Budapesti combino villamosok
Egyéni keresés
A budapesti Combino villamosok |
Mellettem az elődőm: a 2016-os Combino villamos a Széna téren, egy Ipari Csuklós társaságában
Combino történet
Ugyan már 1997-től szó volt a világ legnagyobb forgalmú villamosvonalának, a budapesti Nagykörút öregedő járműállományának korszerű alacsonypadlós villamosokra való lecseréléséről, ám talán a legnagyobb politikai lökést az ügynek a 2001-2002-ben beszerzett használt TW-6000-es villamosok Budapestre érkezése jelentette. A városvezetés megosztott volt ugyanis ebben a kérdésben, hiszen nehezen akaródzott lenyelni, hogy Budapest más városból, használt járművek beszerzésére kényszerül - miközben a napi realitást érzékelve a BKV-nak égetően szüksége volt a járműparkjának megújítására. Így a nagyobb közfigyelem nyomásának engedve a város új villamosok beszerzését határozta el. Ugyan 2001-ben első körben már lezajlott egy közbeszerzési eljárás, melynek 2002. márciusában lett nyertese (ezen ekkor a Siemens, az AnsaldoBreda és a Ganz indult), végül azonban ezt az eljárást eredménytelennek minősítették. Az eredményes közbeszerzés a 2002-vel kezdődő választási ciklusban indult, és 2003-ban zajlott le a 40 beszerzendő villamosra. A tenderen az Alstom, a Bombardier két típusa, valamint a Siemens alacsonypadlós villamostípusa vett részt. A versenyben végül a Siemens módosított Combinója lett a győztes; 2003 áprilisában így megszületett a szerződés az új villamosok szállításáról. Ezzel a BKV azt a gyártót választotta, akinek akkoriban a legnagyobb referenciája volt azonos típusú eladott villamosokból - és még nem lehetett sejteni, hogy nem lesz ennyire egyszerű az elkövetkezendő évek gyártási folyamata. Az első két budapesti Combinónak 2004-ben kellett volna megérkeznie, 2005-ben pedig a sorozat szállítása volt esedékes.
2007. nyara az utastéri meleg kiküszöbölésére irányuló kísérletezéssel telt el: a 2006-os kocsin nagyobb ablakokat építettek be, a 2007-es kocsin középre légkondicionáló berendezés lett beépítve, a 2008-as kocsin pedig a meglévő szellőzőrendszert átalakították. Mindhárom kísérleti járművön a vezetőfülke hűtött levegőjét kivezették az utastérbe.
Jellegzetes műszaki adatok
Hossza | 53,99 m | Motorteljesítmény | 8 x 100 kW |
Szélessége | 2,4 m | Segédüzem (24V) | 2 x 8 kW |
Magassága | 3562 mm | Segédüzem (3x400V, 50 Hz) | 15 kVA (cos fi= 0,85 esetén) |
Sajáttömege | 69,7 t | fűtés, padlófűtés | 3 x 24 kW |
max. tengelyterhelés | 10 t | Padlófűtés (3x400 V, 50 Hz-ről) | 12 x 7 kW |
Tengelytáv | 1800 mm | Vezetőfülke-fűtés/légkondicionáló | 2 x 5 kW/ 2 x 3,6 kW |
forgóvázközepek távolsága | 8470 mm/9375 mm | max. sebesség | 60 km/h |
min. járható ívsugár | 20 m | Gyorsulás | 1,3 m/s2 |
kerékátmérő (új/kopott állapot) | 600/520 mm | Rántáskorlátozás | 0,8 m/s3 |
Kerékabroncs szélesség | 124 mm | max. áramfelvétel | 1200 A |
Padlómagasság | 350 mm | ülő/férőhely (4 fő/m2) | 64/350 |
belépő magasság | 320 mm | Ajtó | 2 x 8 db., 1300 mm nyílással |
NZA | |
Járműszerkezet, forgóvázak, csuklók
A budapesti Combino-Supra villamos 53,99 m hosszú, hat modulból álló, teljes hosszban végigjárható, teljesen alacsonypadlós jármű. Mind a hat modul kb. 9 m hosszú, melyek alatt szimmetrikusan középen helyezkedik el egy-egy forgóváz. Az egyes egységek között csuklószerkezetek biztosítják a kapcsolatot és az átjárást.
A jármű önhordó, hegesztett rozsdamentes acélvázas szerkezetű. A külső burkolatának elemei ragasztással kerültek a helyükre, így sérülés esetén ezek könnyen cserélhetők, ám emiatt teherhordó szerepük korlátozott. A csuklók mellett különösen vastag, erős zárókerettel van a vázszerkezet megerősítve, itt a csuklószerkezetek csavarozással vannak hozzáerősítve a vázhoz. A fejmodulok elején a vezetőállás körül üvegszálas kivitelűek, ez a szerkezet az itt előrenyúló alvázszerkezetre épül rá. Az alvázszerkezetbe került a rejtett vonókészülék beépítésre, melyeket a homlokfali alsó takarólemezek eltávolítása után lehet kihajtani. A fejmodulok elején rugalmas lökhárítók vannak felszerelve.
A hatrészes jármű szerkezetileg három szerelvényegységből áll össze. Egy szerelvényegységen belül így két modul van, két forgóvázzal. Ezen két modult egy olyan rövidebb csuklószerkezet köti össze, mely csak vízszintesen (függőleges tengely körül) képes elfordulni, 30o-os szögben. A függőleges bólintás elleni merevítést a felső csukló biztosítja, mely gumiágyazású gömbcsuklós rudazatból áll össze. A kapcsolatok közötti gumibetét rugalmassága a két modul egymáshoz képesti enyhe oldalra billenését is megengedi. Ez a rosszabb minőségű pályán való áthaladásnál lényeges, miután a többi alacsonypadlós villamoshoz hasonlóan a kompakt forgóvázszerkezet által eredményezett rövidebb rugózási hosszak miatt a tengelyek terepjárása kevésbé tudja a pályahibákat kiküszöbölni. Egy kétmodulos egység így egy rövidcsuklós villamos szerkezetet alkot. A rövidcsuklós villamosok működési elvének megfelelően a forgóvázat a szekunder gumirugózás tartja rugalmas kapcsolaton keresztül párhuzamosan a szekrény alatt. A hosszú járműkialakítás és a kettős csuklók miatt a különböző kocsirészek között felléphető tolóerők miatti lehetséges instabilitást egy passzív hidraulikus szerkezet is biztosítja, melynek munkahengerei a forgóvázak két végén vannak felszerelve. Mind a rugós, mind a hidraulikus szerkezet két-két forgóvázat - függetlenül a csukló állásától - úgy hozza kényszerkapcsolatba, hogy mindig azonos irányban és azonos mértékben forduljanak ki. Ez rendkívül jó űrszerlvénykihasználáshoz vezet.
Utastér, vezetőállás
Az utastérben a világos színek uralkodnak, a burkolat, a kapaszkodók és a világítás formatervezett. Az ülések jelentős része a forgóváz dobogójába van beépítve, a maradék az oldalfalra támaszkodik. A forgóvázak feletti üléspárok dobogókra kerültek, a forgóváz kialakítása miatt a lábnak nincs meg az a szélesség, mint az ülőlap szélessége: cserébe maximalizálták a forgóváz által okozott szűkületben az átjáró méretét. Az utastérbe kétféle fűtésrendszer került beépítésre: 12 padlófűtő elem van az ajtóknál illetve a forgóváz mögötti állóhelyrésznél. A tetőről pedig három fűtő-szellőztető egység biztosítja a légcserét - nyáron azonban ennek levegőforgató ereje kevésnek bizonyult az utastérben a kellemes hőérzet biztosítására. Nem segítettek ezen az eredetileg 350 mm-es magasságúra méretezett ablaknyílások - hiába számít ez az ablakméret a német tervezőknél nagynak, ez nem biztosítja a melegérzetet enyhítő kereszthuzatot (a német tervezőknek azonban pont a kereszthuzat elkerülése volt a céljuk).
A 16 db. 1300 mm széles lengő-tolóajtó gyors utascserét biztosít. A Nagykörútra szánt járművön a kocsi méretéhez képest kevés az ülőhely, és nagy állóhelyterület van biztosítva. Ennek a következménye a rövid-csuklós villamosokhoz képesti relatíve magas tengelyterhelés, amely azonban így sem éri el a 10 t-t teljes utasterhelés mellett (összehasonlításul a Citadisok geometriájuk és a multicsuklós szerkezet következményeként a 11,5 t tengelyterhelést is elérik). A belépő magasság 320 mm, mely az utastérben egy rövid lejtőn keresztül éri el a 350 mm-es padlómagasságot. A Nagykörúton a járművekhez hozzáigazították a megállóhelyi peronok szegélymagasságát is, mely 240 mm lett - ám ez kevés ahhoz, hogy a kerekesszékesek teljesen akadálymentesen tudjanak beszállni a villamosba. Az ajtóknál fénykapu és ajtómotoráram figyelés teszi lehetővé az ajtószárnyak közé szorult utas észlelését. 2006-ban a járművek forgalomba helyezése után még több gond akadt az ajtóvezérléssel mechanikusan és szoftveresen is, mely meghibásodásokhoz vezetett (ettől zengett a korabeli bulvármédia): a beszállító cég nem adta meg a kenési technológiát, valamint néhány centivel elméretezték az ajtók vezetősínjét, emellett a programozás nem kezelte le megfelelőképpen az ajtók közé szorult utas által okozott visszanyitást. Ezt rövid időn belül a gyártó kijavította, valamint a BKV szakembereivel közösen módosítottak az ajtók programozásán: azóta komolyabb meghibásodások nem jelentkeztek, valamint megszűntek az ajtó visszanyitások okozta zöldidővesztés, mely a Nagykörúti utasforgalom mellett kritikus lehet.
A jármű két végén zárt vezetőállás található: érdekesség, hogy a prototípuson a vezetőállás ajtót is elméretezték, így elakadt az ajtó feletti burkoló elemben (ezt természetesen javították). A vezetőállás zárt tere önállóan fűthető és légkondícionálható. A beépített vezetőülés több ponton is állítható (az ülés levegős rendszerének külön kompresszora van), a vezetőhely ergonomikus kialakítása érdekében külön kartámasz került a jobb oldalra. Ezen a kartámon helyezkedik el a jelzőcsengő, a homokszóró és a sínfék gombja, itt van az éberségi berendezés gombja is, valamint rejtett módon egy támadásjelző vészhívó is. A vezetőpult egyszerű és könnyen áttekinthető. Baloldalt helyezkedik el a menet-fékkapcsoló kar, melynek karja egyben éberségi gombként is működik szintén (ennek működése azonban nem egyezik meg a TW-6000-eseken alkalmazottal). A Combinón 10 mp-ként kell működtetni az éberségi gombot a kapcsolókaron vagy a kartámon, vagy a menetkart kell kellőképp változtatni, vagy a sínfék vagy a jelzőharang gombját kell működtetni. A kocsi visszapillantó tükrei motoros állításúak, melyek menet közben beljebb húzott pozíciót vesznek fel, mint nyitott ajtók mellett (ehhez kapcsolódó kritika, hogy pont az elindulás pillanatában nem lehet végignézni a kocsi oldala mentén, mivel ekkor mozog a tükör). A vezetőállás kellően tágas ahhoz, hogy egy hordozható oktatóülést be lehessen a beépített helyére illeszteni. A vezetőállásban egy mobil oktató kezelőpult is csatlakoztatható, melyen a vészfékezés mellett hibaszimulációt is lehet végezni.
Hajtásrendszer, elektronika
A kocsi elektronikusan másképp tagolódik, mint járműszerkezetileg. A Combino erősáramú szempontból két részre tagolódik, a nagyobb áramfelvétel elkerülése végett a két-két forgóváz hajtómotorjai külön-külön áramszedőről működnek. Az áramszedők a hajtás nélküli második és ötödik modulon helyezkednek el. Ennek az elrendeződésnek az oka az, hogy minden modul tetején egyenletesen egy-egy nagyobb konténer helyezkedjen el. A motoros egységek tetején hajtáskonténerek vannak: ezek egyben tartalmazzák a hajtáselektronikát, a fékellenállást, kontaktorokat, hálózati szűrőket, valamint a statikus átalakítót és a hozzá tartozó akkumulátort is (ez utóbbi egységet csak a harmadik és negyedik modulon lévő konténer). Az áramszedős modulon található a kisebb áramszedő konténer, mely túlfeszültség levezetőket, biztosítókat és a főkapcsolót tartalmazza. Ezeket a konténereket az oldalfal tető fölötti magasítása megfelelően takarja. Az áramszedők motoros működésűek, szükség esetén azonban az utastérből egy kézi forgatókarral is működtethetőek.
A hajtáselektronika a már jól bevált háromfázisú technológiájú: a jármű IGBT-alapú inverterek segítségével impulzus szélesség modulációval hoz létre háromfázisú szinuszos áramjelet, melyet a párhuzamosan kapcsolt hajtómotor-párba táplálnak (ez azt is jelenti, hogy a két motor fordulatszáma lényegesen nem térhet el). Az IGBT elemeket egy közbenső feszültségű körről táplálják, melynek feszültségét egy kondenzátor stabilizálja: ez a kondenzátor egyben csökkenti a váltóáramú körök által okozott felharmonikus zavarokat, illetve kompenzálja az aszikronmotorokon jelentkező meddő teljesítményt.
A Combinókon a következő fékrendszerek üzemelnek:
- Villamosfék
- Passzív rugóerőtárolós hidraulikus fék a hajtott forgóvázakon
- Aktív hidraulikus fék a futó forgóvázon
- Elektromágneses sínfék
Ezek közül újdonság az aktív hidraulikus fék, melynek forgóvázanként egy-egy olyan intelligens vezérlőegysége van, mely nemcsak a fékvezérlést figyeli, hanem a kerekek csúszását is kompenzálja. A hajtott forgóvázakon lévő rögzítőfék két fokozatban működik.
Ezekkel a rendszerekkel a következő fékezési módokat lehet megvalósítani:
- Üzemi fékezés (normális esetben a villamosfék a megállásig működik)
- Vészfékezés (járművezetői és utastéri, 2,57 m/s2 lassulással - ez elég nagy már ahhoz, hogy az utastérben keményen kell kapaszkodni)
- Biztonsági fékezés (kieső villamosfék esetén)
- Pótvészfékezés (kieső villamosfék vészfékezésnél)
- Kényszerfékezés (a becsuklásvédelem jelzése esetén)
- Sínfékezés (nyomógombbal)
- Rögzítőfékezés (6 %-os lejtőn tartja meg a járművet)
- Tisztító fékezés (minden reggel a féktárcsák lecsiszolására a kocsi automatikusan fékezésnél a rögzítőfék első fokozatát használja egy alkalommal)
Minden villamoshoz hasonlóan a Combinón is van homokszóró berendezés, ez egy saját kompresszoros sűrített levegős rendszerrel működik. A homok mindig a hajtott forgóvázak elől futó kereke elé kerül szórásra.
A Combinón a háromféle segédüzemi rendszer üzemel:
- 600 V-os vonali feszültségről üzemelő rendszerek (maguk a segédüzemi inverterek, illetve vezetőállás fűtés és az utastéri légcserélő berendezés fűtőberendezése);
- 3x400 V, 50 Hz-es váltóáramú segédüzemek. Az utóbbi évtizedben terjedtek el a hármofázisú segédüzemek a járműveken, mivel a háromfázisú motorok lényegesen csendesebbek és egyszerűbbek az egyenáramúaknál. Nem véletlenül a Combinón is főleg a motorokat hajtja: a hajtáskonténer hűtőventillátorát, a fűtés ventillátorát, a légbefúvó ventillátorát és a vezetőállási klímakompresszor motorját. Ezen túl erről a rendszerről üzemel a 12 padlófűtő egység is. Az ehhez a statikus átalakító által szolgáltatott 15 kVA-es teljesítmény azonban kevés ahhoz, hogy egy teljesértékű utastéri klímaberendezést is üzemeltessen, az ehhez szükséges extra teljesítmény kb. még két-háromszor ekkora, vetekszik a fűtés teljesítményével.
- 24 V egyenáramról működik minden más segédüzem: az elektronikus eszközöktől kezdve a világításon át az ablaktörlő és az áramszedő motorokig. Ez a rendszer tartalmazza az akkumulátorokat is.
A korszerű járművek egyik jelentős újítása volt, hogy a '80-as évektől kezdve a járművek belső kábelezését felváltották a digitális kommunikációs rendszerek. A korábbi járműveken pl. minden egyes műszerfali kapcsolótól egy vezeték ment a működtetett eszközhöz; elképzelhető, miféle vezetékkötegeket kellene az 54 méteres villamos négy hajtásrendszerének működtetéséhez végigvinni. Ilyen hosszabb járműveknél már a jelek stabilitása is kétséges lehetne (tipikus, hogy az idősödő járműveken legtipikusabban vezetékhibák jelentkeznek, melyek lokalizálása és javítása egy nehéz feladat). Emiatt az új járműveken a vezetékköteg helyett egy digitális adatbusz megy végig a járművön, amelyhez különböző számítógépes egységek csatlakoznak. Az előző példát folytatva: innentől kezdve minden műszerfali kapcsoló egy számítógéphez kapcsolódik, mely digitális üzenetté konvertálja a kapcsoló működtetését. Ez az üzenet az adatbuszon keresztül eljut egy másik számítógéphez, amely a kapcsolóhoz tartozó eszközt működteti. A digitális rendszer előnye, hogy ugyanazt az néhány vezetékből álló adatbuszt sokféle eszköz használhatja, amellett, hogy a számítógépes eszközök a járműdiagnosztikát is megkönnyítik, hiszen lehetségessé válik naplózni a számítógépes rendszer működését.
A Combinón alkalmazott kétszintű digitális kommunikációs rendszert SIBAS 32-nek hívják (Siemens Bahn Automatisierungsystem, a szám a 32 bites adatátvitelt jelenti). Ez a rendszer az autóvillamossági eszközökön túl (index, fényszórók, fűtés, szellőzés stb.) a menet- és fékparancsok közvetítését (pl. az aktív hidraulikus fék vezérlése ezt figyeli), az ajtóműködtetést valamint a járműdiagnosztikai eszközöket foglalja magában. Ez a rendszer egy MVB buszon keresztül (Multifunction Vehicle Bus) a TCN-protokollt (Train Communication Network) használva valósítja meg a kommunikációt a különböző egységek között. Ezt hívják vonat-adatbusznak, az ehhez csatlakozó egységek a következők:
- Vezetőállási vezérlő egység (2 db.): ez a vezetőállásban lévő gombok, kapcsolók és a menet-fék kar jeleit továbbítja, valamint veszi a visszajelzéseket.
- Járművezérlő egység, illetve kommunikációs egység (4 db., minden egyes hajtáskonténerben). Ez a négy egység hierarchiába szerveződik: egy a fő vezérlő (Master), egy pedig alárendelt (Slave), két további vezérlő egység pedig csak hajtásvezérlési kommunikációt lát el. A fővezérlő adja ki a parancsokat: kiolvassa a vezérlőjeleket és az állapot visszajelzéseket, és ennek megfelelően adja ki a vezérlési parancsokat. Ezek a parancsok egyrészt a többi vezérlőegységnek szólnak, másrészt pedig a hozzá egy külön CAN-adatbuszon (Control Area Network, ez egy másik kommunikációs protokoll) keresztül csatlakozó egyenirányító számítógéphez. Ez a digitális irányítás második szintje, a jármű-adatbusz: minden egyes járművezérlő egységhez a jármű-adatbuszon keresztül kapcsolódik egy egyenirányító számítógép, melynek feladata az inverter impulzus szélesség modulációjának szabályozása; ez az egység egyben figyeli a főáramkör motor és a hajtáskonténer fizikai jellemzőit (áram és feszültség, hőmérséklet és motorfordulatszám, valamint a kontaktorok behúzottsága).
- Fékvezérlő egység (2 db. a két futó forgóvázban): ez az egység működteti az aktív fékegységet a vezérlési és a csúszásvédelmi adatok alapján.
- Ajtóvezérlő egység (16 db.): minden egyes ajtó külön számítógépes egységgel működik.
A digitális technológiát valamennyire ismerők azonban tudják, hogy előfordulhatnak furcsa hibajelenségek a digitális kommunikációban. Ezért a megbízhatóság szempontjából legfontosabb vezérlőjelek (pl. a menet- vagy fékparancs, a menetirány, a sínfék és a vészfék parancs, az áramszedő leeresztése parancs) a vonat-adatbuszon kívül a vezetőállásból közvetlenül is 22 vezetéken eljut a négy járművezérlő egységbe (amely továbbra is a jármű-adatbuszt használja az egyenirányító számítógép működtetésére) illetve a két fékvezérlő egységbe. Ezzel a vezetékrendszerrel egyben szükségüzemet is meg lehet valósítani a vonat-adatbusz megbénulása esetén.
A járműveken működő utastájékoztató rendszerek a speciális feladatuk következtében egy külön kommunikációs rendszert alkalmaznak (illetve ennek az a prózai oka is lehet, hogy gyakran az utastájékoztató eszközt más gyártó készíti a járművön, emiatt a garanciális ügyek szétválasztása lényeges). Ez a rendszer a Combinón a szabványos IBIS-rendszer: ez egy központi egységgel rendelkezik, valamint további alárendelt (pl. kijelzők) és hallgatózó egységekkel (pl. a jegykezelő). Ez a rendszer csatlakozik a vonat-adatbuszhoz is, korlátozott adatcsere céljából (járműszám, vonalszám, idő, dátum). A Combinón beltéri LED-mátrixos és a kültéri pont-LED-mátrixos kijelzők vannak felszerelve. Az utastájékoztató rendszert kiegészíti az elektroakusztikus rendszer, mellyel a külső-belső bemondás, a rádióüzenetek kihangosítása és a vészbeszélő működtetése lehetséges. Az IBIS-rendszerbe beleintegrálható az automatikus váltóállítás a vágányba épített jelzőhurkos berendezésen keresztül. A Nagykörút négy elektromos váltóját tervezik ilyennel felszerelni, jelenleg azonban még a hagyományos szánszerekezetes váltóállítást alkalmazzák. Ehhez is tartozik váltóállító gomb: a "vált" kapcsolóval 27 m-en keresztül 40-80 A közötti áramfelvétel biztosítható, a "nem vált" állásban pedig 40 A alá megy biztosan az áramfelvétel ugyanezen a távolságon.
Hajtó Bálint állományi adatai 2007.08.
0 Response to "Budapesti combino villamosok"
Megjegyzés küldése