HŽ serija 1142 (izvorna numeracija JŽ 442, nadimci Brena, Tiristorka) je električna lokomotiva Hrvatskih željeznica za sustav napajanja 25 kV 50 Hz. Lokomotive je između 1981. i 1989. godine izgradila tvrtka „Rade Končar“ za potrebe tadašnjih Jugoslavenskih željeznica. Riječ je prvoj električnoj lokomotivi koja je u potpunosti razvijena i proizvedena na području bivše Jugoslavije. Lokomotive serije 1142 najsnažnije su električne lokomotive u posjedu Hrvatskih željeznica.
Sve lokomotive serije HŽ 1142 nalaze se u posjedu HŽ Putničkog prijevoza te se koriste isključivo za vuču putničkih vlakova.
Povijest
Razvoj
1977. – 1979.: Odluka o razvoju tiristorske lokomotive
Sredinom 1970-ih godina tvrtka “„Rade Končar“” iz Zagreba isticala se dugogodišnjim iskustvom uspješne proizvodnje više stotina monofaznih diodnih lokomotiva serije JŽ 441, koje su građene od 1966. godine po licenci švedske tvrtke ASEA za potrebe Jugoslavenskih željeznica. Razvojem tehnologije i rastućim zahtjevima u eksploataciji, na diodnim su se lokomotivama stalno razvijala poboljšanja te je krajem 1976. godine započela isporuka lokomotiva podserije JŽ 441-600, koje su mogle postizati brzinu od 140 km/h te su bile pogodne za vuču brzih vlakova na relaciji Zagreb – Beograd, čija je elektrifikacija dovršena početkom 1970-ih godina. Na temelju prethodnih iskustava iz proizvodnje lokomotiva serije JŽ 441, stručnjaci iz JŽ-a i tvrtke „Rade Končar“ pokrenuli su inicijativu za samostalni razvoj prve domaće serije električne lokomotive, čime bi se izbjegla potreba za uvozom strane tehnologije.Ožanić, Marijan: Razvoj Končareve tiristorske lokomotive (1) – Uvodna razmatranja (objavljeno 1. ožujka 2018., pristupljeno 6. listopada 2018.) U Zagrebu je od 21. do 22. lipnja 1977. godine održano prvo savjetovanje stručnjaka Jugoslavenskih željeznica i tvrtke „Rade Končar“, gdje je razmotreno idejno rješenje električne lokomotive. Nova generacija lokomotiva trebala je imati bolje performanse od postojećih diodnih lokomotiva serije JŽ 441. U skladu sa suvremenim svjetskim konceptima na području električne vuče, zaključeno je da monofazna lokomotiva s tiristorskom regulacijom napona predstavlja najpovoljnije rješenje.Ožanić, Marijan: Razvoj Končareve tiristorske lokomotive (2) – Početak (objavljeno 4. ožujka 2018., pristupljeno 6. listopada 2018.)
U rujnu 1978. skupina inženjera Elektrotehničkog instituta izrađuje elaborat gdje je prikazana detaljna studija pojedinih tehničkih problema, kao i idejni projekt za novu tiristorsku lokomotivu. U Dubrovniku je 13. listopada 1978. godine održan sastanak između predstavnika Zajednice jugoslavenskih željeznica i „Rade Končara“ gdje je predstavljen projekt razvoja električne tiristorske lokomotive. Na konferenciji je potpisan Sporazum o tehničkoj i poslovnoj suradnji ZJŽ i „Rade Končara“ s ciljem razvoja suvremenih električnih željezničkih vučnih vozila. Osim daljnjeg unaprjeđenja diodnih lokomotiva, čija je proizvodnja otpočela još 1966. godine, u sporazumu je sadržana i odluka o razvoju i proizvodnji prototipa prve jugoslavenske električne lokomotive s tiristorskom regulacijom napona. Isporuka prototipa lokomotive bila je predviđena za kraj 1980. godine, nakon čega je planirana daljnja proizvodnja tri stotine tiristorskih lokomotiva za potrebe Jugoslavenskih željeznica, uz mogućnost sklapanja izvoznih poslova s inozemnim željezničkim poduzećima. Za voditelja projekta razvoja tiristorske lokomotive izabran je prof. Borivoje Rajković iz Elektrotehničkog instituta poduzeća „Rade Končar“. U financiranje razvoja tiristorske lokomotive bile su uključene sve podružnice ZJŽ-a osim ŽG-a Ljubljana, gdje zbog istosmjernog sustava elektrifikacije nova serija lokomotive ne bi bila primjenjiva za eksploataciju. Nositelji financiranja s ukupno 75% udjela sredstava bili su ŽTP Zagreb i ŽTP Beograd. Ugovor o zajedničkom financiranju potpisan je 27. studenog 1979. između „Rade Končara“ i sedam podružnica Jugoslavenskih željeznica.Havliček, Milena: Tiristorska lokomotiva – najveći doseg i ponos končarevaca / Končarevac, XLIX, broj 9 (2013.), str. 22
1979. – 1981.: Izrada prototipa
Razvoj tiristorske lokomotive započeo je paralelno s ispitivanjem i isporukom diodnih lokomotiva serije JŽ 441. U odnosu na diodne lokomotive, instalirana snaga tiristorske lokomotiva bila je približno 30% veća, uz povećanje vučnih značajki za više od 20%, kao i sposobnost trajne eksploatacije pri najvećoj brzini od 160 km/h. Nositelj projekta bila je tvrtka „Rade Končar“ iz Zagreba, uz niz kooperanata iz redova jugoslavenske industrije, koji su izvodili pojedine podsustava lokomotive. Sanduk lokomotive izgrađen je u radionici „Janko Gredelj“ iz Zagreba, za osnovni okvir bila je zadužena Mašinska industrija Niš, a visokonaponsku opremu lokomotive proizvela je tvrtka MINEL iz Beograda. Od uvoznih komponenata, okretna su postolja izrađena u tvrtci Thyssen iz Njemačke, dok je elektronika je nabavljena od švicarskog ABB-a. Tiristorska lokomotiva predstavljala je složeni elektroenergetski sustav čija je osnovna zadaća bila pretvorba električne energije u mehaničku.Ožanić, Marijan: Razvoj Končareve tiristorske lokomotive (3) – Razvoj i izrada prototipa (objavljeno 13. ožujka 2018., pristupljeno 7. listopada 2018.)
Električni dio
Središnji dio lokomotive činio je glavni transformator, mase 10,5 t, horizontalno položen u kotao zajedno s prigušnicama za glađenje struje vučnih motora. Kod lokomotivskih transformatora poseban je izazov bio smještaj razmjerno velike snage unutar volumena, čija je veličina ograničena gabaritima lokomotivskog sanduka. Zbog minimalnih razmaka između dijelova pod naponom, gustoća struje bila je znatno veća nego u uobičajenih distributivnih transformatora, zbog čega je bilo nužno izvesti hlađenje na temelju prisilne cirkulacije ulja. Zadaća transformatora snage 6900 kVA jest napajanje četiri vučna motora, kao i svih pomoćnih pogona lokomotive. Za rješenje glavnog pretvarača preuzeta je koncepcija tiristorske lokomotive serije Rc4, koju je tvrtka ASEA izgradila za Švedske željeznice. Unutar središnjeg upravljačkog ormara smješteni su releji kao i pretvarači napajanja elektronike, impulsni uređaj te automatska regulacija elektromotornog pogona lokomotive. U usporedbi s biračem napona na diodnim lokomotivama, tiristorska tehnologija predstavljala je značajan napredak u pogledu fleksibilne regulacije pogona te brzine prilagodbe na promjene režima rada lokomotive.
Glavni pogon lokomotive sastojao se od dvije identične grupe s po dva vučna motora, dok se pretvarač, sastavljen od tiristorskih mostova, hladio prisilnom cirkulacijom ulja te zračno pomoću ventilatora. Ulazni parametar za projektiranje vučnih motora lokomotive bila je zadana nazivna snaga od 1100 kW, kakvom su raspolagali vučni motori najnovije generacije razvijeni u tvrtci ASEA. U usporedbi s vučnim motorima snage 770 kW ugrađivanim u diodne lokomotive serije JŽ 441, riječ je o povećanju snage od 40%, dok su sami gabariti motora zbog zadanih dimenzija Thyssenovog okretnog postolja ostali nepromijenjeni. Prva dva vučna motora za tiristorsku lokomotivu završena su i ispitana početkom rujna 1981., dok preostala dva motora slijede početkom listopada iste godine. Za ugradnju elektroničkih sklopova i uređaja odabran je sustav Combiflex švedske tvrtke ASEA, koji je prethodno već nalazio primjenu na diodnim lokomotivama.
Mehanički dio
Izgled tiristorske lokomotive uvelike se oslanjao na diodnu lokomotivu, s obzirom na to da su mehanički dijelovi obiju lokomotiva morali biti međusobno kompatibilni. Okretna postolja razvijena su na temelju postolja lokomotive serije 441, uz dodatna poboljšanja povećanjem mehaničke čvrstoće, kojom je osigurana stabilnost u vožnji kao i sigurnost od iskliznuća pri brzinama do 200 km/h. Osnovni okvir tiristorske lokomotive bio je istovjetan okviru diodne lokomotive te je izrađen u Mašinskoj industriji Niš. Projekt sanduka lokomotive izrađen je u Zavodu za tehnologiju proizvoda te Odjelu za dizajn tvrtke „Rade Končar“ u suradnji s radionicom „Janko Gredelj“ iz Zagreba. Elaborat o dizajnu tiristorske lokomotive, kojim je definiran oblik sanduka, bojanje oplate kao i rješenje upravljačnice lokomotive izradio je prof. Zlatko Kapetanović iz Odjela za dizajn. Vanjski oblik tiristorske lokomotive razlikovao se od diodne lokomotive. Karoserija je lagano iskošena, dok su staklene površine čelnih prozora znatno veće. Sama konstrukcija sanduka čvršća je i otpornija na moguće udarce. Središnji metalni stup između čelnih stakala dodatno je ojačan čelikom radi boljeg podnošenja sudara.
Bojanje oplate sanduka također je bilo drugačije u odnosu na diodnu lokomotivu, a u velikoj je mjeri određeno ulaznim parametrom da lokomotiva mora u magli biti uočljiva s udaljenosti do 200 metara.Škorić, Vlatka: Mr. sc. Zlatko Kapetanović : Kako sam dizajnirao tiristorku / Željezničar, XLVI, broj 792 (2011.), str. 30 Upravljačnica je projektirana prema najsuvremenijih standardima, većina instrumenata smještena je na upravljačkom stolu te je lako dostupna strojovođi iz sjedećeg i stajaćeg položaja. Zbog pojačane buke uzrokovane vožnjom velikim brzinama, upravljačnica je dodatno zvučno izolirana. U suradnji sa strojovođama, u upravljačnicu je ugrađena suvremena prateća oprema poput hladnjaka, umivaonika, kuhala te rashladnog uređaja. Lokomotivski sanduk dovršen je u radionici „Janko Gredelj“ 31. listopada 1981., nakon čega je otpremljen u pogone „Rade Končara“, gdje će se vršiti završno sklapanje lokomotive.
1981. – 1985.: Prezentacija prototipa i ispitivanje
U studenom 1981. pojedini podsustavi lokomotive kao što je glavni transformator, tiristorski ispravljač, vučni motori ili ormar elektronike bili su gotovi te je uslijedilo ispitivanje tzv. „rasutog modela“ glavnog pogona lokomotive u laboratorijima Instituta za elektrotehniku. „Rasuti model“ je u potpunosti izveden od izvorne opreme koja će kasnije biti ugrađena u prototip lokomotive. Pojedini sklopovi postupno su puštani u probni rad, a uočeni nedostaci uklanjani su na licu mjesta. Režimi vuče i kočenja lokomotive simulirani su pomoću jednog vučnog motora opterećenog odgovarajućim otpornicima. Također su ispitani osnovni sustavi upravljanja, zaštite i regulacije glavnog elektromotornog pogona lokomotive. Ispitivanje „rasutog modela“ lokomotive provelo je dvadesetak stručnjaka iz Elektrotehničkog instituta u iznimno kratkom roku te je isto završeno 14. prosinca 1981. Nakon uspješnog ispitivanja i uklanjanja svih uočenih nedostataka uslijedilo je završno sklapanje prototipa tiristorske lokomotive registarske oznake JŽ 442-001. Lokomotiva je svečano puštena u rad 26. prosinca 1981. godine te je prvi put pokrenuta istog dana u 12:20 sati na ispitnom kolosijeku unutar tvorničkog kruga „Rade Končara“.Ožanić, Marijan: Razvoj Končareve tiristorske lokomotive (4) – Ispitivanje „rasutog modela“ i puštanje u rad (objavljeno 14. ožujka 2018., pristupljeno 8. listopada 2018.)