Arhiva za tag željeznica

Ravno, ravno…

Vožnja ravno zaista zna biti naporna - nakon nekog vremena dobiva se osjećaj stajanja, gdje brzina od 10, 20, 100, 200 ili 400 metara, kilometara, milja na sat postaje nebitna.

Najduži ravni dio pruge na svijetu

Dio pruge Trans-Australian Railway jest najduža ravna pruga na svijetu, tj. najduža ravna dionica. Taj je dio dugačak impresivnih 477 (478) km. Vozaču lokomotive na toj dionici sintagma “sve mi je ravno” predstavlja jedno sasvim novo značenje.

Video donosi djelić toga kako izgleda vožnja tom dionicom…

“Zelena” lokomotiva

Na naslovnici portala net.hr osvanuo je članak o ekološki prihvatljivijoj lokomotivi koja je u fazi razvoja u General Electricu (tvrtka koju je Jack Welch prometnuo u jednu od 5 najjačih svjetskih kompanija i koju trenutno vodi Jeff Immelt, Welchov nasljednik).

Ova lokomotiva specifična je po tom što će energiju kočenja, umjesto mahom u toplinsku energiju, koristiti za punjenje akumulatora (koji nisu na bazi olova) iz čijeg će se potencijala moći izvući 2000 konjskih snaga (što je oko 1,47 MW (megavata)) iz 6 lokomotivinih elektromotora (više u službenom promo-materijalu). Kako je polazna lokomotiva dizel-električna, odnosno ima dizelski motor koji pogoni generator koji proizvodi struju za elektromotore, nije teško zaključiti kako bi se spomenutim baterijama znatno uštedjelo na gorivu i kako bi se smanjio štetan ispuh motora. Ova hibridna lokomotiva bazirana je na dizelskom motoru koji proizvodi 4400 konjskih snaga (odnosno 3,23 MW koji u nešto manjoj količini dolaze do elektromotora zbog gubitaka prijenosa).

Koliko je razumljivo iz promo-materijala, lokomotiva bi u slučaju punih akumulatora trebala imati 6400 konjskih snaga (odnosno 4,7 MW), koji bi se mogli iskoristiti za vuču kompozicije mase 1000 tona (što je vrlo ozbiljna kompozicija; to je 40ak kamion-cisterni s gorivom) brzinom od otprilike 150 km/h, što je izvrsna brzina za toliku masu. Sama hibridna lokomotiva nije prelagana i za svoju konfiguraciju od 6 pogonskih osovina - naime, masa joj je 207 tona, što daje opterećenje od 34,5 tona po osovini - u Europi, primjerice, dozvoljeno opterećenje po osovini od 22,5 tona (ne znam točan standard, ali to sam strogo zapamtio na faksu), što znači da je maksimalna masa četveroosovinske lokomotive 90 tona, a šestosovinske 135 tona - dakle, navedeni hibrid u Europi ne bi mogao prometovati na velikoj većini pruga. Šestosovinska lokomotiva omogućuje ugradnju veće snage, no ima lošije dinamičke karakteristike (kretanje kroz zavoj, vijuganje).

Lokomotiva je vrlo ozbiljan proizvod i u SAD je na valu jeftinog goriva posljednjih pedesetak godina nastala ogromna željeznička mreža po kojoj prometuju velikom većinom dizel-električne lokomotive. Zato je i razumljivo što vlada zainteresiranost za hibridna vozila, jer je nafta sve skuplja, a i eko-norme su sve strože. Zaustavljanje ovakve lokomotive koja vuče kompoziciju od 1000 tona sa brzine od 130 km/h proizvodi gotovo nestvarnu količinu topline stvorenu kočenjem.

Primjerice, energija (i to kinetička) koju kompozicija ima pri brzini od 130 km/h jest 786 487 235 J (džula) što je gotovo 220 MWh (megavatsati). Kočenjem se sva ta energija nepovratno izgubi (ukoliko motori ne rade u generatorskom režimu). Ukoliko je godišnja potrošnja po stanovniku nekih 3000 kWh (kilovatsati) godišnje (ovo je blisko za Hrvatsku, nije najtočnije, ali broj je zaista tu negdje), jedno zaustavljanje ove lokomotive rasipa energiju koju bi moglo iskoristiti 70 ljudi u godinu dana, što je gotovo 20 kućanstava. Ovi brojevi su čisto kako bi se stekao osjećaj koliko je bitno biti racionalan u željezničkom prometu.

Naravno, ovo nije prvi pokušaj iskorištavanja kočne energije, jer se i prije kroz generatorski režim rada elektromotora vraćala energija u mrežu, no to je ponešto problematično sa stajališta elektrotehnike (da ne idem u detalje u područje gdje nisam najpotkovaniji ;-) ).

Par crtica o željeznicama…

Ne treba biti previše upućen kako bi se izveo zaključak da je željeznički promet jedan od najefikasnijih i najbržih načina prijevoza; primjerice, električna lokomotiva snage 4 MW po prilici može vući 1000 tona tereta brzinom od 100 km/h s više i nego zadovoljavajućim ubrzanjem (što na putu od primjerice 300-400 km gotovo i nije bitno). Kako je promet na pošteno izgrađenoj i optimiranoj željeznici praktično bez prekida i velikih kašnjenja (izuzmu li se štrajkovi i prekidi prometa zbog “viših sila”), usporedba s nekom drugom vrstom prijevoza uopće ne dolazi u obzir.

Logistički, mogućnost dovoženja veće količine robe ili ljudi na jedno mjesto iz točke A u točku B preko samo jednog prometnog pravca praktično je optimalno rješenje. Uzme li se u obzir kako putnički vlak može ići više od 200 km/h u prosjeku (što bi u Hrvatskoj s cestovnim prometalom bilo potpuno ilegalno), gotovo su nestvarne mogućnosti transfera ljudi na, primjerice, ruti od Zagreba do Splita.

U PlanuB spomenuto je kako je moguća prosječna brzina od Zagreba do Splita 150 km/h - nažalost, to nije tako jednostavno zato što navedena pruga ne može podnijeti brzine veće od 140 km/h, a jedini komad pruge u Hrvatskoj koji trpi brzine do 160 km/h nalazi se između Zagreba i Slavonskog Broda i to ne na cijeloj ruti.

Kako u Hrvatskoj stanje željeznica stagnira već godinama (izuzimam najave o ravničarskoj pruzi i polaganoj modernizaciji HŽ-a), a nova pruga se nije sagradila više od 20 godina, gotovo smo idealni za povlačenje novih pravaca. Kako se pametnom gradnjom pruge može puno toga postići (primjerice, optimirana snaga vučnog vozila u kompoziciji).

Jedan od najpametnijih primjera jest onaj Francuza prilikom gradnje čuvene linije za promet TGV-a na relaciji Paris-Lyon-Marseille (poznat kao Sud-Est, tu su TGV-i narančaste boje) - naime, kako je taj potez prilično zemljopisno zahtjevan (usponi, klanci, rijeke) netko se dobro dosjetio kako bi mogao napraviti prugu čiji profil nema samo jedan dugačak uspon, pa onda pad, već je puna kratkih uspona i padova od po 35 umjesto 8 promila (35 je za vlakove maksimalno dozvoljen uspon, slika za bolje objašnjenje). Tako se kompozicija uspne na “vrh” uspona, te nakon toga više ne koristi punu snagu motora, već iskorištava potencijal pada koji se koristi za uspon na slijedeći vrh. Dužina uspona, odnosno položaji “vrhova” određeni su tako da brzina ne pada ispod 250 km/h (naravno, ukolimo se vlak ne zaustavlja svaki kilometar, no onda je bespredmetno raspravljati o vlakovima velikih brzina ili high speed trains), pa se tako kompoziciju nikada ne mora pretjerano kočiti na nizbrdici, niti njene motore pretjerano opterećivati na uzbrdici. Time su izbjegnute gradnje velikih mostova i tunela, a nije se puno izgubilo na brzini; obzirom na to da kilometar pruge za TGV košta kao i km autoceste, nije teško zaključiti o uštedi. Postoji i proračun kojim se sve to može pokazati, a zaključci bi bili istovjetni ovim napisanima, pa ne bih ulazio u to.