Elektrické jednotky na našich kolejích: řada 471

1. zastaralý stejnosměrný trakční pohon s tyristorovými měniči,
2. jednopodlažní uspořádání hnacích vozů (jako důsledek vysoké hmotnosti jejich konstrukčních prvků),
3. nepohodlné sezení na jinak dobře zpracovaných sedadlech díky jejich malé rozteči.

Vývoj a výroba

Proto už v roce 1992 začala vagónka připravovat, původně ve spolupráci s firmou AEG, návrh nové patrové elektrické jednotky řady 471, která měla být vlastně inovovanou verzí jednotky řady 470. První koncept zachovával původní složení jednotky se dvěma hnacími a třemi vloženými vozy a takovou obsaditelností, aby nová jednotka byla v provozu schopna nahradit dvojici jednotek řady 451. Při dalším vývoji projektu však došlo ke dvěma podstatným změnám. První se týkala změny partnera MSV pro vývoj a výrobu elektrické části nového vozidla, jimž se v roce 1994 místo AEG stala společnost Škoda Dopravní technika Plzeň. Druhou pak byla změna původní koncepce složení nové jednotky ve prospěch uspořádání s hnacím, řídicím a nejvýše jedním vloženým vozem.

1. použití řídicích vozů (sériově poprvé u nás vyráběných - souběžně s vozy pro motorovou trakci řady 943),
2. konstrukce vozových skříní z velkoplošných protlačovaných profilů z hliníkových slitin,
3. lepená čela hnacích a řídicích vozů ze sendvičových materiálů,
4. řešení elektrické výzbroje v západoevropském stylu (napěťové střídače s prvky IGBT řízené mikroprocesory, asynchronní trakční a pomocné pohony, komunikace pomocí datové sběrnice atp.),
5. kolejnicové brzdy s permanentními magnety,
6. klimatizace vnitřních prostorů všech vozů,
7. zřízení oddílu 1. třídy ve vlaku pro příměstskou dopravu.

Vývoj a následující výrobu nových jednotek od samotného počátku provázela celá řada problémů, jejichž rozvádění by přesáhlo určení tohoto popisu. První montážní práce na nových jednotkách (které měly být dodány podle smlouvy z roku 1995 v počtu 6 třívozových a 4 dvouvozových souprav už do konce roku 1997!) byly zahájeny v průběhu roku 1996. Koncem léta 1997 však byl fyzicky dokončen pouze vůz 471.001-8, který se stal onoho roku exponátem zářijového brněnského Mezinárodního strojírenského veletrhu. Vzhledem k tomu, že do 31.12.1997 výrobce zjevně nesplnil smlouvu s nereálným termínem, České dráhy od ní 15.1.1998 odstoupily a teprve po dalších jednáních byla 7.10. téhož roku podepsána smlouva nová, na dodání tzv. PDEV, tj. pětivozového dvoupodlažního elektrického vlaku (ve složení 471.001 + 071.001 + 971.001 + 971.002 + 471.002).

Nicméně formálně byla trojdílná patrová elektrická jednotka s hnacím vozem 471.001-8 (výrobní číslo 95937), vloženým vozem 071.001-2 (95957) a řídicím vozem 971.001-3 (95947) v Moravskoslezské vagónce Studénka s elektrickou výzbrojí od společnosti ŠKODA DOPRAVNÍ TECHNIKA Plzeň vyrobena už v roce 1997. A rok výroby následující nese dvoudílná patrová elektrická jednotka s hnacím vozem 471.002-6 (výrobní číslo 95938) a řídicím vozem 971.002-1 (95948). (Vložený vůz 071.002-0, který tvoří dnes její součást, byl vyroben až v roce 2000 pod výrobním číslem 95958.) Obě uvedené jednotky byly po vyrobení podrobeny rozsáhlým prototypovým zkouškám a PDEV byl v červenci 2000 předán do zkušebního provozu do DKV Praha.

Zkušební provoz s cestujícími byl zahájen dne 11.7.2000 a probíhal především na trati z Prahy Masarykova nádraží do Pardubic. Technicko-bezpečnostní zkoušku jako první složila druhá, dvouvozová jednotka, a to dne 18.12.2000. Třívozová jednotka první ji následovala o dva dny později a obě byly převzaty do vozidlového parku ČD, konkrétně do PJ Praha ONJ, dnem 28.12.2000. Mezi tím už probíhala výroba tří sériových jednotek, nasmlouvaných dne 3.2.1999 - do konce roku 2000 byly převzaty další dvě jednotky a počátkem ledna 2001 i jednotka pátá. Další tři jednotky se v Praze, kde měly být všechny dislokovány, objevily až v březnu a dubnu roku 2002 (byť měly být dodány už do 31.12.1999).

Popis

Elektrická jednotka 471/071/971 je tvořena elektrickým vozem řady 471, řídicím vozem řady 971 a (nejvýše jedním) vozem vloženým řady 071, ale může být provozována i jako dvouvozová s vypuštěním vloženého vozu. Jednotky jsou schopny provozu ve vícečlenném řízení - je možná jízda až čtyř spřažených jednotek. Spřažení se děje automatickým spřáhlem Dellner, umístěným na čele hnacího a řídicího vozu, mezivozová spojení zajišťují poloautomatická spřáhla téhož výrobce. Hlavní rozměry, obrysy i konstrukční prvky všech tří vozů jsou shodné. Jedná se o dvoupodlažní vozy se vstupem na úrovni nástupiště ve výšce 550 mm nad temenem kolejnice Jejich skříň, spočívající na dvou dvounápravových podvozcích, je svařena z hliníkových velkoplošných protlačovaných profilů, lepená čela kabin strojvedoucího obou koncových mají samonosnou sendvičovou konstrukci z laminátu a vytvrzovací pěny.

Vozy jsou v půdoryse rozděleny na střední dvoupodlažní část a dvě vyvýšené části nad podvozky. Ve střední části vozů se nacházejí nástupní prostory a dva velkoprostorové oddíly pro cestující nad sebou. Z nástupních prostorů vedou schody do zvýšené části vozu a (kromě přední části hnacího vozu) také dále do druhého podlaží. Nástupní dveře jsou dvoukřídlé předsuvné s ovládáním napojeným na řídicí systém jednotky; cestující otvírají automaticky se zavírající dveře tlačítky. Obdobné ovládání mají také vnitřní posuvné dveře v prostorech pro cestující. Okna vozů jsou pevná, do 15. jednotky s výjimkou krajních oken oddílů, která mají uzamykatelnou výklopnou horní část pro možnost zajištění nouzového větrání při výpadku větrání nuceného.

Sedadla v oddílech pro cestující mají potah v kombinaci textilu a koženky a jsou opatřena opěrkami hlavy a rukou (v oddíle 1. třídy po obou stranách). Vesměs jsou uspořádána proti sobě, ale v některých místech z konstrukčních důvodů také za sebou nebo podél stěn. Vozy jsou plně klimatizovány a jejich vytápění je teplovzdušné nízkotlaké. Vnitřní osvětlení je zářivkové, nouzové pak žárovkové. Informační systém pro cestující je tvořen optickou a akustickou částí, které zajišťují automatické hlášení stanic a přípojů a zobrazení těchto informací na světelných panelech v oddílech pro cestující a v nástupních prostorech. Světelné panely na bocích (a od jednotky inventárního čísla 015 i v čelech hnacích a přípojných vozů) ukazují cílovou stanici.

Počínaje 15. jednotkou byla také provedena celková úprava čel hnacích a řídicích vozů: počet pozičních světel byl snížen ze šesti na čtyři a ty byly nově osazeny vysoce svítivými prvky LED. Od jednotky inventárního čísla 18 začaly být používány místo původních klasických železničních záchodů, které do té doby úroveň vozidel zbytečně snižovaly, sanitární buňky s WC vakuového provedení, ať už pro běžné cestující nebo pro invalidy. Jednotka je pro dopravu osob na invalidním vozíku vybavena nejen potřebnými místy pro ně s kotvicími prvky, ale také elektricky ovládanými nájezdovými plošinami. Konstruktéři pamatovali rovněž na přepravu kočárků a jízdních kol.

22. jednotka, která byla dne 29.6.2006 slavnostně představena v Ostravě, přinesla navíc nejen nové obchodní označení těchto vozidel (jak o tom bude řeč v kapitole o provozu), ale také nové barevné řešení, které s tím souviselo. Původní, v podstatě opticky jednolitý modro-bílý kolos jednotky, který jí vynesl jednu z jejích přezdívek (ledovec) byl novým grafickým řešením, spojeným s výše uvedeným marketingovým počinem, výrazně pozměněn na bocích i v čelních partiích – a později (od 27. jednotky) byla v jeho duchu částečně přepracována i samotná konstrukce čela hnacího a řídicího vozu. Srovnání tří ze čtyř existujících variant čel ukazuje tento náhodně pořízený snímek (na němž chybí jen černé čelo s menším oknem a hranatým reflektorem):

Výše uvedená inventární čísla, od nichž jsou použity konkrétní změny, je však třeba brát s rezervou, neboť jednotky nejsou vyráběny a dodávány v pořadí svého označení. Navíc jsou některé úpravy prováděny dodatečně na vozidlech starších. Podle údajů výrobce byly do konce r. 2007 na jednotkách řady 471 provedeny tyto hlavní změny a zlepšení: 

1. WC s uzavřeným cyklem,
2. doplnění další obrazovky na pult strojvedoucího,
3. elektronický rychloměr RJ1xx,
4. nová požární signalizace,
5. inovace hardware vozových počítačů,
6. napojení systému řízení na radiový přenos pro vzdálené sledování elektrické jednotky Telerail a režim aktivního odstavení,
7. instalace čelních panelů EMIS a úprava SW dle PID (pražská integrovaná doprava),
8. slovní popis závady a jejího odstranění v systému diagnostiky – expertní systém,
9. řízení hlasitosti hlášení informačního systému pro cestující podle hluku ve voze,
10. zlepšení vnitřní orientace ve vozech,
11. kompresorové soustrojí s novou spolehlivější adsorpční sušičkou vzduchu,
12. pískovací zařízení. 

Elektrický vůz řady 471 je vybaven úplnou trakční výzbrojí, umístěnou uvnitř skříně. Jeho pohon je zajištěn asynchronními trakčními motory s vlastní ventilací a zapojením do dvojité hvězdy, které jsou napájeny z vodou chlazených měničů s prvky IGTB, a je řízen procesorově. Jednotka jako celek je vybavena elektronickým řídicím systémem s vozovými počítači, mezi nimiž probíhá komunikace po sběrnici WTB. Uvnitř vozu pak počítač kontroluje a ovládá příslušná zařízení pomocí modulů CAN. Jednotka může být během jízdy ovládána v režimu ručního řízení, v režimu automatické regulace rychlosti nebo v režimu automatického vedení vlaku (AVV). Brzdový systém jednotky tvoří sedm druhů brzd: pneumatická kotoučová, elektrodynamická, přímočinná, kolejnicová s permanentními magnety, parkovací, přídavná a ruční.

Provoz

Prototypové jednotky 471.001-8 + 071.001-2 + 971.001-3 a 471.002-6 + 971.002-1 byly v červenci roku 2000 předány do zkušebního provozu v DKV Praha, kde měly jezdit jako PDEV (pětivozový dvoupodlažní elektrický vlak, tedy spojení třívozové a dvouvozové jednotky) především na trati do Pardubic. 28.12. téhož roku je převzaly České dráhy, avšak počátky jejich provozu byly provázeny řadou závad, někdy těžko identifikovatelných. Do konce roku byly dodány další dvě jednotky a počátkem ledna 2001 i jednotka pátá. Další tři jednotky do Prahy dorazily v březnu a dubnu roku 2002.

U všech se krom jiných poruch projevovalo rušení vlakového zabezpečovače, což vyústilo posléze 5.8.2002 až v rozhodnutí Drážního úřadu o zákazu provozu všech jednotek řady 471. Ale už dne 16.8.2002 Drážní úřad na žádost DOP ČD povolil omezený provoz prvních pěti jednotek vzhledem k mimořádné situaci v pražské MHD způsobené povodní (náhradní železniční doprava za zatopené metro). Tento stav trval do 31.10.2002 a jednotky musely být opět odstaveny až do té doby, kdy výrobce závady odstraní. Stalo se tak ještě do konce roku, provedené změny schválil Drážní úřad dnem 31.12.2002 a provoz jednotek mohl být obnoven.

Několik slov závěrem

Poděkování:

Tentokrát jsem sice netrpěl nedostatkem vlastních snímků, ale přece jen jsem při přípravě článku zjistil, že by se mi pro úplnost galerie či pro ilustraci vlastního textu hodily další. Řadu fotografií interiéru „ešusů“ na zakázku velice ochotně dodal Karel Furiš, starší snímky ve svém archivu vyhledal Václav Vyskočil a zajímavými obrázky přispěli také Radek Hořínek a Ing. Igor Molnár. Těm všem za jejich ochotu děkuji.

Prameny a odkazy:

1. "Atlas vozidel - Elektrické vozy a jednotky ČD a ZSSK", kolektiv autorů, M-Presse s.r.o., Zlín 2003
2. "Malý atlas lokomotiv … ", kolektiv autorů, Gradis Bohemia s.r.o., Praha 2002, 2003, 2004, 2006, 2007, 2009
3. Elektrická jednotka řady 471
4. 471, čili ešus, aneb “Budoucnost patří aluminiu!”
5. Elektrická jednotka 471 - Wikipedie, otevřená encyklopedie
6. Řada 471
7. Elektrická jednotka 471
8. Elektrická jednotka řady 471 - ŠKODA VAGONKA a.s.
9. Příměstská jednotka CityElefant - ŠKODA TRANSPORTATION a.s.
10. Elektrické jednotky
11. City Elefant - pantograf, který je lepší než Pendolino
12. Z historie elektrických jednotek ČSD a ČD, a.s.
13. ČKD VAGONKA, a.s. - Vozidla pro příměstskou a regionální osobní železniční dopravu (formát PDF)

Titulní snímek: City Elefant projíždí dne 6.1.2009 královéhradeckou obchodní zónou jako Os 5653 do Pardubic hl.n.
 © PhDr. Zbyněk Zlinský