A vizionárius Kandó Kálmán villamosítási programja jelenti a vasút jövőjét világszerte

2021. október 8. 10:59 Takács Bence

Korábban

Ha beindul a gőzös: a magyar mozdonygyártás története a vasút hőskorától a villamosításig
Ágyúdörej, katonazenekar és ünneplők sorfala kísérte a Pestről Szolnokra tartó első mozdony útját
A Caktól az Uzsgyiig – az „elővárosi mellékvonal” járműveinek története

20. századi fejlemények

Magyarországon a fővonali villamosítás Trianon után került újra előtérbe. A MÁV-nál már akkor működő Vasútvillamosítási Osztály élére hazahívták a magyarként elsőként villamosmérnöki oklevelet szerző Verebélÿ Lászlót. Ő a vasútvillamosítás kérdését együtt kezelte az ország energiaellátásának kérdésével, ezért Kandóval közösen elkészítették a Dunántúl villamosításának tervét, amely az ipart és lakosságot kiszolgáló, széntüzelésű erőművekből, villamosított vasútvonalakból, és a távvezetéki hálózatból állt. Erőművek természetesen korábban is működtek, ám azok a környékükön található megrendelőket látták csak el villamos energiával. A több lépésben megvalósítható terv világszerte feltűnést keltett, de Magyarországon mégsem talált kedvező fogadtatásra.

Végül brit pénzemberek finanszírozásával, 1927-ben mégis elkezdődhetett a munka, és ezzel megkezdődött az egységes energiaellátó hálózatról táplált, egyfázisú váltakozóáramú villamos vontatás is, vagyis a Kandó-rendszer. A finanszírozási szerződés tartalmazta, hogy a kivitelezésből a brit iparnak is juttatni kell, ami persze lehetővé tette volna a technológiák megtanulását is az érintett brit cégeknek. A legértékesebb ilyen technológia a Kandó által kifejlesztett, korábban ismeretlen forgógép, a fázisváltó volt, ezért úgy határoztak, hogy a hegyeshalmi fővonal villanymozdonyai számára ezeket az English Electric fogja gyártani.

A villamos forgógépeknek két alapvető típusa van, a motorok és a generátorok. A fázisváltónak azonban nem a mechanikai és mozgási energia közötti átalakítás, hanem kétféle elektromos energia közötti átalakítás a feladata, egyfázisú váltakozó feszültségből három, eltolt fázisú feszültséget hoz létre, amivel a háromfázisú motorok megtáplálhatóak. Enélkül a forgógép nélkül csak egyenirányítós vagy inverteres mozdony építhető 50 Hz-es váltakozóáramra, ám ekkor még egyik technológia sem volt elérhető.

A fázisváltó végül kifogott a briteken, így inkább a V40 és V60 sorozatú mozdonyok szekrényét gyártották a Metropolitan Vickers gyárában, a fázisváltót a Ganzban állították elő. A hegyeshalmi vonalon a villamosvontatás csak Kandó halála után másfél évvel indult meg, és azóta meghódította a világot.

Magyarország mellett a volt Csehszlovákia déli részén, az egész Balkánon, Finnországban, a világ szinte valamennyi nagysebességű vasútján (Németországon és Ausztrián kívül), Nagy-Britanniában Londontól északra, Indiában, Kínában, a legtöbb volt szovjet tagköztársaságban, de még a navahó nép területén és Luxemburgban is lehet a Kandó-féle ipari frekvenciás villamosítással találkozni. 31 kV 50 Hz-es táplálással állította föl az Alstom TGV-je az 574,8 km/h-sebességrekordot, 25 kV 50 Hz-ről üzemel a világ legerősebb villanymozdonya, a budapesti metrókat is gyártó Metrovagonmas anyacége, a Transzmas által épített négyszekciós 4ESz5K, vagy a legendás japán Sinkanszen is. Még a dominánsan egyenfeszültséggel villamosított országokban is Kandó rendszerét használják a nagysebességű vasutakon, így például Hollandiában vagy Olaszországban is.

És az áram diadalútja folytatódik betáplálás nélkül is: a last-mile akkumulátoros megoldások és a felsővezetéktől távol is használható dual-mode megoldások egyre elterjedtebbek. A last-mile kifejezést eredetileg olyan, nagyon kis teljesítményű dízelmotorokra találták ki, amelyekkel a villamos mozdony a nem villamosított iparvágányra bevihetett pár kocsit. Ilyenből sok van, vagy a kis forgalom, vagy a rakodási technológia miatt nem húznak ki felsővezetéket föléjük. Ezek kevesebb, mint tíz éve jelentek meg, és az akkumulátorok és szuperkondenzátorok máris elkezdték kiszorítani őket. Az akkumulátoros last-mile speciális esetének lehet nevezni a Metrovagonmas új moszkvai metróin alkalmazott vészhelyzeti rendszert is, amivel minden körülmények között elérhető a következő állomás peronja az utasok biztonságos kimenekítése érdekében.

A dual-mode járművek jelentős távolságot tehetnek meg felsővezeték nélküli üzemben, így hidat képezhetnek a villamosított vonalak között, vagy beállíthatók csak részben villamosított útvonalakra. Magyarországon Balatonfüred és Szombathely, vagy Eger és Debrecen között nyújthatnának zöldebb összeköttetést részben drót alatt haladva, míg Szekszárd és Baja elérése a részben villamosított, részben jelen technológiával csak dízellel kiszolgálható vonalon való alkalmazására lehetne példa. Ilyen vonatokat egyébként már a MÁV-START is próbált korábban beszerezni.

A felsővezetéktől függetlenek a dízelmotorral és akku-packkal fölszerelt hibrid mozdonyok. Ezek erősen átmeneti technológiát képviselnek, hosszú távon a villany-akkus dual-mode járművek kiváltják őket, azonban van egy érdekes águk, a moduláris gen-set tolatómozdonyoké. A gen-set mozdony lényege, hogy egy nagy helyett több kicsi dízelmotort tartalmaz, és mindig a szükséges számú működik közülük. Az ilyen mozdonyok főleg az Egyesült Államokban és Oroszországban sikeresek, az EU-ban csak a német szárazföld és a Sylt-sziget közötti vonatokon találkozhatunk velük egyelőre.

Akárhogy is nézzük, a vasúton kizárólag a villamos vontatás tekinthető a jövőnek. Kandó kitalálta, hogyan lehet ez optimális a fővonalakon, a moduláris technológiák pedig elhozzák a villanykorszakot az állomásokra és a mellékvonalakra is.

előző oldal 2 / 2