Adam Szeląg Electric Traction Division Institute of Electrical Machines Warsaw University of Technology

Transkrypt

1 High Speed Railways (HSR) in the world, with particular reference to Europe and Poland Koleje duŝych prędkości (KDP) w świecie ze szczególnym odniesieniem do Europy i Polski Adam Szeląg Electric Traction Division Institute of Electrical Machines Warsaw University of Technology

2 Plan prezentacji Charakterystyka pociągów duŝych prędkości Rozwój pociągów duŝych prędkości świat Europa Plany KDP w Polsce

3 Cechy pociągów duŝych prędkości pociągi pasaŝerskie poruszające się z prędkościami powyŝej 250 km/h na liniach nowych i powyŝej 200 km/h na liniach modernizowanych (UE-Dyrektywa 96/58 ) USA: Departament Transportu: od 201 km/h, a Administracja Federalna Transportu: od 177 km/h (110 mil) prędkość w ruchu regularnym wynosi zwykle 300 km/h, na niektórych odcinkach we Francji i Hiszpanii 320 km/h, a w Chinach nawet km/h (później z ograniczoną do 300 km/h)

4 Cechy pociągów duŝych prędkości Istnieją dwa główne układy pociągów duŝych prędkości : pociągi zespolone z lokomotywami czołowymi (napęd skupiony) w których napęd (najczęściej dwa niekiedy trzy wózki) jest umieszczany na jednym lub dwu krańcach pociągu głównie w członie napędnym, w którym nie ma pomieszczeń dla pasaŝerów, AVE

5 Cechy pociągów duŝych prędkości układ ten ma tę zaletę, Ŝe ułatwia proces utrzymania, a zwłaszcza przeglądów, ponadto oddziela źródła hałasu i wibracji od pomieszczeń dla pasaŝerów. wadą jest trudność uzyskania nacisków kół na szyny nie przekraczających wymagań tj. do 17 ton. do wad naleŝą teŝ wymagania duŝych mocy silników, co utrudnia uzyskiwanie pełnego wykorzystania siły trakcyjnej ze względu na przyczepność.

6 Cechy pociągów duŝych prędkości 2) pociągi - zespolone z napędem rozłoŝonym (zespoły trakcyjne) napęd rozmieszczony w kilku wagonach pasaŝerskich. ETR 460

7 Cechy pociągów duŝych prędkości zaletą tego układu jest dowolność w rozmieszczeniu urządzeń pociągu, ze względu na mniejsze moce pojedynczego silnika, mniejsze problemy z przyczepnością, mniejszy nacisk na oś, do wad naleŝą: trudność pełnej izolacji pomieszczeń dla pasaŝerów od szkodliwego działania urządzeń napędu, bardziej złoŝony ogólny układ konstrukcji, dłuŝszy czas serwisu.

8 Cechy pociągów duŝych prędkości zestawione na stałe z wagonów róŝnych klas i restauracyjnego (odpowiedni komfort podróŝy), od 300 do 1000 miejsc. poziom technologiczny produkcji pociągów jest tak wysoki, Ŝe tylko kilku producentów w świecie ma je w swojej ofercie.

9 Cechy pociągów duŝych prędkości jednolite ukształtowanie zewnętrzne pod względem opływu powietrza (kształt czoła i krańca pociągu)

10 Rozwiązania techniczne pociągów duŝych prędkości pociągi szynowe: napęd elektryczny z silnikami prądu przemiennego, zasilanie z sieci napowietrznej prądu przemiennego (25 kv 50/60 Hz lub 15 kv 16,7 Hz) prędkości powyŝej 300 kmh, takŝe prądu stałego (prędkości do km/h) Włochy (3 kv), Francja (1,5 kv-220 km/h), zaleŝność osiągów od napięcia

11 Rozwiązania techniczne pociągów duŝych prędkości stosowanie/wdraŝanie systemów sterowania ETCS, szyny spawane brak drogowych przejazdów kolejowych w poziomie szyn, łagodne łuki (R> 7000 m dla v=350 km/h)

12 Rozwiązania techniczne-pociągi niekonwencjonalne maglev (pociąg na poduszce magnetycznej) rekord prędkości (test) Japonia JR-Maglev MLX km/h (2003 r.) silnik liniowy unoszenie magnetyczne

13 Linia funkcjonująca w Chinach (Shanghai Maglev Train), trasa 30 km, v=431km/h

14 Rozwój pociągów duŝych prędkości Pociągi o prędkościach powyŝej 200 km/h 1903 Siemens&Halske 203 km/h rekord, test 1938 ETR 200, ruch regularny, Włochy -203 km/h 1963 Japonia 256 km/h rekord 1965 DB Class km/h Monachium- Augsburg (pociągi pokazowe z pasaŝerami)

15 Rozwój pociągów duŝych prędkości Japonia 1964 Tokio-Osaka, odcinek L=515 km, prędkość 210 km/h, Sanyo-Line - prędkość 300 km/h (pociąg Shinkansen- tzn. pociąg-pocisk)

16 Rozwój pociągów duŝych prędkości Francja-TGV 1967 ParyŜ-Tuluza lokomotywowy pociąg Le Capitole ParyŜ-Lyon ( odcinek L=410 km) 1989 Atlantique (280 km), rekord prędkości: 515,3km/h 1993 Nord (332 km), Meditereannee 2007 światowy rekord prędkość: 574,8 km/h na specjalnie przygotowanym odcinku linii LGV Est przez pociąg specjalnyv150 technologia AGV (zwiększona moc napędu 20MVA)

17 Rozwój pociągów duŝych prędkości Rekordowa średnia prędkość: SNCF Francja TGV 272 km/h pomiędzy dwiema stacjami Chiny 2009 r. - odcinek 922 km w ciągu 2 h 57 min, vśr = 312,5 km/h 486,1 km/h - rekord pociągu seryjnego: 2011r.) 500 km/h - prototyp chińskiego pociągu o mocy 22,8 MW 25 XII 2011)

18 Rozwój pociągów duŝych prędkości Hiszpania-AVE (system TGV, Talgo) 1992 Madryt-Sevilla (L=471 km, od 1994r. v=300 km/h, czas przejazdu t=2,5 h) 2007 Cordoba-Malaga (L=155 km, v=300 km/h) 2008 Madryt-Barcelona (L=621 km, 2 h 38 min), 2010 Madryt-Valencia (L=391 km, t=1 h 33 min) Niemcy ICE 1990 Hannower-Wurzburg (327 km) 1998 Hannower-Berlin (263 km) 2002 Kolonia-Frankfurt (177 km)

19 Rozwój pociągów duŝych prędkości Chiny od 2002 r. osiągano prędkości powyŝej 200 km/h, obecnie ponad 8000 km linii ze średnią prędkością powyŝej 200 km/h (a do 2015 r. planowane jest ponad km), najszybsza linia: Bejgin- Shanghai 380 km/h, pociągi wyprodukowane w fabrykach w Chinach, zastosowana technologia wszystkich wiodących producentów

20 Rozwój pociągów duŝych prędkości Płd. Korea Korea Train Express (KTX) pociągi technologii TGV, linia Seul-Busan, 305 km/h, docelowo km/h, -rozwijane nowe generacje pociągów lokalnej produkcji (Hyundai Rotem), równieŝ na eksport, pociąg Hemu 430X vmax=430 km/h (2015 r.)

21 Rozwój pociągów duŝych prędkości Taiwan linia Taipei-Kaohsiung, 345 km, pociągi systemu japońskiego Shinkansen Turcja Ankara-Eskişehir, 250 km, pociągi firmy CAF (Hiszpania), 260k m/h i EUROTEM (technologia Korei Płd.)

22 Rozwój KDP w Europie

23 Pociągi KDP konkurencją dla samolotu! Udzial przewozow kolejowych w rynku [%] Madryt-Sevilla 471km Paryz-Bruksela 310km Paryz-Lyon 430km Tokio-Osaka 515km Rzym-Bolonia 385km Paryz-Londyn 494km Sztokholm-Getenburg 455km Paryz-Amsterdam 540km Rzym-Mediolan 560km Wg UIC czas podrozy [h] Eurostar (ParyŜ-Londyn-Bruksela) Thalys - Francja-Belgia-Holandia-Niemcy

24 Rozwój KDP w Azji AZJA

25 Plany rozwoju KDP w USA

26 Wykorzystanie pociągów duŝych prędkości - KDP Francja - linie pociągów duŝych prędkości TGV są dedykowane wyłącznie dla ruchu pasaŝerskiego i przewozu poczty Niemcy linie duŝych prędkości są uŝytkowane zarówno przez pociągi szybkie ICE jak teŝ międzynarodowe, ale równieŝ przez pociągi regionalne i towarowe Chiny linie KDP o prędkościach do 250 km/h wykorzystywane dla ruchu pas. i towarowego, linie o wyŝszych prędkościach są dedykowane wyłącznie dla ruchu pasaŝerskiego

27 Plany dot. rozwoju KDP w Polsce 2008 Uchwała Rady Ministrów 276/2008 w sprawie przyjęcia strategii ponadregionalnej w sprawie budowy i uruchomienia przewozów kolejami duŝych prędkości (KDP) w Polsce.

28 Plany dot. rozwoju KDP w Polsce Rekord v max =250.1 km/h -testy ETR V 1994 r. na linii CMK

29 Plany dot. rozwoju KDP w Polsce Cele skrócenia czasów jazdy pomiędzy największymi aglomeracjami w Polsce do mniej niŝ 2 godzin. z centrum Polski do regionów przygranicznych do około 3 godzin. z Polski zachodniej do wschodniej i z północnej do południowej do 5 6 godzin. zapewnienie 80% mieszkańców Polski dostępu do kolei duŝych prędkości przy czasie dojazdu do stacji tych kolei nie dłuŝszym niŝ 1 godzina.

30 KDP- Warszawa-Łódź- Poznań/Wrocław rok???? długość: ok. 450 km vmax 350 km/h napięcie zasilania: 2x25 kv 50 Hz czasy przejazdu: Warszawa-Łódź 35 min (obecnie: 90 min) Warszawa Poznań: 95 min (obecnie 3 h) Warszawa Wrocław: 100 min (obecnie 5 h)

31 Plany dot. rozwoju KDP w PolscenajbliŜsza perspektywa Linia Warszawa-Gdańsk i CMK-Płd. odc.grodzisk Maz. Zawiercie (przewidywana vmax=220 km/h) PKP INTERCITY zamówiło 20 składów pociąg zespolony ETR 610 producent Alstom platforma pendolino, bez wychylnego pudła vmax=250 km/h, długość 187,4 m

32 ETR610 wkrótce na torach PKP-PLK SA 7 wagonów (2s+3d+2s) 402 miejsca (3 klasy) moc 5,5 MW 8 silników asynchronicznych

33 Dziękuję za uwagę Wykorzystano materiały drukowane i internetowe PKP-PLK SA, UIC, HSR producentów taboru, wikipedii i inne.