Typ 81-71M

Typ 81-71M

Základní technické údaje:

3Mt1 3Mt1, 4Mt1
Délka skříně přes spřáhla [mm] 19 398 19 210
Šířka vozidla [mm] 2 670 2 670
Max. výška vozidla [mm] 3 662 3 662
Výška podlahy nad TK1) [mm] 1 208 1 208
Vzdálenost otočných čepů [mm] 12 600 12 600
Rozvor podvozku [mm] 2 100 2 100
Průměr nových kol [mm] 780 780
Počet míst k sedění 38 48
Normální obsaditelnost [s + 4 os/m2] 146 157
Maximální obsaditelnost[s + 8 os/m2]   254   266
Hmotnost prázdného vozu [kg] 31 500 30 500
Max. zatížení na nápravu [kN] 123 123
Hmotnost podvozku [kg] 7 550 7 550
Max. rychlost konstrukční [km/h] 90 90
Max. rychlost provozní [km/h] 80 80
Trakční motory/1 vůz 4× DK 117V 4× DK 117V
Hodinový výkon motoru [kW] 110 110

 

Typ 2Mt1 (čelní vůz)

Evidenční čísla

3101–3199, 3300–3399, 3500–3503, 3900–3904

 

Typ 3Mt1, 4Mt1 (vložené vozy)

Evidenční čísla

3201–3299, 3400–3499, 3600–3603, 3800–3803

 

Výrobce

Mytiščinský strojírenský závod – mechanická část, finální dodavatel; Dynamo Moskva – elektrická výzbroj; Moskevský brzdový závod – pneumatická brzda.

 

Rekonstrukci provedl

Konsorcium rekonstrukce metra (Škoda Plzeň – ČKD Praha Holding) – pouze prototypová souprava; Škoda Dopravní technika, od roku 2004 Škoda Transportation – sériové modernizace

 

Koncepce modernizace

Modernizace sovětských vozů řady 81-71 sledovala především možnost prodloužení životnosti původních vozidel při současném snížení nákladů na údržbu, zvýšení provozní spolehlivosti, protipožární odolnosti a celkovém zlepšení kultury cestování. Uvedených cílů bylo dosaženo náhradou vybraných zastaralých uzlů novými komponenty a materiály. Souprava 81-71M je stejně jako nové vozy M1 koncipována jako ucelená vlaková jednotka. V každém voze umístěn trakční kontejner, který obsahuje trakční silovou výzbroj a různé statické měniče dle určení vozu a instalovaných zařízení.  Vozové baterie jsou umístěny pouze ve vozech typů 2Mt a 4Mt, kompresorové soustrojí je osazeno pouze na vozech typu 3Mt. Tímto koncepčním řešením bylo obdobně jako v případě rnových souprav M1 docíleno úspor hmotnosti i nároků na údržbu shodných agregátů.Typové označení vychází ze zavedeného systému firmy Škoda, přičemž prototyp byl veden jako 0. série (2Mt0–4Mt0) a ostatní vozy jako 1. série (2Mt1–4Mt1).

 

Skříň

Rekonstrukce vozové skříně obnášela důkladné odstrojení, otryskání a vyvaření původní skříně. Čela krajních vozů 2Mt byla dosazena zcela nová, zhotovená z laminátu upevněného na ocelové kostře a zasklena velkoplošnými skly. Na střechu vozu byly doplněny boční krycí pásy, tzv. atika,  zakrývající zachované původní otvory náporového větrání. Dveře byly na prototypu zkoušeny od firem IFE a BODE oboje s elektrickým pohonem. Sériové rekonstrukce mají posuvné dveře pouze IFE. Počínaje 29. sériovou soupravou jsou montovány dveře fy IGE, rovněž s elektrickým pohonem. Oba typy dveří umožňují tzv. poptávkové otevírání. Prototypová souprava měla čelní transparenty řešeny s využitím převíjecích fólií s nápisy, na sériových soupravách jsou již použity terčíkové (resp. diodové) transparenty. Koncepce spřáhel je obdobná jako na jednotkách M1. Na čelech jsou použita upravená původní spřáhla bez zásuvek mnohočlenného řízení, mezivozová propojení jsou řešena tzv. krátkými spřáhly od firmy Dellner Couplers se šroubovými spoji. Kabeláž mezivozového elektrického propojení a pneumatické propojení je vedno mimo spřáhla. Všechna spřáhla mají tlumení plynoolejovou patronou. Ze skříní vozidel byly odstraněny vnitřní azbestové ochranné vrstvy a protipožární úprava byla řešena s využitím nejmodernějších certifikovaných materiálů. Barevné řešení skříně bylo u prvních tří souprav v kombinaci bílé skříně, šedého čela a červených dveří s bílými pruhy.  U dalších souprav byla aplikována slušivá kombinace bílé, červené a stříbrné barvy. Design a barevné řešení skříní vychází z návrhu Ing. arch. Františka Pelikána.

 

Stanoviště strojvedoucího

čelních vozů 2Mt bylo půdorysně převzato z původního typu. Zmenšením a změnou dispozic skříní pro aparatury vlakového zabezpečovače a řídícího systému vlaku a jeho periferních zařízení však bylo docíleno účelnějšího využití prostoru. Za velkoplošným čelním sklem je v ose vozidla umístěn jednoduchý a přehledný ovládací panel s nejdůležitějšími ovládacími a zobrazovacími prvky. Předně jsou to páka pro ovládání jízdy (trakce) a elektrodynamické brzdy, páka ovladače brzdiče DAKO-BSE, displej strojvedoucího, zobrazovač tachografu SPEEL se slotem pro vkládání osobní karty strojvedoucího, ovládací skříňka radiostanice či manometr tlaků v napájecím potrubí a brzdových válcích. Vybavenost stanovišť čelních vozů se liší též v závislosti na použitém vlakovém zabezpečovači.

 

Prostor pro cestující

prošel při modernizaci zásadními změnami. Původní podélné koženkové lavice byly nahrazeny polstrovanými sedadly od firmy Vogel (u prototypu), na sérových soupravách jsou instalovány sedadla fy Air Čenkov. Jejich uspořádání bylo původně v celé délce vozu příčné, trychtýřovité. Od roku 2002 (14. souprava s čelními vozy č. 3135–3123) bylo u všech dalších vozů uplatňováno kombinované uspořádání se sedadel, kdy ve stření části vozu byly sedadla situovánapodélně. Nově je vyřešen systém přídržných tyčí, které jsou instalovány i v prostoru plošin u dveří. Nehořlavé obklady stěn a stropů jsou snadno omyvatelné, provedené v bílé barvě. Zářivkové osvětlení je umístěno ve dvou řadách. Do osvětlovacích průběžných kanálů jsou integrovány reproduktory vlakového rozhlasu a z boku vyústěny otvory náporového větrání, které bylo zachováno z původních vozů. Na podlaze je nalepena protiskluzová krytina Altro. U prvních sérií byly zachovány revizní otvory v podlaze, novější série již mají krytinu spojitě v celé ploše. U čelních vozů typu 2Mt jsou za stanovištěm strojvedoucího vytvořeny prostorné plošiny pro dětské kočárky, invalidní vozíky či jízdní kola. Základní informační systém v prostoru pro cestující je elektronický, tvořený vlakovým rozhlasem s digitálním hlásičem a dvěma transparenty s LED diodami zobrazujícími informace o příští a konečné stanici. U souprav vybavených vlakovým zabezpečovačem ARS je mezi 1. a 2. dveřmi vpravo umístěna plechová skříň s aparaturou mobilní části vlakového zabezpečovače, přezdívaná pro svůj charakteristický vzhled jako „udírna“.

 

Podvozek

Koncepce a uspořádání podvozku byly těžištěm modernizace v závodě Škoda Plzeň, která předcházela modernizaci celé soupravy. V této etapě byly rekonstruovány provozně problémové uzly. Rekonstruováno bylo vedení dvojkolí, kde bylo původní vedení dvojkolí pružinovými pasy nahrazeno vedením čepovým. Rekonstrukci byl podroben i závěs převodovky. Byl dodán nový závěs, oproti původnímu konstrukčně zesíleny. Skládaná odpružená kola typu SAB byla v rámci modernizace jednotně nahrazována koly monoblokovými. Při rekonstrukci soupravy ve Škodě Plzeň byla rovněž původní spojka mezi trakčním motorem a převodovkou nahrazena novou zubovou spojkou KWD.

 

Elektrická a pneumatická výzbroj

Výměna elektrické výzbroje byla jednou z nejdůležitějších součástí modernizace vozů 81-71. Z důležitých komponent původního vybavení byly využity prakticky jen repasované trakční motory. Trakční pohon byl navržen s cize buzenými trakčními motory pro všechny pracovní režimy. Vždy dvě kotvy trakčních motorů zapojené v sérii jsou napájeny z jednoho kotevního měniče sestaveného z výkonových IGBT modulů. Výkonové tranzistory jsou ovládány řídicími jednotkami, tzv. drivery, oddělujícími regulační obvody od vysokonapěťových obvodů. Budicí vinutí trakčních motorů jsou napájena pulzními měniči se šířkovým řízením při konstantní frekvenci. Stabilizační měnič dodává napětí 540 V pro střídače pomocných pohonů, nabíječ akumulátorové baterie a měnič buzení. Pomocné pohony jsou poháněny třífázovými motory s kotvou nakrátko napájenými z příslušných střídačů. Palubní síť pracuje s napětím 24V dodávaným ze statického měniče, který rovněž dobíjí vozové baterie (akumulátory). Na soupravách je použit z důvodu protipožární ochrany systém protipožárních čidel reagujících na teplotu nebo na dým. Prakticky veškerá výkonová a pomocná elektrická výzbroj je umístěna do kontejneru se vzduchovým chlazením, zavěšeným pod podlahou vozidla.  Kontejnery se u jednotlivých vozů liší jen v blocích pomocných pohonů. Samostatnou kapitolu tvoří mikroprocesorový řídicí systém od firmy UniControls, jenž byl jednou z prvních aplikací svého druhu u tuzemských kolejových vozidel. Řídicí systém snímá většinu řídících a ovládacích povelů, vyhodnocujeje a převádí k určeným prvkům elektrické výzbroje soupravy. Některé důležité obvody, např. kompletní ovládání dveří, však byly z provozně-bezpečnostních důvodů řešeny klasickým způsobem průběžnými vodiči. Řídící systém dále zajišťuje sběr a přenos zpětných informací – reakcí ovládaných zařízení na vydané povely, komunikaci s obvody mobilní částí vlakového zabezpečovače, přenos poruchových hlášení diagnostického systému, monitorování požárních čidel, ovládání vlakového rozhlasu či zobrazení příslušného jízdního řádu podle zvoleného čísla oběhu a tratě. Každý vůz je vybaven vozovým počítačem, který v rámci daného vozu ovládá příslušná elektrická zařízení, a dále počítačem pohonu. Čelní vozy mají vozové počítače s rozšířenou funkčností (komunikace s mobilní částí vlakového zabezpečovače, tachografem, atd.). Všechny vozové počítače komunikují přes dvě průběžné paralelně pracující obousměrné datové sběrnice typu WTB. Některá periferní zařízení jsou připojena pomocí sériového rozhraní k vozovému počítači čelního vozu. Komunikace mezi vozovým počítačem a počítačem pohonu probíhá po datové sběrnici CAN. Rozhraní mezi řídicím systémem a strojvedoucím tvoří dotykový displej na ovládacím panelu, který předává výstupy potřebné pro ovládání vlaku a provádění diagnostiky. Jako bezpečnostní prvek slouží čtecí zařízení pro čipové karty strojvedoucích, bez jejichž vložení není možné soupravu běžným způsobem ovládat. Pneumatická výzbroj byla z větší části zachována, pouze došlo k její repasi. Prováděna byla výměna původních kompresorů za šroubové kompresory Atmos, resp. modernější kompresory od firmy Knorr. Původní mechanické brzdiče systému Westingouse byly nahrazovány elektricky ovládanými brzdiči DAKO-BSE.

 

Zabezpečovací zařízení

Modernizované soupravy 81-71M sloužily postupně na všech třech typech vlakových zabezpečovačů používaných v pražském metru. V současnosti (2013) jsou provozovány s vlakovými zabezpečovači typu LZA (trať A) a ARS (trať B).