Электровоз ЧС200

ЧС200 (Чехословацкого производства, максимальная скорость 200 км/ч; заводские обозначения — 66E0, 66E1) — скоростной пассажирский двухсекционный восьмиосный

электровоз

постоянного тока (3 кВ). Производился заводом Škoda (г. Пльзень, Чехословакия) для железных дорог

СССР

.

 

• 1Общие данные
• 2Основные технические характеристики
• 3Техническое описание
• 4Конструктивные особенности
• 5История создания
• 6Эксплуатация и значимые события
• 7Современное состояние
• 8Значение

Общие данные

Годы постройки:

1974 — 2 опытных электровоза (№ 001, 002; тип 66E0);

1979–1980 — 10 серийных (№ 003–012; тип 66E1).

Всего построено: 12 единиц.

Род службы: скоростное пассажирское движение (в т. ч. поезд «Невский экспресс»).

Колея: 1520 мм.

Токосъём: пантограф.

Максимальная эксплуатационная скорость: 200 км/ч.

Конструкционная скорость: 220 км/ч.

Основные технические характеристики

Осевая формула: 2(2O‑2O).

Сцепной вес: 156 т.

Нагрузка от оси на рельсы: 19,5 тс.

Габариты:

длина: 2 × 18 400 мм = 36 800 мм (серийные);

диаметр колёс: 1 250 мм.

Электрическое оборудование:

род тока и напряжение: постоянный, 3 кВ;

тип ТЭД: 8 тяговых двигателей (по 1 на колёсную пару);

часовая мощность ТЭД: 8×1050 кВт=8400 кВт;

длительная мощность ТЭД: 8×1000 кВт=8000 кВт.

Тяговые параметры:

сила тяги часового режима: 210 кН;

скорость часового режима: 135,9 км/ч;

сила тяги длительного режима: 190 кН;

скорость длительного режима: 137,8 км/ч.

Тормозная система: реостатное торможение;

мощность тормозных реостатов: 7 000 кВт.

Передаточное отношение редуктора:

опытные: 1,721;

серийные: 75:42=1,786.

Цепи управления и освещения: постоянный ток, 48 В.

Аккумуляторные батареи: 36NKT‑160, 160 А·ч.

Техническое описание

Цифра 200 после буквенной части обозначения серии электровоза указывает, что максимальная скорость локомотива в эксплуатации равна 200 км/ч. С такой скоростью электровоз может вести состав, состоящий из 12—14 четырехосных пассажирских вагонов.

Электровоз ЧС200 (рис. 28) представляет собой двухсекционный локомотив. Каждая секция имеет кузов сварной конструкции с несущей рамой длиной 15 630 мм. Кузов опирается на две двухосные тележки с помощью люлечного подвешивания. Передача тягового и тормозного усилий от тележек к кузову осуществляется с помощью шкворней с шаровым соединением, расположенным в средних поперечных балках тележек. Секции соединены между собой жесткой сцепкой-тягой, имеющей по концам шарниры. По сравнению с опытными электровозами JVe 001 и 002 у электровозов с № 003 общая длина по осям автосцепок уменьшена на 1080 мм и составляет 32 000 мм, изменена и форма кабин машиниста.

Рамы тележек сварной конструкции коробчатого сечения. Продольные балки тележки соединены концевыми и средней поперечной балками. Цилиндрические пружины, через которые вес от рамы тележки передается на колесные пары, расположены на направляющих цапфах букс. Общий статический прогиб рессорного подвешивания 197 мм, из них 66 мм приходится на первую ступень. Для гашений колебаний надрессорного строения применены гидравлические амортизаторы в первой и второй ступенях подвешивания.
Колеса цельнокатаные (безбандажные), хорошо отбалансированные; оси полые (сверленые). Диаметр новых колес 1250 мм. Буксы роликовые. Привод от тяговых электродвигателей к колесным парам типа Шкода, как и на электровозах ЧС2Т. Передаточное отношение редуктора 75:42=1,786 (на опытных электровозах было 1,721).

На тележках установлено по четыре тормозных цилиндра диаметром 8" (203 мм), от поршней которых усилие с помощью рычажных систем передается на тормозные колодки (по две с каждой стороны колеса).

Кабины машиниста оборудованы кондиционерами.

На электровозе установлены восемь шестиполюсных тяговых электродвигателей 1AL-4741FLT с компенсационной обмоткой. При напряжении на выводах 1500 В и расходе охлаждающего воздуха 120 м3/мин электродвигатели имеют следующие параметры:

Максимальный ток 1250 А; максимальная частота вращения якоря 1510 об/мин; изоляция обмоток класса F. Масса электродвигателя 4600 кг.

На каждой секции электровоза установлены два токоприемника TSP-6M и быстродействующий выключатель 1VPD3 (номинальное напряжение 3000 В, ток 1800 А), рассчитанный на максимальный ток отключения 12 000 А. Для переключений в силовой цепи тяговых электродвигателей служат электропневматические контакторы 2SVAD6, SVAD7, SVAD9, SVAD10, рассчитанные на номинальное напряжение 3000 В и ток соответственно 800, 800, 500 и 400 А, Включением и выключением этих контакторов управляет промежуточный контроллер 1KND3, имеющий 56 ступеней и 54 кулачковых элемента; привод контроллера электропневматический.

Тяговые электродвигатели каждой тележки постоянно соединены последовательно. Группы последовательно соединенных электродвигателей каждой секции могут в свою очередь соединяться последовательно и параллельно, т. е. электровоз при полном возбуждении имеет только две ходовые позиции. На каждой из ходовых позиций возможно получить пять ступеней ослабления возбуждения: 76, 58, 47, 38 и 30,5%. Промежуточный контроллер имеет 56 позиций: 1 — подготовительная; 2—26 — реостатные при последовательном соединении тяговых электродвигателей; 27—32 — ходовые при последовательном соединении на полном и пяти ступенях ослабленного возбуждения; 33—50 — реостатные при параллельном соединении групп тяговых электродвигателей и 51 — 56 — ходовые при параллельном соединении на полном и пяти ступенях ослабленного возбуждения. Переход с одного соединения тяговых электродвигателей на другое осуществляется по мостовой схеме.

Электровозы оборудованы реостатным тормозом, при действии которого якорь каждого электродвигателя подключается параллельно отдельному резистору (как и на электровозах

ВЛ80Т

,

ВЛ80С

,

ЧС4Т

,

ЧС2Т

), а обмотки возбуждения электродвигателей каждой секции соединяются последовательно и питаются от тиристорно-импульсного преобразователя; последний в свою очередь получает питание от секции тормозных резисторов, как и на электровозах ЧС2Т.

Цепи управления и освещения питаются постоянным током номинальным напряжением 48 В. На электровозе установлены аккумуляторные батареи 36NKT-160 емкостью 160 А- ч.

На пультах машиниста размещены клавиши, соответствующие скорости движения 0, 15, 20, 25, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 140, 160, 180, 200 км/ч. Нажатием соответствующей клавиши можно задать необходимую скорость, которая поддерживается автоматически за счет изменения возбуждения тяговых электродвигателей и введения в их цепь резисторов. Предусмотрен автоматический пуск при неизменном заданном машинистом токе. При реостатном торможении происходит автоматическое снижение скорости и поддержание ее за счет изменения возбуждения; при достижении максимального тормозного усилия параллельно электрическому торможению начинает действовать электропневматическое торможение всего состава.

Для охлаждения тяговых электродвигателей на каждой секции электровоза установлены два мотор-вентилятора с электродвигателями 1А-2839/4, применяемыми также на электровозах ЧС2Т. Два электродвигателя включены нормально последовательно. Вентиляторы, охлаждающие резисторы, приводятся электродвигателями 2AV-2732/4, компрессоры КЗ-Lok — электродвигателями 12А-3432/4, несколько отличающимися от электродвигателей 9А-3432/4, установленных на электровозах ЧС2Т и первых двух электровозах ЧС200.

Основные параметры электродвигателей:

Генераторы тока управления 9А-1731/4 по основным параметрам не отличаются от генераторов 4А-1731/4 электровозов ЧС2Т.

Компрессор КЗ-Lok производительностью 2,9 м3/мин при противодавлении 9 кгс/см2 и частоте вращения 1250 об/мин представляет собой трехцилиндровую машину с двумя ступенями сжатия.

Тяговые параметры электровоза при передаточном отношении редуктора 1,786 и среднеизношенных колесах (1215 мм) :

Конструктивная скорость электровоза 220 км/ч.

Тормозные резисторы рассчитаны на мощность продолжительного режима 7000 кВт и кратковременную мощность 10 000 кВт. Диапазон применения электрического торможения от 60 до 200 км/ч. Масса электровоза при 2/3 запаса песка 156 т ±2 %, нагрузка от колесных пар на рельсы 19,5 тс. Минимальный радиус проходимых электровозом кривых при скорости 10 км/ч 100 м.

Электровозы ЧС200 поступили в депо Ленинград-Пассажирский-Московский Октябрьской железной дороги для обслуживания скорых поездов на линии Москва — Ленинград.

Конструктивные особенности

Двухсекционная компоновка с жёсткой шарнирной сцепкой‑балкой (исключает саморасцеп на высоких скоростях).

Единая система управления: промежуточный барабанный контроллер (ПБК) типа 330 установлен только в секции № 1 (работа секций по отдельности невозможна).

Кузов: сварная конструкция с несущей рамой, опирающейся на двухосные тележки через люлечное подвешивание.

Гасители колебаний: фирмы Boge (ФРГ) и Koni (Нидерланды) для плавности хода и устойчивости в кривых.

Кабины машиниста:

угловатая форма (опытные);

более обтекаемая и узкая (серийные);

кондиционеры и приточная вентиляция.

Управление: клавишный контроллер (вместо барабанного):

переключатель реверсоров;

клавиши набора/сброса позиций;

ослабление поля;

включение автоведения.

Маневровый контроллер: у бокового окна со стороны машиниста.

Индикаторное табло: со стороны помощника машиниста (контроль электрических цепей и агрегатов).

Токоприёмники:

французские асимметричные (опытные);

отечественные симметричные ТСп‑6м (серийные).

История создания

1969 г. — начало проектирования под руководством главного конструктора Франтишека Палика.

Основа проекта: электровоз ЧС2, но с существенными изменениями для достижения скорости 200 км/ч.

Цель: обслуживание скоростного движения на линии Ленинград – Москва (поезд «Невский экспресс») с составом из 12–14 четырёхосных вагонов.

1974 г. — выпуск опытных ЧС200‑001 и ЧС200‑002.

24 июля 1974 г. — ЧС200‑001 (колея 1435 мм) на кольце Велим (Чехословакия) развил 210 км/ч.

Конец 1974 г. — поставка в депо Ленинград‑Пассажирский‑Московский (ТЧЭ‑8) для испытаний.

1979–1980 гг. — серийное производство с доработками по итогам испытаний.

Эксплуатация и значимые события

Основные маршруты:

Санкт‑Петербург – Москва («Невский экспресс»);

Санкт‑Петербург – Мурманск (до ст. Свирь);

Москва – Волховстрой – Мурманск (до ст. Свирь);

Санкт‑Петербург – Вологда (до ст. Бабаево);

Великий Новгород – Москва;

Санкт‑Петербург – Хельсинки (до ст. Выборг);

Москва/Санкт‑Петербург – Торжок.

2 декабря 2006 г. — на участке Лихославль – Калашниково установлен рекорд скорости для электровозов в России: 262 км/ч (ЧС200‑009).

13 августа 2007 г. — подрыв безоболочного взрывного устройства под ЧС200‑004 («Невский экспресс») на перегоне Бурга – Малая Вишера.

27 ноября 2009 г. — крушение «Невского экспресса» под ЧС200‑010 (скорость 196 км/ч) на перегоне Угловка – Алешинка (погибло 28 человек, ранено ≥ 132).

11 февраля 2000 г. — повреждение секции ЧС200‑007 при манёврах в депо.

На базе ЧС200‑008 создана скоростная измерительная лаборатория.

Современное состояние

ЧС200‑002 — экспонат в Музее железных дорог России (Санкт‑Петербург).

Часть машин списана или законсервирована.

Некоторые электровозы продолжают эксплуатироваться на отдельных маршрутах.

Значение

ЧС200 стал важным шагом в развитии скоростного локомотивостроения СССР/России:

продемонстрировал возможность стабильного движения со скоростью 200 км/ч;

задал стандарты для последующих скоростных электровозов;

послужил базой для разработки серий ЧС6 и ЧС7.