ISTORICUL RAMELOR AUTOMOTOR

[zofei.2006]

                                            ISTORICUL RAMELOR AUTOMOTOR

In perioada 1995-1999 au aparut trenurile de mare viteza, care in Franta circulau cu 300 km/h, in Germania cu 280 km/h, in Italia cu 300 km/h, iar in Japonia cu 260 km/h.

In Romania, in anul 1936, pentru a se atinge o viteza de peste 100 km/h, care sa depaseasca performantele locomotivelor cu aburi, pe atunci atotstapanitoare pe caile ferate europene, inventivul inginerNicolae Malaxaa realizat pentru CFR un vagon automotor pe doua boghiuri (unul motor si altul purtator), cu motor Diesel Ganz, cu puterea de 220 CP, seria 750.
In 1938, acelasi Malaxa, impreuna cu inginerul Henry Holbana cuplat doua vagoane, formand rama automotoare Diesel de 440 CP si viteza de 110 km/h, seria 1000, tot pentru CFR. Aceste realizari ale specialistilor romani au atras atentia feroviarilor din Europa, mai ales dupa Ceferiada din 1938.
Dupa cel de Al Doilea Razboi Mondial, caile ferate europene au fost refacute si tot atunci a inceput realizarea de rame automotor Diesel cu puteri mai mari de 450-600 CP/motor, avand patru-sase vagoane pe rama; cum era, de exemplu, celebra Sageata Albastra, la noi.
In tara noastra, automotoarele realizate in perioada interbelica au fost si ele reactivate si circulau pe diferite directii: Cluj, Iasi si Galati. La propunerea directorului Regionalei CF Iasi, Ion Nicolescu,ca prin cuplarea a doua rame automotoare acestea sa circule impreuna de la Bucuresti la Pascani si apoi, dupa decuplare, fiecare rama sa circule separat - una spre Suceava si alta spre Iasi, specialistii Depoului de Automotoare Bucuresti, inginerii Ion Cudalbu si  Traian Zvoristeanu,au realizat, in 1959, o "cupla cu 16 contacte" - ca o rozeta care se infigea in fiecare capat al vagonului, la mijlocul partii frontale, facand astfel legatura dintre cele doua rame automotoare, cu o putere totala de 880 CP, pastrand si cupla Scharfenberg dintre vagoane.
Intrucat cerintele de transport feroviar cresteau continuu in acea perioada, celor patru vagoane automotor li s-a mai adaugat unul; cand acesta nu era disponibil, se adauga o rama compusa din doua vagoane, garniturile totalizand astfel sase vagoane (insa locurile se vindeau numai pentru cinci vagoane). Observand aceasta stare de lucruri neeconomica, inginerul Dumitru Ciocoreanu  a propus, in anul 1966 - iar DTV a aprobat -, ca, mentinand cuplele Scharfenberg la fiecare rama si doua cuple cu 16 contacte intre ramele 1 si 2 si intre ramele 3 si 4, sa se realizeze un tren compus din opt vagoane, astfel ca intre ramele 2 si 3 exista un fir de comunicare. Pornirea trenului de opt vagoane (fiecare post avand in conducere patru vagoane, respectiv doua rame automotoare) avea loc in urma a doua semnale sonore de la postul 1 catre postul 5, iar scoaterea din tractiune a motoarelor de 220 CP se semnaliza printr-un singur sunet, tot de la postul 1 catre postul 5, dupa care incepea franarea. Astfel a aparut in mersul de tren 1967/1968 o garnitura avand rang de accelerat ce satisfacea pe timp de zi nevoile de transport catre toate centrele urbane importante din Moldova. Astfel:
-prin decuplarea de la tren in statia de oprire Marasesti, un cuplu de doua vagoane, cu un mecanic si un ajutor, circula spre Iasi, urmand ruta Tecuci - Barlad - Vaslui - Iasi;
-un alt cuplu de doua vagoane, cu personal identic cu primul, circula, via Ghimes, pana la Ciceu, prin decuplarea de la tren in statia de oprire Adjud;
-un cuplu de doua vagoane, cu personal identic, circula catre Bicaz, prin decuplarea de la tren in statia de oprire Bacau, via Buhusi - Piatra Neamt - Bicaz;
-un cuplu de doua vagoane, cu personal identic, circula pana la Suceava, via Roman - Pascani - Dolhasca.
In anul 1969, cand s-a terminat electrificarea caii ferate Ploiesti - Bucuresti, conducerea ministerului a hotarat ca pe fiecare magistrala feroviara sa circule cate un tren rapid clasic, iar in statia Ploiesti Sud se facea schimbarea locomotivelor pentru Moldova.
In Europa, ideea folosirii ramelor automotor Diesel a "prins" foarte rapid. Astfel, in Franta au aparut celebrele TEE - rame de mare viteza
(200 km/h), cu motoare de puteri mult mai mari, puse in ambele capete ale trenului; in Anglia, trenul HST, cu un vagon motor situat la mijloc, iar in Germania s-au realizat rame automotor de patru-opt vagoane, tot in sistemul TEE, folosite mai ales pe liniile neelectrificate.
In Danemarca, se folosesc ramele cu trei vagoane Contess 55, cu motoare orizontale, multiple, ce trec peste podurile noi Great Belt si Oresund, spre Suedia. Firma Siemens a realizat, de asemenea, ramele Desiro, cu doua vagoane de 275 kW, si ICE - TD, cu patru vagoane inclinabile de 550 kW, mai aerodinamic, care circula intre München si Zürich, prin Kempten - Lindau - St. Margret.
Daca in Europa s-a ajuns cu aceste rame automotoare Diesel la o viteza de 200 km/h, inventivitatea Japoniei a realizat trenul rapid Shinkansen, tot cu 200 km/h, dar electric, revolutionand lumea.
Ramele electrice automotoare se impart in doua categorii:
otrenuri cu locomotive electrice carenate in capete;
otrenuri automotoare electrice care au ansamblurile motoare montate sub podelele vagoanelor.

Situatia generala privind ansamblul infrastructurii si al materialului rulant (locomotive si trailere/vagoane)

La aceste trenuri trebuie avute in vedere conditiile de performante tehnice care se impun in raport cu trei criterii principale: viteza garniturilor, siguranta centralizata a traficului si confortul calatorilor. In perioada 1990-1996, pe caile ferate vest-europene au aparut trenurile cu locomotive electrice carenate in capete, care au necesitat urmatoarele:
a) asigurarea unor linii cat mai stabile si cat mai drepte, precum cele din Franta de pe tronsonul Paris (Gare de Lyon) - Lyon (Part Dieu), sau din Italia, Diretissima, intre Roma si Florenta (amplasata pe piloni), sau adaptarea liniei existente, ca in Germania, intre Köln - Frankfurt/Main si München - Wurzburg - Fulda - Hanovra - Hamburg, ori in Japonia Centrala, intre Tokyo - Nagoia - Osaka - Kobe;
b) administratiile feroviare trebuie sa asigure acestor trenuri o infrastructura deosebita ca intretinere, care sa permita circulatia cu viteze foarte mari, cu o raza de inscriere in curbe largi, insotite de racordari parabolice si suprainaltari adecvate, inclusiv schimbatoare de cale pentru viteza minima de 180 km/h;
c) se exclud trecerile la nivel ale caii ferate de foarte mare viteza cu alte cai ferate, principale sau secundare, chiar daca se folosesc instalatii electrice moderne existente in cale pentru siguranta circulatiei trenurilor;
d) orice intalnire cu autostrazi, sosele sau drumuri de pe parcurs va fi denivelata, superior sau inferior;
e) linia de contact purtatoare de curent de inalt voltaj va fi astfel realizata incat sa inlature total deranjamentele, pe orice timp;
f) un tren de foarte mare viteza trebuie sa aiba o dotare tehnologica moderna, cat mai sigura in exploatare si usor de intretinut, astfel incat intre doua deplasari ale trenului sa se poata realiza revizii amanuntite, pe canale speciale, care vor cuprinde trenul pe toata lungimea sa, pentru evitarea oricarei defectiuni tehnice, mai ales in timpul mersului cu maximum de viteza;
g) boghiurile materialului rulant vor fi radiale si de mare performanta, pentru usurarea inscrierii in curbe si asigurarea unui mers lin in aliniament, la care se mai adauga inclinarea de opt grade a trailerelor, insotite de frana magnetica de cale si de frana moderna pe discuri;
h) la aceste trenuri de foarte mare viteza trebuie avut in vedere ca orice defectiune la un trailer, vagon sau locomotiva, daca este majora, scoate din circulatie intregul tren, ceea ce reprezinta un handicap fata de trenurile obisnuite, unde o defectiune la un vagon conduce doar la scoaterea sa din cuprinsul trenului respectiv si inlocuirea lui in prima statie, daca este posibil; in cazul defectarii locomotivei la trenurile obisnuite, aceasta se inlocuieste cu alta, chiar daca a doua locomotiva nu are performantele celei initiale, insa se intarzie trenul.
Defectiunea aparuta la o locomotiva a ramei de foarte mare viteza nu conduce la scoaterea acesteia din cuprinsul trenului pentru reparatii (acestea efectuandu-se doar in unitatile specializate), sarcina deplasarii intregii rame fiind preluata de locomotiva a doua, dar se diminueaza mult performantele trenului, prejudiciind prin intarzieri circulatia altor trenuri de pe acea magistrala feroviara si perturband planul de trafic al acestor tipuri de trenuri, care sunt monitorizate de un dispecer central de comanda de pe magistrala feroviara respectiva. Acelasi lucru este valabil si in cazul defectarii oricarei instalatii fixe din acest sistem.

Trenuri cu locomotive electrice carenate in capete

In anul 1981, Franta realiza, cu o rama electrica, automotoare cu cinci vehicule in tren, cu viteza de 381 km/h, in noul sistem, de curent alternativ de 25 kV-50 Hz.
In anul 1985, Anglia realiza si ea, tot cu o rama electrica, automotoare cu opt vehicule in tren, cu viteza de 200 km/h, in acelasi tip de curent, de
25 kV-50 Hz.
In 1989, si Suedia realiza, cu o rama electrica, automotoare (X-2000), avand sase vehicule in tren si viteza de 210 km/h, insa in curent alternativ de 15 kV-16,7 Hz.
In anul 1990, Germania a proiectat si a realizat o rama electrica automotoare ICE-1, cu 14 vehicule, cu viteza de 280 km/h, in curent alternativ de 15 kV-16,7 Hz. In 1995, si Italia a proiectat si a realizat o rama electrica, ETR - 500, cu zece vehicule, cu viteza de 300 km/h, dar in curent continuu de 3 kV.
La toate aceste trenuri exista cate o locomotiva carenata in fiecare capat de tren, ce le mareste puterea si viteza, cu exceptia trenului suedez, care are o singura locomotiva, iar ultimul vagon (trailerul) are cabina de conducere. Trenul fara locomotiva, inclinat la 8º, pentru inscrierea mai usoara in curbe, este folosit atat in Suedia, cat si de compania Amtrak, din Statele Unite, unde circula in doua seturi cuplate.
In ceea ce priveste sistemul de sprijinire a trailerelor (vagoanelor) pe boghiuri, in Franta s-a adoptat sistemul de tren tubular - de exemplu, la TGV -, astfel ca numai in capetele trenului, unde se afla locomotivele carenate aerodinamic, si la inceputul primului trailer exista trei boghiuri motoare separate (doua sub locomotiva si unul sub primul vagon), iar intre trailere, boghiuri purtatoare, pe care este asezat cate un capat de trailer de fiecare parte a lor, care in caz de deraiere nu fug de sub cele doua capete de trailer, mentinandu-se pe linie datorita constructiei speciale, flexibila.
Acest sistem constructiv s-a aplicat si in Anglia, la ramele electrice moderne, insa acestea difera constructiv in functie de furnizor. In Germania, Suedia, Elvetia si Italia sprijinirea cutiei vagonului (trailerului) se face pe doua boghiuri, ca la trenurile clasice.
Deci putem spune ca avem de a face cu doua "scoli" de rame electrice automotoare de foarte mare viteza: cea franco-britanica si cea germano-suedeza. Sistemul franco-britanic de sprijinire a trailerelor pe boghiuri se foloseste si in Spania, la TGV Euromedia, si in Koreea de Sud, ale carei rame electrice sunt furnizate de firma franceza Alstom.

Franta (TGV)

In baza noilor tehnologii ale materialului rulant pentru curent alternativ de 25 kV-50 Hz si in urma realizarii unei linii corespunzatoare acestuia, in lungime de 514 km, intre Paris (Gare de Lyon) si Lyon (Part Dieu), s-a lansat, in anul 1985, trenul TGV Sud-Est, ale carui motoare de tractiune sincrone erau reglate cu tiristori GTO, tren compus din 10 vehicule - dintre care doua locomotive, cate una in fiecare capat, si opt trailere -, care a circulat atunci cu 270 km/h viteza comerciala.
In anul 1990 se lansa trenul de viteza mare Atlantic, cu motoare de tractiune asincrone, tot cu tiristori GTO, compus din 12 vehicule si cu viteza de 300 km/h. La teste, acest tip de vehicul, compus din doua locomotive, in capete, si trei trailere, a atins viteza de 515,3 km/h (320 mile/h), stabilind un nou record mondial feroviar.
In 1994, o data cu inaugurarea Tunelului Manecii, care face legatura feroviara intre Franta si Anglia, apare TGV Eurostar (care circula la Lille Europe), tot cu doua locomotive in capete, cu motoare de tractiune asincrone, cu 18 vehicule. Viteza acestuia este de 300 km/h in Franta, pe distanta Paris Nord - Lille Europe - Calais, prin tunel se reduce la 160 km/h, iar in Anglia, scade la 100 km/h, pana in 2004, cand aici se va da in exploatare tronsonul feroviar de mare viteza Folkestone - Ashford - London Waterloo (sau London St. Pancras), pentru circulatia spre nordul tarii.
1995 este anul aparitiei trenurilor TGV Thallys, realizate cu noile tehnologii, compuse din 10 vehicule, care circula intre Paris Nord - Lille Flanders, Bruxelles, Kohn si, in viitor, Amsterdam. Pentru deservirea Aeroportului International Charles de Gaulle, de langa Paris, bazandu-se pe noile tehnologii, francezii au realizat trenul TGV Retea, compus din 10 vehicule, care circula intre Lille Flanders - Paris (Charles de Gaulle) - Lyon (Part Dieu) - Marseille - Nice.
In 1999, trenurile de mare viteza din sud-estul Frantei sunt retrase pentru renovari si modernizari care sa asigure marirea vitezei lor de circulatie de la 270 km/h la 300 km/h, stabilita de SNCF ca viteza maxima pentru TGV-uri.
In anul 2000, bazat pe noile tehnologii, apare trenul de mare viteza Duplex, care are opt trailere etajate si doua locomotive, atingand viteza de
300 km/h, tren la care s-a marit numarul de locuri pentru calatori (350) intrucat circula pe cel mai solicitat tronson, Paris - Lyon (Part Dieu) - Lyon (Perache).
In anul in curs, tot in Franta urmeaza sa apara TGV Est European, cu 10 vehicule, folosind tehnologie noua IGBT pentru reglajul motoarelor de tractiune, in locul tiristorilor GTO, si locomotive bicurent (de 15 kV-16,7 Hz si 25 kV-50 Hz). Acest tren va circula tot cu viteza de 300 km/h, de la Paris Est, pe langa Metz, spre Strasbourg si apoi in Germania, spre Stutgart, si Elvetia, spre Basel.
Pentru viitor, sunt avute in vedere realizarea unei linii intercalate intre Port Bou - Barcelona si electrificarea in curent de 25 kV-50 Hz pentru circulatia trenului de mare viteza Meditéranée, pe ruta Paris - Lyon - Nimes - Port Bou - Barcelona, in prima etapa. O alta ruta a acestui tren este Paris - Lyon - Culoz - Grenoble - Modane (prin noul tunel spre Italia) catre Torino - Milano.
Toate aceste seturi de TGV-uri de acelasi fel se pot cupla cate doua, formand un tren de calatori de 20-24 vehicule/tren.

Germania (ICE)

In aceasta tara, creatorii de tehnologii noi, moderne, din sectorul materialului rulant (motor si tractat) si constructorii de linii adaptate la viteze foarte mari folosind curentul alternativ de 15 kV-16,7 Hz au realizat mai multe rame electrice automotoare dotate cu motoare de tractiune asincrone si tiristori GTO, dupa cum urmeaza:
a) ICE - 1 - de 9.600 kW, cu 14 vehicule si doua locomotive carenate aerodinamic, BoBo, in capete, pentru viteza de 280 km/h;
b) ICE - 2 - de 4.800 kW, cu sapte vehicule, tot pentru viteza de 280 km/h.
Aceste trenuri de mare capacitate circula intre marile orase din Germania, de la nord la sud si de la est la vest, dar si spre Austria - in special din München, spre Innsbruck sau spre Salzburg -, iar unul dintre aceste trenuri circula de la Wien West, ca tren de zi, direct la Hamburg, prin Passau.
Austria nu are nevoie de un parc de mare viteza, deoarece la acest capitol coopereaza cu Germania; pe baza unei conventii intre ÖBB si DB, in aceasta tara mai circula o pereche de trenuri ICE, la intern, intre Wien West si Innsbruck, pe 572 km.

Suedia

In 1990, in aceasta tara scandinava a fost realizat trenul X-2000 - compus din sase vehicule, o locomotiva de 4.000 kW, cu motoare de tractiune asincrone, reglate cu ajutorul tiristorilor GTO, plus cinci vagoane inclinabile la 8º, cu boghiuri radiale si cu post de conducere la ultimul vagon. Acest tren este exploatat la viteza de 200 km/h si asigura legaturile feroviare directe intre marile orase ale Suediei, folosind curent alternativ de 15 kV-16,7 Hz.
In plus, in viitor, cu aceste trenuri urmeaza sa se realizeze circulatia pe asa-numitul Triunghi Nordic, care va lega Copenhaga, prin Malmö, cu Stockholm, apoi orasele Stockholm si Oslo si, in final, Oslo de Götteborg si Malmö.

Spania

Trenurile electrice automotoare cu doua locomotive carenate in capete si 10 trailere circula in curent alternativ de 25 kV-50 Hz. In acest scop, in prezent, se lucreaza la linia dintre Port Bou si Barcelona, pentru ca trenurile de mare viteza Meditéranée sa circule direct de la Paris la Lyon, prin Nimes, la Port Bou si Barcelona, in curent de 25 kV-50 Hz. Din Barcelona mai circula si trenurile Euromed, de ecartament larg, care fac legatura cu Valencia.

Italia

Desi caile ferate italiene sunt electrificate in curent continuu de 3 kV, specialistii de aici au realizat rama electrica automotor ETR - 500, compusa din doua locomotive carenate in capete si opt trailere, care circula pe ruta Roma - Florenta - Milano si pe alte trasee importante din aceasta tara.
http://www.cfr.ro/jf/romana/0304/automotor.htm