Vasút-villamosítás gazdaságosan
A 25 kilovoltos (kV), egyfázisú 50 hertzes (Hz) vontatási rendszer előnyeit a világ elismerte, és követi a 25 kV-os 50 Hz-es magyar villamosítási rendszert. A vasúti infrastruktúra-elemek közül miért éppen a villamosítás az, amellyel foglalkozni érdemes? Azért, mert a villamosítás eredményeképpen csökken a vontatási költség, tehát a villamos vontatású vasút a dízelvontatáshoz képest olcsóbb, ezért megtérülő beruházás.
Írásomban kitérek a gazdaságos és vontatási célnak megfelelő villamosítási építési elemek alkalmazásának fontosságára is.
Mikor legyen villamos vontatás?
Mindig, amikor a befektetés megtérül, továbbá, ha a villamosítást a környezet védelme indokolja.
A Svájci Vasút (SBB) és több más fejlett nyugat-európai vasúthálózat fejlesztéséért és gazdaságos vasúti üzemeltetéséért felelős társaságok példája bizonyítja: a gazdaságos villamos vontatás teljesítménye az összesből akár 90 százalék feletti részarányú is lehet. Ebből következik, hogy van még villamosítási feladat a magyar vasúthálózaton.
A vasúti infrastruktúra nagy értékű állóeszközhalmaz, ebből következik, hogy gondos tervezéssel, költségoptimalizálásra törekvéssel és nyilvános versenyeztetéssel sok millió forinttal csökkenthető a beruházás költsége. A gondos állapotfelméréssel, tervezéssel a valóban cserére szoruló infrastruktúra-elemek ismeretében történő tervezés, engedélyeztetés és lefolytatott közbeszerzés, majd annak LCC (életciklusköltség – a szerk.) alapú elbírálása vezethet optimális eredményre.
A villamosítás tervezésekor figyelembe kell venni a műszakilag megfelelő, azonos értékű, egymást helyettesítő konstrukciókat, műszaki megoldásokat.
A villamosítás tervezett eszközeinek kiválasztása komoly tervezői felelősség is. A feladatra megtervezett és kidolgozott műszaki megoldások költségelemzése kiadja a legolcsóbbat, ez lesz a beruházás költsége.
Néhány fontosabb, beruházásiköltség-befolyásoló tényező, szempont
A tervezéskor el kell dönteni, hogy:
- kell-e költséges vontatási alállomást létesíteni, vagy alkalmazható-e a 2 × 25 kV-os megoldás?
- a villamos felsővezeték-rendszer üzemeltetése a vonal üzemidejében emberi jelenléttel vagy távirányítással, FET-tel legyen biztosított.
- a villamosított vonalak felsővezeték-rendszerének időszakos karbantartási feladatai és az ebből fakadó karbantartási és üzemeltetési költség alapvetően a bérköltségből és az időszakonként cserélni szükséges rendszerelemek majdani árától függ.
A villamosítás egyszeri beruházási költségén kívül fontos ismerni a beépített költséges elemek várható élettartamát, valamint az időszakos karbantartás költségeit is. A környezeti ártalmaknak: szélnek, csapadéknak, szálló pornak kitett felsővezeték-tartó oszlopok korrózióvédelme hogyan és milyen módszerekkel valósítható meg az oszlopok tervezett élettartamának biztosítása érdekében.
A korrózióvédelem mellett a MÁV hálózatán is adódnak különleges, nem szokványos villamosítási feladatok. Ilyen volt korábban a Bp.-Déli pályaudvar alagút villamos vontatásra kiépítése, napjainkban pedig az esztergomi (2. sz.) vonal villamosításakor a piliscsabai gőzös alagút is, ahol a feladat a gőzös űrszelvényű alagút villamos vontatásra átépítése költségtakarékosan.
Az esztergomi vonalon az alagút szűkös helye miatt a 25 kV-os tápvezetéket szigetelten, az alagút belsejében vezették át. Az alagútba kettős munkavezeték került. A 2 × 100 mm2 Cu, szabványos munkavezeték 10 000 newton feszítőerővel biztosítja az alagúton belül a felsővezeték stabil, rögzített helyzetét.
Az oszloptól induló védőcsőben szigetelten vezetett 25 kV-os tápvezeték az alagútban való biztonságos átvezetésre szolgál (1. kép).
Tekintettel arra, hogy a villamosítás során beépített elemek, alkatrészek, hosszú élettartamúak, a villamosítás ezért alacsony, 2-3 százalékos értékcsökkenési leírású beruházás. Ebből következik, hogy két szükséges átépítés, felújítás közötti élettartama mintegy 50 év.
A hazai gyártású pörgetett betonoszlopok élettartama legalább 50-60 év. A betonoszlop korrózióvédelmére nem kell költeni, az időjárás viszontagságait jól viseli.
Az acéloszlopok festésének, korrózióvédelmének felújítása – a korróziós hatásoktól függően – körülbelül 20 évenként szükséges.
Az acéloszlopok felületvédelme tűzihorganyzással akkor hatásos, ha legalább 100 mikrométer vastag a horganyréteg, és kopásálló festékkel, több rétegben, duplex technológia szerint van lefestve. Így a felületvédelem legalább 45-50 év. Az átvételi dokumentációban rögzíteni kell a szerkezetek duplex felületvédelmének az élettartamát.
Korszerű megoldások
Korszerű felsővezetéki megoldásokat szemléltetnek az alábbi felsoroláshoz kapcsolódó képek külföldön a Német Vasúton (DB) és a MÁV-nál:
- Vonali szakaszolás, pörgetett vasbeton oszlopon Bajorországban (2. kép).2. kép
- Madárvédelmi megoldások az áramütések megelőzésére (3. kép).
Vákuummegszakítós szakaszkapcsoló BM típusú oszlopra szerelve.3. kép - Kettős tartószerkezet madárvédelemmel, BM típusú oszlopra szerelve (4. kép).4. kép
- A MÁV-nál is Rendszer Megfelelőségi Engedélyt adtak ki az SW Umwelttechnik BM betonoszlopcsaládra és a B6240XX sodronyfékes zuhanásgátlóval ellátott utánfeszítő berendezéscsaládra. 5. képA Püspökladány (kiz.)–Debrecen (kiz.) vonal Püspökladány–Kaba szakaszán a feszítő-zuhanásgátló berendezés BM oszlopon és a szakaszolás kettős tartószerkezete szintén BM típusú oszlopra szerelve (5. kép).•