Detailní vývoj elektrifikace železnice v českých zemích

Na území České republiky od počátku elektrifikace převažovala stejnosměrná trakce, a to především díky iniciativě Františka Křižíka. Pokud na chvíli odhlédneme od vlakové dopravy, první elektrická tramvajová trať v Česku vznikla v roce 1891 v Praze. První tramvajová trať vedla z Výstaviště v Holešovicích na Letnou. Teprve až v roce 1905 byla elektrifikovaná první železniční trať mezi Bechyní a Táborem. Pro zajímavost, napěťové hladiny, se kterými jsme se tehdy mohli u nás setkat, byly 600 V, 750 V a 1500 V (z hlediska vlakové dopravy nejdůležitější). Stejnosměrnou trakci o jmenovitém napětí 1500 V dnes najdeme především v určitých částech Francie a Nizozemska. Z Francie byl systém 1500 V převzat, lépe řečeno byl důvodem, proč byla zvolenou soustava s danou hodnotou napětí. Vděčíme za to tehdejším silným ekonomickým a vojenským vazbám na Francii, přestože v našich končinách byl systém 1500 V ne zcela vhodný. [4], [6]

S rostoucím standardem vyvíjených lokomotiv rostly také nároky na trolejové napájení. Rychlejší a výkonnější lokomotivy vyžadují větší příkon dodávaný napájecím vedením. To vedlo ke zvýšení napětí stejnosměrné trakce na 3 kV, jak ještě dnes používáme. [4]

V roce 1949 započaly práce na elektrizaci hlavních železničních koridorů, a to rovnou na DC trakci 3 kV. Práce začaly na tratích Děčín – Praha – Česká Třebová – Ostrava – Žilina – Košice – Čierná nad Tisou. Železniční koridor vedoucí přes Valašské Meziříčí směrem na Žilinu přes Vsetín a Púchov byl elektrifikován taktéž. Práce trvaly 15 let. [4], [6]

S nástupem 60. let v Evropě přišla snaha prosadit střídavou AC trakci s parametry 25 kV, 50 Hz. Bylo to dáno především masivním vývojem polovodičových součástek, které otevřely dosud nevídané možnosti v oblasti transformace elektrické energie. Střídavá trakce pronikla také do tehdejšího Československa, kdy v roce 1959 bylo rozhodnuto, že střídavá trakce bude vybudována i u nás. Vzhledem však k již probíhající elektrifikaci železničního koridoru mezi Děčínem a Košicemi stejnosměrnou DC trakcí bylo území tehdejšího Československa netradičně rozděleno na severní a jižní část právě touto hlavní tratí protínající velkou část území. [4]

V severní části bylo rozhodnuto o vybudování stejnosměrné trakce na hladině 3 kV a v jižní části naopak o výstavbě střídavé trakce o novém standardu 25 kV, 50 Hz. Vcelku netradiční rozdělení napájecí soustavy na dva systémy si vyžádalo vývoj vícesystémových lokomotiv, aby nedocházelo k zdlouhavému procesu přepřahání a posunování souprav mezi systémy pomocí dieselových lokomotiv. Rozdělení na střídavou a stejnosměrnou trakci zůstalo v České republice dodnes. Jinak tomu však je na Slovensku, kde probíhá transformace na jednotný systém střídavé trakce 25 kV, 50 Hz. [6]

Provoz železniční dopravy se dvěma napájecími soustavami

Rozdělení České republiky na severní a jižní část s různými systémy napájení železniční sítě přináší značné komplikace zejména při provozu na hranicích obou soustav nebo při mezistátní dopravě.

Obě soustavy jsou provozovány souběžně, což přináší následující nevýhody: Jednosystémové lokomotivy nemohou přejíždět na tratě elektrifikované druhou soustavou. Existují proto lokomotivy vícesystémové schopné napájení z různých soustav. Jejich výzbroj schopná napájení z více systémů je však dražší.

Na území ČR je celkem sedm vnitrostátních míst, kde se obě soustavy stýkají. Spoje, které tyto hranice překračují jsou vícesystémové a mohou po přechodu na jiné napájení pokračovat v jízdě. Při přejezdu přes rozhraní není třeba zastavení. Lokomotiva pouze sundá sběrač (kontakt lokomotivy s trolejí) a bez napájení přejede rozhraní setrvačností. [6]