Kraków 2024-01-18

Lokomotywa elektryczna towarowa NEWAG ET43-005 Dragon 2.

Newag Dragon to jest rodzina sześcioosiowych lokomotyw elektrycznych przeznaczonych do prowadzenia ciężkich pociągów towarowych o masie do 4 500 ton. Dragon czyli „Smok” to popularna nazwa handlowa tej lokomotywy. Dragon to jest nowa jakość wśród lokomotyw towarowych, szczególnie dostosowana do polskich warunków. Lokomotywa E6ACT Dragon ma także oznaczenie serii w PKP ET25, a w PKP Cargo ET43 i jest pierwszą nową Polską lokomotywą towarową po ET22, której produkcję zakończono w 1989 roku. Dragon charakteryzuje się dużą sił pociągową do 374 kN, bez­pie­czeń­stwem użytkowania, atrakcyjną ceną, ekonomicznym użyt­ko­wa­niem, boga­tym wypo­sa­że­niem oraz bezawaryjnością.

Pierwszą lokomotywę Dragon zbudowano w 2009 roku, w ZNLE Gliwice. Zakład Naprawy Lokomotyw Elektrycznych był we współpracy z firmą NEWAG, która ma siedzibę w Nowym Sączu. Lokomotywa Newag Dragon od 2009 roku do 2016 roku, była produkowana przez NEWAG Gliwice, zaś od 2017 roku, przez Newag Nowy Sącz. Do 2021 roku, wyprodukowano łącznie ponad 50 lokomotyw w wielu wersjach, które są eksploatowane przez polskich przewoźników towarowych.

Rozwój konstrukcji Dragon.

Podstawową lokomotywą w Polsce była ET22, której do 1989 roku, zbudowano 1 207 egzemplarzy w PaFaWag we Wrocławiu. Potem do 1997 roku, budowano tam elektrowozy pasażerskie EP09. Produkowano także elektrowozy polsko-włoskie uniwersalne dwusystemowe EU43 i jednosystemowe EU11. Produkcja trwała do 2002 roku, kiedy nie było już zakładu PaFaWag, a funkcjonowała firma Adtranz. Te elektrowozy jednak nie trafiły na polskie tory, bo były za drogie. W 2002 roku, fabryka Adtranz – PaFaWag została przejęty przez koncern Bombardiera, który nie zdecydował się produkować kompletnych lokomotyw elektrycznych we wrocławskim zakładzie. Tak więc od 2002 roku, nie było w Polsce producenta lokomotyw elektrycznych.

Ta sytuacja nie była akceptowana przez Polskę. W 2006 roku, ministerstwo nauki i kilka placówek badawczo-rozwojowych postanowiło opracować nowy Polski elektrowóz dla ciężkich pociągów towarowych. Jednocześnie miał być to elektrowóz, który mógł być eksploatowany na bardziej zużytych torach, dlatego założono że lokomotywa ma mieć układ osi Co’Co’. Zaprojektowano również nowe silniki trakcyjne. Pierwszy egzemplarz lokomotywy napędzany jest przez 6 silników elektrycznych typu STX500-4A (producent EMIT) o mocy 834 kW każdy. Kolejne używają silników ABB AMXL450 o mocy 837 kW.

W 2009 roku, prototyp E6ACT-001 Dragon został zaprezentowany na targach kolejowych Trako w Gdańsku. Była to pierwsza Polska lokomotywa od 1990 roku, kiedy to premierę miała lokomotywa EM10 (HCP 405E). W 2010 roku, rozpoczęto próby lokomotywy Dragon na torze testowym koło Żmigrodu na Dolnym Śląsku. W 2010 roku, lokomotywę zaprezentowano na targach InnoTrans w Berlinie. Lokomotywa otrzymała dopuszczenie do ruchu kolejowego w Polsce. W 2011 roku, lokomotywą były już zainteresowane firmy przewozowe: STK, PKP Cargo, Pol-Miedź Trans, Lotos Kolej, Freightliner.

Sukces lokomotywy Dragon, a także zmiana przepisów spowodował, że w 2018 roku, opracowano wersję Dragon 2. Pierwsza lokomotywa tej wersji została oznaczona E6ACTa-001. Lokomotywa przeszła pozytywnie testy i otrzymała certyfikat. Dragon 2 to pierwsza Polska lokomotywa wyposażona w energoelektronikę w technologii SiC (węgliku krzemu), to znaczy wyposażoną w przetwornicę zasilania pomocniczego, o nazwie PSM-175 SiC, opracowaną i wyprodukowaną przez firmę Medcom. Powodem zaprojektowania nowej wersji Dragon 2 była zmiana przepisów TSI.

Konstrukcja loko­mo­tywy Dragon jest modułowa, dzięki czemu możliwa jest budowa najbardziej zbliżona do potrzeb użytkownika oraz skraca się czas napraw i obsługi technicznej. Standardowa siła pociągowa wynosi 374 kN, ale dzięki nowoczesnym technologiom można ją zwiększyć do 450 kN (opcja MAX LOAD). Lokomotywę można zbudować dla odbiorcy, który wykorzystuje trakcję elektryczną zasilaną 25 kV/15kV AC. Lokomotywa może być doposażona w dodatkowy napęd spalinowy (opcja DUAL POWER), który pozwala na użytkowanie lokomotywy na bocznicy niezelektryfikowanej. Pro­jek­tu­jąc loko­mo­tywę zadbano o bez­pie­czeń­stwo i wysoki komfort pracy maszynisty. Kabiny maszynisty wykonano ze strefą zgniotu i w układzie zamkniętej klatki. Kabina maszynisty typu klatka jest wyposażona w pulpit z dotykowymi ekranami. Zamiast lusterek wstecznych zastosowano cztery kamery, a ich obraz widoczny jest na monitorze. Dodatkowo zastosowano kolejne dwie kamery dla widoku sprzęgów lokomotywy. W lokomotywie jest opcja montażu toalety w układzie zamkniętym. W lokomotywie zastosowano rozbudowany elektroniczny system diagnostyczny. Przedział maszynowy ma budowę modułową, co ułatwia naprawy i skraca ich czas. W podstawowej wersji masa loko­mo­tywy wyno­si 119 000 kg. Lokomotywa ma nowoczesny system antypoślizgowy. Dzięki sześciu osiom, nacisk na jedną oś nie przekracza 20 000 kg. Lokomotywa ma system smarowania obrzeży kół, co wpływa na podniesienie żywotności zestawów kołowych i szyn, szczególnie w ciasnych łukach i bar­dzo dobrze sprawdza się w Pol­skich realiach.

Napęd elektrowozu Dra­gon sta­no­wią sil­niki asyn­chro­niczne zasi­lane przez prze­kształt­niki wyko­nane w tech­no­lo­gii IGBT. Średnica kół wynosi 1,25 m. Początkowo stosowano silniki STX500-4A o mocy 834 kW każdy, a następnie silniki ABB AMXL450. Zastosowano hamulce tarczowe. Każda z osi jest osadzona w łożyskach stożkowych. Przy każdej osi jest czujnik temperatury i obrotów.

Obecnie (2021 rok) lokomotywy Dragon są oferowane w wersjach:

Dragon DC: Napięcie zasilania DC 3 kV. Moc ciągła 5 MW. Maksymalna prędkość 120 – 140 km/h. Z pociągiem o masie 3 200 ton, prędkość wynosi 115 km/h. Siła pociągowa przy rozruchu 374 kN, 450 kN z opcją MaxLoad. Długość lokomotywy ze zderzakami 20,33 m. Szerokość 3,00 m. Wysokość 4,32 m.

Dragon AC: Napięcie zasilania AC 15 kV 16 2/3 Hz, AC 25 kV 50 Hz. Moc ciągła 5 MW. Maksymalna prędkość 120 km/h. Siła pociągowa przy rozruchu 374 kN, 450 kN z opcją MaxLoad. Długość lokomotywy ze zderzakami 20,33 m. Szerokość 3,00 m. Wysokość 4,32 m.

Dragon MS: DC 3 kV, AC 15 kV 16 2/3 Hz, AC 25 kV 50 Hz. Moc ciągła 5 MW. Maksymalna prędkość 120 km/h. Siła pociągowa przy rozruchu 374 kN, 450 kN z opcją MaxLoad. Długość lokomotywy ze zderzakami 20,33 m. Szerokość 3,00 m. Wysokość 4,32 m.

Dragon DIESEL: Silnik spalinowy. Moc ciągła 2,3 MW. Maksymalna prędkość 120 km/h. Siła pociągowa przy rozruchu 370 kN. Długość lokomotywy ze zderzakami 20,33 m. Szerokość 3,00 m. Wysokość 4,32 m.

Lokomotywa ET43 NEWAG Dragon 2.

Lokomotywa elektryczna Dragon 2 to pierwsza w Europie 6-osiowa lokomotywa elektryczna, w pełni zgodna z Technicznymi Specyfikacjami Interoperacyjności (TSI 2014), które wydano w 2014 roku. Lokomotywa wyposażona jest w system ETCS poziom 2. Produkcja seryjna ruszyła w 2018 roku.

Oznaczenie typu E6ACTab / E6ACTAd oznacza: E – elektrowóz, 6 – sześcioosiowy, AC – z silnikami prądu zmiennego, T – do duchu towarowego, a – druga generacja zgodna z TSI, d – ze spalinowym modułem dojazdowym, b – zastosowano system ETCS bazujący na baseline 3.4.0.

Od 2009 roku, na CMK (Centralna Magistrala Kolejowa) montowano Europejski System Sterowania Pociągiem (European Train Control System, ETCS), czyli system sterowania ruchem kolejowym, kompatybilny pomiędzy różnymi państwami Europy. Był to system Poziomu 1. Zamontowano około 1 200 balis torowych, czyli urządzeń elektronicznych; układów licznikowych, układów analizujących i testujących. W 2011 roku, PKP przy pomocy lokomotywy EU44 Husarz, przeprowadzono testy systemu ETCS. W dniu 21 listopada 2013 roku, prezes Urzędu Transportu Kolejowego zezwolił na jego eksploatację.

System ETCS pozwala na zautomatyzowanie prowadzenia pociągów i przez to zwiększenie bezpieczeństwa. Działanie systemu polega na komunikowaniu się urządzeń montowanych przy torach z lokomotywą i generowaniu informacji dotyczących, na przykład maksymalnej dozwolonej prędkości na danym odcinku. ETCS kontroluje reakcję maszynisty na nadawane komunikaty i reaguje w przypadku zignorowania sygnału „STÓJ”, co w konsekwencji zapewnia wyższe bezpieczeństwo jazdy. Jego działanie opiera się na tak zwanej sygnalizacji kabinowej, która pozwala na zobrazowanie sytuacji panującej na linii kolejowej, nie jak dotąd, tylko na semaforach. Dozwolona prędkość obowiązująca na danym odcinku linii kolejowej prezentowana jest na wyświetlaczu w kabinie maszynisty prowadzącego pociąg. Pozwala to na odpowiednią reakcję i dostosowanie jazdy do panujących warunków, a jednocześnie eliminuje ewentualne błędy, wynikające na przykład z braku widoczności semaforów.

W 2020 roku, zbudowano lokomotywę Dragon 2 ET43-001 dla PKP Cargo dwusystemową i przekazano do testów, a następnie wysłano do Czech, także na testy.

W lokomotywie zabudowano przekształtniki oparte na węgliku krzemu (SiC), zapewniające bezawaryjną pracę w wysokich temperaturach, zmniejszenie poziomu hałasu, ograniczenie strat energii o 50% oraz zmniejszenie rozmiarów i masy urządzeń o 60%. Lokomotywa przeznaczona jest do pro­wa­dze­nie pocią­gów towa­ro­wych o masie do 3 200 ton oraz pocią­gów pasa­żer­skich do 800 ton. W lokomotywie zastosowano silniki elektryczne typu asynchronicznego. Pojazd posiada system diagnostyczny z pełną infor­ma­cją wizu­alną i modu­łem reje­stra­cji danych. Lokomotywa dostosowana jest do zabu­dowy urzą­dzeń ERTMS i GSM-R. W pojeździe są przestronne kabiny zgodne z normami EN 1527. Zapewnia to wysoki komfort pracy mechanikowi.

W wózkach zastosowano koła mono­blo­kowe, o śred­nicy 1,250 m. Tar­cze hamul­cowe moco­wane po obu stro­nach koła. Sil­niki trak­cyjne asyn­chro­niczne klat­kowe, o mocy 1 400 kW każdy. Każdy silnik ma niezależne chłodzenie. Przekładnia ma skośne zęby co zmniejsza hałas. Na każdej osi zamontowano czujniki prędkości i temperatury. Lokomotywa ma system wykrywania i gaszenia pożarów.

Resorowanie; Pierwszego stopnia: dwa zespoły sprę­żyn zwo­jo­wych osa­dzo­nych bez­po­śred­nio po obu stro­nach maź­nicy zestawu kołowego. Dru­giego stop­nia: zespół wiel­ko­ga­ba­ry­to­wych sprę­żyn spi­ral­nych typu „flexicoil”. Uzupełnieniem są amor­ty­za­tory hydrau­liczne do tłumienia drgań.

Pudło loko­mo­tywy to samo­no­śna kon­struk­cja spawana. Zastosowano strefy kon­tro­lo­wa­nego zgniotu i klatkę bez­pie­czeń­stwa kabiny maszynisty. Korytarz techniczny umieszczono środkiem pojazdu. Klimatyzacja kabin jest dwumodułowa. Cztery kamery pełnią rolę lusterek zewnętrzych, a dwie kolejne dają obraz sprzęgów.

Obwody elek­tryczne wyso­kiego napię­cia WN: Lokomotywa ma dwa lub cztery połów­kowe odbie­raki prądu z wła­snym ukła­dem ste­ru­ją­cym oraz ukła­dem auto-drop. Zastosowano wyłącz­nik szybki UR26 firmy Secheron. Obwody elek­tryczne niskiego napię­cia NN: Napię­cie stałe 24 V otrzy­my­wane z dodat­ko­wej łado­warki bate­rii zasi­la­nej z 3×440 V. Zasi­la­nie: obwo­dów ste­ro­wa­nia, wyłącz­nika szyb­kiego, układu ste­ro­wa­nia prze­kształt­ni­ków pomia­ro­wych, układu łado­wa­nia aku­mu­la­to­rów, urzą­dzeń na pul­pi­cie ste­row­ni­czym, ste­ro­wa­nia układu pneu­ma­tycz­nego, oświe­tle­nia wewnętrz­nego i zewnętrz­nego, wycie­ra­czek szyby przedniej. Zastosowano naj­wyż­szej klasy baterie aku­mu­la­to­rów o pojem­no­ści 335 Ah, wyko­na­nie z tech­no­lo­gii włók­ni­stej FNC.

Newag Dragon 2, ET43-005.

Newag Dragon 2 ET43-005 ma numer fabryczny E6MST-005, numer ewidencyjny EVN: 91 513 260 007-2 (PL-PKPC). Lokomotywa została zbudowana w sierpniu 2021 roku. Próby zakładowe wykonano we wrześniu 2021 roku, razem z lokomotywami ET43-002 oraz ET43-003. Lokomotywa ET43-005 została włączona do testów. W dniu 22 marca 2023 roku, lokomotywa została przejęta przez PKP Cargo Południowy Zakład Spółki w Katowicach. Lokomotywa otrzymała certyfikat na linie kolejowe w Polsce, Czechach i na Słowacji (Homologacja ERA). W maju 2023 roku, lokomotywa została zatrudniona do prowadzenia pociągu EIC 48/17005 relacji Warszawa – Berlin, w zamian za zepsutą lokomotywę EU44-005.

Układ osi Co’Co’. Napięcie zasilania 3 kV DC / 25 kV AC. Prędkość maksymalna 120 km/h. Tor normalny 1 435 mm. Masa 119 000 kg. Nacisk na oś 20 000 kg/oś. Długość 20,33 m. Średnica kół monoblokowych 1,25 m. Skrajnia UIC 505-1. Moc ciągła około 5 000 kW. Maksymalna siła pociągowa (tractive effort) do 420 kN w standardzie (wersja Max Load – do 450 kN). Silniki elektryczne 6 silników asynchronicznych, każdy o mocy około 842–834 kW. Zdolność do prowadzenia składów do 4 000 ton. Do 4 500 ton w wersji z opcją Max Load.

Opracował Karol Placha Hetman