+alt+ ") Nowe.focus() } //-->
    trwa ładowanie menu ...

Pod maską TGV

Na drodze pomiędzy pantografem, a silnikami TGV istnieje system elektroniczny którego zadaniem jest przetworzenie napięcia z trakcji (jednofazowa AC lub DC) na energię mechaniczną podawaną na koła. Zajmuje on całkiem sporo miejsca w lokomotywie.

Prześledzimy drogę przepływu energii od pantografu do kół na podstawie lokomotywy TGV Atlantique serii 24000. Lokomotywa TGV 24000 zasadniczo zawiera wiele nowoczesnych części elektrycznych powszechnie stosowanych także i w innych lokomotywach SNCF. Rysunek poniżej pokazuje przekrój lokomotywy 24000 z opisami wielu jej elementów. Pociąg zawiera dwie lokomotywy każda o mocy 4400 kW o wadze 68 ton.

Rysunek: B. Bayle (SNCF Direction du Matériel) in Revue Générale des Chemins de Fer.

Elementy trakcji

Pantografy GPU : GPU oznacza Grand Plongeur Unique (duży, pojedynczy przepychacz). Pantograf GPU został specjalnie zaprojektowany dla pociągów TGV, zawiera część cierną która pracuje jak tłumik hydrauliczny o krótkim skoku tak aby utrzymać właściwy docisk do przewodu jezdnego i jednocześnie zredukować podskoki do minimum. Nacisk na przewód jezdny wynosi około 70 N.

Główny transformator : jednofazowy 25/1.5 kV 50Hz. Transformator jest jednym z najcięższych elementów, waży około 8 ton. Umieszczony jest w dolnej części lokomotywy w kadzi obłożonej wentylatorami I wypełnionej olejem którego krążenie wymuszają pompy.

Prostownik : Jako element prostowniczy wykorzystuje się mostek tyrystorowy który daje napięcie 1500V DC. Zastosowanie tyrystorów (sterowanych zaworów elektronicznych) zamiast diod prostowniczych daje możliwość regulacji napięcia wyjściowego. Są dwa tyrystorowe mostki prostownicze, jeden na parę silników. Istnieją dwa niezależne obwody na każdą z dwóch lokomotyw w celu uzyskania większej niezawodności. W większości nowoczesnych lokomotyw używa się napędy tyrystorowe. Zastosowanie tyrystorów - elektronicznych zaworów - zrewolucjonizowało technikę napędów elektrycznych ze względu na duże możliwości regulacji mocy oddawanej do silnika.

Obwód prądu stałego: składa się z wyłączników obwodu DC (dwa z nich pracują w tandemie) główny kondensator filtrujący który wygładza napięcie 1500V DC.

Inwenter : Napięcie stałe zamieniane jest przy pomocy systemu komputerowego na 3-fazowe napięcie przemienne. Inwentery - falowniki zbudowane są na tyrystorach. Na każdy wagon przypada dwa invertery / silniki. Energoelektronika powiązana jest z wagonem tworząc blok silnika lub też blok mocy. W lokomotywie zainstalowane są dwa takie bloki. Jeśli jeden z nich się uszkodzi następuje automatyczna izolacja go od obwodu pracującego. Mechanik może załączyć go ponownie ale tylko raz. Ponowne załączenie jest dalej nie możliwe. W praktyce nie jest to problem ponieważ można kontynuować jazdę na trzech pozostałych blokach (TGV ma dwie lokomotywy na obu końcach składu).

Synchroniczne silniki prądu przemiennego : Prędkość obrotowa silnika uzależniona jest częstotliwości napięcia zasilania. Zastosowanie lekkich silników (każdy silnik waży 1460 kg ) umożliwia rozwijanie prędkości ponad 300 km/h, oraz wyjątkową stabilność składu. Silniki umieszczone są pomiędzy wózkami, na poziomie osi. Każdy silnik może rozwinąć moc 1100 kW i maksymalnej prędkości obrotowej 4000 obr/min.

Mechaniczne przeniesienie napędu : wał silnika podłączony jest do przekładni za pomocą kardana.

Rysunek wózka TGV typu: Y230    
Schemat transmisji napędu TGV


Czujniki w sposób ciągły porównują prędkość silnika z prędkością osi. Rozbieżność pomiędzy prędkością zmierzoną wskazuje na awarię awarie wału napędowego i jest sygnalizowana w kabinie mechanika. Jeśli wał napędowy wpada w niebezpieczne wibracje uruchamiany jest system hamulcowy i pociąg jest zatrzymywany.

Inne elementy

Hamowanie za pomocą oporników nastawczych : to wielkie chłodzone rezystory zlokalizowane na dachu jednostki służą do rozpraszania mocy powstałej w wyniku hamowania. Znane także pod nazwą hamulce dynamiczne używane przy dużych prędkościach wraz z konwencjonalnymi hamulcami przy kołach. Mogą one pochłonąć prawie połowę energii podczas zatrzymywania pociągu przy pełnej prędkości. Są dwa zestawy oporników nastawczych jeden na jeden blok mocy. Dobór rezystancji uzależniony jest od zamierzonego efektu hamowania.

Blok pneumatyki i hamulce w kołach : główny kompresor używany jest do napełniania zbiornika sprężonego powietrza który służy do zasilania systemu hamulcowego. Zbiornik ten umiejscowiony jest pod ramą jednostki. Tak jak w wielu pociągach pasażerskich używane są dwa obwody sprężonego powietrza. Pierwszy główny o ciśnieniu 8 - 9 atm zasila cały czas zbiorniki w każdym wagonie w pociągu. Drugi pomocniczy reguluje poziom ciśnienia-hamowania od 3.5 do 5 atmosfer.

Pomocnicze napięcie zasilania : otrzymywane jest z konwertera. HEP (hotel power) to napięcie 380V 50Hz, oświetlenie wnętrz napięciem 72V DC. Konwerter zasila także kilka innych elementów lokomotywy : pompy oleju w kadzi transformatora i wentylatory chłodzące, wentylatory chłodzące oporników nastawczych hamowania dynamicznego, wentylatory chłodzące tyrystory itp.

Automatyczne sprzęgi : typu Scharfenberg umożliwiają pneumatyczne i elektryczne połączenie pociągów bez zewnętrznej pomocy. Umożliwiają połączenie pociągów TGV nos w nos do jazdy normalnej (nawet do jazdy przy dużych prędkościach) oraz holowania. Gdy nie są używane zakrywają je osłony uformowane jako koniec nosa.

Blok amortyzatora uderzeń : cienka aluminiowa osłona o konstrukcji plastra miodu - pochłania energię i chroni kabinę przed uderzeniami podczas uderzenia dużych obiektów.

Rama : wykonana z wytrzymałej na naprężenia stali o sztywnej konstrukcji która w przypadku wykolejenia dobrze absorbuje energię

Anteny sygnalizacji : zamontowane pod przednią osłoną powietrzną, dwie anteny czytają TVM 300 (i najnowszy TVM 430) informacje sygnalizacji kabinowej z szyn, następnie informacja przekazywana jest do komputera centralnego i dalej podawana jest do kabiny mechanika.

Komputer pokładowy : zarządza wszystkimi systemami. Pomaga diagnozować awarie i usterki oraz może tworzyć raporty z pracy zarządzanych urządzeń i podawać je dalej droga radiową do warsztatu przed jego przybyciem. Obecne oprogramowanie komputera

TGV Atlantique jest znacznie doskonalsze I stabilniejsze niż stosowane w starszych wersjach.

Wagony TGV


Przekrój wagonu TGV
(by B. Bayle)

Lokomotywa TGV nie jest jedynym miejscem gdzie można znaleźć interesujące urządzenia. Powyższy przekrój to potwierdza. Jest on już nieaktualny ponieważ zmieniono konstrukcje zawieszenia. Główne zmiany polegały na zmianie tłumika drgań ze sprężynowego na pneumatyczny

Wózek TGV z widocznymi    
tłumikami

Przetłumaczono na podstawie tekstu Clem Tillier pochodzącego z TGVweb