Elektrické jednotky na našich kolejích: něco málo úvodem

Elektrická jednotka versus souprava elektrického vlaku

Vzhledem k tomu, že u nás neznáme zvláštní kategorii přípojných vozů elektrické trakce a v soupravách s vozy elektrickými se přípojné vozy už ani běžně neprovozují, zdálo by se, že rozlišení je jednodušší, než v případě trakce motorové. Ale ve skutečnosti to pravda tak docela není. Mimo jiné také proto, že se vyvíjí jak odborná terminologie, tak také konstrukce vozidel. O tom se však přesvědčíme v dalším textu i následujících dílech seriálu. Zatím se spokojíme s obecnou odbornou definicí:

Jednotka je v provozu nedělitelná souprava sestavená z lokomotiv nebo hnacích vozů nebo hlavových hnacích vozidel a vložených a řídících vozů, schopná vyvíjet tažnou sílu na obvodu kol. Elektrická jednotka je jednotka s elektrickými vozy nebo hlavovými hnacími vozidly elektrické trakce. Vlastně nespokojíme, protože ta definice je v jistém ohledu poněkud nedokonalá.

Za hlavní odlišnost elektrické jednotky od soupravy elektrického vlaku můžeme vskutku považovat to, že je v běžném provozu nedělitelná a její vozy lze od sebe odpojit jen dílensky. Druhým atributem, o němž se definice výslovně nezmiňuje, je to, že elektrická jednotka je vždy konstruována jako vratná čili obousměrná. Což sice může být elektrický vlak (s použitím dvou hnacích vozidel či hnacího a řídicího vozidla) také, ale nebývá to pravidlem.

Další výhrada k uvedené definici spočívá v tom, že složení elektrické jednotky může být z hlediska pohonu také jiné; zejména hnací vozidla nemusí být nutně hlavová. Obecně (ale také konkrétně u nás) se můžeme setkat s těmito podobami složení jednotek:

• dva elektrické vozy (a případně vozy vložené) – např. řada 451 ČD,
• elektrický a řídicí vůz (a případně vozy vložené) – např. řada 471 ČD,
• dva řídicí vozy a vložený vůz/vozy (segment/segmenty) hnací – např. řada 425.95 ZSSK,
• distribuovaný pohon (hnací jsou i některé či všechny vozy vložené) – např. řada 680 ČD.   

• optimalizace trakčních parametrů: jednotka má na rozdíl od vlaku s proměnlivým počtem vozů relativní stálou hmotnost, jíž odpovídá optimálně dimenzovaný trakční pohon;
• minimalizace hmotnosti vlaku: lokomotiva představuje neužitečnou zátěž zvyšující hmotnost klasického vlaku, elektrické jednotky jsou provozně levnější;
• zvýšení poměrné adhezní hmotnosti: ucelená jednotka s distribuovaným pohonem má daleko výhodnější poměr adhezní a celkové hmotnosti vlaku, což je důležité zejména u zastávkových vlaků;
• zvýšení podílu elektrodynamického rekuperačního brzdění: elektrická jednotka může být při pohonu 50% a více dvojkolí brzděna převážně pomocí EDB a rekuperací snižovat náklady na trakční energii;
• snížení hmotnosti na dvojkolí: na rozdíl od klasického vlaku lze zejména o jednotek s distribuovanými trakčními i pomocnými pohony dosáhnout téměř rovnoměrného zatížení všech dvojkolí v zájmu co nejnižšího namáhání trati;
• zvýšení provozní spolehlivosti: konstrukce ucelených jednotek umožňuje zdvojení (či dokonce vyšší zmnožení) trakčních i pomocných agregátů;
• aerodynamika: ucelená jednotka je konstruována jako co nejdokonalejší aerodynamický celek, včetně mezivozových přechodů;
• dvousměrnost: koncepce vratnosti řeší nejen problém úvraťových stanic, ale především umožňuje rychlé obraty v koncových bodech spojů;
• odklon od spřahovacího standardu UIC: zde nejde snad ani tak o výhodu, jako spíš o nový jev, naznačující budoucí všeobecné opuštění už archaického klasického spřahovacího a narážecího ústrojí.

Zmíněné výhody jsou důvodem skutečnosti, že elektrické jednotky se v poslední době celosvětově stále více prosazují v příměstské, regionální a částečně i dálkové osobní železniční dopravě. A jsou také jedinými vozidly, která jsou prakticky použitelná v dopravě na vysokorychlostních železničních tratích.

Z (pre)historie elektrických jednotek u nás

V teoretické části jsem se věnoval výhradně elektrickým jednotkám a elektrické vozy jsem pominul. Co je to elektrický vůz či elektrický motorový vůz, jak se někdy také říká, je vcelku jasné. Definice z výše použitého zdroje je jednoduchá: Elektrický vůz je hnací vůz elektrické trakce, závislé vozby. Hnací vůz je hnací vozidlo, které je vnitřně uspořádané pro přepravu osob nebo nákladu, popřípadě obou současně.

Nicméně tuto část historickou naopak elektrickými vozy zahájím, protože, jak už jsem naznačil na samém začátku, v nich u nás (čímž myslím území někdejšího Československa) vzala počátek celá železniční doprava v závislé trakci. I když ve skutečnosti musím začít nikoliv na železnici, nýbrž v ulicích měst, protože první elektrické vozy vyrazily na naše koleje právě tam.

Na přelomu 19. a 20. století u nás vzniklo několik tramvajových systémů, z nichž některým (především úzkorozchodným) jejich dlouhé mimoměstské úseky dodávaly charakter elektrické malodráhy, čemuž někdy odpovídal i smíšený provoz, zajišťovaný nejen elektrickými vozy, ale také lokomotivami: 

Průkopníkem elektrické trakce u nás byl František Křižík, který nejen stál u zrodu prvních dvou pražských tramvajových tratích, ale jako první přivedl elektrický vůz na koleje skutečné železnice. Stalo se tak na počátku dubna 1899, kdy s tramvajovým vozem amerického původu poháněným bateriemi uskutečnil pokusné jízdy na trati z Prahy do Dobříše. Přes jejich kladný výsledek se tento způsob pohonu u nás v praxi osobní železniční dopravy nikdy neuplatnil, na rozdíl od jiných zemí. Příčinu lze hledat zřejmě v náročných sklonových poměrech našich lokálek. Nicméně akumulátorové lokomotivy u nás, byť míře nepatrné, už tou dobou jezdily.

Jak je z přehledu vidět, osobní (a vlastně veškerá) doprava v elektrické trakci v té době u nás probíhala jen na vzájemně izolovaných tratích místního významu. Nebylo divu – o elektrickém provozu na tratích hlavních se u nás začalo vážněji uvažovat až na počátku 20. let minulého století a prvním reálným krokem k tomu byla elektrizace pražského železničního uzlu, dokončená v roce 1928. Další etapy následovaly až v době po druhé světové válce; hlavní tah z Ústí nad Labem do Čierné nad Tisou se dočkal souvislého trolejového vedení v roce 1962, přičemž práce na prvním elektrizovaném úseku trati ze Žiliny do Spišské Nové Vsi byly zahájeny v roce 1949.

Proto není divu, že první poválečné dodávky nových elektrických hnacích vozidel zahrnovaly elektrické vozy jen ojediněle a elektrické jednotky ještě vůbec. A to vzdor tomu, že se o provozu „elektrických vlaků“, jak se tehdy říkalo, uvažovalo, dokonce na vládní úrovni, už v souvislosti se zmíněnou předválečnou elektrizací pražského uzlu. Kromě zajištění příměstské dopravy v okolí hlavního města elektrickými jednotkami padaly návrhy na využití lehkých elektrických vozů i na tratích odlehlejších, třeba z Tanvaldu do Liberce.

Co následovalo

Jak už jsem naznačil, koncepce využití elektrických jednotek, ve světě už celkem běžná, se nakonec prosadila i u nás. Nebyl to proces lehký ani jednoduchý, ale o tom si povíme více v dalších dílech, které budou věnovány vývoji, výrobě, popisu a provozu jednotlivých jejich řad. Tady se zatím omezím jen na jejich chronologicky řazený výčet. Ten ostatně může do budoucna sloužit k orientaci v seriálu, který bude vznikat patrně už nepříliš uspořádaně, podle toho, jak se mi postupně nashromáždí podklady.

 

Několik slov závěrem

Tolik tedy úvod k připravovaným článkům o jednotlivých řadách elektrických jednotek, s nimiž se můžeme setkávat v provozu na našich tratích. A možná také o některých vozidlech, která už v pravidelném provozu nejsou či jsou naopak teprve připravována. Podobu zástupců v textu zmíněných vozidel najdete v připojené galerii, která je doplněna také několika snímky různých typů elektrických jednotek zahraničních, jak jsem se s nimi vesměs náhodně setkal.

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. „Železniční magazín“, M-Presse s.r.o., Zlín, Praha – různá čísla
4. Rail Page
5. Z historie elektrických jednotek ČSD a ČD, a.s.
6. Elektrické jednotky - Wikipedie, otevřená encyklopedie
7. Elektrické jednotky
8. Stránky o příměstské dopravě v okolí Prahy
9. Stránky přátel železnic 
10. Začátky elektrizace pražských tratí
11. Základní pojmy z oblasti mechaniky v dopravě
12. Bechyňka