Z czego zbudowana jest sieć trakcyjna?

Czy zaproponowany w tytule niniejszego artykułu temat może kogokolwiek zainteresować poza pracownikami kolei? Przecież dla użytkowników, pasażerów kolei najważniejsze jest to, by wygodnie, bezpiecznie i na czas dotrzeć do celu swej podróży. Okazuje się, że specjaliści od kolejnictwa muszą dysponować znacznie głębszą i bogatszą wiedzą na temat budowy infrastruktury kolejowej w tym sieci trakcyjnych niż to, czym bezpośrednio podróżny może w tej kwestii być zainteresowany, choć bywają pasjonaci, od których również wiele można się nauczyć. Postaramy się w wielkim skrócie i w sposób możliwie skrócony i obrazowy przedstawić budowę typowej sieci trakcyjnej.

Sieć trakcyjna i eksploatująca ją lokomotywa podobna jest do... latarki?!

Wydawać mogłoby się w pierwszym momencie, że powyższy podtytuł jest żartem. Spójrzmy jednak na rzecz z przymrużeniem oka. W prostej latarce mamy baterię prądu stałego o napięciu od kilku do kilkunastu V (Volt – jednostka napięcia). Mamy parę styków, jeden plusowy drugi  minusowy połączone dwoma przewodami z żaróweczką. Mamy też wyłącznik i  inne dodatkowe akcesoria, bez których latarka może, ale nie zawsze musi pracować. Jest to tak zwany elektryczny obwód zamknięty. Dokładnie według takiego samego uproszczonego do granic możliwości schematu działa kolejowa trakcja elektryczna. Podchodząc na bazie analogii, można stwierdzić, że:

• zamiast żaróweczki mamy odbiornik prądu i źródło wykonywanej pracy, czyli silnik lokomotywy elektrycznej czy też elektrowozu,
• zamiast baterii mamy GPZty, czyli główne punkty zasilania, które zasilają sieć trakcyjną,
• dodatkowe elementy typu wyłącznik, akcesoria to podstacja trakcyjna zasilająca sieć trakcyjną,
• funkcję przewodu plusowego pełni przewód łączący się z pojazdem poprzez pantograf elektrowozu - lokomotywy,
• przewodem ujemnym są w tym przypadku szyny toru kolejowego.

Zapewne każdy najprostszy model lokomotywy czy też inaczej nazywając,  kolejki kolekcjonerskiej, jest zbudowany wedle tego prostego schematu i jest znany każdemu amatorowi kolekcjonowania kolejek PIKO, TT itp. Nam zależy jednak na czymś więcej: chcemy, by ruch prawdziwych pociągów mógł być przez nas skutecznie nadzorowany i by był on bezpieczny i działał bez awarii i przerw w ruchu. O tym, jak jest zbudowana prawdziwa sieć trakcyjna, mogą opowiedzieć wiele specjaliści z firmy VETRA z Gdańska.

Podstawowe elementy tworzące elektryczną sieć trakcyjną

Wyżej przedstawiony schemat, choć niezwykle uproszczony i przedstawiony „z przymrużeniem oka” to jest przecież zbieżny z definicją trakcji elektrycznej pojmowanej jako zespół składający się z sieci górnej, czyli przewodów trakcyjnych podwieszonych na konstrukcjach wsporczych (słupach) oraz z sieci powrotnej, czyli szyn toru kolejowego. 

Pewnie poniższy opis nie zadowoli specjalistów od sieci trakcyjnej, ale opis ten jest kierowany raczej do podróżnych i użytkowników kolei niż do specjalistów, dlatego to grono musi nam wybaczyć pewne skrótowe podejście do tematu.

My jednak tutaj szynami zajmować się nie będziemy, gdyż są one stałym elementem infrastruktury kolejowej, po których jeżdżą pojazdy wszelkiego typu, więc są one częścią elektrycznej sieci trakcyjnej niejako przy okazji.

Zajmijmy się zatem siecią trakcyjną. Sieć trakcyjna podwieszona jest nad torami. Jej zasadniczym elementem są:

• Przewód jezdny i lina nośna podwieszone za pomocą wszelkiego rodzaju mocowań, które ogólnie można nazwać zbrojeniem sieci trakcyjnej czy też podwieszeniem.
• Konstrukcje wsporcze, które mogą być indywidualne, czyli typowe słupy pojedyncze lub w postaci bramek, lub półbramek, czyli poziomych konstrukcji,  wspartych na dwóch słupach (nogach) znajdujących się po obu stronach toru.

Na świecie istnieje kilka typów i rozwiązań sieci trakcyjnych różniących się pod względem konstrukcyjnym i sposobu zasilania, jednakże o tym w innych artykułach.

Przewód jezdny, czyli tzw. djp to gruby miedziany drut (75 – 150 mm2) o przekroju zbliżonym do kształtu koła z dwoma rowkami znajdującymi się w jego górnej części. W owych rowkach umieszczane są uchwyty zaciskowe służące do podwieszania przewodu, dzięki czemu jego dolna część  jest zupełnie wolna i może po niej swobodnie przesuwać się ślizgacz pantografu elektrowozu. Prąd elektryczny jest dostarczany do przewodów jezdnych ze specjalnych podstacji trakcyjnych.

Oczywiście nasz mocno syntetyczny opis daje naszym czytelnikom jedynie przybliżone wyobrażenie urządzenia skądinąd bardzo skomplikowanego i złożonego, jakim jest sieć trakcyjna. Musimy wiedzieć, że prócz tego, o czym już napisaliśmy, składa się ona z wielu różnych systemów wspomagających.

Budowa, demontaż, serwisowanie czy modernizacja sieci trakcyjnej to zadanie w każdym wypadku zawsze mocno skomplikowane pod względem logistycznym i wymagające zaangażowania doświadczonych ekip oraz specjalistycznego sprzętu, w które wyposażone są firmy realizujące tego typu prace, w tym firma Vetra z Gdańska.