Řada S479.0 ČSD

ŠKODA Plzeň 1961

Vývoj

Naše první elektrické lokomotivy na střídavý proud začala plzeňská Škoda ve spolupráci s ČKD vyvíjet koncem 50. let minulého století. V prvé řadě mělo jít o pokusné typy, na kterých by výrobce vyzkoušel celou řadu nových konstrukčních prvků. 
Když pak bylo na základě studií vedených sovětskými poradci vládním usnesením č. 279/59 z 8. dubna 1959 rozhodnuto o zahájení elektrizace tratí ČSD střídavou jednofázovou napěťovou soustavou 25 kV / 50 Hz, došlo ve Škodě k urychlení jejich vývoje a následné výrobě čtyř prototypů – dvou kusů s křemíkovými (diodovými) hlavními usměrňovači s označením řadou E479.0 a dvou s usměrňovači rtuťovými (ignitronovými) s označením řadou E479.1.
Zavedení střídavé elektrizační soustavy bylo prosazováno především z důvodu úspor mědi (u střídavé napájecí soustavy postačují proti soustavě stejnosměrné menší průřezy vodičů díky menším přenášeným proudům v trakčním vedení a tím pak jsou dány i větší rozestupy napájecích trafostanic oproti složitějším měnírnám s tehdy používanými rtuťovými usměrňovači – excitrony, vakuově čerpanými, vyžadujícími stálou obsluhu) a celkového zjednodušení montáže příslušenství elektrizace.

Ve využívání střídavé jednofázové soustavy průmyslového kmitočtu 50 Hz (s napětím ponejprv 20 kV, později 25 kV) pro elektrizaci tratí byla tehdy nejdále Francie. Pro urychlení vlastního vývoje zde SSSR v roce 1959 nakoupil 50 střídavých ignitronových lokomotiv řady „F“. Obdobně v roce 1961 bylo do SSSR dovezeno z tehdejší SRN celkem 20 lokomotiv řady „K“ s křemíkovými diodovými usměrňovači (na základě objednávky z roku 1959).
Přestože v případě ČSD odborná skupina tehdejšího Ministerstva dopravy zavedení druhé napěťové soustavy příliš nedoporučovala, zmíněné vládní rozhodnutí z dubna roku 1959 dalo střídavé trakci v Československu zelenou !
 

Vývojem a výrobou usměrňovačů obojího typu pro čtveřici střídavých prototypů a dále hlavních autotransformátorů s odbočkovou regulací na primární (vysokonapěťové) straně se zabýval závod Elektrotechnika pražské ČKD. Zde byl vývoj a následná výroba křemíkových usměrňovačů na bázi diod (v lokomotivách samozřejmě v můstkovém zapojení) pro prototypy E479.0 zahájen v roce 1959.

Technický popis

Lokomotiva řady E479.0 (později S479.0) byla skříňová se dvěma koncovými kabinami obsluhy a strojovnou mezi nimi. Skříň lokomotivy byla z velké části odvozena od provedení ve stejném období vyráběných stejnosměrných lokomotiv řady E469.1 - byla tedy ocelová (elektricky svařovaná) a sestávala z hlavního rámu, dvou čelních kabin, dvou bočnic a střechy. Oplášťování bočnic i střech bylo z ocelových plechů vyztužených profily. 
Kabiny obsluhy mají dvě čelní okna a vstupy dveřmi pouze z levé strany. V obou bočnicích lokomotiv byly z výroby vždy čtyři obdélníková okna, z nichž pravé bylo dělené s odklápěcí horní částí pro umožnění přirozené ventilace strojovny. 
Hlavní rám lokomotivy byl svařen ze dvou čelníků, dvou podélníků a vyztužen příčníky. Čelníky hlavního rámu nesly tažné a narážecí ústrojí, které už bylo připraveno na zabudování automatického spřáhla místo klasického tažného háku a šroubovky (počítalo se se zkouškami prototypů v zahraničí).
Zcela nově byly pro naše první střídavé lokomotivy zkonstruovány podvozky o rozvoru zkráceném na 2800 mm, jejichž základ sice lze nalézt v podvozcích stejnosměrných lokomotiv, ale konstrukce vedení ložiskových domků čepů náprav byla nově provedena pomocí ojničkových mechanizmů, jejichž čepy byly uloženy v gumových pouzdrech. Ojničky nahradily svislé čepy ložiskových domků, které byly u stejnosměrných lokomotiv vetknuty do podvozkových rámů.
Přenos tažných sil z rámů podvozků na skříň lokomotivy nově zajišťovala šikmá táhla, díky kterým je možné v provozu dosahovat mechanického optima

jednotlivých náprav (vyvažují klopné momenty náprav vznikající především při rozjezdech) bez nutnosti použití vyrovnávačů nápravových tlaků.
Skříň lokomotivy byla na dvojici těchto otočných dvounápravových podvozků uložena kluzně, vypružení bylo dvoustupňové - primární vypružení zajišťovaly šroubové pružiny uložené na vahadlech pod ložiskovými domky a tlumené paralelně připojenými tlumiči, sekundární vypružení bylo provedeno pomocí obrácených listových pružnic. Nově vyvinuté trakční motory byly v rámech podvozků uloženy pevně a odpruženy. Trakční motory byly sériové stejnosměrné točivé stroje pracující na napětí 750 V při proudu do 1080 A. Točivý moment se z motorů na nápravy přenášel pomocí dutých hřídelů přes kloubové spojky Škoda a nápravové převodovky s poměrem 1 : 4,04.
Srdcem celé lokomotivy byl transformátor a křemíkové usměrňovače (vyrobeny v tehdejším závodě ČKD Stalingrad), které byly umístěny uprostřed strojovny. Transformátor byl konstruován na výkon 4300 kVA pro trakci a 500 kVA pro napájení obvodu vlakového topení. Křemíkové usměrňovače byly rozděleny do pěti bloků, z nichž čtyři sady usměrňovacích ventilů (každá pro proud až 1025 A při napětí 750 V) usměrňovaly proud pro jednotlivé trakční motory, poslední sada sloužila pro napájení pomocných pohonů. Čtveřice v trakčním obvodu trvale paralelně zařazených trakčních motorů mohla být řízena pomocí 32 jízdních stupňů (odbočky transformátoru), z nichž byly 3 stupně šuntovací.
Brzdový systém lokomotivy sestával ze samočinné tlakové brzdy DAKO-LR, přídavné a ruční brzdy.

S479.0001

První lokomotiva, označená jako E479.001 (výrobní číslo Škoda 4352, tovární označení 39E), byla výrobně dokončena v polovině roku 1961, avšak její mechanická část byla (stejně jako v případě druhého prototypu) zhotovena již v roce 1959. 
S lokomotivou byly přímo v Plzni ihned zahájeny plánované zkoušky, z důvodu neexistence žádné střídavým proudem napájené trati však byly prováděny "náhradním" statickým způsobem: Celá lokomotiva byla připevněna k improvizovanému robustnému zkušebnímu stavu a její kola poháněla speciální profilované válce. K těmto válcům byl točivě připojen generátor, ze kterého byla vyrobená energie odváděna do vodního odporu a tam mařena. Toto jednoduché ale účelné zařízení se ve Škodě ke zkouškám elektrických lokomotiv využívalo až do dokončení elektrizace zkušebního okruhu u Cerhenic koncem roku 1965.
První střídavou soustavou elektrizovaný úsek trati z Koterova do Blovic v plzeňském uzlu byl ke zkouškám prototypu E479.001 použitelný až v září roku 1961, a to díky provizorní napájecí stanici, kterou na plošinovém voze postavili technici továrny Škoda. Po prvních jízdách vlastní silou pak byla E479.001 dne 18.10.1961 poprvé představena veřejnosti. 
O několik dnů později, 26.10.1961 pak lokomotiva vykonala technicko-bezpečnostní zkoušku jako vůbec první střídavá lokomotiva v tehdejším Československu. Dne 2.11.1961 stroj E479.001 poprvé zkušebně projel celou nově zelektrizovanou trať ze Starého Plzence do Nezvěstic. V následujících týdnech byla již s oběma prototypy vykonávána celá řada různých zkoušek a předváděcích jízd, bylo též dosaženo několika úspěchů, ale i neúspěchů, při kterých byly obě lokomotivy lehce poškozeny. Oba stroje také prošly několika úpravami, v jejichž důsledku postupně vzrostla jejich hmotnost na 84 tun.
Důležitým mezníkem ve zkouškách prototypů byl datum 1.4.1962, kdy byla zprovozněna napájecí stanice v Nezvěsticích, čímž zaniklo do té doby kvůli provizornímu napájení elektrizovaného úseku nezbytné omezení velikosti trolejí odebíraného proudu (např. mohla být v jeden okamžik zkoušena pouze jedna lokomotiva, a to ještě s omezenou zátěží).

V období od května do září roku 1962 byl prototyp E479.001 zkoušen a předváděn v tehdejším SSSR. Ještě před jeho odjezdem na něm byla zahájena rekonstrukce bočnic, protože se v průběhu jeho zkoušek projevila jedna velká slabina konstrukce skříně - nevhodně navržený způsob sání chladícího vzduchu pro chlazení trakčních motorů. Stávající způsob sání totiž za deště nasával do strojovny dešťovou vodu, což zvláště v drsných provozních podmínkách v SSSR mohlo mít velmi špatné důsledky. Namísto původní čtveřice oken v bočnici tak byly na lokomotivu dosazeny podélné nasávací skříně pro přirozené sání chladícího vzduchu do strojovny a k trakčním motorům. Tato rekonstrukce na "otevřené provedení" skříně byla kompletně dokončena až v SSSR.

Po návratu lokomotivy do Československa na ní byla provedena oprava ve výrobním závodě v Plzni a dne 18.10.1963 byla oficiálně převzata k ČSD.

V září roku 1964 odjel stroj E479.001 do DPOV ve Vrútkách na provedení první dílenské opravy (rozsahu E4), kterou zde dokončili až v průběhu roku 1965. Roku 1967 si první prototyp krátce propůjčil Výzkumný ústav železniční, od listopadu 1968 už ale stroj nebyl provozován.
Se zahájením dodávek "laminátek" řady S489.0 pro ČSD v polovině roku 1966 provozní význam dvou prototypů řady E479.0 (tehdy již přeznačených na S479.0) velmi poklesl. Nejen že prototypy nebyly vybaveny vlakovým zabezpečovačem, ale ještě navíc trpěly celou řadou drobných závad a jejich provoz byl nerentabilní. Přesto se na oba prototypy ke konci roku 1971 ještě "usmálo štěstí" a když byla po opravě E4 z Kolína převzata lokomotiva S479.0002, byla s ní zprovozněna i S479.0001 (po revizi E4 taktéž v Kolíně).
Prakticky po celá 70. léta byly oba stroje, pokud tedy byly provozní, nasazovány na dispečerské výkony především v rámci plzeňského uzlu. Na začátku prosince 1980 se stal první prototyp neschopným služby kvůli závažné závadě na hlavním transformátoru, byl odstaven a výnosem ze dne 17.6.1981 zrušen. Oba prototypy S479.0 pak byly společně fyzicky zlikvidovány v plzeňském Kovošrotu na přelomu let 1985 a 1986. 

S479.0002

Osudy druhé z lokomotiv, stroje výrobního čísla Škoda 4353 označeného z výroby jako E479.002, šly ruku v ruce s osudy prvního prototypu.
Druhý prototyp byl výrobně dokončen koncem roku 1961 a na veřejnosti se poprvé objevil v rámci informačních dnů o střídavé trakci na konci dubna 1962 v souvislosti se zahájením pravidelného elektrického provozu v úseku Plzeň-Koterov - Blovice. Stroj E479.002 stanul v čele zvláštního vlaku, podobně jako v následující době ještě několikrát. V témže roce byl, stejně jako první prototyp, na zkouškách a předváděcích jízdách mimo ČSSR, především navštívil Bulharsko a Rumunsko - v té době už Škoda vyráběla střídavé lokomotivy s ignitronovými usměrňovači právě pro export do Bulharska.

V červenci roku 1962 byl druhý prototyp vystaven na veletrhu v bulharském Plovdivu. Pravděpodobně v důsledku zkušeností z provozu prvního prototypu v SSSR (účinky narážecích sil při použití spřáhla SA 3) byl ještě v ČSSR na druhém prototypu upraven v čelních partiích hlavní rám (zaoblené "rohy" rámu), čímž se hmotnost stroje zvýšila na 85 tun. Při té příležitosti byl stroji změněn nátěr – střecha a spodní část skříně oranžovočervené, pás kolem oken krémový, vždy přes 1. a 4. okno strojovny stříbrošedý „poloblesk“ zalomený na rozhraní barev zpět pod čelní okna kabin jako poprsnicový proužek. 
Po návratu z Bulharska byla lokomotiva E479.002 repasována ve výrobním závodě v Plzni (byly na ni dosazeny polopluhy a navrácen nátěr do původního barevného schematu) a v září 1963 byla vystavena na strojírenském veletrhu v Brně. 

Následně dne 23.9.1963 byla oficiálně převzata ČSD; její cena byla sjednána na 4 108 000 Kčs.

Depo Plzeň lokomotivu převzalo do svého inventárního stavu ke dni 5.10.1963, tedy ještě dříve než první prototyp (ten byl převzat 18.10.1963).

Dne 9.10.1963 vezl druhý prototyp slavnostní vlak u příležitosti zahájení elektrického provozu na trati Plzeň - Horažďovice-předměstí, poté byl občasně provozován až do října 1964, kdy byl odstaven pro poruchu transformátoru. V lednu roku 1966 začalo na lokomotivě, mezitím přeznačené na S479.0002, provádět revizi E4 samo plzeňské depo a došlo při ní i k několika úpravám v pomocných pohonech (dosazení spínacích tyristorů z ČKD a další úpravy s tím související). Stroj se do provozu vrátil ve druhé polovině roku 1966. Na další revizi E4 byl stroj S479.0002 téměř celý rok 1970 a to v dílnách v Kolíně. Spolu s S479.0001 pak "dvojka" jezdila na dispečerských výkonech v rámci plzeňského uzlu (jako turnusová) až do konce června roku 1975, kdy byla odstavena kvůli závadě na transformátoru. 
O opravě lokomotivy se v době nadbytku nových strojů řady S489.0 již ani neuvažovalo, a tak byla ke dni 15.3.1977 zrušena. Již předtím sloužila jako zdroj náhradních dílů pro první prototyp. 
Za zmínku jistě stojí též skutečnost, že ze čtyř lokomotiv řad S479.0 a S479.1 byla právě S479.0002 jedinou, u které nebyla rekonstruována skříň na "otevřené provedení", lokomotiva tak roku 1975 dojezdila s okny v bočnicích.

Osud obou prototypů se uzavřel, jak již bylo zmíněno, na přelomu let 1985 a 1986, kdy byly oba současně zlikvidovány v plzeňském Kovošrotu.

Zdroje informací a poznámky k sekci

- DRÁHA 7/2000 - Počátky střídavé trakce na Plzeňsku (M. Petr)

- DRÁHA 9 a 10/1998 - 35 let provozu el. lokomotiv ŠKODA u BDŽ (M. Šrámek)
- Lokomotivy i motorvagonnyj sostav železnych dorog SSSR 1956-1965 (V. A. Rakov)
- písemné vzpomínky z ČKD-Elektrotechnika pánů A. Klosse, Jar. Straky, J. Rejenta

- Atlas lokomotiv - 2. díl - Elektrická a motorová trakce (J. Bek)

- Třicet let socialistické práce v Jihozápadní dráze (J. Mráz)

- propagační materiály lokomotivky ŠKODA

- osobní poznámky pánů Martina Hejla a Josefa Motyčky