Электровоз ЧС8

ЧС8 (Чехословацкого производства, тип 8; заводские обозначения — с 81E0 по 81E2) — пассажирский двухсекционный восьмиосный электровоз переменного тока. Разработан и выпускался заводом Škoda (Чехословакия) для советских железных дорог.

 

• 1История создания
• 2Техническое описание
• 3Основные технические характеристики
• 4Тяговые параметры
• 5Конструктивные особенности
• 6Эксплуатация
• 7Отличия от аналогов
• 8Современное состояние

История создания

В конце 1970‑х годов на железных дорогах

СССР

резко вырос пассажиропоток. Чтобы не строить дополнительные пути, решили увеличивать число вагонов в поездах (до 30 и более). Для вождения таких тяжеловесных составов потребовались мощные локомотивы.

ЧС8

создали как ответ на потребность в электровозах, способных водить длинные и тяжёлые пассажирские поезда с умеренными скоростями (в отличие от предшественников, ориентированных на высокие скорости).

Годы выпуска:

1983 — серия 81E0 (первые 2 экземпляра);

1987 — серия 81E1 (30 экземпляров);

1989 — серия 81E2 (50 экземпляров).

Всего построено: 82 электровоза (нумерация от 001 до 082).

Техническое описание

Одним из способов повышения провозной способности железных дорог является увеличение количества вагонов в пассажирском поезде, а следовательно, и его веса. При этом необходимы локомотивы, имеющие более высокие сцепные веса, что на электрифицированных линиях практически означает переход от шестиосных пассажирских электровозов к восьмиосным. Такой переход первоначально был начат на линиях, электрифицированных на постоянном токе (см. гл. II), Параллельно с изготовлением восьмиосных электровозов постоянного тока завод Шкода вел работы по созданию восьмиосных пассажирских электровозов переменного тока.

В начале 1983 г. завод изготовил первый опытный электровоз ЧС8-001 (рис. 17 и 18), которому предприятие присвоило заводское обозначение 81Е0.

Механическая часть электровоза ЧС8 выполнена по типу механической части ранее построенных электровозов постоянного тока ЧС200 и ЧС6, но имеет ряд особенностей. Уменьшена на 250 мм колесная база тележек, при сохранении диаметра новых колес (1250 мм) применены редукторы с передаточным числом, как и на электровозе ЧС4Т (2,64). В кабинах поставлены кондиционеры. На каждой секции электровоза установлен трансформатор SL-66/3749/54 входной мощностью 6424 кВ • А при номинальном напряжении 25 кВ. Первичная тяговая обмотка трансформатора имеет продолжительную мощность 4910 кВ- А, напряжение 0—25 кВ. Напряжение на вторичной тяговой обмотке 2(0—1040) В, продолжительный ток 2X2360 А, обмотка для питания вспомогательных машин имеет номинальную мощность 185 кВ • А, напряжение холостого хода 680 В; обмотка собственных нужд соответственно 145/57/22 кВ-А и 113/226/264 В, обмотка отопления вагонов поезда 1100 кВ- А и 3021 В. Охлаждение трансформатора масляное, принудительное.

Первичная тяговая обмотка

трансформатор

а получает напряжение от обмотки автотрансформатора через переключатель, имеющий 32 ступени регулирования напряжения (как и на электровозах ЧС4Т).

От трансформатора через две выпрямительные установки получают питание тяговые электродвигатели (по два параллельно включенных электродвигателя на каждую установку) Выпрямительная установка представляет собой мост, в каждое плечо которого включено по шесть параллельно соединенных вентилей (всего 24 вентиля, помещенных в одном шкафу) Вентили таблеточного типа, их номинальный ток 500 А, напряжение 4000 В Номинальный ток выпрямительной установки 3400 А, номинальное обратное напряжение 1470 В.

На электровозе установлены восемь тяговых электродвигателей AL-4442NP, близких по конструкции электродвигателям электровозов ЧС4Т Обмотки электродвигателей имеют изоляцию класса Н, допускаю щую перегрев обмоток якоря до 160 °С, обмоток полюсов — до 180 °С Продолжительная мощность электродвигателя при напряжении 820 В и расходе охлаждающего воздуха 1,8 м3,/мин 900 кВт (ток 1190 А, частота вращения якоря 1215 обм/мин), максимальная частота вращения якоря 1860 об/мин, масса электродвигателя 3200 кг.

На каждой секции установлены главный выключатель и токоприемник Главный выключатель рассчитан на разрывную мощность 250 MB- А при напряжении 25 кВ, номинальный ток 400 А Токоприемник 2SLS2 рассчитан на длительный ток 500 А и конструкционную скорость 180 км/ч.

Переключатель ступеней рассчитан на номинальное напряжение 25 кВ, часовой ток 300 А и продолжительный ток 280 А Начиная с 26-й ступени возможно применять пять ступеней ослабления возбуждения тяговых электродвигателей 72, 60, 51, 44 и 40 %.
Контроллер машиниста 21KR2 выполнен по типу контроллера машиниста чехословацких электровозов ЧС4Т.

Для привода вентиляторов, охлаждающих трансформатор, тяговые электродвигатели, сглаживающие реакторы, резисторы ослабления возбуждения, служат коллекторные электродвигатели А-2236/4, для привода компрессоров — электродвигатели 1 А-2236/4 (номинальная мощность 25 кВт, напряжение 440 В, ток 69 А, частота вращения якоря 2800 об/мин) Вентилятор, охлаждающий тормозные резисторы, приводится электродвигателем Ао-2236/4, который питается от одной из секций этих резисторов.

Компрессоры K3-Lok2, установленные на электровозе ЧС8, аналогичны по конструкции компрессорам электровозов ЧС4Т, но имеют производительность 2,9 м3/мин.

Цепи управления и освещения питаются постоянным током номинального напряжения 48 В Аккумуляторная батарея NKT-160 (37+ 3 элементов) заряжается через заряд ный агрегат ASL3 (входное напряжение 220 В, частота 50 Гц, выходное напряжение 54 В, ток на выходе до 85 А).

Обмотки возбуждения тяговых электродвигателей при реостатном торможении получают питание через преобразователь, выполненный по мостовой схеме.

В каждое плечо включены четыре диода (по 250 А, напряжение 2800 В) и четыре тиристора (200 А, 200 В), напряжение на выходе до 113В

Преобразователи для питания электродвигателей вспомогательных машин имеют такие же диоды и тиристоры, как и преобразователи для питания обмоток тяговых электродвигателей (продолжительный ток на выходе преобразователя 75 А, напряжение до 440 В).

Тяговые параметры электровоза при среднеизношенных бандажах (диаметр 1205 мм).

В соответствии с техническими условиями масса электровоза с 2/3 запаса песка должна быть не более 175,2 т Конструкционная скорость электровоза 180 км/ч

Электровоз ЧС8-001 после испытаний, проведенных ВНИИЖТом, был направлен в депо Киев Второй опытный электровоз ЧС8-002, также построенный в 1983 г , первоначально испытывался в Чехословакии, а затем прибыл в депо Киев.

Уже тогда предполагалось на всем направлении Москва — Киев заменить шестиосные пассажирские электровозы восьмиосными, для чего на участке Киев — Сухиничи ввести для обслуживания пассажирских поездов вместо электровозов ЧС4 электровозы ЧС8, а на участке Москва — Сухиничи заменить электровозы ЧС2 электровозами постоянного тока ЧС7 (см гл II).

Увеличение мощности электровоза ЧС8 по сравнению с электровозом ЧС4 на 46% и силы тяги продолжительного режима на 75% могут позволить не только повысить массу, а следовательно, и вместимость состава, но и поднять скорость пассажирских поездов.

Основные технические характеристики

Род тока и напряжение: переменный, 25 кВ, 50 Гц.

Осевая формула: 2(2O‑2O).

Длина локомотива: 33 740 мм (2 × 16 870 мм).

Ширина: 3 000 мм.

Высота:

по кузову — 4 450 мм;

по опущенному пантографу — 5 120 мм;

максимальная высота пантографа — 6 800 мм.

Колёсная база:

секции — 10 950 мм;

тележек — 2 950 мм.

Диаметр колёс: 1 250 мм.

Минимальный радиус проходимых кривых: 100 м.

Сцепной вес: 175,5 т.

Нагрузка от оси на рельсы: 22 т.

Ширина колеи: 1520 мм.

Тяговые параметры

Тип ТЭД: 5AL‑4442NP (коллекторные), 8 штук.

Подвешивание ТЭД: опорно‑рамное.

Длительная мощность ТЭД: 8 × 900 кВт = 7 200 кВт.

Передаточное отношение редуктора: 2,64.

Скорость:

длительного режима — 103,7 км/ч;

максимальная эксплуатационная — 160 км/ч;

конструкционная — 180 км/ч.

Сила тяги:

максимальная при трогании с места — 471 кН (48 тс);

длительного режима — 248,1 кН;

максимальная при максимальной эксплуатационной скорости — 173 кН (17,6 тс).

Мощность реостатного тормоза: до 7 400 кВт.

Максимальная мощность системы отопления состава (модификация 81E2) — 1 500 кВт (до 28 вагонов).

КПД: 93 %.

Конструктивные особенности

Две идентичные секции с кузовом вагонного типа:

лобовая часть с кабиной машиниста;

боковые стены с гофрами;

несущая рама;

торцевая стена с межсекционным переходом.

Токоприёмник: верхний (пантограф); на последнем электровозе (№ 082) изначально стоял асимметричный полупантограф (позже заменён на стандартный).

Тормозная система: электрическая и пневматическая.

Системы безопасности: КЛУБ‑У, САУТ.

Гидравлические гасители в люлечном и буксовом подвешивании.

Пневматические песочницы для улучшения сцепления.

Противоразгрузочные устройства (ПРУ) для догружения первой и пятой колёсных пар.

Эксплуатация

Назначение: вождение пассажирских поездов дальнего следования на линиях колеи 1520 мм, электрифицированных на переменном токе 25 кВ.

Страны эксплуатации: СССР → Россия, Украина.

Операторы: МПС СССР → РЖД, УЗ.

Дороги:

в России — МЖД, ранее СКЖД;

в Украине — ЮЗЖД.

Отличия от аналогов

ЧС7 — конструктивный аналог для линий постоянного тока 3 кВ. Практически идентичен по механической части, но из‑за большего потребляемого тока при меньшем напряжении развивает меньшую мощность.

ЧС200/ЧС6 — базовые модели, на которых ЧС8 и ЧС7 были частично разработаны, но ориентированы на более высокие скорости и меньшие составы.

Современное состояние

По состоянию на 2017 год большинство электровозов находилось в регулярной эксплуатации.


Ссылки

Элекровоз ЧС8 - документация