УДК 629.423.1
Состояние и перспективы советского электровозостроения
В. П. ЯНОВ, канд. техн. наук, проф., директор ВЭлНИИ, И. В. СКОГОРЕВ, канд. техн. наук
Советский Союз являлся великой железнодорожной державой. Общая протяженность железных дорог СССР составляет 145 тыс. км, из них электрифицировано 48,5 тыс. км или 33,4 %, на долю которых приходится 60,4 % всего железнодорожного грузооборота.
«Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года», принятыми XXVII съездом КПСС, предусматривается дальнейшее развитие системы железнодорожного транспорта, в том числе и электрификация, поэтому перед электровозостроительной промышленностью поставлены задачи:
создание и освоение производства новых электровозов с высокими энергетическими параметрами — увеличенной силой тяги, автоматической системой управления, способных надежно работать при неблагоприятных погодно-климатических условиях (низких, до —6С °С, температурах, сильных снегопадах и снежных буранах, пыльных и песчаных бурях, затяжных ливневых дождях, очень жестком железнодорожном полотне, проходящем в районах вечной мерзлоты);
совершенствование конструкций и схем электровозов, находящихся в серийном производстве;
резкое увеличение выпуска электровозов для вновь электрифицируемых линий и для замены устаревшего парка, проработавшего уже более тридцати лет.
Решать эти задачи позволяет богатый опыт, накопленный советскими учеными, инженерами и производственниками за полувековую историю советского электровозостроения, начавшеюся в 1932 г. За это время советские электровозостроители создали более 30 новых типов магистральных и промышленных электровозов, более 20 из них были запущены в серийное производство. Современные советские электровозы по своим конструктивным и схемным решениям, энергетическим и эксплуатационным параметрам соответствуют мировому уровню, а по некоторым показателям превосходят его. В таблице приведены основные параметры советских магистральных электровозов в сравнении с зарубежными.
В СССР исторически сложились и существуют две системы электрификации железных дорог: на постоянном токе напряжением 3 кВ и на переменном — напряжением 25 кВ, частотой 50 Гц.
Для дорог, электрифицированных на переменном токе, в настоящее время выпускаются восьмиосные электровозы типа ВЛ80С. Этот электровоз оборудован системой многих единиц, позволяющей одной локомотивной бригаде управлять локомотивом, состоящим из 2, 3 и 4 секций, к. п. д. электровоза 84 %, в режиме реостатного тормоза электровоз управляется электронной аппаратурой типа БУРТ.
У электровоза ВЛ80Р механическая часть, тяговые двигатели и большое количество электроаппаратуры унифицированы с аналогичными электровоза ВЛ80С, но в отличие от последнего он оборудован тиристорными преобразователями, обеспечивающими плавное регулирование напряжения на тяговых двигателях, и системой рекуперативного торможения с автоматическим управлением от электронной аппаратуры типа БУВИП. Эксплуатация большой партии этих электровозов в различных климатических зонах страны, в том числе в Сибири и на Дальнем Востоке, показала их высокую надежность и эффективность. Только на 1986 г. в энергосистему страны было возвращено около 160 млн. кВт-ч электроэнергии и сэкономлено 8 тыс. т тормозных колодок.
Примечания. I — Автоматика в режиме торможения; II — автоматика в режиме торможения и тяги.
*— электровоз может работать по системе многих единиц в составе 3 и 4 секций.
**— электровоз с опорно-рамным подвешиванием тяговых двигателей; выпущены опытные образцы. ***—мощность, сила тяги, скорость указаны в продолжительном режиме;
****— по результатам приведения к условиям эксплуатации иа советских железных дорогах.
Для обеспечения надежной работы электровоза в сложных погодно-климатических условиях он оборудован центробежными вентиляторами-воздухоочистителями типа ЦВП-64-14, совмещающими в одном агрегате функции подачи и очистки охлаждающего воздуха от посторонних примесей: пыли — на 60 %, снега — на 96 %. К. п. д. вентилятора-воздухоочистителя 63— 65 %, габариты не отличаются от габаритов обычного центробежного вентилятора. Эффективность ЦВП-64-14 по очистке воздуха от пыли была подтверждена на Северо-Кавказской железной дороге путем длительной сравнительной эксплуатации электровозов с вентиляторами-воздухоочистителями и с фильтрами контактного действия (ФКД).
Для повышения надежности работы электровоза при низких температурах и сильных снегопадах в системе охлаждения силового оборудования предусмотрена частичная рециркуляция охлаждающего воздуха, которая позволяет иметь в кузове более высокую температуру воздуха и уменьшить забор воздуха из атмосферы, содержащего снег.
По заказу Финских железных дорог была разработана и поставлена крупная партия четырехосных электровозов переменного тока типа Sri (25 кВ, 50 Гц) с опорнорамным подвешиванием тяговых двигателей, реостатным торможением, автоматизированной системой управления в режимах тяги и торможения, рассчитанных на скорость движения 160 км/ч. Защита электрооборудования от вредного влияния внешних климатических факторов: пыли, снега, дождя — осуществляется здесь также центробежными вентиляторами-воздухоочистителями ЦВП-64-14.