[08-2025] Электропоезда серии ЭС104: особенности конструкции и компоновки вагонов

[Admin]

Электропоезда серии ЭС104: особенности конструкции и компоновки вагонов

д.э. лимонов, начальник Департамента конструкторских разработок и исследований ООО «Уральские локомотивы»,
А.Е. КАРПОВ, заведующий лабораторией «Системы управления транспортными средствами»

РОАТ

Вагоны пригородных экспрессов типа ЭПЭ серии ЭС104 предназначены для перевозки пассажиров на электрифицированных постоянным током участках железных дорог, оборудованных высокими и низкими платформами в условиях умеренного климата. Электропоезд имеет все необходимое оборудование для комфортной перевозки пассажиров самых разных категорий, в том числе пассажиров с ограниченными возможностями.
Электропоезда старых серий будут всё больше выводиться из эксплуатации и доля их в парке ОАО «РЖД» в последующие годы станет существенно снижаться. Основу самого современного парка Компании будут составлять именно электропоезда серии ЭС 104 нового семейства «

Финист

».

Таким образом, к настоящему времени назрела необходимость освоения как в технической, так и в производственной эксплуатации электропоездов этой новой, базовой для ОАО «РЖД» серии. Производство современных вагонов электропоездов на базе инновационных отечественных технологий и комплектующих освоил завод «Уральские локомотивы».

Вагоны электропоездов ЭС104 отличаются разным составом оборудования и техническими характеристиками. Характеристики рассматриваемых в статье вагонов приведены в табл. 1. Количество мест для пассажиров в вагонах электропоезда приведено в табл. 2. Необходимо отметить, что максимальной населенностью считается число пассажиров в вагоне из расчета размещения сидящих пассажиров на всех пассажирских креслах, откидных сидениях и стоящих пассажиров в проходах с плотностью 7 чел./м2. При этом нормативными материалами технического регулирования в нашей стране принято, что пространство мест, предназначенных для пассажиров в креслах-колясках, занято людьми, осуществляющими проезд стоя. Нормы обеспечения пассажиров, в том числе с ограниченными возможностями, приводятся с учетом того, что рассматриваемые вагоны предназначены для производственной эксплуатации в составе электропоездов

ЭС104

.
Электрическое и пневматическое оборудование электропоезда располагается в контейнерах подкузовного пространства, на крышах вагонов, во внутрипотолочных контейнерах и в шкафах электропоезда. Кабельные каналы расположены во внутрипотолочной зоне.
Для входа и выхода пассажиров каждый вагон оборудован четырьмя входными прислонно-сдвижными дверями. Снаружи и изнутри вагона входные двери снабжены устройствами для их автоматического открывания. Для обеспечения возможности посадки и высадки пассажиров с низких платформ входные двери салонов по желанию заказчика могут оборудоваться автоматическими выдвижными ступеньками, управляемыми машинистом из кабины управления.
Для возможности прохода по составу электропоезда вагоны соединены неразъемными межвагонными переходами, отгороженными от салона двухстворчатыми раздвижными дверями.
В пассажирских салонах базовой комплектации установлены двухместные и трехместные кресла 3-го класса комфортности, багажные полки и стеллажи, специализированные контейнеры для мусора.
Все вагоны оборудованы системой видеонаблюдения и оповещения пассажиров, системой доступа к сети Интернет по технологии Wi-Fi.

Планировка вагонов выполнена с учетом самых современных требований эргономики и системотехники. На крышах вагонов расположены климатические установки пассажирских салонов.
Внутреннее пространство вагонов состоит из пассажирского салона и сопредельных зон. С обеих сторон тамбур (входная зона) салона оборудован входными распашными дверями.
Над входными дверями салона в первом тамбуре с обеих сторон вагона и во втором тамбуре с левой стороны вагона во вну-трипотолочном пространстве установлены специализированные контейнеры для размещения электрооборудования.
В подвагонном пространстве расположены модуль торможения и пневмосистема, контейнер +574.20 и контейнер источников питания ИП-ЛЭ. Расположение оборудования в вагонах показано на рис. 1. Варианты планировок вагонов приведены на рис. 2.
Главным базовым конструктивным элементом каждого вагона электропоезда является кузов. Он представляет собой цельнометаллическую сварную конструкцию с применением полых экструдированных профилей из алюминиевых сплавов. В конструкции профилей предусмотрены элементы для обеспечения крепления оборудования, компонентов и внутренней облицовки.
Кузов вагона состоит из рамы, двух боковых стен, двух торцевых стен и крыши. Он имеет четыре наружные двери для входа и выхода пассажиров, расположенные с правой и левой сторон кузова, и две двери в каждой торцевой стене.
Кузов маркируется ударным способом со стороны торца, в районе примыкания торцевой стены и рамы кузова и имеет маркировку, обеспечивающую идентификацию продукции независимо от года её выпуска.
Срок службы кузова — не менее 40 лет от момента ввода в эксплуатацию, без учета времени длительного отстоя в законсервированном состоянии. Конструкция кузова обеспечивает возможность технического освидетельствования, ремонта, контроля металла и сварных швов.

Важно отметить, что материалы, используемые при производстве кузова, не оказывают вредного влияния на окружающую среду. Элементы кузова при эксплуатации безопасны для здоровья. Образование токсичных соединений в присутствии других веществ или факторов не происходит. Отходов, требующих разработки специфических требований транспортировки и захоронения, не содержит.
Кузов, отслуживший срок службы или пришедший в негодность, подлежит демонтажу, разборке, сортировке на черные и цветные металлы и неметаллические материалы с последующей утилизацией по правилам, утвержденным в установленном порядке.
Кузов вагона опирается через двухступенчатое рессорное подвешивание на две двухосные тележки, оборудованные дисковыми тормозами. Вагоны оборудованы стояночными пружинными тормозами. Между собой вагоны соединены межвагонными сцепками, не предназначенными для оперативного расцепления.
Материалы кузова вагона обеспечивают хорошую звукоизоляцию, сохранение тепла, исключение промерзания, образования конденсата и повышенную огнестойкость конструкции. Кроме того, изоляция защищает пассажиров и обслуживающий персонал от инфразвука, вибраций, электромагнитных излучений и воздуха,загрязненного вредными веществами. В конструкции кузова применяются два типа изоляции — напыляемая и сухая.

Рассматриваемые электропоезда оборудованы системой пассивной безопасности, предназначенной для снижения угрозы жизни и здоровью пассажиров и обслуживаемого персонала при аварийных столкновениях электропоезда с препятствием. Устройства системы пассивной безопасности являются устройствами постоянной готовности, не требующими при аварийном столкновении дополнительных команд для включения механизма поглощения энергии.
В штатной эксплуатации энергопоглощение при соударениях в процессе маневровой работы обеспечивается поглощающими устройствами межвагонных сцепок.
Общая схема расположения контейнеров и электрических шкафов на секции электропоезда представлена на рис. 3. Электрические шкафы и контейнеры предназначены для размещения устройств защиты тягового и вспомогательного электрооборудования, а также систем информирования пассажиров (СВОП), системы автоматического обнаружения и тушения пожара, системы управления и безопасности электропоезда.
На электропоездах рассматриваемой серии различают следующие виды электрических шкафов и контейнеров:

• внутривагонные электрические шкафы;
• внутрипотолочные контейнеры;
• подкузовные контейнеры.

Конструкция шкафов выполнена из стали. Все элементы облицовки соединены с элементами каркаса посредством клепки. Задние и боковые стенки выполнены в виде приборной монтажной панели для крепления электрических устройств.
Монтажные панели и облицовочные листы интегрированы в структуру шкафа и обладают функциями защиты (защита от воды и пыли, противопожарная защита, заземление токоведущих частей).

Внутрипотолочные контейнеры представляют собой совокупность электрических и электронных компонентов, предназначенных для защиты и питания электрических потребителей, а также цепей управления электропоезда. Отдельным компонентом выделяется щиток АЗВ (рис. 4), который содержит автоматические выключатели защитного отключения.
Состав внутрипотолочных контейнеров графически приведен на рис. 4 — 7. Контейнер электрооборудования +162.10 представлен на рис. 5.

Внутрипотолочные контейнеры имеют однотипную конструкцию и располагаются во входной дверной зоне между приводом двери и кабельными каналами непосредственно под крышей вагона с обеих сторон от центрального климатического канала.
Крышки внутрипотолочных контейнеров оборудованы замками, которые отпираются и запираются при помощи специального четырехгранного ключа. Доступ к внутрипотолочным контейнерам осуществляется из салона вагона после открытия крышки привода двери. Внутрипотолочные контейнеры имеют защитное заземление и соответствуют степени защиты IP54.
Подкузовные контейнеры представляют собой совокупность электрических и электронных компонентов, предназначенных для защиты и питания электрического оборудования и аппаратов, а также низковольтных и высоковольтных цепей электропоезда. Состав подкузовных контейнеров приведен на рис. 8 — 9.

Крышки, элементы облицовки и листовые наружные элементы контейнеров содержат уплотнение для обеспечения противопожарной защиты.
Подкузовные контейнеры подразделяются на следующие монтажные зоны в соответствии с требуемыми пространствами для монтажа:

• монтажная зона для компонентов 110 В;
• монтажная зона для компонентов 3 кВ (центральная зона);
• монтажная зона для компонентов 380 В.

Доступ к электрическим элементам 110/ 380 В осуществляется через боковые крышки при помощи ключей. Монтаж и обслуживание электрического оборудования контейнеров производятся через нижние крышки, имеющие болтовое крепление.
Подкузовные контейнеры крепятся к кузову вагона на продольных балках четырьмя крепежными элементами при помощи специальных эластичных втулок, имеют защитное заземление и соответствуют степени защиты IP55.
Электрическое подключение осуществляется при помощи соединителей, установленных на задней стенке контейнера. Силовые кабели вводятся через кабельную плиту в панели для кабельных вводов. Электрические соединения между монтажными зонами подкузовных контейнеров выполнены внутри контейнера.

Высоковольтная зона 3 кВ подкузовных контейнеров дополнительно оборудуется системой автоматического пожаротушения. На каждый контейнер с высоковольтными компонентами установлен баллон с огнетушащим веществом соответствующего объема, расположенный в низковольтной зоне 110 В. Баллон соединен с рукавом высокого давления, который, в свою очередь, соединен с конусной насадкой, предназначенной для распыления огнетушащего вещества.
Крышки подкузовных контейнеров оборудованы замками, открытие и закрытие которых осуществляются четырехгранным ключом. Монтажные зоны контейнеров, в которых расположено электрическое оборудование с номинальным напряжением 380 В и 3 кВ, оборудуются замком со специальным ключом системы мастер-ключ.