ЧС7

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
ЧС7
Škoda 82E1—82E9
ЧС7-282.jpg
ЧС7-282
Производство
Страна постройки

ЧехословакияFlag of the Czech Republic.svg Чехословакия

Завод

Škoda

Годы постройки

19831999

Всего построено

321

Нумерация

001—321

Технические данные
Род службы

пассажирский

Тип токосъёма

верхний (пантограф)

Род тока и напряжение в контактной сети

постоянный, 3 кВ

Конструкционная скорость

160 км/ч

Осевая формула

2(20—20)

Сцепной вес

172 т

Нагрузка от движущих осей на рельсы

21,5 т

Длина локомотива

34 040 мм

Ширина

3 000 мм

Максимальная высота

4 450 мм (кузов)
5 120 мм (опущенный пантограф)

Полная колёсная база

11 100 мм (секция)

Расстояние между шкворнями тележек

7 900 мм

Колёсная база тележек

3 200 мм

Наименьший радиус проходимых кривых

100 м

Система регулирования

сериесно-реостатно-контакторная

Тип ТЭД

1AL-4846dT коллекторные

Подвешивание ТЭД

опорно-рамная

Диаметр колёс

1 250 мм

Передаточное отношение редуктора

1,733

Длительная мощность ТЭД

8 × 770 кВт

Сила тяги длительного режима

25,5 тс

Скорость длительного режима

87,8 км/ч

Сила тяги при трогании с места

39 тс

Электрическое торможение

реостатное

Мощность тормозных реостатов

6500 кВт

Касательная мощность

6090 кВт

Тормозная система

пневматическая, электрическая

Системы безопасности

КЛУБ-У, САУТ, ЕКС

Эксплуатация
Страны

СССРFlag of the Soviet Union.svg СССР
РоссияFlag of Russia.svg Россия
УкраинаFlag of Ukraine.svg Украина

Дороги

Россия МЖД, ЮУЖД, СвЖД
Украина ЮЖД, ПЖД

Commons-logo.svg ЧС7 на Викискладе

ЧС7 (ЧехоCловацкого производства, тип 7; заводские обозначения типа — с 82E1 по 82E9, сленговое название «сарай загадок») — пассажирский двухсекционный восьмиосный электровоз постоянного тока напряжения 3 кВ. Выпускался в период с 1983 по 1999 годы на заводе Škoda в городе Пльзень (Чехословакия, впоследствии Чехия) для железных дорог Советского Союза (а впоследствии России и Украины), всего выпущен 321 электровоз, большинство которых по состоянию на 2017 год находится в регулярной эксплуатации.

После ЧС8, является вторым из самых мощных пассажирских электровозов, используемых в бывшем СССР.

История[править | править вики-текст]

Предпосылки к появлению[править | править вики-текст]

Первый произведённый электровоз ЧС7-001, приписки Локомотивного депо Челябинск ЮУЖД

К началу 1980пассажиропоток на советских железных дорогах достиг значительных размеров. Требовалось либо увеличить число пассажирских поездов, чего однако не позволял чрезвычайно высокий грузооборот железных дорог, либо увеличить пассажировместимость поездов за счёт увеличения числа вагонов (30 и более), а, следовательно, повысить вес поезда[1].

Для технического выполнения последней задачи требовались мощные пассажирские локомотивы. Однако, основу советского пассажирского электровозного парка на тот момент составляли шестиосные электровозы серий ЧС2 (постоянного тока) и ЧС4 (переменного тока), а также ВЛ60П (пассажирская модификация ВЛ60). Мощность этих электровозов составляла порядка 4200—5100 кВт, а сила тяги не превышала 17400 кгс, что было недостаточно для ведения 30-вагонных пассажирских поездов, к тому же их конструкция, разработанная ещё в конце 1950-х, весьма устарела. Стоит отметить то, что схема управления ЧС2 всё же предусматривает возможность работы двух электровозов в системе многих единиц, но из-за ряда несовершенств системы (например с ведущего электровоза нельзя было восстановить защиту тяговых электродвигателей на ведомом электровозе), такой вид тяги не применялся либо применялся крайне редко[2].

С 19711972 годов завод Škoda начал выпускать электровозы разновидностей ЧС2Т и ЧС4Т. От своих прототипов эти электровозы отличались более совершенной конструкцией, а ЧС2Т — ещё и более высокой мощностью, однако и их силы тяги было всё же недостаточно. Помимо этого, со второй половины 1970-х на Октябрьской железной дороге эксплуатировалась партия восьмиосных электровозов постоянного тока ЧС6. Эти электровозы были созданы на базе скоростных ЧС200 за счёт изменения передаточного числа тяговых редукторов, а суммарная мощность их тяговых двигателей достигала 8400 кВт.

Однако, такие электровозы не подходили для вождения тяжеловесных пассажирских поездов, так как несоответствие между мощностью ТЭД и сцепным весом (164 т) не позволяло значительно увеличить силу тяги. К тому же у них не было сериесного (то есть последовательного) соединения всех восьми тяговых двигателей, что вынуждало к езде на реостатных позициях при относительно небольших скоростях (до 52 км/ч) и приводило к увеличению расхода электроэнергии.[1] Таким образом, их конструкция требовала дальнейшего улучшения. Так в начале 1980-х чехословацкому заводу Škoda поступил заказ на постройку мощных пассажирских электровозов, которые бы смогли вести поезд из 32 пассажирских вагонов[3].

Производство[править | править вики-текст]

Для вождения тяжёлых поездов в начале 1980-х на заводе Шкода были созданы проекты универсальных восьмиосных пассажирских электровозов переменного (см. ЧС8) и постоянного тока, которые предназначались для вождения тяжёлых пассажирских поездов на ломаных профилях. При проектировании нового электровоза постоянного тока за основу была взята конструкция электровозов ЧС6 и ЧС200, в которую внесли ряд изменений. Среди этих изменений можно отметить следующие[3][4]:

  • было добавлено последовательное (сериесное) соединение всех восьми тяговых электродвигателей для езды на малых скоростях;
  • изменилась форма кузовов, длина электровоза по осям автосцепок при этом возросла с 32 800 (ЧС6 и ЧС200) до 34 040 мм;
  • вместо жёсткой сцепки-тяги секции стали соединяться друг с другом с помощью обычной автосцепки типа СА-3;
  • на каждой из секций вместо двух токоприёмников был предусмотрен только один, так как уменьшились пусковые токи;
  • улучшена система реостатного торможения;
  • более совершенные вспомогательные машины;
  • изменено расположение основного оборудования.

В то же время, по непонятным причинам, на электровозе вместо мощных тяговых электродвигателей 1AL-4741FLT (как на ЧС200 и ЧС6) с часовой мощностью аж 1050 кВт было решено применить электродвигатели типа 1AL-4846dT, которые представляли собой модернизированные двигатели AL-4846eT, применявшиеся на ЧС2 имеющие часовую мощность 770 кВт; передаточное число редукторов при этом изменилось с 2,079 (79:38) у ЧС6 на 1,733 (78:45) у ЧС7.

К 1983 году без предварительной постройки опытных образцов завод Škoda выпустил сразу партию из 20 электровозов, которые получили заводское обозначение 82E1, а Министерство путей сообщения СССР дало им обозначение серии ЧС7. Этим объясняется отсутствие в серии 82E локомотива-прототипа (типа 82E0). Машины поровну поделились между двумя депо — Челябинск-Главный Южно-Уральской и Москва-Киевская Московской железных дорог, причём у электровоза ЧС7-011, ещё по пути следования с завода в депо приписки, по неизвестным причинам сгорела одна из секций. Дальнейший выпуск электровозов ЧС7 по годам приведён в нижеследующей таблице.

ЧС7-030 на станции Вязьма
Выпуск электровозов ЧС7 по годам.
Год Количество, штук Номера
1983 20 001 — 020 (тип 82E1)
1984 20 021 — 040 (тип 82E2)
1985 35 041 — 075 (тип 82E3)
1986 35 076 — 110 (тип 82E4)
1987 40 111 — 150 (тип 82E5)
1988 60 151 — 210 (тип 82E6)
1989 30 211 — 240 (тип 82E7)
1990 45 241 — 285 (тип 82E8)
1992—1999 36 286 — 321 (тип 82E9)

Стоит отметить, что ЧС7-209 стал для завода Škoda юбилейным 5000-м построенным электровозом, а также героем фильма «Вождение пассажирских поездов».

Общие сведения[править | править вики-текст]

Электровозы ЧС7 предназначены для вождения скорых пассажирских поездов дальнего следования на наиболее загруженных пассажиропотоком железнодорожных линиях колеи 1520 мм, электрифицированных постоянным током напряжения 3 кВ. В отличие от электровозов ЧС200/ЧС6, на базе которых они были созданы, ЧС7 в большей мере ориентированы на вождение более длинных тяжеловесных пассажирских составов, но с меньшими скоростями.

Электровоз ЧС7 имеет конструктивный аналог для линий переменного тока напряжения 25 кВ — ЧС8, который по конструкции механической части и внешне практически не отличается от ЧС7 (за исключением расположения окон, конструкции крышевого оборудования и нескорлько меньшей длины кузова и рам тележек), но вследствие меньших величин силы тока в контактной сети может развивать бо́льшую мощность. В то же время по конструкции электрической части ЧС8 схожи с электровозами ЧС4Т.

Технические характеристики[править | править вики-текст]

ЧС7-316 в фирменной бело-фиолетовой окраске УЗ с двумя поднятыми токоприёмниками

Основные технические характеристики электровоза ЧС7:

  • Размеры:
    • Длина — 2 × 17 020 = 34 040 мм
    • Высота по кузову от уровня головок рельс — 4 450 мм;
    • Высота по опущенному токоприёмнику — 5 120 мм;
    • Максимальная высота токоприёмника — 6 800 мм;
    • Ширина — 3 000 мм;
    • Колёсная база секции — 11 100 мм;
    • Шкворневая база секции — 7 900 мм;
    • Колёсная база тележек — 3 200 мм;
    • Диаметр колёс — 1 250 мм;
    • Минимальный радиус проходимых кривых — 100 м;
  • Масса:
    • Сцепной вес — 2 × 86 = 172 т;
    • Нагрузка от оси на рельсы — 21,5 т;
  • Тяговые характеристики:
    • Напряжение и род тока — 3 кВ постоянного тока;
    • Конструкционная скорость — 160 км/ч;
    • Передаточное отношение — 1,733;
    • Длительная мощность ТЭД — 2 × (4 × 770) = 6 160 кВт
    • Скорость длительного режима — 87,8 км/ч;
    • Сила тяги:
      • Максимальная при трогании с места — 382 кН (39 тс);
      • Максимальная при безреостатном сериесном соединении (20 км/ч) — 338 кН (34,5 тс);
      • Максимальная при безреостатном сериес-параллельном соединении (42 км/ч) — 290 кН (29,6 тс);
      • Продолжительного режима — 250 кН (25,5 тс);
      • Продолжительного режима при 70 % возбуждения (109 км/ч) — 200 кН (20,4 тс);
      • Максимальная при максимальной практической скорости (140 км/ч, 47,5 % возбуждения) — 150 кН (15,3 тс);
      • Максимальная при конструкционной скорости (160 км/ч, 40 % возбуждения) — 130 кН (13,3 тс);
    • Мощность реостатного тормоза (при скоростях более 40 км/ч) — 6 500 кВт.

Нумерация и маркировка[править | править вики-текст]

Электровозы ЧС7 получали трёхзначные номера, начиная с 001. Снаружи обозначение серии и номера электровоза наносилось на лобовой части между буферными фонарями и с правого борта каждой секции под правым боковым окном кабины машиниста. Маркировка выполнялась объёмными металлическими символами в виде ЧС7-XXX, где XXX — номер электровоза. Секции одного электровоза, в отличие от советской системы (где используются русские заглавные буквы в алфавитном порядке), получали дополнительные обозначения цифрами (соответственно 1 и 2), которые наносились краской возле окон кабин[5].

Варианты окраски[править | править вики-текст]

С завода электровозы ЧС7 получали трёхцветную зелёно-жёлтую окраску кузова по следующей схеме: светло-зелёный верх, тёмно-зелёный низ и жёлтая горизонтальная полоса-разделитель между ними, спереди на лобовой части над и под жёлтой полосой имелись красные. Крыша локомотивов окрашивалась в серый цвет.

Со временем в различных локомотивных депо были разработаны собственные схемы окраски машин. В депо им. Ильича (Москва-Белорусская и Москва-Киевская) применяется окраска в сине-бело-голубую схему (голубой верх, синий низ, белая полоса-разделитель с зигзагом). Москва-Курская применяет сложную зелёно-жёлтую схему c основным зелёным цветом, жёлтой зигзагообразной полосой и декоративными узорами в лобовой части, а также синевато-зелёным обрамлением лобовых стёкол. Челябинск красил несколько электровозов в красный цвет для вождения фирменного поезда Челябинск — Москва «Южный Урал». В настоящее время в РФ ЧС7 планомерно в ходе ремонтных работ перекрашиваются в красно-серые корпоративные цвета РЖД, в связи с чем встретить электровоз в классической заводской окраске практически не реально.

На Украине в депо Днепропетровск имеются электровозы разных окрасок, среди которых выделяются покрашенные в бело-розовую схему машины, предназначенные для скоростного поезда Днепропетровск — Киев. Это ЧС7-288, 298, 299, 303, 316. В депо Харьков-Главное преобладают машины синего цвета с белыми полосами — это цвета экспресса Харьков—Москва, хотя сейчас многие из них перекрашены в сине-голубую стандартную схему Укрзализницы (УЗ)[5].

Конструкция[править | править вики-текст]

Механическая часть[править | править вики-текст]

Кузов[править | править вики-текст]

Электровоз ЧС7 состоит из двух одинаковых секций. Основа каждой секции — кузов вагонного (то есть не капотного) типа, состоящий из несущей рамы, лобовой части кабины машиниста, двух боковых стен, крыши и задней торцовой стены с межсекционным переходом. Главная рама состоит из двух открытых продольных балок переменного сечения, связанных рёбрами жёсткости, буферным брусом и поперечной балкой, а в середине шкворневой балкой. Длина двухсекционного электровоза по осям автосцепок по сравнению с ЧС6 была увеличена на 2 040 мм и достигла 34 040 мм.

Лобовая часть кабины
Крышевые жалюзи ЧС7. Цифрами обозначены
1 — жалюзи вентилятора тяговых двигателей передней тележки; 2 — поворотные жалюзи пуско-тормозных резисторов; 3 — жалюзи вентилятора тяговых двигателей задней тележки; 4 — жалюзи забора воздуха для мотор-компрессора

Лобовая часть кабины машиниста была почти без изменений заимствована от электровозов ЧС200 и ЧС6. Она имела 3 плоскости — две наклонные в верхней и нижней части и одну вертикальной в середине на уровне между рамой и нижней кромкой лобовых стёкол. Верхняя плоскость лобовой части наклонена от середины назад к крыше и имеет два лобовых стекла. В крышу над лобовой частью установлен прожектор трапецевидной формы, а в нижней части средней плоскости — по два парных буферных фонаря округлой формы. Перед нижней наклонной плоскостью находится спрямлённый выступ с автосцепкой СА-3, под которым к раме крепится метельник.

Боковые стенки у электровоза ЧС7 снабжены гофрами. За кабиной машиниста с каждой стороны имеется одностворчатая дверь служебного тамбура машиниста, за которым расположено машинное отделение, имеющее по 5 боковых окон с каждой стороны секции.

Крыша локомотива имеет плоская с возвышением по центру, используется для размещения на ней токоведущего оборудования и главных воздушных резервуаров. По бокам крыша имеет наклонные скаты, в которые встроены жалюзи вентиляторов. В середине крыши установлен возвышающийся над её основной частью блок пуско-тормозных резисторов (ПТР), закрываемый с двух сторон жалюзи с пневмоприводом с двумя решётками. Спереди и сзади от блока ПТР установлены лабиринтные жалюзи с трёмя решётками для забора воздуха для вентиляторов охлаждения тяговых двигателей. По левой стороне крыши за жалюзи вентиляторов двигателей над пятым окном располагаются небольшие жалюзи забора воздуха для мотор-компрессора.

Задние торцевые стенки имеют плоскую форму и оснащены межвагонным переходом с резиновым уплотнителем для перехода членов локомотивной бригады между секциями. В отличие от электровозов ЧС6 и ЧС200, у ЧС7 секции между собой соединялись обычными автосцепками СА-3, что значительно облегчило их сцепку и расцепку, но в то же время предъявляло повышенные требования к мастерству машинистов — плавно вести поезд из-за зазоров в автосцепках и рывках при их изменениях может не каждый. По бокам от межвагонного перехода расположены розетки межсекционных электрических цепей, соединяемые кабелями.

Тележки[править | править вики-текст]

Рама кузова каждой секции опирается на две двухосные тележки через шкворни для передачи тягово-тормозных усилий и люлечную пружинную подвеску. С рамы тележки на буксы вес передается через винтовые пружины (винтовые рессоры), опирающиеся на крылья (приливы) букс, а тягово-тормозные усилия через цилиндрические цапфы, проходящие внутри пружин и входящие в отверстия приливов букс. Так как имевшие место на ЧС2 листовые рессоры, одновременно с рессорной функцией выполняющие функцию гашения колебаний, из конструкции ходовой части ЧС7 исключены, то параллельно пружинам и в люлечном, и в буксовом подвешивании установлены гидрогасители. В первые годы эксплуатации это нововведение проявляло себя не с лучшей стороны — в локомотивных депо не было оснастки, персонала и даже технологии ремонта гидрогасителей, но позже проблемы прекратились.

Каждая колёсная пара имеет двухстороннее торможение, силой тормозных цилиндров (по два на тележку) с двух сторон к каждому колесу прижимаются по две тормозные колодки. Также на электровозе имеются пневматические песочницы, подсыпающие под переднюю по ходу движения колёсную пару каждой тележки песок для улучшения сцепления. Управляются они правой педалью машиниста или автоматически при срабатывании реле боксования, а также при экстренном торможении. Для догружения первой и пятой по ходу движения колёсных пар каждой секции установлены противоразгрузочные устройства (ПРУ) — цилиндры, через рычаги и тросы поднимающие заднюю часть передней тележки. Включаются ПРУ нажатием кнопки в правой части пульта машиниста. На некоторых электровозах кнопка заменена переключателем для длительного включения ПРУ.

Тяговый привод[править | править вики-текст]

Тяговые электродвигатели (ТЭД), индивидуальные для каждой колёсной пары (то есть — два двигателя на тележку), имеют опорно-рамную подвеску (ОРП) — закреплены на раме тележки жёстко, якорь двигателя параллелен оси колесной пары. Передача крутящего момента от якоря двигателя к ведущей шестерне закреплённого на оси колесной пары возле одного из колёс тягового редуктора системы Skoda, аналогичная передаче ЧС2. На противоположной тяговому редуктору стороне якоря закреплена одна карданная муфта, вал от которой проходит внутри полого якоря двигателя к закреплённой на редукторе второй карданной муфте. Такая система уменьшает угловые отклонения вала и облегчает работу карданных муфт. Редукторы имеют датчики перегрева, подающие сигнал на расположенные в кабине лампы, но впоследствии на многих электровозах эта система была упразднена, и на части машин лампы перегрева редукторов показывают наполнение тормозных цилиндров.

Интерьер[править | править вики-текст]

Кабина машиниста[править | править вики-текст]

Кабина, расположенная в передней части секции, рассчитана на управление локомотивом бригадой в составе двух человек. Она имеет два лобовых стекла, на первых сериях электровоза имевших внутренний электрообогрев, который на старших сериях (с электровоза ЧС7-241, которым началась серия E8) был заменён обогревом тёплым воздухом. Также имеются два боковых треугольных окна и две расположенные за ними открывающие сдвиганием вниз прямоугольные форточки. Пульт управления и кресло машиниста размещены с правой стороны кабины, пульт и место помощника — с левой.

Под кабиной расположен кондиционер, жалюзи конденсаторов которого можно видеть на боках электровоза под кабиной, если кондиционер не снят. В случае отсутствия кондиционера жалюзи снимаются, и вместо них ставится металлический лист.

Тамбур[править | править вики-текст]
Продольный проход ЧС7

За кабиной находится тамбур, отделённый от кабины и машинного отделения перегородками. Тамбур имеет пять дверей — одну в кабину, две на улицу и две в машинное отделение. Также в тамбуре установлены различные электронные приборы безопасности и шкаф с автоматическими защитными выключателями, блоком 750 обнаружения боксования колёс и аварийными сигнализаторами и переключателями.

Машинное отделение[править | править вики-текст]

За тамбуром находится машинное отделение, имеющее два боковых узких прохода вдоль стен, между которыми размещено основное электрооборудование локомотива. Оборудование расположено следующим образом: в передней части машинного отделения находится мотор-вентилятор тяговых двигателей передней тележки, за ним ПБК 330; следом в середине машинного отделения — высоковольтная камера, ограждённая металлическими сеткамим; в задней части за высоковольтной камерой — шкаф 100 (возбудитель), мотор-вентилятор задней тележки; за ним — пневматическая панель с кранами и мотор-компрессор. В задней торцевой части машинного отделения за пневмооборудованием расположен поперечный проход, соединяющий два боковых прохода и обеспечивающий переход в другую секцию локомотива через заднюю торцевую дверь секции.

Электрооборудование[править | править вики-текст]

ЧС7-078, вид на крышевое оборудование

Главные высоковольтные цепи[править | править вики-текст]

Крышевое токоведущее оборудование[править | править вики-текст]

Токоведущее высоковольтное оборудование размещено на крыше электровоза. Токосъём с контактной сети осуществляется через токоприёмник 17РР в виде пантографа тяжёлого типа, установленного в передней части крыши секции. При подаче воздуха в цилиндр токоприёмника он поднимается, и ток с контактной сети проходит через токоприёмник и далее следует по токоведущим шинам через дроссель подавления радиопомех и разъединитель (отключатель неисправного токоприёмника, имеет пневматический привод), а затем через проходной керамический изолятор поступает в кузов электровоза. Токоведущие шины проложены на изоляторах вдоль крыши от токоприёмников к задней части секции, имеют выгиб над возвышением по центру крыши с пуско-тормозными резисторами и в задней части секции огибают воздушные резервуары; в месте сцепления секций они связаны между собой перемычкой для возможности питания обеих секций от одного токоприёмника.

Оборудование высоковольтной камеры[править | править вики-текст]
Быстродействующий выключатель

От главного ввода ток разветвляется на две параллельные цепи, через добавочный резистор к установленному на пульте машиниста вольтметру сети (на пульте обычно имеется надпись об опасности открытия пульта при поднятом токоприёмнике), и к быстродействующему выключателю 12НС — главному защитному аппарату. После быстродействующего выключателя — три параллельных цепи. Первая — тяговая цепь, то есть цепь тяговых двигателей, вторая — цепь вспомогательных машин и отопления кабин. Эти две цепи имеют общий электросчётчик. Третья — цепь отопления поезда (подробнее...), очень простая, реле перегрузки, контактор включения отопления, электросчетчик отопления и высоковольтный штекер, расположенный на буферном брусе.

Для обеспечения безопасности работ в высоковольтной камере в высоковольтной цепи установлены заземлители — по конструкции аналогичные разъединителям. После отключения разъединителя они заземляют участок между разъединителем и проходным изолятором на корпус электровоза. Управление разъединителем, заземлителем и токоприемником производится одним переключателем на пульте машиниста, отдельным для каждой секции.

Цепи тяговых двигателей и вспомогательных машин весьма сложны. Все двигатели — коллекторные постоянного тока.

Тяговые цепи[править | править вики-текст]

Тяговые электродвигатели[править | править вики-текст]
Взятый за основу двигатель AL-4846eT электровоза ЧС2

Всего на электровозе имеются восемь коллекторных тяговых электродвигателей 1AL-4846dT, питающихся напрямую от контактной сети. Двигатели рассчитаны на номинальное напряжение 1500 В и поэтому постоянно соединены в пары последовательно — всего четыре пары. Для получения различных скоростей есть три варианта соединения групп двигателей — все четыре пары последовательно (сериесное соединение, сокращённо С, при котором на каждый двигатель приходится 3000/8=375 вольт), две пары каждой секции последовательно, между собой секции параллельно (сериес-параллельное соединение, СП, по 750 В на двигатель) либо все четыре пары параллельно (параллельное соединение — П, 1500 В на двигатель). Для переключения соединений используются линейные контакторы (ЛК).

Пуско-тормозные резисторы[править | править вики-текст]

Для ограничения тока двигателей, более плавного трогания и разгона в их цепь могут вводиться пуско-тормозные резисторы (ПТР). Переключаются резисторы реостатными контакторами. Для охлаждения ПТР блок каждой секции имеет два установленных в нём вентилятора, подключённых к отпайке самих резисторов. Скорость вращения вентиляторов зависит от падения напряжения на резисторах, то есть от тока через них. Благодаря наличию вентиляторов нет опасности пережога резисторов даже при длительном движении с введёнными ПТР. Для повышения скорости на выбранном соединении используется ослабление возбуждения тяговых двигателей — параллельно обмоткам возбуждения подключаются резисторы малого сопротивления (шунты), в результате падает магнитный поток двигателя, а с ним и противоЭДС, в результате возрастает ток. Изменение направления движения электровоза производится изменением полярности включения обмоток возбуждения с помощью реверсоров — ножевых переключателей с пневматическим приводом. При неисправности одного из тяговых двигателей (пробой изоляции, обрыв карданного тягового привода) пару двигателей можно вывести из работы ручным ножевым отключателем.

Реостатное торможение[править | править вики-текст]
Прибытие ЧС7-123 с пассажирским поездом на станцию Саки. Слышен звук торможения двигателями

Как и электровозы постоянного тока ЧС2Т, ЧС6 и ЧС200 и переменного тока ЧС4Т, ЧС8, электровоз ЧС7 тоже оснащён электродинамическим тормозом (ЭДТ), или, другими словами, реостатным (так как энергия тока рассеивается на резисторах — реостатах). В этом режиме тяговые двигатели переводятся в режим генераторов и вырабатываемый ими ток «сжигается» на пуско-тормозных резисторах.

При переводе электровоза в режим реостатного торможения при помощи тормозных переключателей (два в каждой секции), по конструкции аналогичных реверсорам, якорь каждого тягового двигателя подключается к своей секции ПТР, а обмотки возбуждения двигателей каждой секции соединяются последовательно и подключаются к тиристорному возбудителю 100. Возбудитель 100 питается первоначально от аккумуляторной батареи секции. После подачи напряжения на обмотки возбуждения в якорях наводится ток, протекающий через ПТР. Возбудитель переходит на питание от одной из секций ПТР.

Для работы ЭДТ должны быть включены его выключатели на пультах в обеих кабинах. Управляется ЭДТ задатчиком тормозной силы, задаётся тормозная сила давлением воздуха. При давлении воздуха в задатчике около 0,08 атмосферы происходит разбор схемы тяги (на любой позиции контроллера машиниста) и собирается схема реостатного торможения и при дальнейшем повышении давления нарастает тормозная сила. Давление в задатчике можно создать вручную — небольшим специальным рычагом в правой части пульта машиниста, с положениями «Отпуск» (сброс давления), «Перекрыша» (удержание) и нефиксированным положением «Торможение» (повышение давления).

Также воздух в задатчик подаётся при обычном пневматическом торможении поезда краном машиниста, при этом воздух подаётся только в задатчик, а от тормозных цилиндров отсекается — происходит комбинированное торможение, пневматическое в составе и реостатное на электровозе. Но на практике ЭДТ применяется редко, так как оно сжимает состав, что не благоприятствует комфорту пассажиров, а также есть риск неисправности схемы реостатного тормоза. Исправность ЭДТ является обязательной по Правилам технической эксплуатации, но фактически этот пункт не соблюдается, и иногда случается всё в данном случае возможное — и выход из строя шкафа 100, и неразбор тормозной схемы, и невключение ЛК.

Групповые переключатели[править | править вики-текст]
Пневмодвигатель внизу ПБК 330

Все переключения соединений, ПТР и шунтов тяговых двигателей ведутся электропневматическими контакторами, управляемыми контроллером машиниста. Он состоит из двух частей — одна, стандартный контроллер машиниста 21KR, установлена в кабине, её реверсивный вал 303 и вал ослабления возбуждения 306 управляют напрямую соответственно реверсорами и контакторами ослабления возбуждения, а главный вал 305 управляет четырёхцилиндровым пневмодвигателем промежуточного барабана контроллера (ПБК) 330, установленного в машинном отделении.

ПБК 330 — низковольтный групповой переключатель, имеющий 54 контакторных элемента — по числу управляемых ПБК контакторов. ПБК имеется в каждой секции (в отличие от ЧС6 и ЧС200, где ПБК один на обе секции) и управляет контакторами обеих секций сразу. При выходе из строя ПБК передней по ходу секции можно перейти на управление от ПБК задней секции. При сгорании какого-либо контактора можно переключением кабелей собрать аварийную схему. Этим обеспечивается высокая надёжность электровоза.

ПБК имеет 57 фиксированных позиций — нулевую, на которой все контакторы выключены, и 56 рабочих. На первой позиции открываются жалюзи блока ПТР и собирается цепь сериесного соединения с полностью введёнными ПТР. При перемещении ПБК 330 до 20-й позиции поочерёдно выводятся ступени резисторов, и на 20-й ПТР выводятся полностью — это безреостатная позиция С соединения. Далее следует переходная позиция 21, на которой в цепь вновь вводятся ПТР и переключается соединение двигателей (по так называемой схеме моста, исключающей провал силы тяги), и первая реостатная позиция СП соединения — 22. Безреостатная позиция СП соединения — 38, далее следует 39-я переходная (также с мостовым переходом) и первая реостатная параллельного соединения, 40. На режим безреостатного параллельного соединения электровоз выходит на 56-й позиции ПБК.

Управление пневмодвигателем ПБК 330 с помощью контроллера машиниста 21KR вполне обычное, ослабление возбуждения возможно на любой позиции ПБК. Есть одна дополнительная кнопка «СП-С», установленная слева от контроллера машиниста. С любой позиции П соединения она сбрасывает ПБК на позицию 38, с любой позиции сериес-параллельного соединения на 20-ю, с любой позиции сериесного соединения — на нулевую. Этой кнопкой весьма удобно пользоваться для более плавного ведения поезда, при переходе с высшего соединения на низшее с ослабленным возбуждением (например, с П без шунтов на СП со всеми шунтами; разгон на «голой параллели» обычно применяют для набора скорости 110—140 км/ч, после чего хватает режима «СП5» — СП и все шунты). Нажимается кнопка «СП-С», и пока ПБК 330 движется до безреостатной позиции — плавно поочерёдно включаются ступени шунтов. Переход получается плавнее, чем он был бы при сбросе позиций ПБК и последующем включении шунтов только штурвалом, без сильного провала силы тяги.

Вспомогательные цепи[править | править вики-текст]

Мотор-вентилятор
Переключатель вентиляторов

На каждой секции электровоза ЧС7 установлены три высоковольтные вспомогательные машины (не считая входящих в тяговую цепь вентиляторов ПТР) — два мотор-вентилятора (МВ) тяговых двигателей и один мотор-компрессор (МК).

Мотор-вентиляторы[править | править вики-текст]

Каждый из мотор-вентиляторов установлен вертикально и состоит из высоковольтного двигателя, двух вентиляторных колес (одно закреплено на верхнем конце вала двигателя, другое на нижнем) и расположенного сбоку на корпусе вентилятора коллекторного генератора управления. Генератор управления приводится от двигателя вентилятора через ременную передачу и вырабатывает постоянный ток напряжением 50 В для питания цепей управления и освещения электровоза.

Двигатели вентиляторов рассчитаны на напряжение 1500 В и поэтому вентиляторы каждой секции электровоза постоянно соединены последовательно. Между собой вентиляторы секций могут соединяться последовательно (режим низкой скорости) и параллельно (режим высокой скорости) с помощью расположенных в каждой из секций переключателей вентиляторов с пневматическим приводом. В цепи вентиляторов имеются добавочные резисторы. При включении в цепь введён резистор сопротивлением 160 Ом, это обеспечивает плавный разгон двигателей. Через 3 секунды срабатывает реле времени и значительная часть сопротивления выводится, в цепи остаётся лишь 25 Ом. Включается та или иная скорость переключателем на пульте машиниста.

Мотор-компрессор[править | править вики-текст]

Мотор-компрессор предназначенный для нагнетания запаса воздуха в главных резервуарах, используемого для работы тормозов, звуковых сигналов, песочниц, стеклоочистителей, электроаппаратов с пневматическим приводом. Он расположен горизонтально, состоит из высоковольтного двигателя и трехцилиндрового компрессора K2-Lok1. Забор воздуха для компрессора — из-за борта. Пуск компрессора может быть как автоматический, по сигналу реле давления, срабатывающего при давлении в главных резервуарах менее 7,5 Атм, так и ручной — это выбирается переключателем на пульте машиниста. Также в картере компрессора установлен электронагреватель для обогрева масла после длительной стоянки зимой, он включается тем же переключателем в кабине. Запуск компрессора, как и вентиляторов, реостатный. При включении в цепь введён добавочный резистор сопротивлением 69 Ом, и по прошествии 2 секунд, если давление в главных резервуарах более 3 атмосфер (при меньшем давлении нагрузка на компрессор мала и частота вращения может повыситься сверх предела) почти весь резистор закорачивается.

Отопление[править | править вики-текст]

Для отопления в каждой кабине установлено два калорифера. Сами калориферы питаются высоким напряжением, а двигатели их вентиляторов — напряжением 50 В.

Низковольтные цепи[править | править вики-текст]

Шкаф за кабиной ЧС7
Средний пульт ЧС7

Напряжение в низковольтных цепях — 50 В. Оно вырабатывается генераторами управления (по два в секции), а при их остановке — аккумуляторной батареей, одной на каждую секцию. Делятся низковольтные цепи на две основные группы — цепи управления и освещения. Цепи управления очень обширны и включают различные реле, контроллеры, катушки вентилей и контакторов. Цепи освещения проще, по сути, они состоят из осветительных приборов и их выключателей. На лобовой части каждой кабины находится один прожектор и два двухцветных буферных фонаря (каждый прибор управляется своим переключателем на пульте машиниста), над тележками — светильники освещения ходовых частей (также включаются отдельным переключателем в кабине), в машинном отделении — светильники освещения машинного отделения (переключатели — в тамбуре).

В кабине имеются обычные и зелёные светильники, а также лампы освещения приборов (под козырьком приборов) — все они управляются одним пятипозиционным переключателем с положениями «Выключено», «Белый яркий», «Белый тусклый и приборы», «Приборы», «Зелёный и приборы». Яркость свечения освещения приборов регулируется плавно отдельным резистором.

От сети 50 В питаются различные преобразователи — питания приборов безопасности, электропневматического тормоза. Также в каждой секции есть вспомогательный компрессор, используемый для подъёма токоприемника и включения быстродействующего выключателя при отсутствии воздуха в главных резервуарах. Он имеет, как и на ЧС2, ручной привод, но дополнительно установлен и электропривод.

Эксплуатация[править | править вики-текст]

ЧС7-236 сцепляется с пассажирским поездом. Показано закрытие жалюзи, также слышен звук мотор-вентиляторов
Встреча электровозов ЧС7-092 и ЧС7-012 с пассажирскими поездами на БМО

Первая партия из десяти электровозов ЧС7 (001—009, 015) поступила в депо ТЧ-2 Челябинск Южно-Уральской железной дороги. Затем подавляющее большинство этих электровозов направлялась на Московскую железную дорогу в депо ТЧ-19 Москва-Киевская, ТЧЭ-18 имени Ильича, ТЧ-11 Москва-III и ТЧЭ-1 Москва-Курская для замены электровозов ЧС2, в том числе работавших двойной тягой.[5]

Начиная с 100-х номеров, часть электровозов ЧС7 начала поступать на Украину на Южную железную дорогу (депо ТЧ-2 Харьков-Главное) и Приднепровскую железную дорогу (депо ТЧ-3 Мелитополь и ТЧ-8 Днепропетровск), главным образом для обслуживания украинского участка магистрали Москва-Симферополь, а также вождения поездов следующих в направлении Киева в восточной части Украины, электрифицированной постоянным током. Небольшая часть электровозов также продолжала поступать на Южно-Уральскую дорогу в депо Челябинск и Свердловскую дорогу в депо ТЧЭ-6 Свердловск-Пассажирский. Основная же масса электровозов направлялась на Московскую дорогу.[5]

Развитие железных дорог, запуск различных скоростных поездов (например Киев — Днепропетровск, Киев — Харьков) повлекли за собой различные изменения в устройстве, графике работы и даже внешнем виде электровозов. Все российские ЧС7 оснащены системой КЛУБ-У, а некоторые электровозы оборудованы Единой комплексной системой управления (ЕКС). Часть электровозов депо им. Ильича (участок Москва-Киевская), Днепропетровск и Харьков-Главное подготовлены для эксплуатации в скоростном графике со скоростями до 140 км/ч (хоть ЧС7 и предназначен для скорости 160 км/ч, но реальные скорости в эксплуатации обычно не превышают 120 км/ч).

В процессе эксплуатации часть электровозов передавались между депо. В начале 1990-х годов произошёл обмен двумя электровозами между депо Москва-Курская МЖД (Россия) и Харьков-Главное ЮЖД (Украина) в связи с тем что два харьковских электровоза в процессе эксплуатации получили повреждения и требовали ремонта, при этом на Южной железной дороге не было резервных локомотивов. В 1991 году взамен попавшего в аварию харьковского электровоза 120 был передан московский 142 (после ремонта первый перешёл в Москву), а в 1993 году харьковский 181 в связи с пожаром в машинном отделении был обменян на московский 155. В 2002 году на Московской железной дороге в связи с ликвидацией депо Москва-Киевская эксплуатирующиеся в нём электровозы ЧС7 были переданы из него по большей части в депо Москва-Курская, а меньшая часть — в депо имени Ильича. Во второй половине 2000-х годов депо Москва-III перестало быть самостоятельным и стало числиться как филиал депо Москва-Курская, куда был приписан находящийся в нём парк электровозов. В 2006—2007 годах состоялась передача электровозов из депо Свердловск-Пассажирский в депо Челябинск. Затем в 2015 году все электровозы ЧС7, эксплуатирующиеся в депо Челябинск, за исключением 002, также были переданы на Московскую дорогу в депо Москва-Курская.[5]

По прошествии четверти века эксплуатации электровозы девяти типов серии — от 82E1 до 82E9, — объединённые общим именем ЧС7, продолжают работать на дорогах России и Украины (эпизодически заезжая даже в Казахстан, а именно — в Северо-Казахстанскую область, проходя по линии Курган — Петропавловск — Омск, а также на участке ЮУЖД Троицк — Карталы). В РФ на конец 2016 года большинство электровозов приписаны к Московской железной дороге в депо Москва-Курская и депо им. Ильича.[5]

По состоянию на 2017 год, подавляющее большинство электровозов находится в регулярной эксплуатации, их них порядка 60 электровозов временно не работает в связи с прохождением ремонта или консервацией. Списаны были только 3 электровоза: ЧС7-001, ЧС7-080 и ЧС7-247:[5]

  • ЧС7-001, самый первый электровоз серии, был списан в 2015 году в связи с износом оборудования и был отправлен на Ярославский электровозоремонтный завод, где стал донором запчастей;
  • ЧС7-080 в 2015 году попал в серьёзное крушение (см. ниже), в результате чего одна из его секций была повреждена до степени невозможности восстановления и порезана, вторая стала донором запчастей;
  • ЧС7-241 был списан в 1993 году в депо Челябинск в связи с износом оборудования, где был сохранён и стал тренажёром для машинистов.

Происшествия с ЧС7[править | править вики-текст]

  • В 2015 году безвозвратно потерян локомотив ЧС7-080. 31 июля 2015 года, следуя с поездом Москва — Белгород произошло столкновение на переезде с грузовым автомобилем КамАЗ рядом с о. п. Звонница перегона Прохоровка — Беленихино (Юго-Восточная ж. д.). Вследствие чего произошёл сход обеих секций электровоза с последующим их саморасцепом и опрокидыванием первой по ходу движения секции набок. Секция I — повреждения главной рамы, винтообразный изгиб; секция II — смята кабина, боковой изгиб главной рамы, разрывы обшивки и повреждения шкворневых узлов. Секция II исключена из инвентаря, а в октябре 2015 утилизирована на металлобазе в Прохоровке (Белгородская область). Секция I — списана с баланса[5].
  • Интересна судьба ЧС7-240. 1 апреля 2002 года — крушение на станции Москва-Пассажирская-Ярославская в результате столкновения с ЧМЭ3Э-6853. Вследствие столкновения полностью разрушена кабина секции I и обшивка кузова, деформирована рама электровоза, повреждения также получили тележки секции. Электровоз отправлен в сентябре 2002 года для восстановления на Запорожский ЭРЗ. В октябре 2002 года восстановлен с использованием части секции I от электровоза ЧС8-002. 3 января 2012 года этот же электровоз попал в аварию — в 14:15 на 313 км перегона Мценск — Чернь участка Орёл — Тула на нерегулируемом переезде произошло столкновение поезда № 188 Донецк — Москва с грузовым автомобилем КамАЗ. Разбита кабина секции II, повреждена рама. Электровоз отправлен для восстановления на Ярославский ЭРЗ. 20 апреля 2014 года без проведения каких-либо работ переправлен в депо Москва-Сортировочная, а 15 мая того же года отправлен на базу запаса Кустарёвка (с проведением консервации)[5].
Повреждённый бок электровоза ЧС7-254
  • 13 ноября 2012 года на станции Каменск-Уральский ЧС7-254 пострадал в результате бокового столкновения с тепловозом ТЭМ18ДМ-527, повреждена рама и обшивка. Локомотив был отстранён от эксплуатации[5]. Вся аппаратура с него снята на другие машины[источник не указан 49 дней].
  • 24 мая 1991 года в 21:33 на переезде 223 км близ ст. Житово (Московская ж. д.) столкновение поезда № 9 Москва — Донецк, локомотив ЧС7-120 (депо «Октябрь», Южная ж. д., Украина), с цементовозом. Секция I электровоза повреждена до степени КР (разбита кабина и её оборудование, повреждён буферный брус главной рамы, сорвано с креплений внутрикузовное оборудование и пр.). В январе 1993 года отправлен на капитально-восстановительный ремонт на Запорожский ЭРЗ. С декабря 1994 года по май 1995 года проводилось восстановление. В обмен на разбитый ЧС7-120 приписки Южной дороги в августе 1991 года (согласно приказа) от Московской дороги передан ЧС7-142 из депо Москва-Курская. В результате, по состоянию на 2017 год, ЧС7-120, работавший на Украине, эксплуатируется в России после восстановления, а российский ЧС7-142 работает на Украине[5].
  • 7 ноября 2007 года ЧС7-214 столкнулся на станции Верховцево с грузовым составом. Повреждена кабина и рама. Электровоз отправлен для восстановления на Запорожский ЭРЗ. В мае 2014 года произошло возгорание этого же локомотива около станции Пришиб (Придн ж. д., Украина). Впоследствии локомотив был восстановлен в депо[5].
  • В конце августа 2008 года произошло столкновение ЧС7-198 с трактором К-701 на неохраняемом переезде перегона Магнай — Бускуль (Южно-Уральской ж. д.). Не эксплуатировался с 2008 по конец 2012 года. В 2013 году отправлен для восстановления кабины на Ярославский ЭРЗ. В том же году локомотив был восстановлен[5].
  • 5 февраля 2007 года в 13:05 ЧС7-183 при следовании с пассажирским поездом Мариуполь — Минск на нерегулируемом переезде произошло столкновение с автомашиной МАЗ-5516 с прицепом, на скорости более 60 км/час. Электровоз получил повреждения до степени заводского ремонта (разбита кабина секции I, часть боковой обшивки). Оборудование кабины восстановлению не подлежало. Электровоз был отправлен для восстановления на Запорожский ЭРЗ. Пострадавших нет. Схода с рельс не было. В 2008 году локомотив замечен в эксплуатации[5].
  • 1 мая 2015 года на перегоне Миасс-I — Кисегач ЧС7-015 пострадал в результате возгорания межсекционных соединений c задымлением секции II. Электровоз был отремонтирован и возвращён в эксплуатацию[5][6].

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 В. А. Раков. Пассажирские электровозы ЧС200 и ЧС6 // Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976—1985. — 1990. — С. 54—59.
  2. Последняя ласточка социалистической Чехии («Локотранс» 1-2006, стр 20)
  3. 1 2 В. А. Раков. Пассажирские электровозы ЧС7 // Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976—1985. — 1990. — С. 59—61.
  4. ЧС7 — лебединая песня фирмы Шкода («Локотранс» 8-2001, стр 20)
  5. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Списки подвижного состава и фотогалерея ЧС7. TrainPix. Проверено 9 января 2017.
  6. На перегоне под Миассом задымился пассажирский поезд. Официальный сайт. Агентство новостей «Доступ». Новости Челябинска и Челябинской области (1 мая 2015). Проверено 10 января 2017.

Литература[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]