oficjalnego pobicia rekordu prędkości. Ustalono ją na 3 kwietnia 2007 r., z możliwością przesunięcia na następne dwa dni w przypadku niekorzystnych warunków atmosferycznych. Zespół przemalowano według specjalnego, asymetrycznego, dynamicznego wzoru. Przed pobiciem rekordu pociąg V150 przejechał w ciągu 7 tygodni 3200 km i wykonał 40 przejazdów z prędkością powyżej 450 km/h.

Zespół TGV V150 w specjalnym malowaniu w lokomotywowni Technicentre Est Européen de Pantin-Bobigny w Paryżu, 26.03.2007 Fot. Laurent Charlier


Rekord prędkości

3 kwietnia 2007 r. o godzinie 7.00, zespół V150 wraz z pociągiem TGV POS 4404 wyjechał z lokomotywowni Technicentre Est Européen na dworzec Paris Gare de l’Est by zabrać gości honorowych. Następnie nastąpił przejazd do punktu startowego PK263,9. Odjazd nastąpił o godzinie 13.01. Po przejechaniu 2 km w ciągu 100 s pociąg osiągnął 160 km/h. Na PK260 nastąpiło odłączenie zasilania dla przejechania bezprądowo na nową sekcję zasilania i pantograf został opuszczony. Jego powtórne podniesienie nastąpiło minutę później i pomiary wykazały napięcie 31,2 kV przy poborze prądu 370 A. Następnie pociąg zaczął rozwijać pełną moc (osiągnął o godzinie 13.05). Przy pełnym przyspieszeniu zespół pobierał już 600 A, podczas gdy napięcie zmniejszyło się do zaledwie 26 kV, później zwiększając się do 29,9 kV. O 13.07 osiągnięto rekordową prędkość z marca 1955 r. (331 km/h), a minutę później, z lutego 1981 r. (380 km/h) przy poborze prądu 750 A i napięciu 29,8 kV. Po przekroczeniu granicy 494 km/h o prędkości zaczął decydować profil linii – moc zespołu osiągnęła graniczną wartość. Prędkość zaczęła oscylować wokół 490 km/h, by ponownie zwiększyć się do 500 km/h (kilkanaście sekund przed 13.11), potem, prawie po minucie oficjalnie pada rekord 515,3 km/h z 1990 r. Trzydzieści sekund później jest już 530 km/h i zespół przejeżdża przez rozjazdy stacji Mouse (213 km). O godzinie 13.12, cel V150 (540 km/h) został osiągnięty. Zespół pobierał wówczas 800 A przy napięciu 30 kV. O 13.13 i 15 s zostaje przekroczona bariera 570 km/h i prędkość dalej powoli się zwiększa, by osiągnąć 574,8 km/h. O godzinie 13.14 prędkość zaczyna się zmniejszać i pociąg rozpoczyna hamowanie. Temperatura tarcz hamulcowych przekraczała 650°C. Celem przejazdu było „570 + 5”, a więc zakończył się on pełnym sukcesem. Po godzinie 13.30 zespół wjechał na dworzec Champagne-Ardenne na 114 km. Zespół V150 prowadził maszynista Eric Pieczak. W następnym tygodniu odbyła się kolejna seria jazd pokazowych z prędkością powyżej 520 km/h. Podczas rekordowych jazd przetestowano własności aerodynamiczne pociągu, jego stabilność, własności dynamiczne wózków, nowego torowiska (nowy sposób mocowania szyn do podkładów) i współpracę pantografu z siecią trakcyjną, a także zachowanie samej sieci podczas jazdy pociągu z bardzo dużymi prędkościami, nowe wyposażenie elektryczne (transformatory, przekształtniki i silniki trakcyjne).

Trasa i profil rekordowego przejazdu Opr. J. Wesołowski


Wykres prędkości podczas rekordowego przejazdu, 3.04.2007


Więcej w artykule Jana Raczyńskiego...

Szukaj

Partnerzy

Aktualności

Od 26 maja 2012 roku włoski przewoźnik NTV zapowiedział rozbudowywanie swojej oferty przewozów pociągami dużych prędkości.

Więcej…

Technika

Równocześnie z serią 500, zamierzano opracować pociąg, który byłby sumą dotychczasowych doświadczeń uzyskanych podczas testów oraz normalnej eksploatacji jednostek już eksploatowa­nych.

Więcej…