Rozvoj elektrických drah

Vlastní rozvoj elektrických drah spadá do počátku XX. století a vyvinul se takovým tempem, že je dnes na světě celkem asi 100 000 km elektrických tratí hlavních drah a několik tisíc km elektrických městských rychlodrah podzemních a předměstských. Nepočítáme-li do toho přečetných menších předměstských elektrických drah, lokálních a průmyslových drah, představují jen podle zcela hrubého odhadu náklad as 200 miliard Kč na městské, as 60 miliard Kč na hlavní a 100 miliard na městské rychlodráhy. U hlavních drah jsou do uvedených nákladů počítány pouze výlohy spojené s elektrizací stávajících parních tratí. Uvědomíme-li si, že tyto sumy byly investovány ve velmi krátké době as tří desitiletí, můžeme z toho posouditi důležitost elektrického pohonu dráhy, byly dva: dopravně technické a hospodářské, avšak všimněme si jich blíže.

Důvody, které vedly k použití elektrického pohonu pro dráhy

a) Dráhy městské (pouliční)

Rychlý vzrůst velkých měst vlivem centralisace výroby průmyslové a tím zvýšená obchodní činnost, která musila hledati nejširší odbytiště, potřebovala co nejvíce rychlých a dokonalých prostředků dopravních. Zatím co průmyslové závody se zakládaly buď u nalezišť surovin, nebo v okolí velkých měst, soustředila se jejich obchodní činnost hlavně ve velkých městech, aby styk s odběratelem a s pomocnými institucemi, jako bankami, velkoobchody apod., byl co nejsnazší.  Vyvinula se tak náhle potřeba rychlé a hromadné dopravy, neboť s velikostí měst rostly vzdálenosti mezi obydlím a zaměstnáním občanů. Zcela všeobecně můžeme říci, že účelně vedená, rychlá a levná doprava osob i zboží je základní podmínkou hospodářského rozvoje a blahobytu, neboť zvyšuje pracovní schopnost jednotlivce, podporuje soustředěnou hromadnou a specializovanou výrobu a zvyšuje národní jmění.

Koňské dráhy, které jezdily v minulém století ve velkých městech, nemohly uspokojiti trvale potřeby obyvatelstva, neboť byly pomalé, drahé a trati drah nebyly dosti rozsáhlé. Ani parní městské dráhy neuspokojily z důvodů dobře známých, neboť nepřispěly k čistotě města, a proto ve většině měst ani nebyly zavedeny.

Jaké zlepšení přinesl s sebou elektrický pohon na městských drahách, vidíme názorně ze srovnání. Rychlost dopravní byla zvýšena dvojnásobně až trojnásobně, váhy vlaků a tím i kapacita jejich byly zvýšený 10ti násobně a konečně dopravní výlohy byly sníženy na polovičku. Nebyly to tudíž pouze důvody technické, ale i hospodářské, které vedly k elektrizaci a hlavně k dalekosáhlému rozšíření elektrických drah ve městech.

b) Hlavní dráhy

Úspěchy dosažení elektrizací městských drah přiměly některé společnosti hlavních drah ke studiu použitelnosti tohoto nového způsobu pohonu. Ale zde důvody k elektrizaci byly jiné. Parní lokomotivy na mnohých místech neuspokojily, provoz byl drahý, pomalý a nebylo možno ho přizpůsobiti v některých případech zvláštním poměrům a požadavkům dopravy. Tak např. v okolí velkých měst, kde doprava osob je zvláště hustá a vyžaduje častých a rychlých vlaků, nelze takovou dopravu hospodárně provozovati parními lokomotivními vlaky, neboť jsou vlivem velké váhy lokomotivy se zásobami těžké, mají pomalý rozjezd a jsou tudíž při velkém počtu zastávek, který se právě vyskytuje na předměstských tratích, pomalé. Tu jsou elektrické motorové vlaky daleko výhodnější, neboť vozy mají svoje vlastní hnací motory, odpadá tudíž lokomotiva, rozjezd je rychlý a vlaky mohou sestávati z libovolného počtu vozů, aniž by to mělo vliv na dopravní rychlost, takže se mohou snadno přizpůsobiti okamžitým potřebám dopravy.

Na některých horských tratích hlavních drah stával se parní provoz vlivem stále vzrůstající hustoty dopravy technicky nemožný nebo aspoň velmi obtížný a nákladný. Malá rychlost parních vlaků na stoupáních omezuje značnou měrou dopravní výkon tratí, zvláště jednokolejných, v dlouhých tunelech jsou kouřové plyny nebezpečné a vyžadují při hustší dopravě účinného a nákladného větrání. Tak vznikly záhy elektrisace horských tratí, jako tunelu Simplonského ve Švýcarech, tratí Janov-Giovi v Itálii, horské tratí dráhy Great Northern v U. S. A. apod., neboť elektrickým provozem bylo možno značně zvýšiti dopravní rychlost a váhy vlakové a odstraniti úplně obtíž kouřovou.

Výstižně konstatuje zpráva výboru asociace amerických inženýrů pro těžkou dopravu elektrickou (Report of the Commitee on Heavy Electric Traction) na základě obšírné ankety, že „důvod k elektrizaci hlavních drah bylo zvýšení dopravního výkonu tratí, racionelní provoz, zrychlení dopravy a odstranění kouře z měst a tunelů“.

Zmínka o odstranění kouře z měst platí zvláště o amerických poměrech, neboť byl parní provoz v některých městech zákonem zakázán, tak např.: Zákonem ze dne 7. května 1903 po neštěstí v Park Avenue tunelu byl v New Yorku parní provoz v tomto tunelu zakázán; město Chicago v r. 1919 zakázalo parní provoz na hlavních drahách v obvodu města a Stát New York zakázal 22. V. 1923 parní provoz ve městech s počtem obyvatel nad 1 milion.

Také počátek elektrisace Č. S. D. provedené mezi některými nádražími v Praze sledoval zatím cíl odstraniti kouř z Wilsonova nádraží a z vinohradského tunelu.

V zemích s centralizovanou správou hlavních drah v rukou státu rozhodují též důvody národohospodářské o způsobu provozu drah. Hledí se zde k hospodárnému zužitkování přírodních sil vodních k dopravě na drahách pomocí elektrické energie. Tak např. švýcarské spolkové dráhy (S. B. B.), jejichž celkový provoz je z 85 % elektrický, zaznamenaly za rok 1928 úsporu 700 000 tun na dovezeném uhlí vlivem elektrisace drah, což znatelně odlehčuje obchodní bilanci státu. Obdobné jsou poměry v Horní Itálii, v alpských zemích v Rakousku, v Bavorsku a ve Skandinavii.

Elektrisace drah však není národohospodářsky odůvodněna pouze tam, kde elektrická energie se vyrábí ve vodních centrálách, nýbrž i tam, kde se proud vyrábí v centrálách parních, a to z dvojího důvodu: Ušetří se na hodnotném uhlí, neboť elektrických provoz úspornější výrobou elektrické energie v parních centrálách potřebuje asi poloviční množství paliva a odlehčí se tratím od dopravy uhlí pro parní provoz na drahách. Tato doprava je dosti značná, neboť činí v kulturních státech 30 až 40 % celkové dopravy uhlí. Jakých úspor na uhlí se dosahuje elektrickým provozem, vysvitne z tabulky, kterou podle provozních výsledků sestavil dr. Huber-Stockar:

Zdálo by se, že úspory na uhlí dosažené elektrizací by znamenaly snížení těžby kamenouhelných dolů. To se však nestává, neboť elektrizací tratí dosahuje se takového zlepšení dopravy na drahách, že doprava v málo letech značně vzroste, jak dokazují výsledky provedených elektrizací v zahraničí. Mimo to může se v elektrických centrálách zužitkovati méněcenné uhlí, které nesnese dálkové dopravy a hospodárně přenášeti energii elektrickou jak pro dráhy, tak i pro soustavnou elektrizaci země.

c) Městské rychlodráhy

Vrátíme se ještě k velkým městům. Zde rozvojem pouliční dopravy, hlavně automobilismem, vzrostla frekvence zejména na hlavních třídách vnitřních měst tak silně, že pouliční dráhy, vázané kolejemi na pevnou trať, staly se největší překážkou pouliční dopravy a nevyhovovaly malou dopravní rychlostí. Bylo proto třeba nahraditi je jiným dopravním prostředkem, sloužícím hromadné a rychlé dopravě osob nezávisle na pouličním ruchu. Stavěly se městské rychlodráhy buď podzemní v tunelech, nebo nadzemní po mostech. Tyto dráhy vyžádaly si značných nákladů, představují však dnes významnou složku jmění světových velkoměst.

d) Specielní dráhy

Třeba se zmíniti o malých elektrických dráhách, které jsou po většině elektrické proto, že provoz malými vlakovými jednotkami je při elektrické vozbě ještě hospodárný, zatím co je parní provoz velmi drahý. Někde rozhodovala i okolnost, že dráha vjíždí ulicemi až do města, kde je parní provoz nežádoucí.

Konečně jsou to speciální dráhy, jako horské ozubnicové a jiné, jak uvidíme později, kde elektrický pohon skýtá zvláštních výhod, např. bezpečným brzděním elektrickým při jízdě dolů, vracením energie zpět do sítě apod.

Něco z historie elektrických drah

Ač myšlenka použití elektrického motoru pro pohon vozidel se vyskytla velmi brzy po vynálezu elektromotoru, vyžádalo si praktické uskutečnění ještě řady let a mnoha pokusů, které se skoro současně prováděly v jednotlivých kulturních zemích v 80tých letech minulého století. Používalo se nejdříve proudu stejnosměrného a motorů skromných výkonů, které postačily k pohonu lehkých a malých vozů pouliční dráhy.

Energetickým průkopníkem v tom byl u nás Dr. Fr. Křižík, jenž byl mezi prvními, kdož stavěli v Evropě elektrické dráhy pouliční. Dal začátek pouliční dráze v Praze, jež byla šestou na kontinentě (1891), dále postavil městskou dráhu v Plzni, dráhu Dubrovník-Gruž a pouliční dráhu v Pulji. Po neúnavné práci svého zakladatele zahájily Křižíkovy závody v březnu 1899 pokusné jízdy s elektrickým akumulátorovým vozem na trati státních drah Nusle-Modřany, kterými měly býti prokázány výhody elektrické trakce. První elektrická železnice v býv. Rakousku byla taktéž postavena Křižíkem; byla to dráha z Tábora do Bechyně, 24 km dlouhá. Křižík tehdy již volil vysoké stejnosměrné napětí 2×700 V, tj. 1400 V, se dvěma vodiči vrchními a zeměným středním vodičem – kolejnicí. V červnu 1903 vyjel zde první motorový vůz o napětí 2×700 V k pokusné jízdě. Na základě příznivých výsledků s elektrickým provozem na táborské dráze zpracoval Křižík podobný návrh na elektrizaci městské dráhy ve Vídni, kterým se zúčastnil soutěže vypsané rakouským ministerstvem železnic. Návrh byl uznán za nejvhodnější a v roce 1905 konaly se první pokusné jízdy s Křižíkovou lokomotivou o výkonu 520 ks. pro 2×1500 V, tj. 3000 V, mezi oběma vrchními přívodnými dráty. Byla to asi první elektr. dráha pro tak vysoké napětí stejnosměrné vůbec. I moderní doba dala Křižíkovi za pravdu, neboť byla uznána soustava stejnosměrného proudu v. n. jako nejvhodnější pro provoz hlavních drah s hustou dopravou. Také elektrisace čsl. stát. drah započatá v r. 1928 mezi pražskými nádražími, byla provedena systémem 1500 voltovým.

Sledujeme-li vývoj elektrické trakce v jiných zemích, můžeme říci, že se městské pouliční dráhy již koncem minulého století rychle vyvinuly a ustálily na jednotném systému proudovém 500 V až 600 V stejnosměr., takže ve XX. století byly pouze podstatně rozšířeny a zdokonaleny.

Naproti tomu elektrická trakce na hlavních drahách se rozvinula a rozšířila teprve v tomto století, jak uvidíme z těchto jen zcela stručných dat:

Ve Spojených státech amerických byla elektrická trakce většího rozsahu po prvé prakticky uskutečněna a souvisí úzce se jménem geniálního Geore Westinghouse, zakladatele světových firem po něm pojmenovaných. V roce 1895 byla postavena první elektrická lokomotiva normálního rozchodu o výkonu 600 k. s., vážila asi 46 t a sloužila nejdříve účelům pokusným, než byla prodána dráze Lackawanna & Wyoming, kde ještě v r. 1926 byla uspokojivě v provozu. Následovaly pak elektrisace některých tunelových a předměstských tratí hlavních drah ústících do velkých měst:

Elektrisace vyjmenovaných drah byly prováděny systémem stejnosměrným 650 V, který prokazoval nesporné výhody pro kratší předměstské trati, nedovoloval však přenos trakčního proudu na velké vzdálenosti. Lepších výsledků hledělo se dosáhnouti proudem střídavým vysokého napětí (v. n.). Po ojedinělých pokusech s napětím 6000 V normalizovalo se napětí jednofázové 11 000 V, 25per/vt. pro dálkové hlavní tratě, jehož se hojně užilo. Byla to zejména otázka spolehlivého a vhodného motoru, jehož řešení bylo hlavním problémem u tohoto systému. Nebylo zde ještě spolehlivých jednofázových motorů velkých výkonů, jakých potřebovaly americké dráhy pro dopravu svých zvláště těžkých nákladních vlaků. Americké firmy Westingouse a General Electric řešily tuto otázku měničovými lokomotivami, ve kterých se mění jednofázový proud na třífázový nebo stejnosměrný, vhodnější pro hnací motory. Tomuto pokroku vděčí za vznik první největší elektrostatice horských a dálkových tratí (Norfolk-Western, Great Nothern, Virginian R. R. apod.), jež používají nejsilnějších a nejtěžších elektrických lokomotiv na světě.

Novější poznatky se stejnosměrným proudem v. n. umožnily použíti tohoto systému pro hlavní dráhy. V r. 1916 byla elektrizována dráha Chicago-Milwaukee-St. Paul stejnosměrným proudem 3000 V a byla příkladem pro mnohé dráhové elektrisace na celém světě. Jakého rozšíření dosáhla elektrická trakce v U. S. A. v jednotlivých odvětvích dráhových, vidíme z tabulky, sestavené podle stavu 1. ledna 1932.

V Anglii, zemi bohaté na ložiska uhelná, nebyla z pochopitelných důvodů elektrisace hlavních drah dlouho uvažována, ježto kvalitní domácí uhlí poskytovalo levný zdroj energie pro parní dráhy. Že se však přece přistoupilo v r. 1915 k rozsáhlé elektrizaci hlavních drah, bylo způsobeno poznatkem, jakými výhodami dopravně technickými zlepšuje elektrická trakce dopravu na tratích v okolí velkého města. Systém proudu byl volen stejnosměrný 750 a 1500 V s přívodem třetí kolejnicí nebo vrchním vedením. Elektrisované trati vycházejí z Londýna a jezdí tu motorové vozy do vzdáleného okolí hlavního města, zatím co dálkové rychlíky zůstávají po většině parní. Elektrický provoz zaveden byl na těchto tratí:

Také v anglických koloniích použilo se k elektrizaci hlavních drah systému stejnosměrného, jak uvidíme dále ve statistice hlavních elektrických drah. (Jihoafrické dráhy, Indické státní dráhy, předměstské dráhy v Sidneyi atd.).

Ve Francii elektrisace hlavních drah přes některé menší instalace (ST. Georges de Commier-La Mure, 2700 V, z roku 1903), vystoupila ze stadia pokusného až teprve po světové válce, kdy čtyři největší francouzské dráhy jaly se soustavně své tratě elektrisovati. Jako systému proudového použito jednotně 1500 V. Jihofrancouzská dráha (Compagnie du Midi) provozuje 1213 km elektrických tratí a v elektrizačním programu má do roku 1935 elektrisací dalších 650 km tratí.

Společnost P. L. M. (Paris-Lyon-Mediterranée) elektrizovala 135 km svých nejtěžších horských tratí; státní dráhy (le reseau d´Etat) provozuje 96 km předměstských tratí v Paříži (750 V). Společnost dráhy z Paříže do Orleansu má 237 km tratí v elektrickém provozu, z nichž 65 km je 4kolejových a připravuje se elektrisace dalších 415 km traťových. Také nejdůležitější úseky drah ve francouzských koloniích byly nověji elektrizovány proudem stejnosměrným 3000 V.

Jedinečný svým rozsahem a programovostí je elektrisace švýcarských drah, která byla provedena z důvodů hospodářských a národohospodářských. Zde velmi brzy vedly hojné vodní síly k zužitkování elektrické energie pro účely trakční. Již v roce 1899 byla dána do provozu dráha třífázová Burgdorf-Thun, kde přišla snad po prve elektrická nákladní lokomotiva do praktického použití na kontinentě. V roce 1905 byla postavena pokusná elektrická trať Seebach-Wettingen 19 km dlouhá, která měla sloužiti k technickému propracování jednofázového systému, neboť považoval se pro švýcarské poměry tento systém jako nejvýhodnější. Téhož roku byla rozřešena uspokojivě otázka jednofázového motoru pro dráhy (Behn – Eschenburg, Winter-Eichberg), kterým byl dán základ evropské soustavě jednofázové (1 500 V, 16⅔ per/vt.), přijaté ve Švýcarsku, Německu, Rakousku a ve Skandinávii. V roce 1906 byl elektrizován tunel Simplonem z podnětu firmy B. B. C. (Brown Boverci & Co.) ještě proudem třífázovým, ale další hlavní trati byly již elektrizovány jednofázovým proudem. V roce 1911 byla nová trať přes Lötschberg stavěna elektricky a 2 léta později přikročilo s k největší tehdy elektrizaci dráhové, trati přes Sv. Gotthard.

Nedostatek a vysoká cena uhlí ke konci světové války a vzrůstající doprava na švýcarských drahách přiměly spolkové dráhy k sestavení velkorysého elektrizačního programu, podle kterého mělo býti převedeno 80 % celé dopravy ve 3 etapách do elektrického provozu. Příznivé výsledky hospodářské, dosažené první etapou elektrizační, a stále vzrůstající doprava způsobily, že elektrizační program byl v roce 1923 urychlen a rozšířen. Dnes mají spolkové dráhy více než 60 % svých tratí elektrizovaných, a odbavuje se na nich více než 88 % veškeré dopravy. Postupný vzrůst elektrizovaných tratí vidíme na tabulce:

Elektrické tratě jsou napájeny proudem z vodních elektráren, takže jsou dráhy poháněny domácí energií.

Druhá země, která z nedostatku vlastního uhlí provedla rozsáhlé elektrisace hlavních drah, je Itálie. Zde již v r. 1902 byly provedeny první pokusné elektrisace proudem stejnosměrným, ale hlavní elektrisace dráhová započala na horské trati z Janova přes Giovi do Ronco systémem třífázovým (3300 V, 16⅔ per/vt.) v r. 1912. Elektrisací byla zvýšena dopravní schopnost této obtížné trati (až 3,5% stoupání!) a zlepšen provoz vyloučením kouře z tunelů do takové míry, že dala podnět k dalším pracím. Hlavně po světové válce se pokračovalo velmi čile na elektrizaci dráhové, která dosáhla v roce 1929 1062 km traťových.

Novější elektrisace tratí Roma-Tivoli-Sulmona v r. 1926 byla provedena sice ještě proudem třífázovým, ale vyššího napětí 10 000 V a normální frekvence 45 per/vt. Třífázový systém vyhovoval dosti dobře, pokud šlo o dopravu lokomotivami, neboť třífázové motory nemají choulostivých kolektorů jako jednofázové a samočinně vracejí energii do sítě při jízdě se svahu, vyžadoval však komplikovaného vrchního vedení a provedení motorových vozů naráželo na technické obtíže. Proto nejnovější elektrisace v Itálii byly provedeny již proudem stejnosměrným v. n. (3000 V) a třífázového proudu používá se pouze tam, kde jde o rozšíření stávajících instalací.

Zmínky zasluhují dráhové elektrisace v Německu. První instalace dráhové byly jako jinde proudem stejnosměrným na pouličních a městských rychlodrahách. Pro hlavní dráhy se uvažoval nejdříve systém třífázový. Na zvláštní zkušební trati (Marienfelde-Zossen) provedla k tomuto účelu ustanovená studijní společnost pokusné jízdy s motorovými vozy na proud třífázový (3000 V a později 10 000 V), jimiž dosaženo v r. 1901 rychlosti 160 km/hod. a po zlepšení vrchní stavby trati r. 1903 rychlosti 203 km/hod. Ačkoliv tyto pokusy nevedly k praktickému použití systému, bylo zkouškami objasněno mnoho základních pojmů dopravní techniky, jako spotřeba energie, odpor vzduchu při velmi vysokých rychlostech, odběr proudu při rychlých jízdách atd. V r. 1900 byla elektrisována stejnosměrným proudem (750 V) trať předměstské dráhy v Berlíně do Wannsee a r. 1906 proudem střídavým 6000 V předměstská dráha Hamburg-Blankenese-Ohlsdorf. K elektrizaci hlavních drah došlo až v roce 1911 na trati Dessau-Bitterfeld, kde na základě zkušeností v jiných zemích zvolen byl systém jednofázový jako nejvhodnější pro dálkovou dopravu. Následovaly pak elektrisace v Horním Slezsku (Königszelt-Hirschberg) a v Bavorsku (Mittenwaldbahn). Po dobu světové války byly elektrizační práce přerušeny a teprve po válce znovu zahájeny, zejména v Bavorsku.

Třeba se zmíniti o velkorysé elektrizaci předměstské a okružní dráhy v Berlíně (Stadt- und Ringbahn 1927-29), která je z největších toho druhu na kontinentě. Dráhová síť obsahuje 237 km traťových, napájených ze 44 měníren s instalovaným výkonem (rtuťové usměrňovače) 150 000 kW.

Z národohospodářských důvod byly elektrizovány po světové válce hlavní a jedna vedlejší alpská trať rakouských spolkových drah. Zvláštní zahraniční půjčkou byly získány prostředky a elektrizovány trati mezi Solnohradem-Innsbruckem až ke švýcarským hranicím. Pozoruhodná je zde normalizace vozidel a vrchního vedení, která směřovala ke snížení pořizovacích a provozovacích nákladů. Dráhový proud je vyráběn vesměs ve vodních elektrárnách a rozváděn do jednotlivých transformačních a připínacích stanic jednofázovým dálkovým napájecím vedením 55 kV-ovým.

Zajímavá je elektrisace městské dráhy ve Vídni (Wiener Stadtbahn), která byla provedena v r. 1925 stejnosměrným proudem 750 V a představuje svým provedením střed mezi podzemní a pouliční drahou.

Je mnoho jiných rozsáhlých a technicky i hospodářsky zajímavých dráhových instalací, jichž zde nelze všech uváděti. Uvádím pouze tuto statistiku:

Výroba a rozvod energie pro elektrické dráhy

Jak je z předcházejícího patrno, používá se pro elektrické dráhy proudů různých systémů a až na ojedinělé instalace (Roma-Tivoli) jsou proudové systémy dráhové odlišné od systému třífázového norm. frekvence 40 až 60 period za vteřinu, jehož se všeobecně používá pro výrobu, přenos a zásobování měst a zemí. Třífázový proud normální frekvence se pro dráhy nehodí, neboť vyžaduje dvojího vrchního vedení, motory mají omezenou regulaci a konečně nelze beze všeho drahovou síť připojiti na světelnou, vzhledem na uzemnění jednoho pólu, připojeného ke kolejnicím; také kolísavé zatížení drahové sítě by rušilo ostatní konsum primární sítě apod.

Vývoj proudových systémů drahových šel dvojí cestou: buďto se elektrizovalo systémem vhodným pro dálkový přenos, tedy proudem jednofázovým, který se vyráběl jako takový přímo v elektrárnách, anebo proudem nejvhodnějším pro trakci, tj. stejnosměrným, a dráhová síť se napájela z podružných stanic, ve kterých se mění proud primární třífázový na stejnosměrný. Od tohoto rozdělení odchylují se pouze elektrisace třífázové, ty však pocházejí ještě z doby, kdy nebyly ani jednofázové ani stejnosměrné systémy dostatečně zdokonaleny. Nové instalace se třífázově již neprovádějí.

Dráhy jednofázové napájení se z transformačních stanic, ve kterých se statistickými transformátory mění pouze napětí, anebo se u menších sítí dráhových napájí přímo z centrály proudem dráhovým (Attnang Puchheim-Steinach Irding v Rakousku). Tímto systémem elektrizovaly se horské a dálkové tratě s ne příliš hustou dopravou.

Městské dráhy pouliční a městské rychlodráhy používají proudu stejnosměrného o napětí 500 až 750 V. Toto napětí dovoluje centrální napájení sítě dráhové do 20 až 30 km traťových, nejsou-li tratě příliš rozvětvené. U větších a rozlehlejších sítí sáhne se k napájení z několika podružných stanic. Hlavní dráhy elektrifikují se v zemích románských a anglosaských též proudem stejnosměrným o vyšším napětí 1500 až 3000 V. Rozlehlost sítí hlavních drah vyžaduje také napájení z několika míst a děje se to podobně jako u městských drah podružných stanicemi – měnírnami. Měnírny dostávají proud třífázový z primární sítě vysokého napětí a mění jej na proud stejnosměrný vhodného napětí.

K přeměně proudu třífázového na stejnosměrný používá se v drahových měnírnách motorgenerátorů, konvertorů a rtuťových usměrňovačů. Pole užití motorgenerátorů bylo vyhrazeno pro elektrizaci hl. drah proudem stejnosměrným o 3000 V, ale v posledních letech byly vytlačeny rtuťovými usměrňovači. Konvertory prodělaly svůj vývoj v prvním desitiletí XX. století, než se z nich vyvinuly robustní stroje vhodné pro napájení sítí drahových. Doznaly největšího rozšíření při elektrizacích městských a předměstských drah. Rtuťové usměrňovače představují nejmodernější způsob přeměny proudu střídavého na proud stejnosměrný a v posledních letech se rychle rozšířily v dráhových měnírnách, dík nárazové přetižitelnosti a vysoké účinnosti. Nejnovější elektrisace byly prováděny vesměs rtuťovými usměrňovači (v Americe Delaware-Lackawanna, městská okružní dráha v Berlíně, v Itálii dráha Milano Nord atd.) a společnosti městských drah rozšiřují stávající instalace skoro výhradně rtuťovými usměrňovači, (Elektrické podniky hl. města Prahy), které se stavějí s oblibou jako zcela automatické, tj. bez obsluhy.

Zvláštní druh měníren vyvinul se z dočasné místní zvýšené potřeby proudu v dálkových sítích vlivem soustředěného ruchu (výroční trhy, sportovní závody, výletní vlaky apod.), nebo poruchami a potřebnými opravami ve stávajících měnírnách. Jsou to měnírny pojízdné, kterými se mohou napájeti traťové úseky na různých místech podle potřeby.

Konstrukce vrchního vedení pro přívod proudu do vozidel prodělala dlouhý vývoj, než se ustálila na dnešních formách. Pro malé a střední rychlosti používá se vrchního vedení se samonosným trolejovým drátem. Tohoto způsobu užívá se zejména u drah pouličních. Proud odebírá se z vrchního vedení sběračem kladkovým, smyčcovým neb pantografovým. Pro velké rychlosti, nad 50 km/hod. osvědčil se jako přívod proudu buď systém zcela tuhý – třetí kolejnice – nebo systém co nejpružnější – vrchní vedení s mnoha pružnými závěsy, což se provádí tak, že dotekový drát se zavěšuje v pravidelných vzdálenostech na volně napjatém nosném laně. Nosné lano má značný průhyb, zatím co dotekový drát sleduje co nejpřesněji rovinu kolejnic a napíná se stálou silou.

Přívodu proudu třetí kolejnicí používá se zejména u městských a předměstských rychlodrah; vrchního vedení užívá se na elektrizovaných tratích hlavních drah. Ze srovnání vrchního vedení třífázové dráhy a dráhy jednofásové nebo stejnosměrné je zřejmá jednoduchost jednovodičového vrchního vedení.

Městské dráhy elektrické

Městské dráhy elektrické, nazývané též pouliční neb tramvaje podle anglického názvu „tramway“, jsou dnes nerozšířenějším dopravním prostředkem osob ve větších městech. Nebude dnes již mnoho měst s počtem obyvatelů nad 50 000, které by neměly městské elektrické dráhy. Provoz na městských drahách děje se výhradně motorovými vozy, popř. s jedním neb dvěma přívěsnými vozy. Pro volbu systému proudového a pohonu motorových vozů jsou především směrodatné bezpečnost provozu, jednoduchost zařízení a nízké pořizovací náklady. Tomu vyhovuje podle dnešního stavu techniky nejlépe proud stejnoměrný o napětí 500 až 750 V s vrchním vedením, jehož se všeobecně používá. Maximální rychlost bývá policejními neb jinými předpisy dopravními omezena na 25 až 30 km/hod., pokud vedou tratě přímo ulicemi, na zvláštních tělesech dráhových bývá připuštěna maximální rychlost vyšší. Motory hnací jsou obyčejně seriové, zavěšené na nápravách, a používá se jich namnoze též k brzdění tím, že se spojí jako generátory na odpory, kde se brzděním vyvinuvší proud mění v teplo. Řízení motorů provádí se válcovými neb stykačovými přepínači, tzv. kontroléry, umístěnými ve stanovišti řidičově, jimiž se provádějí veškerá potřebná spojení motorů pro jízdu vpřed, vzad a popř. pro brzdění.

V poslední době stavějí se tramvajové vozy pod vlivem konstrukce automobilové tak, aby skýtaly cestujícímu obecenstvu co nejvíce výhod: pohodlné, nízké, vstupy, široké plošiny, pohodlná sedadla, vyšší dopravní rychlost apod. jsou jejich znaky. Evropská prakse přidržuje se ponejvíce dvounápravových vozů z důvodů úsporných při pořizování a pro jejich snazší průjezd úzkými ulicemi. V Americe se staví hojně vozy 4nápravové, podvozkové, které jsou rychlejší a prostornější než 2nápravové.

Předměstské a městské rychlodráhy

Jsou v daleko větší míře přizpůsobeny hromadné a rychlé dopravě osob ve velkých městech než dráhy pouliční. Tratě městských rychlodrah nekřižují zásadně v úrovni jiných dopravních cest, aby doprava se dála nerušeně od jakéhokoliv jiného dopravního ruchu ve městě. Tratě rychlodrah sledují směry nejhustší dopravy a jsou vedeny ve vnitřních městech pod zemí neb nad zemí po mostech, popř. náspech. Jezdí tu výhradně vlaky sestavené z motorových a vlečných vozů s mnohonásobným řízením. Pohon je elektrický proudem stejnosměrným 600, 750 a 1500 V; první podzemní dráha v Budapešti použila ještě 300 V.

Provoz na městských rychlodráhách vyznačuje se rychlým sledem vlaků a velkou dopravní rychlostí, čehož se dosahuje krátkými zastávkami ve stanicích (as 10 vteřin), rychlým rozjezdem a brzděním. Odbavování vlaků urychluje se pohodlnými vstupy do vozů, pneumaticky otevíranými a zavíranými dveřmi, které ovládá dálkově řidič se stanoviště, automatickou signalizací označující odjezd tak, aby vlak bez překážky a bez zastavení mohl dojeti do příští stanice. Motorové i vlečné vozy jsou většinou 4osové, podvozkové, jejichž profil je menší než u hlavních drah, aby tunelové stavby, které pohltí podstatnou část nákladů celého zařízení, byly levnější.

Pořizovací náklady městských rychlodrah jsou velmi vysoké, 30 až 50 mil. Kč za jeden km dvojkolejné trati a mohou se vyplatiti pouze tam, kde doprava je dostatečně hustá. Přes vysoké pořizovací náklady bylo zřízení podzemní dráhy vynuceno v některých městech příliš hustou dopravou v centech měst, kde byly pouliční dráhy největší překážkou dopravy a musely býti odstraněny. (Atheny, Tokio).

Městské rychlodráhy mají pro největší města světová velmi velkou hospodářskou důležitost, neboť se na nich zakládá ruch, blahobyt, bohatství a význam měst, takže i když se tyto dráhy v některých městech přímo nevyplácejí pro vysoké náklady pořizovací, přispívají k hospodářskému rozvoji města.

Lokální a předměstské dráhy elektrické

Tyto dráhy vznikly nejdříve z rozšířených sítí pouličních drah do širšího okolí měst. Ukázalo se, že i při menší dopravní frekvenci jsou takové dráhy hospodárnější než parní. Pod vlivem tohoto poznatku stavěly se porůznu i celé lokální tratě elektricky. (U nás tratě: Tábor-Bechyně, Certlov-Lipno; Tatranská vicinální dráha, Ostrava-Karvínská dráha apod.).

Podobné dráhy stavěly se též s dvojím provozem, které pro pohodlí cestujících zajížděli do ulic města jako dráhy pouliční, avšak mimo město jsou vedeny na zvláštním drahovém tělese a po případě mají tu i jiný systém proudový, aby bylo dosaženo rychlejší dopravy (Wien-Baden, Wien-Bratislava).

Moderní dráhy předměstské stavějí se na zvláštních tělesech drahových a jezdí tu výhradně motorové vlaky elektrické. Takové dráhy má většina velkých světových měst (Londýn, Paříž, Řím, Milán, Berlín, Hamburg, Moskva apod.), jsou vedeny do vzdáleného okolí měst (do 60 km od města) a rozšiřují značně vliv a hospodářskou oblast měst. (New York, Chicago, Kapské Město, Sidney, Haag a mnoho jiných).

Pohon je proudem stejnosměrným 750 V (Berlín), 1500 V (New York, Kapské Město, Haag) neb 3000 V, jehož se u nejnovějších zařízení s oblibou používá (Delaware-Lackawanna U. S. A., Milán); ojediněle volil se též střídavý proud v. n. pro pohon předměstských drah, jako na dráze Hamburg-Blankenese-Ohlsdorf 6000 V 25 per., neb London-Brighton, zde se však přihlíželo k možnosti rozšířiti drahové sítě do větších vzdáleností v době, kdy nebyl ještě propracován systém 3000voltový stejnosměrný pro motorovou dopravu.

Hlavní dráhy elektrické

Srovnáme-li elektrisace hlavních drah v jednotlivých zemích (např. podle předcházející statistiky), pozorujeme, že vývoj tohoto důležitého odvětví elektrotechniky nebral se všude stejným směrem. Jako důvod možno uvésti okolnost, že se řešila otázka systému proudového s počátku pouze pro jednotlivé případy, neboť se elektrizovaly jen krátké obtížné úseky traťové, jejichž podmínky dopravní byly abnormální. Mimo toho přinesl vývoj techniky podstatné změny, které ovlivňovaly volbu systémů proudových nově započatých elektrizací dráhových.

Italské dráhy volily pro první elektrizaci horské tratě Janov-Giovi-Rona systém třífázový. Zde nedokonalá regulace rychlostí nepadala tolik na váhu, neboť oceňovaly se více jiné vlastnosti indukčního třífázového motoru, jako jednoduchá jeho konstrukce bez kolektoru, málo proměnlivá rychlost a samočinná rekuperace (užitkové brzdění) při jízdě dlouhých spádech. Nákladní a rychlíkové lokomotivy italských státních drah v první řadě 202 lokomotiv byly dány v roce 1913 do provozu. Při dalším rozšiřování elektrického provozu na italských drahách bylo již těžko přejíti k jinému systému, takže se po světové válce pokračovalo v elektrizaci systémem třífázovým 3300voltovým, 16⅔ periodovým. Také první řada po válce objednaných lokomotiv je konstruktivně podobně provedena jako lokomotivy první. Přepínání jednotlivých rychlostí děje se přepínáním počtu pólů a spojováním do kaskády a paralelně. Přechod mezi rychlostními stupni děje se spouštěcími odpory uměle chlazenými. Pohon náprav děje se ojnicemi přes dva slepé hřídele s klikovými čepy, spojenými se dvěma hnacími motory, pevně uloženými v rámu lokomotivy.

Příznivé výsledky dosažené třífázovým systémem na horských tratích v Itálii vedly i v Americe v r. 1909 k elektrizaci jedné horské trati (Great Nothern) tímto systémem, avšak pod vlivem elektrisace dalších tratí proudem jednofázovým 11 000 V, 25 per. byl v r. 1926 třífásový provoz zrušen a nahrazen vhodnějším jednofázovým.

V Americe získal s počátku největší obliby i při elektrizaci hlavních drah proud stejnosměrný, jehož napětí bylo postupně u nových instalací zvyšováno až na 3000 V, hlavně pod vlivem zdokonalení stejnosměrných dráhových motorů, takže se uplatnil tento systém u tehdy největší elektrisace hlavní americké dráhy Chicago-Milwaukee-St. Paul, započaté v r. 1916. I v nejnovější době je považována trakce proudem stejnosměrným v. n. jako nejvhodnější systém pro hlavní dráhy s hustou dopravou, a proto československé státní dráhy volily k započaté elektrizaci tratí mezi několika nádražími v Praze proud stejnosměrný 1500 V s ohledem na možnost pozdějšího provozu motorovými vozy, které jsou při 1500 V podstatně levnější než při 3000 V.

Hnací motory lokomotivy tohoto systému jsou zavěšeny na nápravách tlapovými ložisky a pružně v podvozkovém rámu a převádějí svůj výkon pružnými ozubenými soukolími na nápravy. Motory jsou vinuty na 750 V a jsou spojeny dva trvale v serii na 1500 V; spouštějí se přes odpory umístěné v horní části lokomotivní skříně, spínání hlavního proudu děje se elektropneumatickými stykači, řízenými pomocným proudem kontroléry ve stanovištích. Tato lokomotiva je z řady pěti stejných lokomotiv dodaných v r. 1928 firmou Českomoravská-Kolben-Daněk a.s. státním drahám pro zmíněnou elektrizaci pražských nádraží. Jedna z těchto lokomotiv je vyzbrojena ozubeným převodem u motorů pro službu rychlíkovou. Další příklad lokomotivy 1500voltové, taktéž československé výroby (Škoda), je rychlíková r. 466.0, která je stavěna pro maximální rychlost provozní 90 km/hod.; vyznačuje se zcela odpruženými hnacími motory dvojitými, které poddajnou spojku a pružným ozubeným převodem pohánějí hnací nápravy.

Zvláštní řešení pohonu mají rychlíkové lokomotivy indických státních drah, stavěné pro rychlost 130 km/hod. Motory jsou uloženy pevně v rámu lokomotivy nad hnacími koly, vždy dva motory proti sobě nad každou hnací nápravou, a působí na společný ozubený převod (pro dva motory) a všestranně poddajnou spojkou na hnací nápravu. Motory se montují ze strany otvory ve stěně lokomotivní skříně.

Zkušenosti, získané ekonomickým dálkovým přenosem elektrické energie proudem střídavým v. n. vábily k použití jednofázového proudu střídavého pro účely trakční, ale nebylo zde vhodného drahového motoru. Jednofásové motory indukční nehodily se pro dráhy pro jejich špatné rozběhové vlastnosti a nedostatečnou regulovatelnost, a u kolektorových motorů na střídavý proud objevily se při větších výkonech značné obtíže s komutací, zvláště u normální frekvence střídavého proudu, jíž se užilo pro pohon a osvětlování. Volen byl proto pro dráhy střídavý proud nižší frekvence, aby komutace byla přijatelná a při tom byly transformátory ještě hospodárné. Průkopníkem tohoto systému byla americká dráha New York-New Haven-Hartfort, která dlouhou dobu byla jedinou dráhou jednofázovou velkého stylu (11 000 V 25 per.).

V Evropě elektrizují státy germánské (Švýcary, Německo, Rakousko, Norsko, Švédsko) systémem jednofázovým 15 000 V, 16⅔ per., který má své nesporné výhody pro dálkový přenos energie z velkých vodních elektráren a pro provoz lokomotivními vlaky.

Lokomotivy jednofázové prodělaly dlouhý vývoj a stavějí se dnes asi pod vlivem lokomotiv stejnosměrných podobně s individuelním pohonem, tj. se samostatným motorem na každé hnací nápravě, až do úctyhodných výkonů a velikostí, jak patrno z tabulky některých hlavních typů švýcarských lokomotiv.

Americká praxe, která potřebovala záhy velmi výkonných a těžkých lokomotiv, šla odlišnou cestou než evropská, neboť jednofázové kolektorové motory pro obtížnou regulaci při užitkovém brzdění a pro ne zcela bezvadnou komutaci nevyhovovaly požadavkům americkým. Z tohoto důvodu zavedly některé dráhy měničové lokomotivy, aby tak spojily výhody rozvodu elektrické energie proudem jednofázovým v. n. s výhodami pohonu motory třífázovými nebo stejnosměrnými. Přeměna proudu děje se v lokomotivě synchronním rotujícím děličem fásí neb motorgenerátory. Jak z tabulky patrno, jsou americké měničové lokomotivy nákladní značných vah a dopravují se jimi i nejtěžší vlaky na světě.

Speciální dráhy elektrické

Použití elektrického pohonu neomezilo se na vyjmenované městské, předměstské a hlavní dráhy, nýbrž pro všestrannou přizpůsobivost vniklo do všech i nejmenších odvětví dopravnictví, kde se dříve užívalo jiných pohonných prostředků. Jsou to zejména:

  • Dráhy průmyslové,
  • dráhy důlní,
  • dráhy bezkolejné (trolejbusy),
  • akumulátorová vozidla,
  • vozidla s elektrickým převodem (Diesel-elektrická, benzo-elektrická).

Průmyslové závody, mající svoje vlastní vlečky a tovární tratě, poznaly záhy výhody, které skýtá elektrický pohon vozidel, zvláště když potřebný proud byl v továrně k disposici (papírny Ig. Spiro v Čes. Krumlově). Koksovny, hutě, válcovny, třídírny apod. jsou závody, kde se elektrický provoz na továrních dráhách uplatňuje. V Americe jsou drobné tovární elektrické dráhy daleko více rozšířené a shledáváme se s nimi na jatkách, v dřevařském průmyslu, v přístavech a různých průmyslových závodech.

Zcela zvláštního ocenění došla elektrická trakce v kamenouhelných dolech. Elektrická důlní lokomotiva může míti i při větších výkonech malé rozměry, potřebné pro průjezd štolou, provoz je bez kouře, netřeba dopravovati pohonných hmot do dolu a při tom je doprava vozíků rychlejší a vlaky mohou býti až 10kráte těžší než při koňském potahu. Důlní elektrické lokomotivy mají proto nejdelší historii, byly to jedny z prvních elektrických lokomotiv v praktickém použití vůbec (1882). Do dnešní doby byly tyto lokomotivy značně zlepšeny a stavějí se až do výkonů několika set koní. Též pro odvážení uhlí a lupku z povrchových hnědouhelných dolů užívá se elektrických lokomotiv nízko stavěných, aby mohly zajížděti do výkopů a štol.

Veškerá dosud vyjmenovaná vozidla pohybovala se po kolejích, které mají sice značné výhody, znamenají však hlavně u pouličních drah velké investice a vozidla jsou na koleje nuceně vázaná, nemohou se tudíž překážkám na ulici vyhýbati. Mimo to poskytuje gumová automobilová obruč bezpečnější jízdu než ocelové kolo na kolejnicích větším třením smykovým mezi gumovým kolem a dlažbou. To jsou hlavní důvody, které vedly k uskutečnění myšlenky spojiti výhody volné a bezpečné jízdy autobusu s výhodami elektrického pohonu v trolejovém autobusu. Přes mnohé pokusy konané před světovou válkou na různých místech nedošlo toto vozidlo žádného rozšíření, neboť pokusy ztroskotaly po většině nesprávnou kalkulací provozních výloh. Nepočítalo se totiž s opotřebením silnice, které bylo při použití tehdejších plných gumových obručí značné, zvláště na silnicích bez umělé pevné vozovky. Pokroky ve výrobě předimenzovaných nízkotlakých pneumatik pro těžké automobily a zdokonalení silnic umělými vozovkami (asfalt, makadam, beton atd.) umožnily znovu praktické použití trolejbusů. Průkopníky v tom byli Američané, kteří v několika městech zavedli moderní trolejbusové trati, jak ukazuje statistika podle stavu k 1. lednu 1932.

Moderní trolejbusy jsou stavěny po způsobu autobusů, mají jeden neb dva hnací elektromotory o výkonu 35 až 50 k. s., které pohánějí kardánovým hřídelem zadní kola. Odběr proudu z dvoupólového vrchního vedení děje se dvěma kladkovými dlouhými sběrači. Sběrače musí býti tak dlouhé, aby umožnily trolejbusu vyhnouti se vozidlům na ulici.

Chemická akumulace elektrické energie v olověných nebo alkalických akumulátorech dala samostatný zdroj energie pro velkou řadu speciálních vozidel. Jsou to zejména posunující lokomotivy pro nádraží a vlečky, které mohou konkurovati nízkými provozovacími náklady s parními lokomotivami. ČSD mají v Praze na Wilsonově nádraží t. č. 4 těžké akumulátorové lokomotivy pro posunování.

Velkého rozšíření dosáhly malé transportní akumulátorové vozíky nosnosti 1000 až 2000 kg v továrnách, skladištích a na nádražích.

Před zavedením benzinových a naftových motorových vozů železničních řešily říšsko-německé dráhy otázku motorové dopravy osob na hlavních i lokálních drahách akumulátorovými vozy, jejichž počet dosáhl po světové válce as 200. Tyto vozy mají po jednom motoru 100 k. s., váží 45 tun, mají akční radius až 350 km (při zkušebních jízdách bylo dosaženo až 420 km) a jezdí ve dvouvozových jednotkách.

Třeba se zmíniti též o důlních akumulátorových lokomotivách, ježto jsou to jediné lokomotivy elektrické, které jsou připuštěny do dolů s výbušnými plyny. Motory i přístroje jsou nevýbušné zavíkované, aby elektrické jiskry vznikající při přerušování proudu nevznítily výbušných plynů v dolech.

Poslední z vyjmenovaných použití elektrického pohonu pro dráhy je u vozidel se spalovacími motory benzinovými neb naftovými větších výkonů, jejichž převod mechanický je obtížný a pro účely dráhové nevyhovující. Tu elektrický převod je ideálním řešením, neboť zužitkovává samočinně výkon spalovacího motoru v širokých mezích rychlostí vozidla. Řízení takového vozidla je stejně jednoduché jako u elektrického, neboť postačuje pouze jedna páka k ovládání pohonu. Princip elektrického převodu spočívá v tom, že spalovacím motorem pohání se stejnosměrné dynamo, které vyrobenou elektrickou energii odevzdává hnacím motorům na nápravách vozidla. Diesel-elektrické lokomotivy stavějí se dnes do výkonů přes 1000 k. s. a elektrickým mnohonásobným řízením může ovládati i několik lokomotiv pouze jeden řidič. Největší lokomotivy toho druhu mají t. č. kanadské státní dráhy, které jimi dopravují normální těžké osobní i nákladní vlaky. Zdá se, že čeká Diesel-elektrické lokomotivy a motorové vozy v budoucnu velký rozvoj pro jejich vysokou tepelnou účinnost, rychlou pohotovost a velkou přizpůsobivost pro všechny provozní poměry.

Nejsou tím vyčerpána všechna praktická použití elektrického pohonu pro účely dráhové, z nichž uvádím ještě dráhy ozubnicové, lanové, visuté a vlečné v průplavech; jejich charakter však spočívá hlavně v provedení jízdní dráhy a elektrický pohon je jí zvláště přizpůsoben.

Technické a hospodářské výsledky elektrizací hlavních drah

Elektrické pouliční dráhy a městské rychlodráhy byly po většině stavěny předem již jako elektrické a elektrický pohon umožnil dalekosáhlý rozvoj, na němž se zakládá nové rozdělení a osídlení měst. Dnešní městský ruch byl by nemyslitelný bez těchto drah.

U hlavních drah není elektrisace takovou vyjádřenou nutností jako u drah městských, také technické a hospodářské výhody elektrisace drah nelze bez podrobné znalosti věci předem správně doceniti a je pochopitelné, když vzhledem na dlouhou tradici s parním provozem nebyly elektrisace hlavních drah všude prováděny v takové míře, jak by to bylo hospodářsky a technicky odůvodněno. Všade však, kde elektrisace hlavních drah byla prováděna ve větším měřítku, výsledky těchto prací plně uspokojily, jak uvidíme z následujícího:

V USA jedna z největších drahových společností „Chicago-Milwaukee-ST Paul & Pacific R. R.“, která provedla rozsáhlé elektrisace svých tratí udává na základě studií provozních a investičních výloh elektrizačních, že roční úspory provozní, dosažené elektrizací za 10 let provozu postačí na zúročení kapitálu, vloženého do elektrisace, 13 ¼ %. Při tom byly dopravní rychlosti o 12 až 25 % zvýšeny a hustota dopravy na některých tratích vzrostla tak, že by jí parním provozem bez nákladných změn na tratích nebylo vůbec možno zdolati.

Pennsylvánské dráhy provedly první elektrizaci na 540 km traťových a rozhodly se na základě získaných příznivých provozních výsledků ihned pokračovati v započaté práci a zelektrisovati v dalších 7 letech trať 525 km dlouhou mezi New Yorkem a Philadelphií. Výlohy na tuto elektrizaci odhadly na 100 milionů dolarů.

Virginská dráha (na obr.) má místy jednokolejnou horskou trať, kde se dopravují nejtěžší nákladní vlaky na světě, 5400 až 8100 t těžké na stoupáních až 2,1 %. Elektrisací dráhy byl zvýšen dopravní výkon do té míry, že nebylo nutno prováděti nákladných staveb druhých kolejí. Provozní úspory odpovídají 9,7%nímu zúročení investovaného kapitálu.

Brasilská dráha „Paulista“, která má poměrně slabý provoz na svých elektrizovaných tratích (as 2,7 mil. brutto-tun-km na 1 km tratě), udává, že roční úspory provozní ve výši as 40 mil. Kč odpovídají 10,5%nímu zúročení investovaného kapitálu. Elektrisace drah měla za následek značný vzrůst dopravy a usnadnění provozu.

Ve Francii byly elektrisace hlavních drah prováděny jak na nejobtížnějších horských tratích v Pyrenejích (Bedous-Canfranc) a v Alpách (Culoz-Mondane), tak i na nejfrekventovanějších tratích rovinných v okolí Paříže. V obou případech byly provozní výsledky příznivé. Dráhové společnosti zjistily značný pokles výloh s udržováním elektrických lokomotiv proti parním a byl připraven rozsáhlý elektrizační program, podle kterého má býti převedeno 3500 km tratí do elektrického provozu.

Ve Švýcařích byla elektrisace hlavních drah ve větším měřítku započata ke konci světové války jako východisko z obtížné situace na drahách, dané vysokou cenou a nedostatkem uhlí. Ale i po válce prokázala se elektrická trakce jako zcela rentabilní, okolnost, která dala podnět k urychlenému provedení elektrizačního programu. Podle zprávy dra Huber-Stockara (technického poradce spolkových drah) z r. 1929, byl náklad elektrisace švýcarských drah do července 1929 690,592.500 franků šv., který byl úsporami provozních výloh proti předpokládanému provozu parnímu zúročen 8,2 %. Výmluvnější než uvedené číslice je fakt, že po provedení rozšířeného elektrizačního programu bylo v r. 1929 usneseno pokračovati v elektrizaci hlavních drah na dalších 476 km traťových.

Ve Španělsku byla elektrizována mimo jiné jednokolejná horská trať u Pajares (na hlavní trati Madrid-Paříž). Ze srovnání nově zavedeného elektrického provozu s dřívějším parním vychází, že počet lokomotiv byl snížen na 40 %, výlohy za hnací energii klesly na 45 %, za udržování lokomotiv na 26,5 % za osobní výlohy na 37 % a při tom byl dopravní výkon zvýšen o 40 %. Elektrisace 62 km dlouhé trati stála okrouhle 82 mil. Kč, provozní úspory však odpovídají 12% zúročení vynaloženého kapitálu.

Bylo by možno uvésti ještě mnoho podobných příkladů, ze kterých by bylo patrno, že elektrické hlavní dráhy splnily předpokládané výhody technické i hospodářské. Podle zpráv cizích zemí není dráhy, která by se pro neuspokojivé výsledky provozní s elektrickým provozem chtěla vrátiti k parnímu provozu. Naopak dráhové společnosti rozšiřují elektrizované sítě nebo aspoň připravují nové projekty elektrizační.

Elektrický provoz na hlavních drahách je výhodný na tratích rovinných i horských, na tratích s dopravou hustou a řídkou, záleží pouze na správné volbě proudového systému a vozidel. I v dobách méně příznivých pro investice na drahách je možno plně odůvodniti elektrizaci, neboť znamená technické zdokonalení nejdůležitějšího odvětví dopravnictví, účelné hospodaření kapitálem a zvýšení národního jmění.

Ing. František Jansa, Dvacáté století – pokroky průmyslu, Nakladatelství Vladimír Orel 1932