Электровоз



Материал из Энциклопедия нашего транспорта
Перейти к навигации Перейти к поиску
Версия для печати больше не поддерживается и может содержать ошибки обработки. Обновите закладки браузера и используйте вместо этого функцию печати браузера по умолчанию.
Основные технические данные магистральных электровозов, эксплуатируемых на отечественных железных дорогах
Электровоз ВЛ60К
Энциклопедия Электровоз 2.jpg
Энциклопедия Электровоз 3.jpg
Энциклопедия Электровоз 4.jpg
Энциклопедия Электровоз 5.jpg

Электровоз — неавтономный локомотив, приводимый в движение установленными на нём тяговыми электродвигателями, получающими энергию от энергосистемы через тяговые подстанции, контактную сеть либо от собственной аккумуляторной батареи.

Идея использования электрической энергии для тяги рельсового транспорта в России была практически осуществлена Ф. А. Пироцким, который в 1876 году установил электрический двигатель на пассажирском вагоне, а в 1880 построил рельсовый путь для вагона с электрическим двигателем. В конце 70-х годов XIX века немецкий электротехник Э. В. Сименс создал электрический вагон, который в 1880 году демонстрировался на Берлинской промышленной выставке. В те же годы в США прототип электровоза построил Т. А. Эдисон.

В России, несмотря на ряд практических предложений и проектов, электрические локомотивы не производились вплоть до начала электрификации железных дорог (1924 год). В 1932 на московском заводе -«Динамо» были созданы тяговые электродвигатели, установленные на электровоз серии С, а затем совместно с Коломенским заводом построены первые грузовые электровозы — ВЛ19 (ВЛ означает Владимир Ленин).

Первый пассажирский электровоз серии ПБ21 (Политбюро) был выпущен в 1934 Коломенским заводом также совместно с заводом «Динамо». В то время это был самый мощный в Европе электровоз (2040 кВт), который развивал скорость 85 км/ч.

В обозначении отечественных электровозов, кроме букв есть цифры, соответствующие определённой системе тока, в которой работает данный локомотив, числу осей, а также различные индексы, обозначающие модификацию типа, конструктивные элементы, способ торможения и другие особенности. Каждому электровозу присваивается индивидуальный порядковый номер. На железных дорогах страны эксплуатируются в основном электровозы грузовые серии ВЛ отечественного производства и пассажирские серии ЧС чехословацкого производства (см. таблицу).

В соответствии с принятыми системами электрической тяги электровозы классифицируются по роду тока: постоянного, переменного тока, двойного питания и многосистемные. По типу передачи тягового усилия к колёсным парам различают электровозы с групповым и индивидуальным приводом, по типу торможения — с реостатным, рекуперативным и реверсивным торможением; по числу секций — двух-, трёхсекционные.

На железных дорогах России в эксплуатации находятся следующие электровозы:

магистральные постоянного тока с номинальным напряжением на токоприёмнике 3 кВ, переменного однофазного тока напряжением 25 кВ частотой 50 Гц, двойного питания;
промышленные постоянного тока напряжением 1,5 и 3 кВ, переменного тока напряжением 10 кВ частотой 50 Гц;
рудничные постоянного тока напряжением 250 и 550 В;
автономные аккумуляторные.

За рубежом на магистральных железных дорогах, кроме того, работают электровозы постоянного тока напряжением 1,5 кВ, переменного тока напряжением 11—16 кВ частотой 16⅔ или 25 Гц; для безотцепочной работы с экспрессами применяют 4-системные электровозы (постоянного тока напряжением 3 и 1,5 кВ, переменного тока напряжением 25 кВ частотой 50 Гц и 15 кВ частотой 16⅔ Гц).

Электровоз состоит из механической части, электрического и пневматического оборудования. Особенности конструкции определяются его мощностью и наибольшей скоростью движения. Конструкция каждого Э. (рис. 1) должна обеспечивать безопасность движения по рельсовым путям при максимально допустимых скоростях и ведение составов установленной массы.

На механическую часть электровоза, которую составляют кузов и тележки, оказывает влияние путь, действуют нагрузки от установленного на электровозе электрического и другого оборудования, передаются тяговые и тормозные усилия, влияют нагрузки, возникающие при движении поезда. В кузове электровоза, как правило цельно-металлическом, расположено электрооборудование.

Кузов опирается через опоры на 2- или 3-осные тележки (см. Локомотивная тележка), а они в свою очередь через систему рессорного подвешивания и буксы — на колёсные пары. Тележки выполняются в основном из цельнолитых или сварных рам, на которых расположены тяговые электродвигатели. Тележки оборудованы рычажно-тормозной передачей и пневматическими приборами, необходимыми для приведения её в действие, а также устройством для подвески двигателей и передачи их вращающих моментов на колёсные пары.

В торцах кузова располагаются кабины машиниста, откуда осуществляется управление электровозом. Под кузовом находятся тяговая передача (см. Тяговый электропривод), устройства связи тележек с кузовом. На кузове расположено крышевое оборудование.

К электрическому оборудованию относятся тяговые электродвигатели, вспомогательные машины, трансформаторы и статические преобразователи — выпрямительные и выпрямительно-инверторные (на электровозах переменного тока), аппараты защиты электрических цепей, приборы и аппараты управления, устройства токосъёма и др.

На ряде зарубежных электровозов постоянного тока в тяговой цепи используются импульсные прерыватели постоянного тока и другое электрооборудование.

К пневматическому оборудованию относятся главный и вспомогательный компрессоры, резервуары сжатого воздуха, воздушные магистрали, краны машиниста, реле давления, концевые и разобщительные краны и другие аппараты.

Электрические аппараты, применяемые в тяговом исполнении, или общепромышленного назначения должны надёжно работать в условиях вибраций, ударов и ускорений при движении, изменении температуры в широком диапазоне от −50 до 60 °C.

Регулирование скорости электровоза производят несколькими способами. На электровозах постоянного тока это осуществляют изменением напряжения на зажимах тяговых электродвигателей с помощью пусковых резисторов, включённых последовательно с двигателями, переключением двигателей на различные соединения (последовательное параллельное, последовательно-параллельное), а также регулированием тока возбуждения. Скорость электровозов переменного тока с коллекторными тяговыми электродвигателями регулируют изменением числа витков первичной или вторичной обмоток трансформатора, а также напряжения с помощью управляемого тиристорного преобразователя либо силы тока возбуждения. На электровозах с бесколлекторными тяговыми электродвигателями с этой целью изменяют частоту тока и питающее напряжение с помощью тиристорных преобразователей с инвертором на выходе.

В электрическом оборудовании электровозов используются аппараты и приборы на полупроводниковых элементах, микропроцессорная электронная техника, автоматические системы.

Исполнение большинства электровозов предусматривает их эксплуатацию по системе многих единиц.

Электровозы СССР и Российской Федерации

В приведенных ниже таблицах содержится информация о сериях электровозов, произведенных или эксплуатировавшихся в СССР, а затем в Российской Федерации. В таблицу включены серии, которые строились в СССР/РФ на экспорт, и напротив, серии, выпускавшиеся в других странах, но затем работавшие здесь.

Значительная часть информации взята с сайта railtrain.pro [1]

Массовые серии

Серия Назначение Род тока Годы выпуска Выпущено Страна производства Осевая характеристика Ширина колеи, мм Конструкционная скорость, км/ч Количество секций
С грузовой постоянный 1931 — 1932 8 США 3о-3о 1524 70 1
Сс грузовой постоянный 1932 — 1934 21 СССР (Россия) 3о-3о 1524 65 1
ВЛ19 грузопассажирский постоянный 1932 — 1938 124 СССР (Россия) 3о-3о 1524 90 1
Си грузовой постоянный 1933 — 1934 7 Италия 3о-3о 1524 65 1
ВЛ22 грузопассажирский постоянный 1938 — 1941 37 СССР (Россия) 3о-3о 1524 80 1
ВЛ22М * грузопассажирский постоянный 1946 — 1958 1542 СССР (Россия) 3о-3о 1524 90 1
ВЛ8 грузовой постоянный 1953 — 1967 1723 СССР (Россия, Грузия, Украина) 2х(2о-2о) 1524 110 2
ВЛ61 грузовой переменный 1954 — 1957 12 СССР (Россия) 3о+3о 1524 85 1
ВЛ23 грузовой постоянный 1956 — 1961 489 СССР (Россия) 3о-3о 1524 100 1
ЧС1 пассажирский постоянный 1957 — 1960 102 Чехословакия 2о-2о 1524 120 1
ВЛ60 грузовой переменный 1957 — 1967 2618 СССР (Россия) 3о+3о 1524 100 1
ВЛ60к * грузовой переменный СССР (Россия) 3о+3о 1520 100 1
ВЛ60п/к * пассажирский переменный 1960 — 1966 320 СССР (Россия) 3о+3о 1524 100 1
ЧС2 пассажирский постоянный 1958 — 1973 942 Чехословакия 3о-3о 1524 160 1
ЧС2Т * пассажирский постоянный 1971 — 1976 120 Чехословакия 3о-3о 1520 160 1
ЧС2К ** пассажирский постоянный 2006 — 2010 287 Россия 3о-3о 1520 160 1
Ф грузовой переменный 1959 — 1960 50 Франция 3о+3о 1524 100 - 160 1
ЧС3 пассажирский постоянный 1961 87 Чехословакия 2о-2о 1524 120 1
ВЛ80 грузовой переменный 1961 — 1967 19 СССР (Россия) 2х(2о-2о) 1524 110 2
ВЛ80м ** грузовой переменный СССР (Россия) 2х(2о-2о) 1520 110 2
ВЛ80к * грузовой переменный 1963 — 1971 695 СССР (Россия) 2х(2о-2о) 1524 110 2
ВЛ80т * грузовой переменный 1967 — 1984 1317 СССР (Россия) 2х(2о-2о) 1524 110 2
ВЛ80тк ** грузовой переменный СССР (Россия) 2х(2о-2о) 1520 110 2
ВЛ80р * грузовой переменный 1967 — 1986 373 СССР (Россия) 2х(2о-2о) 1524 110 2
ВЛ80с * грузовой переменный 1979 — 1995 2746 СССР (Россия) 2х(2о-2о) 1520 110 2
ВЛ80ск ** грузовой переменный СССР (Россия) 2х(2о-2о) 1520 110 2
ВЛ10 грузовой постоянный 1961 — 1977 1907 СССР (Россия, Грузия) 2х(2о-2о) 1524 100 2
ВЛ10к ** грузовой постоянный 1520 100 2
ВЛ10у * грузовой постоянный 1974 — 2005 979 СССР (Россия, Грузия) 2х(2о-2о) 1520 100 2
ВЛ10ук ** грузовой постоянный СССР (Россия, Грузия) 2х(2о-2о) 1520 100 2
ВЛ41 маневровый переменный 1963 — 1965 78 СССР (Украина) 3о-3о 1524 70 1
ЧС4 пассажирский переменный 1963 — 1972 230 Чехословакия 3о-3о 1524 160 1
ЧС4Т * пассажирский переменный 1971 — 1986 510 Чехословакия 3о-3о 1520 160 1
ВЛ26 маневровый постоянный 1966 — 1967 10 СССР (Украина) 3о-3о 1524 80 1
ВЛ82 грузовой двойного питания 1966 — 1968 24 СССР (Россия) 2х(2о-2о) 1524 110 2
ВЛ82М * грузовой двойного питания 1972 — 1979 67 СССР (Россия) 2х(2о-2о) 1520 110 2
ПЭ2М грузовой постоянный 1968 — 1985 433 СССР (Украина) 3х(2о+2о) 1524 65 1
ОПЭ1 грузовой переменный 1969 — 2002 418 СССР (Россия) 3х(2о-2о) 1524 65 1
Sr1 грузопассажирский переменный 1971 — 1995 112 СССР (Россия) 2о-2о 1520 160 1
ЧС200 пассажирский постоянный 1974 — 1980 12 Чехословакия 2х(2о-2о) 1520 220 2
ВЛ11 грузовой постоянный 1975 — 1985 574 СССР (Россия, Грузия) 2х(2о-2о) 1520 100 2
ВЛ11К ** грузовой постоянный СССР (Россия, Грузия) 2х(2о-2о) 1520 100 2
ВЛ11/8 * грузовой постоянный 259 СССР (Россия, Грузия) 2х(2о-2о) 1520 100 2
ВЛ11У/8 ** грузовой постоянный СССР (Россия, Грузия) 2х(2о-2о) 1520 100 2
ВЛ11М ** грузовой постоянный 467 СССР (Россия, Грузия) 2х(2о-2о) 1520 100 2
ЧС6 пассажирский постоянный 1979 — 1981 30 Чехословакия 2х(2о-2о) 1520 190 2
ЧС8 пассажирский переменный 1983 — 1989 82 Чехословакия 2х(2о-2о) 1520 180 2
ВЛ85 грузовой переменный 1983 — 1994 270 СССР (Россия) 2х(2о-2о-2о) 1520 110 2
ЧС7 пассажирский постоянный 1983 — 1997 321 Чехословакия 2х(2о-2о) 1520 160 2
ВЛ15 грузовой постоянный 1984 — 1991 50 СССР (Россия, Грузия) 2х(2о-2о-2о) 1520 100 2
ВЛ65 грузовой переменный 1992 — 1999 65 Россия 2о-2о-2о 1520 120 1
ЭП1 пассажирский переменный 1998 — 2007 381 Россия 2о-2о-2о 1520 140 1
ЭП1М * пассажирский переменный 2006 — нв 443 Россия 2о-2о-2о 1520 140 1
ЭП1П * пассажирский переменный 2007 — 2010 74 Россия 2о-2о-2о 1520 140 1
ЭП10 пассажирский двойного питания 1998 — 2006 12 Россия 2о-2о-2о 1520 160 1
ДС3 пассажирский переменный 2002 — 2008 21 Украина 2о-2о 1520 160 1
НПМ2 грузовой постоянный 2003 — 2011 25 Россия 2о-2о 1520 60 1
НП1 грузовой переменный 2003 — нв 111 Россия 2о-2о 1520 65 1
2ЭС5К грузовой переменный 2004 — нв 590 Россия 2х(2о-2о) 1520 110 2
3ЭС5К \ 2ЭС5КБ * грузовой переменный 2006 — нв 1524 Россия 3х(2о-2о) 1520 110 3
4ЭС5К * грузовой переменный 2014 — нв 67 Россия 4х(2о-2о) 1520 110 4
2ЕЛ5 грузовой переменный 2005 — 2011 18 Россия, Украина 2х(2о-2о) 1520 110 2
ЭП2К пассажирский постоянный 2005 — нв 483 Россия 3о-3о 1520 160 1
2ЭС4К грузопассажирский постоянный 2006 — 2013 151 Россия 2х(2о-2о) 1520 120 2
3ЭС4К * грузовой постоянный 2014 — 2020 78 Россия 3х(2о-2о) 1520 120 3
2ЭС6 грузовой постоянный 2006 — нв 1340 Россия 2х(2о-2о) 1520 120 2
3ЭС6 \ 2ЭС6Б * грузовой постоянный 2020 — нв 121 Россия 3х(2о-2о) 1520 110 3
Э5К грузовой переменный 2007 — 2009 32 Россия 2о-2о 1520 110 1
2ЭС10 грузовой постоянный 2010 — нв 121 Россия 2х(2о-2о) 1520 120 2
3ЭС10 * грузовой постоянный 2014 — 2021 60 Россия 3х(2о-2о) 1520 120 3
ЭП20 пассажирский двойного питания 2011 — 2021 80 Россия 2о-2о-2о 1520 200 1
БКГ1 грузовой переменный 2012 12 Китай 2о-2о 1520 120 2
БКГ2 грузовой переменный 2015 — 2017 18 Китай 3о-3о 1520 120 1
2ЭС7 грузовой переменный 2013 — 2022 35 Россия 2х(2о-2о) 1520 120 2

Опытные и малотиражные серии

Серия Назначение Род тока Годы выпуска Выпущено Страна производства Осевая характеристика Ширина колеи, мм Конструкционная скорость, км/ч Количество секций
ПБ21 пассажирский постоянный 1934 1 СССР (Россия) 3о-3о 1524 140 1
Ск грузовой постоянный 1936 — 1938 4 СССР (Россия) 3о-3о 1524 85 1
ВЛ62 грузовой переменный 1961 — 1963 2 СССР (Россия) 3о+3о 1524 100 1
ВЛ41К маневровый переменный 1964 1 СССР (Украина) 3о-3о 1524 70 1
ВЛ80В * грузовой переменный 1970 — 1975 3 СССР (Россия) 2х(2о-2о) 1520 110 2
ВЛ12 грузовой постоянный 1973 — 1974 2 СССР (Россия) 2х(2о-2о) 1520 110 2
ВЛ81 грузовой переменный 1976 1 СССР (Россия) 2х(2о-2о) 1520 120 2
ВЛ83 грузовой переменный 1976 1 СССР (Россия) 2х(2о-2о) 1520 120 2
ВЛ84 грузовой переменный 1979 2 СССР (Россия) 2х(2о-2о) 1520 120 2
ВЛ86 грузовой переменный 1985 1 СССР (Россия) 2х(2о-2о-2о) 1520 110 2
ВЛ15С грузовой постоянный 1988 4 СССР (Россия, Грузия) 2х(2о-2о-2о) 1520 100 2
ВЛ80СМ * грузовой переменный 1991 — 1995 4 Россия 2х(2о-2о) 1520 110 2
Э13 пассажирский постоянный 1992 2 Грузия 2х(2о-2о) 1520 100 2
ЭП200 пассажирский переменный 1996 2 Россия 2о+2о-2о+2о 1520 250 1
ВЛ10П * пассажирский постоянный 2001 2 СССР (Россия) 2х(2о-2о) 1520 1
2ЕЛ4 грузовой постоянный 2009 — 2013 6 Россия, Украина 2х(2о-2о) 1520 110 2
2ЭС5 грузовой переменный 2012 — 2015 5 Россия 2х(2о-2о) 1520 120 2
2ЭВ120 грузовой двойного питания 2016 — 2020 2 Россия 2х(2о-2о) 1520 140 2
2ЭС5С * грузовой переменный 2018 4 Россия 2х(2о-2о) 1520 110 2
3ЭС5С * грузовой переменный 2019 2 Россия 3х(2о-2о) 1520 110 3
ВЛ40 ** пассажирский переменный Россия, Казахстан 2о-2о 1520 110 1

Примечания:

  • * — заводские модификации основной серии
  • ** — модификации, созданные в ходе капитального ремонта
  • ЧС2К — глубокая модификация, в ходе которой на Ярославском ЭВРЗ при ремонте ЧС2 заменялись кабины машинистов и значительная часть оборудования.
  • Трехсекционным локомотивам с бустерными секциями 3ЭС5К и 3ЭС6 первоначально ошибочно дали серии, характерные для 2-секционных машин (2ЭС5КБ, 2ЭС6Б). Позже ошибку исправили, но ранее выпущенным электровозам серию менять не стали.

Источник:

«Энциклопедия железнодорожного транспорта», научное издательство «Большая Российская энциклопедия», 1995 год