TGV

TGV (zkratka pro train à grande vitesse) je samohybný vlak francouzské konstrukce poháněný trakčním vedením a elektromotory, který na vysokorychlostních tratích (LGV) pravidelně dosahuje cestovní rychlosti 320 km/h.

Od uvedení do provozu v roce 1981 byla ve Francii vybudována síť nových vysokorychlostních tratí, která v prosinci 2017 dosáhla 2 600 km, což je po Číně, Japonsku a Španělsku čtvrtá největší síť na světě.

Vlaky byly původně navrženy společnostmi SNCF a Alstom a z velké části postaveny společností Alstom ve Francii, což umožnilo technické vylepšení a modernizaci interiérů (dodala je společnost Bombardier Transportation). TGV se vyrábějí zejména v Belfortu (Alstom) pro lokomotivy a v Aytré (Alstom) pro mezivozidla, další komponenty pocházejí z jiných závodů, jako je Tarbes (Alstom) pro trakci, Le Creusot (Alstom) pro podvozky atd.

TGV se obvykle skládá ze dvou nezávislých lokomotiv, tzv. motrices, které tvoří kloubovou soupravu osmi nebo deseti vozů. Od roku 2015, kdy bylo vyřazeno sedm polovičních vlaků poštovního vlaku TGV, které používala společnost La Poste na trase Paříž – Cavaillon (Vaucluse), se vlaky TGV společnosti Alstom používají výhradně pro osobní dopravu. Jsou provozovány především ve Francii (pod značkami SNCF „TGV inOui“ a „Ouigo“), ale také mezi Francií a jejími sousedy; provozují je buď samotné SNCF, nebo dceřiné železniční společnosti SNCF (Eurostar a Thalys), nebo v rámci obchodních partnerství mezi SNCF a příslušnými národními provozovateli (vznikly tak značky ad hoc: Lyria, Alleo a Renfe-SNCF ve spolupráci). Kromě toho byly deriváty vozového parku TGV speciálně navrženy pro provoz ve Španělsku, Jižní Koreji a USA, ale příslušné komerční služby nemají žádnou spojitost se SNCF.

Světový rychlostní rekord na železnici vytvořila souprava V150. Souprava se skládala ze dvou motorů TGV POS č. 4402, které doprovázely dva koncové přívěsy TGV Duplex č. 618. Dne 3. dubna 2007 dosáhla souprava rychlosti 574,8 km/h.

Původ TGV

Myšlenka vytvořit vysokorychlostní vlak, který by spojoval velká francouzská města, se objevila v 60. letech 20. století poté, co Japonsko v roce 1959 zahájilo stavbu prvního vysokorychlostního vlaku na světě, Šinkansenu, který byl uveden do provozu v roce 1964, kdy byla slavnostně otevřena první vysokorychlostní trať spojující Tokio a Ósaku.

V té době hledala SNCF způsob, jak zlepšit neúprosně klesající počet cestujících vlakem. Za řešení, které by umožnilo účinně konkurovat automobilům a letadlům, bylo považováno výrazné zvýšení rychlosti. Podnětem byly experimenty projektu Aerotrain, který využíval technologii vzduchového polštáře, jež se zásadně lišila od kontaktu kola s kolejnicí u konvenčních železnic. Experimentovalo se také s lehkými turbovlaky, v roce 1967 se testoval prototyp TGS a od března 1971 pak ETG v komerčním provozu.

Dne 1. srpna 1966 bylo u SNCF vytvořeno výzkumné oddělení, které zahájilo studii „Možnosti velmi rychlých železnic na nových infrastrukturách“, projekt „C03“. Tento projekt byl inovativní jak v myšlence vytvoření nových linek, tak v pozornosti věnované kvalitě služeb a cenám, zatímco tehdejší politika společnosti SNCF byla zaměřena především na snižování nákladů. Poté, co byl projekt C03 v roce 1969 předložen státním orgánům, byl 25. března 1971 přijat meziresortním výborem. Skutečnost, že tento projekt byl postaven do konkurenčního boje s projektem leteckého vlaku, však zanechala určité pochybnosti o výsledku této operace. Ve své první verzi měl být TGV poháněn plynovými turbínami. Důvodem byly relativně malé rozměry turbín, jejich vysoká hustota výkonu a schopnost dodávat vysoký výkon po dlouhou dobu.

Rozhodnutí, zkoušky a prototyp z let 1971-1972

Meziministerská rada 26. března 1971 definitivně rozhodla o principu vybudování spojení Paříž-Lyon v roce 1978 nebo 1979 za méně než dvě hodiny, a to za více než 1,5 miliardy korun,5,5 miliardy franků, což bylo považováno za výhodné, i když ministr pro regionální plánování a vybavení Olivier Guichard se domníval, že by bylo zajímavější posílit letecké spojení mezi Paříží a Lyonem, nebo dokonce zřídit leteckou vlakovou linku.

První prototyp TGV 001 opustil dílny Alsthomu v Belfortu 25. října 1971 a je jedinou postavenou vlakovou soupravou tohoto typu. Společnost SNCF představila 23. března v továrnách Alsthomu v Belfortu „vysokorychlostní turbovlak“ nazvaný „T.G.V. 001“, který byl nástupcem třetí generace plynových turbovlaků „ETG“, jež od 16. března 1970 jezdily s rostoucím úspěchem rychlostí 160 km/h na trati Paříž-Caen-Cherbourg (371 km). TGV mělo exportní potenciál, protože o něj „projevily zájem Spojené státy“, kde si spolkové ministerstvo dopravy v červnu 1972 objednalo u společnosti Sofrerail předání znalostí o vysokorychlostních železnicích.

Zkoušky TGV 001, které začaly 4. dubna 1972 na trati v Alsaské rovině, však přinesly mnoho užitečných poznatků pro další průběh projektu, zejména v oblasti brzdění při vysokých rychlostech, které vyžadovalo odvedení velkého množství kinetické energie, aerodynamiky a signalizace. Vlak byl kloubový, se dvěma sousedními skříněmi uloženými na společném podvozku (stejně jako u nerezových vlaků Z 3700), přičemž byla zachována možnost relativního pohybu.

Po dosažení rychlosti 220 km/h na jaře 1972 dosáhl tento prototyp v létě 1972 rychlosti 318 km/h, čímž překonal světový rychlostní rekord pro tepelnou trakci. Styl TGV, jak uvnitř, tak zvenčí s charakteristickou přídí motorů, je zásluhou francouzského designéra Jacquese Coopera a předznamenává následující generace zařízení.

Od roku 2003 je jedna z lokomotiv TGV 001 vystavena na okraji dálnice A36 u Belfortu, zatímco druhá je vystavena v Bischheimu u Štrasburku podél dálnice A4, kde je také průmyslové centrum pro renovaci a údržbu vlakových souprav a motorů.

Výstavba trati spojující Paříž a Lyon za dvě hodiny byla potvrzena v roce 1972 ministrem dopravy Robertem Galleyem a následně potvrzena v roce 1974 na uzavřené meziresortní radě, přičemž prezident Georges Pompidou, který byl již nemocný, debaty po třech hodinách přerušil.

Zrod současného TGV

Ropná krize v roce 1973 zájem o TGV ve srovnání s letadlem jen posílila. Po prudkém nárůstu cen energie bylo rozhodnuto přejít na elektrickou trakci, která byla vedena přes trakční vedení a odebírána pantografem. Důvody pro tuto volbu byly stejně tak politické jako technické nebo ekonomické: náklady na energii představovaly v té době pouze asi 5 % nákladů na trakci, tj. 20 franků na vlak/km (v přepočtu 16 EUR v roce 2007), a náklady na elektrický vlak byly asi o 10 % vyšší než náklady na vlak s turbínou, a to při nižší kapacitě, nemluvě o nákladech na pevná zařízení.

V roce 1974 SNCF přestavěla soupravu Z 7100 na prototyp Z 7001, přezdívaný Zébulon, který umožnil vyzkoušet několik inovací:

dvoupatrové pantografy;

trakční motory zavěšené na skříni, aby se snížila neodpružená hmotnost podvozků (o 2,95 t) a tím se snížilo namáhání trati;

nové uspořádání odpružení a brzd.

Zébulon najel na zkušebních jízdách asi milion kilometrů.

V roce 1974 prezident Pompidou potvrdil zahájení tohoto projektu namísto projektu aerovleku (tepelný motor), 5. března pak premiér Pierre Messmer rozhodl o zahájení výstavby první linky mezi Paříží a Lyonem, LGV Sud-Est (LN1).

V roce 1978 byla provedena zkušební kampaň se dvěma předsériovými vlakovými soupravami, interně známými jako Patrick a Sophie (iniciály PSE: Paris Sud-Est). Komerční provoz TGV mezi Paříží a Lyonem byl pro veřejnost zahájen 27. září 1981. Francie se tak zapsala do historie vysokorychlostní železniční dopravy 17 let po Japonsku se svým Šinkansenem, který byl v provozu od roku 1964. V období od září 1981 do září 1983 byla vysokorychlostně využívána pouze jižní část LGV Sud-Est (mezi Saint-Florentin a Sathonay). Severní část trasy vedla ještě po starých kolejích PLM. Teprve od zimní služby v roce 1983 byla LGV otevřena v plném rozsahu mezi Lieusaintem a Sathonay.

Podstatně kratší doba jízdy oproti předchozímu stavu (také díky přímější trase linky, která zkrátila vzdálenost mezi oběma městy z 512 na 426 kilometrů) umožnila železnici získat nové podíly na trhu na úkor automobilů a zejména letadel.

Inovace byla nejen technická, ale i obchodní: povinná rezervace zajišťovala velmi vysokou vytíženost v zastávce mimo špičku, na rozdíl od kalendářního cenového systému, který nedokázal rozlišovat mezi oběma směry jízdy.

Jacques Cooper navrhl prototypy, livrej a sériové vybavení TGV Sud-Est. Byl také zodpovědný za siluetu vozu TGV Atlantique, jehož design (především interiér) dokončil Roger Tallon. Ten pak v letech 1988 až 1998 navrhl Duplex.

Na lyonském nádraží Gare de Lyon představila společnost SNCF 24. září 2011 nové zbarvení vlaků TGV. Nyní má fialové a šedé barvy, které připomínají uniformy zaměstnanců navržené Christianem Lacroixem. Současně s pořízením nových vlaků budou všechny TGV obnoveny v tomto novém zbarvení.

Dobývání rychlosti

tyři světové rychlostní rekordy na železnici, které byly překonány (a stále jsou drženy) vlaky TGV:

– První byl překonán během testovacích kampaní s experimentálním vlakem TGV 001 s plynovou turbínou. Nejednalo se o absolutní rekord, ale o světový rekord pro soupravu s vlastním pohonem.

– Následující kampaně byly uskutečněny se sériovými zařízeními, elektrickými, připravenými a během oficiálních mediálních kampaní.

Dne 26. února 1981 dosáhl vlak TGV č. 16 na trati LGV Sud-Est prvního rychlostního rekordu 380 km/hod. Cílem tohoto rychlostního rekordu, na který byly pozvány desítky novinářů, nebylo zapsat nový rekord do knihy rekordů SNCF, ale spíše ujistit budoucí cestující, že rychlosti 260 km/h, kterou budou brzy cestovat, lze dosáhnout zcela bezpečně. Druhým cílem bylo ukázat možnosti rozšíření železniční dopravy ve srovnání s leteckou dopravou při zachování komfortu, bezpečnosti a rychlosti a nízké spotřeby energie.

Poté, co 1. května 1988 zkušební vlak německé společnosti Deutsche Bahn (DB) Intercity-Express (ICE-V) jel na vysokorychlostní trati Hannover-Würzburg rychlostí 406,9 km/h, překonala společnost SNCF tento rekord neoficiálně 12. prosince 1988 jízdou vlaku TGV PSE 88 rychlostí 408,4 km/h na jihovýchodní vysokorychlostní trati během zkoušek synchronního pohonu budoucího vlaku TGV Atlantique.

Dne 18. května 1990 stanovila společnost TGV na dráze LGV Atlantique světový rychlostní rekord 515,3 km/h, a to zkušebním vlakem 325 Atlantique zkráceným na tři mezivozidla místo deseti.

Dne 3. dubna 2007 překonala společnost SNCF na dráze LGV Est Européenne svůj vlastní rekord, když zkušební vlak 4402 jel rychlostí 574,8 km/h (tj. 159,4 m/s). Tato rychlost odpovídá Machově rychlosti 0,47 (při teplotě 15 °C). Tento rekord byl součástí programu „V150“, jehož cílem bylo překročit rychlost 150 m/s (540 km/h). Speciálně byl připraven vlak Duplex, který se skládal pouze ze tří přívěsů a jehož výkon (19,6 MW, tj. asi 26 600 k) byl ve srovnání s běžným TGV (9,3 MW, tj. asi 12 644 k) zdvojnásoben. Měl větší průměr kol a vůz uprostřed vlaku byl vybaven motorovými podvozky budoucího vozidla AGV. Ve všech ostatních ohledech byl vlak podobný sériovému vlaku SNCF. Již během testovací fáze bylo dosaženo rychlosti 568 km/h. Dne 26. května 2001 při slavnostním otevření vlaku LGV Méditerranée s vlakovou soupravou Réseau n 531 (provoz Sardine) vytvořil TGV rekord v rychlosti na dlouhé vzdálenosti, když ujel trasu Calais – Marseille (1 067 km) za 3 h 29 min, tj. průměrnou rychlostí 306,3 km/hod.

Dne 17. května 2006 také vytvořil „světový rekord v délce jízdy osobního vlaku bez zastávky“, když ve vlaku Eurostar TGV TMST přepravil filmový štáb filmu Da Vinci Code z Londýna do Cannes, tj. 1 421 km za 7 hodin a 25 minut (tj. průměrnou rychlostí 191,6 km/h).

Zkratka TGV původně znamenala „Turbotrain à Grande Vitesse“ v názvu prvního experimentálního turbovlaku TGV 001. Cílem bylo vyznačit novou etapu, a to překročením rychlosti 200 km/h, která se na francouzské klasické síti příležitostně používá od roku 1967. Současné používání této zkratky pro označení tohoto vlaku se vyvinulo ve význam „Train à Grande Vitesse“. Třetí logo značky TGV má kovový vzhled, který evokuje plynulost, rychlost a sílu vysokorychlostního vlaku. Obrácené logo může ironicky připomínat hlemýždě, čímž kontrastuje rychlost TGV s tímto symbolem pomalosti. Tento protiklad rychlosti a pomalosti je ještě umocněn sloganem, který logo doprovází: „Udělejte si čas, abyste jeli rychle“, což je literární i grafický oxymóron.

Od července 2012 se SNCF rozhodla nepoužívat k identifikaci svých železničních služeb specifické logo pro značku TGV (stejně jako TGV Lyria), jako je tomu u vlaků typu Transilien a Intercités. Třetí logo, kovové, se stále používá na vlacích TGV Sud-Est, TGV Réseau a TGV Duplex v barvě Carmillon.

Od července 2017 jsou některé vlaky TGV označeny obchodním názvem „TGV inOui“, počínaje trasou Paříž – Bordeaux – Toulouse. Tato značka má být do roku 2020 rozšířena na všechny služby provozované konvenčními vozy TGV.

Technické aspekty

Design

Zvláštností vlakových souprav TGV, například ve srovnání s vlaky Siemens ICE a Fiat Ferroviaria ETR, je, že jsou tvořeny dvěma dvouvozovými motory, které rámují kloubový úsek složený z přívěsů, jejichž mezilehlé podvozky jsou společné pro dvě sousední skříně (princip Jacobsových podvozků). Kloub mezi dvěma tělesy využívá originální zařízení, které umožňuje spojení obou těles s polstrováním. Toto uspořádání má několik výhod:

z hlediska spotřeby energie, protože umožnilo snížit počet náprav, snížit těžiště vlaku a hlavní točivý moment;

z hlediska pohodlí, protože žádný cestující nesedí na úrovni náprav a tlumení karoserií mezi nimi omezuje přenos vibrací z podvozků;

z hlediska bezpečnosti, protože kloubový, ale torzně tuhý vlak je odolnější proti vykolejení než konvenční vlak, který má tendenci se sám od sebe odpojovat.

Jeho nevýhodou však je, že hmotnost každé karoserie spočívá pouze na dvou nápravách. Jedním z problémů, které bylo třeba při konstrukci TGV Duplex vyřešit, bylo omezení zatížení na nápravu na 17 tun. Nemožnost snadného oddělení přívěsů od centrální části vyžaduje také zvedací zařízení schopné zvednout celou vlakovou soupravu o hmotnosti přibližně 400 tun v údržbářských dílnách.

Dvě vlakové soupravy mohou být spojeny do více jednotek, což zdvojnásobuje kapacitu vlaku, který pak dosahuje maximální délky 400 m standardizované UIC nebo 475 m u TGV Atlantique.

Provoz na konvenčních železničních tratích je při odpovídající rychlosti TGV dokonale kompatibilní se stávajícími zařízeními, pokud jsou elektrifikována. V letech 2000 až 2004 byl TGV Vendée mezi Nantes a Les Sables-d’Olonne tažen dieselovou lokomotivou CC 72000.

Motorizace

První TGV byly poháněny stejnosměrnými motory napájenými usměrňovači.

Na konci 80. let 20. století umožnil vývoj výkonové elektroniky nahradit stejnosměrné motory synchronními. Tyto motory byly původně napájeny tyristorovými měniči proudu (1988). V té době byla výkonová elektronika potřebná k jejich napájení mnohem jednodušší než elektronika potřebná pro indukční motory.

Použití synchronních motorů mělo několik výhod:

jednodušší a lehčí motory při stejném výkonu:

TGV Sud-Est: 12 stejnosměrných motorů o výkonu 535 kW a hmotnosti 1 560 kg (tj. 0,343 kW/kg),

TGV Atlantique: 8 synchronních motorů o výkonu 1 100 kW a hmotnosti 1 450 kg (tj. 0,759 kW/kg);

vysoký rozběhový moment;

absence sběračů, takže žádné problémy se spínáním;

zlepšení účiníku: u soupravy TGV Sud-Est vždy méně než 0,8, u soupravy TGV Atlantique vždy více než 0,95.

Synchronní motor je nicméně dražší a vyžaduje více údržby než asynchronní motor. S rozvojem výkonové elektroniky (měniče napětí IGBT) nahradí synchronní motor z poloviny 90. let téměř ve všech oblastech trakce. Tento typ motorizace je instalován na lokomotivách Eurostar s tyristory GTO a nyní na POS TGV s IGBT.

TGV Duplex Dasye: 8 asynchronních motorů o výkonu 1 160 kW.

Novou etapu představuje zavedení synchronního motoru s permanentními magnety IGBT v soupravě AGV, který má výkon 900 kW na 768 kg (tj. 1,17 kW/kg).

Elektrické řídicí obvody

Vlak TGV Atlantique zahájil řízení soupravy pomocí počítačové sítě. Systém se nazývá TORNAD (TOken Ring Network Alsthom Device) a skládá se z 18 zařízení (počítačů).

U následujících generací TGV: TGV Réseau, TGV Duplex a TGV POS jsou počítače propojeny sítí TORNAD. Jedná se o sběrnicovou síť (802.4).

Přibližně 560 vlakových souprav TGV (srpen 2010) je v provozu po celém světě, přičemž drtivou většinu provozuje společnost SNCF nebo její mezinárodní dceřiné společnosti, které spravují vozový park 475 vlakových souprav TGV (září 2010), z toho 440 pro samotnou společnost SNCF (září 2010).

---

• • Zdroj: Francouzská Wikipedie
  • Fotka od inkflo z Pixabay

---