Elektromobilita v praxi: Když to nejde pod trolejí

Ve svém článku o elektrických autobusech popisuji bateriový, nebo tzv. parciální trolejbus.

Baterie dnes umožňují trolejbusu ujet bez troleje skoro polovinu své trasy. Důkazem toho jsou mimo jiné trolejbusy na pražské letiště.

I v době před bateriovými zásobníky to trolejbusy bez trolejí uměly. Sloužil jim k tomu přídavný dieselagregát. Jak ale řečeno v článku, režim „start – krátký chod – stop“ je z hlediska spotřeby spalovacího motoru, a následně vyprodukovaných emisí, ten nejhorší. Při takovémto krátkém pojíždění tak spotřeba u těchto trolejbusů může činit v přepočtu i 50 až 100 l/100 km. Což je poněkud neekologická alternativa i k běžným autobusům.

Podobně je tomu i u vlaků – bateriových elektrických jednotek (neboli BEMU z anglického „battery electric multiple unit“), které umožňují provoz bez trolejí pomocí energie z baterií nabitých pantografem během stání nebo jízdy. Samostatnou kapitolou je pak kombinace baterií s vodíkovým palivovým článkem, rovněž umožňující provoz bez trolejí.

Trochu svérázně v tomto směru působí „vrčící“ vlakotramvaje v Saské Kamenici (Chemnitz), rovněž popsané v tomto článku. U nich elektřinu pro provoz bez troleje obstarává dieselagregát – pravděpodobně (jen hádám) kvůli nepříznivé proporci mezi tratěmi pod trolejí a mimo trolej.

Tramvaje ve městě mohou být průběžně napájené za jízdy elektrickou energií, aniž by používaly troleje, které (podle některých) kazí estetický dojem zvláště v historickém centru. Příkladem takového moderního systému je technologie APS od výrobce Alstom, umožňující tramvajím bezpečný spodní odběr proudu. Podíváme se tu na ni blíže a nakonec si ukážeme, jak spodní napájení tramvají kdysi fungovalo, byť krátce, také v Praze.

Spodní napájecí systém APS (z francouzského „Alimentation Par le Sol“ – povrchové trakční napájení) tvoří segmenty napájecí kolejnice, umístěné mezi tramvajovými kolejnicemi a navzájem oddělené izolovanými úseky. Elektrická energie pro pohon tramvají je odebírána pomocí dvou sběračů umístěných vespod ve střední části článkované tramvaje.

Při jízdě tramvaje se pomocí kódovaného signálu přenášeného pomocí smyčky v kolejišti mezi vozidlem a tratí zapíná pouze ten napájecí segment, z něhož se tramvaj právě chystá odebírat energii, a nachází se tedy v daném okamžiku pod tramvají uprostřed soupravy. Díky tomu je tento systém bezpečný pro chodce a ostatní účastníky provozu. Nijak ani (přinejmenším podle výrobce) neomezuje tramvaje co do rychlosti – umožňuje jejich jízdu až 60 km/h. Tento spodní odběr lze kombinovat s normálním svrchním odběrem, tedy pantografem, a přechod mezi jednotlivými systémy řešit záložními bateriemi na tramvaji.

Dnes tento systém používají tramvaje v 11 městech na čtyřech kontinentech, například ve francouzském Bordeaux, kde měl svoji premiéru, v Istanbulu, Dubaji, Sydney, Riu de Janeiro a nejnověji v Barceloně. Dále si ukážeme dva příklady jeho využití – ten nejstarší a ten (zatím) nejnovější.

První, co člověka nad tímto systémem napadne, možná bude, že vedle všech superlativů může zároveň vytvářet závislost dopravce na jednom výrobci. Aby se tomu předešlo, je nyní v procesu jeho mezinárodní standardizace, která do budoucna umožní využívat takovýto systém u více dodavatelů tramvají a jejich pozemního napájení.

Čtvrtmiliónovému francouzskému městu Bordeaux slouží systém spodního odběru pro tramvaje APS, esteticky šetrný k historickým částem města, od roku 2003.

Současná síť bordeauxských tramvají měří dohromady přes 77 km. Z ní téměř polovina vedoucí centrem města je osazena spodním odběrem APS o napětí 750 V DC, tedy stejnosměrných (takové je například u pražského metra nebo pražských trolejbusů). Zbývající část sítě používá svrchní odběr o stejném napětí.

Všechny tramvaje, které zde jezdí, jsou typu Alstom Citadis v pětičlánkovém nebo sedmičlánkovém provedení a jsou vybaveny zařízením pro spodní odběr.

Po počátečních potížích při zprovozňování je tento napájecí systém velmi spolehlivý.

Historie tramvají v Barceloně sahá do druhé poloviny 19. století. V 70. letech minulého století však byly zdejší tramvaje zrušeny a nahrazeny autobusy. K jejich renesanci došlo počátkem let dvoutisících.

Provoz barcelonských tramvají byl znovu zahájen v roce 2004. Slouží tu dvě navzájem nepropojené tramvajové sítě. První je Trambaix, spojující Barcelonu s nedalekými městy v okrese Baix Llobregat. Druhou je Trambesòs, spojující Barcelonu s městy Sant Adrià de Besòs a Badalona. Obě tyto sítě jsou téměř stejně dlouhé, cca 14 – 15 km (s rozdílem stovek metrů).

Podobně jako v Bordeaux zde jezdí článkované tramvaje Alstom Citadis s napájením 750 V DC.

Nová trať mezi stanicemi Glòries a Verdaguer, dlouhá necelé dva kilometry, je prvním krokem k 3,9kilometrovému propojení těchto dvou sítí. Trať, sloužící od listopadu 2024, vede po jedné z hlavních ulic ve městě – Avinguda Diagonal. A právě zde je využit napájecí systém bez troleje APS. Hlavní třída zároveň získala nový vzhled se spoustou zeleně.

Je to možná k podivu, ale spodní napájení tramvají zažila i Praha. Stál za ním – inu kdo jiný, než neúnavný František Křižík. Jeho spodní přívod proudu byl instalován na Karlově mostě v době, kdy tudy jezdily tramvaje, jejichž obvyklé trolejové vedení zde nebylo povoleno. Podívejme se, jak to tehdy fungovalo.

Mezi kolejemi na Karlově mostě byly umístěny zvláštní kontakty, vzdálené od sebe 2,5 metru, vždy vedle sebe jeden hlavní a jeden vedlejší. Tramvaje, které jely přes Karlův most, byly vespod vybaveny dvěma lyžemi – hlavní a pomocnou. Ta hlavní plnila funkci tramvajového sběrače. Pomocná lyže ovládala, s využitím baterie na tramvaji, spínače umístěné ve zvláštních skříňkách v zábradlí mostu, které zapínaly a vypínaly přívod proudu do hlavního kontaktu a dále na tramvaj. Úplně stejně jako u moderního systému APS tedy mohlo být napájení spuštěno až tehdy, když byly kontakty bezpečně pod tramvají.

Protože u elektřiny opatrnosti nikdy nezbývá, byly tramvaje jištěny ještě jedním bezpečnostním systémem: řetízky umístěnými na zadním čele vozu, které se „ploužily“ za tramvají po kontaktech. Pokud by kontakty byly nedopatřením stále pod proudem, způsobily by řetízky zkrat, který by přepálil pojistku v rozvodné skříni napájení.

Tento systém byl geniálně vymyšlený. Jak už to ale někdy bývá u techniky, která předběhla dobu, ukázal se v praxi značně poruchový a nákladný. Tramvaje s tímto spodním odběrem proto nakonec jezdily přes Karlův most jen od roku 1905 do roku 1908. Poté byly tramvaje na tomto mostě zcela zrušeny a připomínaly je ještě šest let jen prázdné koleje.

Inu, těžký je život průkopníků.

www.smartcityvpraxi.cz

www.zdopravy.cz

www.urbanrail.net

Internetové stránky Alstom

FOJTÍK P., LINERT S., PROŠEK F. Historie městské hromadné dopravy v Praze. Praha: Dopravní podnik hl. m. Prahy, akciová společnost 2000 ISBN 80-238-5702-9