La série HŽ 1142 (numérotation originale JŽ 442, surnoms Brena, Tiristorka ) est une locomotive électrique des chemins de fer croates pour le système d'alimentation électrique de 25 kV 50 Hz. Les locomotives ont été construites entre 1981 et 1989 par la société "Rade Končar" pour les besoins des chemins de fer yougoslaves de l'époque. Il s’agissait de la première locomotive électrique entièrement développée et fabriquée dans l'ex -Yougoslavie. Les locomotives de la série 1142 sont les locomotives électriques les plus puissantes des chemins de fer croates.
Toutes les locomotives de la série HŽ 1142 appartiennent à HŽ Passenger Transport et sont utilisées exclusivement pour les trains de voyageurs.
Histoire
Développement
1977-1979 : Décision sur le développement d'une locomotive à thyristor Au milieu des années 1970, la société " Rade Končar" de Zagreb s'est démarquée par de nombreuses années d'expérience dans la production réussie de centaines de locomotives à diodes monophasées de la série JŽ 441, construites depuis 1966 sous licence de la société suédoise ASEA pour esa Chemins de fer yougoslaves. Avec le développement de la technologie et les demandes croissantes en matière de transport, les locomotives à diodes s'amélioraient constamment et, vers la fin 1976, la livraison des locomotives de la sous-série JŽ 441-600 a commencé, qui pouvait atteindre des vitesses de 140 km/h et convenaient au remorquage de trains à grande vitesse sur la ligne Zagreb-Belgrade, dont l'électrification a été achevée au début des années 1970. Sur la base de l'expérience antérieure dans la production de locomotives de la série JŽ 441, les experts de JŽ et Rade Končar ont lancé une initiative de développement indépendant de la première série nationale de locomotives électriques, ce qui éviterait d'avoir à importer de la technologie étrangèreOžanić, Marijan: Razvoj Končareve tiristorske lokomotive (1) – Uvodna razmatranja (objavljeno 1. ožujka 2018., pristupljeno 6. listopada 2018.). La première conférence d'experts des chemins de fer yougoslaves et de la société "Rade Končar" s'est tenue à Zagreb du 21 au , où le design conceptuel de la locomotive électrique a été discutée. La nouvelle génération de locomotives aurait dû avoir de meilleures performances que les locomotives à diodes existantes de la série JŽ 441. Conformément aux concepts modernes dans le domaine de la traction électrique, il a été conclu qu'une locomotive monophasée avec régulation de tension par thyristor est la solution la plus favorableOžanić, Marijan: Razvoj Končareve tiristorske lokomotive (2) – Početak (objavljeno 4. ožujka 2018., pristupljeno 6. listopada 2018.).
En septembre 1978, un groupe d'ingénieurs de l'Institut de génie électrique a préparé un rapport détaillée des problèmes techniques individuels, ainsi qu'une conception préliminaire d'une nouvelle locomotive à thyristor. Le , une réunion a eu lieu à Dubrovnik entre des représentants des Chemins de fer yougoslaves (ZJŽ) et de Rade Končar, où un projet de développement d'une locomotive électrique à thyristor a été présenté. Un accord de coopération technique et commerciale entre ZJŽ et Rade Končar a été signé lors de la conférence dans le but de développer des véhicules ferroviaires de traction électrique modernes. Outre l'amélioration des locomotives à diodes, dont la production a commencé en 1966, l'accord contient également une décision sur le développement et la production d'un prototype de la première locomotive électrique yougoslave avec régulation de tension par thyristor. La livraison du prototype de locomotive était prévue pour la fin de 1980, après quoi une nouvelle production de trois cents locomotives à thyristor pour les besoins des Chemins de fer yougoslaves était prévue, avec la possibilité de conclure des accords d'exportation avec des compagnies de chemin de fer étrangères. Le professeur Borivoje Rajković de l'Institut de génie électrique de la société Rade Končar a été nommé responsable du projet de développement des locomotives. Toutes les branches de ZJŽ ont été incluses dans le financement du développement de la locomotive à thyristors, à l'exception de ŽG Ljubljana, où, en raison du système d'électrification à courant continu, la nouvelle série de locomotives ne serait pas apte à l'exploitation. Les détenteurs de financement (avec une part totale de 75% des fonds) étaient ŽTP Zagreb et ŽTP Belgrade . Un accord de financement conjoint a été signé le entre Rade Končar et les sept succursales des chemins de fer yougoslavesHavliček, Milena: Tiristorska lokomotiva – najveći doseg i ponos končarevaca / Končarevac, XLIX, broj 9 (2013.), str. 22.
1979 - 1981 : Prototypage Le développement de la locomotive à thyristor a commencé parallèlement aux essais et à la livraison des locomotives à diodes de la série JŽ 441. Par rapport aux locomotives à diodes, la puissance des locomotives à thyristors était d'environ 30% supérieure, avec une augmentation des caractéristiques de traction de plus de 20%, ainsi que la capacité de fonctionner en continu à une vitesse maximale de 160 km/h. Le chef de projet était la société Rade Končar de Zagreb, ainsi qu'un certain nombre de sous-traitants de l'industrie yougoslave, qui ont réalisé certains sous-systèmes des locomotives. La caisse de la locomotive a été construite dans l'atelier Janko Gredelj de Zagreb, l'industrie mécanique de Nis s'est chargée du châssis de base, et l'équipement haute tension de la locomotive a été produit par la société MINEL de Belgrade. Parmi les composants importés, les supports pivotants sont fabriqués par Thyssen en Allemagne, tandis que l'électronique est achetée auprès de la société suisse ABB. La locomotive à thyristor était un système d'alimentation électrique complexe dont la tâche principale était de convertir l'électricité en énergie mécaniqueOžanić, Marijan: Razvoj Končareve tiristorske lokomotive (3) – Razvoj i izrada prototipa (objavljeno 13. ožujka 2018., pristupljeno 7. listopada 2018.).
Partie électrique La partie centrale de la locomotive était le transformateur principal, lourd de 10,5 t, posé horizontalement dans la chaudière avec les selfs pour lisser le courant des moteurs de traction. Pour les transformateurs de la locomotive, un défi particulier était le placement d'une puissance relativement importante dans le volume, dont la taille est limitée par les dimensions de la caisse de la locomotive. En raison des distances minimales entre les parties sous tension, la densité de courant était nettement plus élevée que dans les transformateurs de distribution conventionnels, ce qui rendait nécessaire d'effectuer un refroidissement basé sur la circulation forcée de l'huile. La tâche du transformateur de 6900 kVA est d'alimenter quatre moteurs de traction, ainsi que tous les entraînements auxiliaires de la locomotive. Le concept de la locomotive à thyristor de la série Rc4, construite par ASEA pour les chemins de fer suédois, a été repris pour résoudre l'onduleur principal. À l'intérieur de l'armoire de commande centrale se trouvent des relais ainsi que des convertisseurs de puissance électroniques, un dispositif de commutation et une commande automatique de l'entraînement du moteur électrique de la locomotive. Par rapport au sélecteur de tension sur les locomotives à diodes, la technologie des thyristors a représenté des avancées significatives en termes de régulation souple de l'entraînement et de rapidité d'adaptation aux changements de mode de fonctionnement de la locomotive.
L'entraînement principal de la locomotive se composait de deux groupes identiques avec deux moteurs de traction chacun, tandis que le convertisseur, constitué de ponts à thyristors, était refroidi par circulation forcée d'huile et d'air au moyen d'un ventilateur. Le paramètre d'entrée pour la conception des moteurs de traction des locomotives était une puissance nominale donnée de 1100 kW, qui était disponible pour les moteurs de traction de dernière génération développés par ASEA. Comparé à 770 moteurs de traction kW installé dans les locomotives à diodes de la série JŽ 441, il s'agit d'une augmentation de puissance de 40%, tandis que les dimensions du moteur lui-même sont restées inchangées en raison des dimensions données du bogie Thyssen. Les deux premiers moteurs de traction pour une locomotive à thyristor ont été achevés et testés début septembre 1981, tandis que les deux autres moteurs ont suivi début octobre de la même année. Pour l'installation d'ensembles et d'appareils électroniques, le système Combiflex de la société suédoise ASEA a été choisi, qui était auparavant utilisé sur les locomotives à diodes.
Partie mécanique L'apparence de la locomotive à thyristor reposait fortement sur la locomotive à diodes, car les pièces mécaniques des deux locomotives devaient être compatibles entre elles. Les supports pivotants ont été développés sur la base de la base de la locomotive de la série 441, avec des améliorations supplémentaires en augmentant la résistance mécanique, ce qui assure la stabilité de conduite ainsi que la sécurité contre le glissement à des vitesses allant jusqu'à 200 km/h. Le châssis de base de la locomotive à thyristors était identique au châssis de la locomotive à diodes et a été fabriqué dans l'industrie mécanique de Nis. Le projet du châssis de locomotive a été réalisé dans le département de la technologie des produits et le département de conception de la société Rade Končar en coopération avec l'atelier Janko Gredelj de Zagreb. L'étude sur la conception de la locomotive à thyristor, qui a défini la forme du châssis, de la couleur du coffrage et une solution de la salle de commande de la locomotive a été préparée par le prof. Zlatko Kapetanović du département de Design de la firme. La forme extérieure de la locomotive à thyristors différait de celle de la locomotive à diodes. La carrosserie est légèrement inclinée, tandis que les surfaces vitrées des vitres avant sont beaucoup plus grandes. La construction du châssis lui-même est plus solide et plus résistante aux impacts éventuels. La colonne métallique centrale entre les pare-brise est en outre renforcée d'acier pour une meilleure résistance aux chocs.
La coloration du coffrage en caisson était également différente par rapport à la locomotive à diodes, et elle était largement déterminée par le paramètre d'entrée selon lequel la locomotive doit être visible dans le brouillard à une distance allant jusqu'à 200 mètresŠkorić, Vlatka: Mr. sc. Zlatko Kapetanović : Kako sam dizajnirao tiristorku / Željezničar, XLVI, broj 792 (2011.), str. 30. Le volant est conçu selon les normes les plus modernes, la plupart des instruments sont situés sur la table de commande et sont facilement accessibles au conducteur en position assise et debout. En raison du bruit accru causé par la conduite à grande vitesse, le volant est en outre insonorisé. En coopération avec les conducteurs de train, des équipements auxiliaires modernes tels que des réfrigérateurs, des éviers, des cuisinières et une climatisation été installés dans la salle de contrôle. La caisse de la locomotive a été achevée dans l'atelier Janko Gredelj le , après quoi elle a été envoyée aux usines de Rade Končar, où l'assemblage final de la locomotive sera effectué.
1981 - 1985 : Présentation et essai du prototype