ЭВС1/ЭВС2

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
ЭВС1/ЭВС2
Siemens Velaro RUS
«Сапсан»
ЭВС2-02.JPG
ЭВС2-02
Производство
Годы постройки 20082014
Страна постройки  Германия
Производитель Siemens AG, Siemens Mobility
Составов построено всего — 16,
в том числе:
ЭВС1 — 12,
ЭВС2 — 4
Вагонов построено всего — 160,
в том числе:
ЭВС1 — 120,
ЭВС2 — 40
Технические данные
Род тока и напряжение в контактной сети ЭВС1 — 3 кВ =;
ЭВС2 — 3 кВ = / 25 кВ 50 Гц ~
Число вагонов в составе 10 (20 по СМЕ)
Композиция Мг+Пп+Пп+Мп+Пп+Пп+Мп+Пп+Пп+Мг
Пассажировместимость 604
Длина вагона 25535 мм / 24175 мм
Ширина 3265 мм
Высота 4400 мм
Ширина колеи 1520 мм
Масса тары 662/678 тонн
Материал вагона алюминиевый сплав
Выходная мощность 8000 кВт
Тип ТЭД 1TB2019
Мощность ТЭД 500 кВт
Конструкционная скорость 250 км/ч
Ускорение при пуске 0,43 м/с2
Электрическое торможение рекуперативное 8000 кВт
Мощность тормозных реостатов 3600 кВт
Эксплуатация
Страна эксплуатации  Россия
Оператор Дирекция скоростного сообщения ОАО «РЖД»
Дорога Октябрьская, Московская, Горьковская
Депо ТЧ-10 Металлострой
В эксплуатации с 2009
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

ЭВС1/ЭВС2 «Сапсан» (Электропоезд Высокоскоростной Сименс[источник не указан 1511 дней]) — высокоскоростные поезда электрической тяги семейства Velaro, разработанные и произведённые компанией Siemens AG по заказу ОАО «РЖД» для эксплуатации в России. ЭВС1 — электропоезд постоянного тока, ЭВС2 — электропоезд двойного типа питания. Своё название поезда получили в честь птицы сапсана — самого быстрого представителя семейства соколиных[1].

Всего в Россию было поставлено 4 электропоезда ЭВС2 (номера с 01 по 04) и 12 ЭВС1 (с 05 по 16)[2][3][4].

История[править | править код]

Разработка[править | править код]

Электропоезда Siemens для России сконструированы на базе стандартной платформы Velaro, на которой были изготовлены поезда для Германии — ICE 3 (2000), Испании — Velaro E (2007), и Китая — Velaro CRH3 (2008). Для эксплуатации в России потребовалось внести ряд конструктивных изменений: тележки адаптированы для колеи 1520 мм и конструктивных особенностей верхнего строения пути, ликвидирован магниторельсовый тормоз, поезда способны работать при температуре наружного воздуха до −50 °C, применён более высокий уровень герметизации подвагонного пространства, воздухозаборники вынесены на крышу для предотвращения попадания в них мелкого снега, ширина кузова увеличена на 33 см, что связано с габаритом подвижного состава СНГ, изменена форма лобовой части головного вагона для сохранения возможности вести поезд стоя, мощность прожектора увеличена в 8 раз, система управления поездом совместима с российскими устройствами связи и СЦБ. Проектирование поезда велось группой из двухсот человек, главный конструктор — Андреас Липп.

Сведения о постройке[править | править код]

Электропоезда собираются на заводе Siemens-Krefeld (Крефельд-Юрдинген). Поезда строились в две партии. Производство электропоездов первой партии было начато 20 июля 2007 года. Поезда первой партии, построенные 2008—2009 году, имеют номерной диапазон 01—08. Производство электропоездов второй партии было начато 3 декабря 2012 года. Поезда второй партии, построенные в 2013—2014 году, имеют номерной диапазон 09—16. Таким образом, с 2008 года было построено 16 электропоездов, в том числе 4 электропоезда ЭВС2, получивших номера 01—04, и 12 электропоездов ЭВС1 с номерами 05—16. Подробные сведения о постройке электропоездов приведены ниже в таблице[2][3][4].

Сведения о постройке электропоездов серии ЭВС1/ЭВС2
Год постройки Количество Номера поездов Односистемных/двухсистемных
2008 1 01 0/1
2009 7 02—08 4/3
2013 2 09, 10 2/0
2014 6 11—16 6/0

Постройка одного поезда занимает около 15 месяцев. Готовые вагоны автотранспортом перевозятся в порт Засниц-Мукран и доставляют морем в порт Усть-Луга[5].

18 сентября 2018 года на выставке InnoTrans-2018 компании ОАО «РЖД», «Сименс АГ» и АО «Группа «Синара» подписали соглашение о расширении парка высокоскоростных поездов ОАО «РЖД». В частности, по данному соглашению стороны были намерены в срок до 31 марта 2019 года подготовить и заключить договор о поставке ещё 11 электропоездов «Сапсан», а также новых пассажирских вагонов, часть которых планируется включить в составы всех 16 эксплуатируемых в России поездов этого семейства (для получения 11-вагонной составности). В качестве продолжения текущего сервисного договора между «Сименс АГ» и ОАО «РЖД» на той же выставке рассматривалась возможность заключения дополнительного договора[6].

В июне 2019 года стало известно, что ОАО «РЖД» на Петербургском международном экономическом форуме оформило заказ на 13 поездов Velaro RUS по 10 вагонов в каждом, а также на техническое обслуживание подвижного состава в течение 30 лет. Общая сумма заказа на момент оформления составила 1,1 млрд евро. Поставки должны осуществляться совместным предприятием компаний Siemens Mobility и Уральские локомотивы, входящих соответственно в фирму Siemens и АО «Группа «Синара»[7].

Испытания[править | править код]

В период с марта по ноябрь 2009 года электропоезда прошли приёмочные испытания для подтверждения соответствия требованиям технического задания, а также сертификационные испытания для подтверждения соответствия нормам безопасности. С 15 марта по 3 апреля 2009 года на Экспериментальном кольце ВНИИЖТ были проведены наладка систем электропоезда, а также предварительные испытания со скоростями движения до 120 км/ч. В апреле того же года были проведены предварительные ходовые испытания на участке Бурга — Березайка Октябрьской железной дороги с поэтапным повышением скорости движения до 275 км/ч, в ходе которых проводились измерения параметров взаимодействия поезда с объектами инфраструктуры (путь, стрелочные переводы, контактная сеть, системы сигнализации, связи), проводились контрольные торможения и настройка токоприемников. Было проведено несколько поездок до Нижнего Новгорода, в ходе которых настраивались токоприемники переменного тока и отрабатывался алгоритм работы систем при смене рода тока без остановки и с остановкой поезда по станции Владимир.

С целью сокращения времени проведения испытаний в них было задействовано сразу четыре электропоезда. На электропоезде ЭВС2-01 проводились динамико-прочностные, аэродинамические и тормозные испытания на полигонах Октябрьской, Московской и Горьковской железных дорогах, скоростном полигоне Белореченская — Майкоп, а также испытания по воздействию на строения пути. На электропоезде ЭВС2-02 на полигоне ЭК ВНИИЖТ, Октябрьской и Горьковской железных дорог проводились тягово-энергетические испытания, испытания электрооборудования, токосъема, защит и электромагнитной совместимости. На электропоезде ЭВС2-03 в депо Металлострой и на экспериментальном кольце проводились стационарные испытания вспомогательного оборудования, теплотехнические испытания, испытания систем управления. На электропоезде ЭВС2-04 проводились стационарные климатические испытания в климатической камере испытательного центра Арсенал (Вена)[8]. В проведении испытания принимали участие коллективы научно-исследовательских институтов ВНИИЖТ, ВНИКТИ, НИИАС, ВНИИЖГ, конструкторских бюро ПКБ ЦТ, ПКТБ ЦШ. Руководитель испытаний — ведущий научный сотрудник ВНИИЖТ Б. И. Хомяков[9].

2 мая 2009 года в ходе опытной поездки на участке Окуловка — Мстинский мост была достигнута скорость 280 км/ч, 6 мая был установлен абсолютный рекорд скорости движения для Российских железных дорог — 291 км/ч.

3 марта 2014 года на участке Угловка — Мстинский Мост начались испытания скоростей и режимов для сдвоенного поезда ЭВС1-09+ЭВС1-10. 17 апреля 2014 года на главном ходу Октябрьской дороги начался опытный 5000 км пробег сдвоенного поезда, в ходе которого проводятся тормозные и тягово-энергетические испытания, изучение воздействия на строения пути.

Общие сведения[править | править код]

Схема формирования поезда[править | править код]

Электропоезда «Сапсан» формируются из двух секций, каждая из которых включает 5 вагонов (всего 10 вагонов). Этим они отличаются от других поездов Velaro, формирующихся из двух четырёхвагонных секций (всего 8 вагонов). Первый (головной) и четвёртый вагоны являются моторными, второй, третий и пятый — прицепными. На вторых вагонах устанавливаются токоприёмники и силовое оборудование постоянного тока, на третьих у двухсистемных поездов ЭВС2 — токоприёмники и оборудование переменного тока, на пятых вагонах размещаются аккумуляторные батареи. Пятый вагон конструктивно отличается от противоположного ему шестого (пятый с противоположной стороны) расположением окон и отсутствием тамбуров, так как его салон используется в качестве бистро. Внутри первый и второй вагоны одной из секций оснащены местами первого и второго класса соответственно, остальные вагоны — местами третьего класса[1][10].

Общая компоновка поезда: ГМ+Пт3+П(Пт25)+М+ПБ+ПББ+М+П(Пт25)+Пт3+ГМ

Sapsan komponovka.jpg
Верхний — односистемный поезд серии ЭВС1 на постоянном токе напряжением 3 кВ (версия B1)
Нижний — двухсистемный поезд серии ЭВС2 на постоянном токе напряжением 3 кВ и на переменном токе напряжением 25 кВ частотой 50 Гц (версия B2)

  • ГПм — Головной вагон, первый класс, моторный, 23 места (в том числе 4 — в VIP-отсеке) + диван на 3 места.
  • ГТм — Головной вагон, туристический (третий) класс, моторный, 51 место (в том числе 7 — в детском отсеке) + детская люлька.
  • ДБ — Дроссельный, бизнес (второй) класс, прицепной, 52 места.
  • ДТ — Дроссельный, туристический класс, прицепной, 66 мест.
  • Т — Туристический класс, прицепной, 66 мест.
  • ТТр — Туристический класс, с трансформатором для переменного тока, прицепной, 66 мест.
  • Тм — Туристический класс, моторный, 66 мест,
  • Та — Туристический класс, аккумуляторный, тормозные резисторы на крыше, прицепной, 60 мест.
  • ТаБ — Туристический класс, аккумуляторный, тормозные резисторы на крыше, с бистро (ресторан), прицепной, 40 мест + столики у барной стойки.

Технические характеристики[править | править код]

Основные параметры для электропоезда ЭВС1/ЭВС2:

  • рабочая масса — 662 т (ЭВС1); 678 т (ЭВС2);
  • число сидячих мест — 592;
  • общая часовая мощность ТЭД — 8000 кВт;
  • касательная сила тяги на ободах движущих колёс при трогании с места — до 20,5 кН (2,09 тс) на 1 моторную ось;
  • скорость конструкционная — 250 км/ч;
  • ускорение до 60 км/ч — 0,42…0,43 м/с2;
  • тормозной путь с 250 км/ч — 3900 м;
  • нагрузка на ось — 17…18 тс;
  • минимальный радиус проходимых кривых — 150 м.

Нумерация и маркировка[править | править код]

Электропоезда постоянного тока получили обозначение ЭВС1, а двухсистемный вариант — ЭВС2. Составы серии ЭВС2 имеют номера 01 — 04, электропоезда серии ЭВС1 имеют порядковые номера 05 — 11, нумерация сплошная. Номера составов указываются на лобовой части с обозначением серии через дефис без обозначения номера вагона (например, ЭВС2-04, ЭВС1-12).

Номера вагонов наносятся на боковые стенки сбоку от входных дверей. Боковая маркировка на вагонах принципиально отличается от общепринятой на Российских железных дорогах и осуществляется по схеме:

XXXYZZ

где XXX — код дороги приписки, Y — номер вагона (0-9, 0 кодирует 10-й вагон), ZZ — номер электропоезда. Например, код 001001 будет иметь 10-й вагон электропоезда ЭВС2-01.

Конструкция[править | править код]

Механическое оборудование[править | править код]

Промежуточные вагоны поезда в расцепленном состоянии

Кузов[править | править код]

Кузов вагона — цельнонесущий сварной, изготавливается из длинномерных экструдированных алюминиевых профилей. Конструкция кузова — облегчённая. Основу кузова составляет рама, к которой крепятся все прочие узлы электропоезда, включая боковые и торцевые стены, крышу и лобовую маску у головных вагонов, а также сцепные устройства.

Лобовая часть головных вагонов поезда имеет вытянутую наклонную обтекаемую форму скруглённого сечения, выпуклую на уровне рамы. В передней части поезда расположен двустворчатый обтекатель автосцепки, при необходимости раздвигающийся по бокам для возможности сцепления составов. Для возможности сцепления с другим подвижным составом на концах головных вагонов поездов первой партии (№ 01…08) установлена автосцепка СА-3. У поездов второй партии (начиная с № 09) по концам головных вагонов устанавливается автосцепка Шарфенберга с автоматическим соединением пневмомагистралей и электрическими контактами, предусматривающая возможность соединения двух составов в один поезд; для возможности сцепления с другим подвижным составом предусмотрен переходник. Позднее автосцепки Шарфенберга были установлены и у поезда ЭВС2-04. При нормальной эксплуатации автосцепка закрыта аэродинамическим обтекателем. Головной вагон оборудован системой энергопоглощения, способной поглощать при соударении энергию в 2,4 МДж. Буферные фонари с нижними красными хвостовыми огнями расположены чуть выше под наклоном, чуть выше под лобовым стеклом по центру размещён прожектор. Лобовое стекло поезда имеет выпуклую овальную форму. В верхней части лобового стекла расположены верхние красные хвостовые огни.

Боковые стены вагонов гладкие, имеют скруглённые углы в верхней и нижней части. Наружные двери для входа и выхода пассажиров и бригады расположены по бокам вагонов и вверху имеют согнутый профиль, повторяющий профиль боковых стенок. Двери одностворчатые, прислонно-сдвижные, имеют стёкла овальной формы, приспособлены для выхода на высокие платформы высотой 1300 мм, привод дверей — электрический. Ширина дверей составляет 900 мм, высота — 2050 мм. Двери с левой и с правой вагонов расположены симметрично друг напротив друга. У головных вагонов с каждой стороны имеется по одной двери чуть позади кабины машиниста и небольшого переднего салона, у промежуточных вагонов за исключением вагонов 5 и 6 — по две двери вблизи края вагона, у пассажирского вагона 5 — одна дверь, у вагона-бистро 6 — двери отсутствуют.

Промежуточные торцевые стены вагонов гладкие, окрашены в серый цвет, с выступами боковых стенкок и крыши по краям. В стенках по центру размещены герметичные межвагонные переходы типа «гармошка». Межвагонные переходы охватывают сцепку, пневматические рукава тормозной и напорной магистрали и часть кабелей. Другая часть межвагонных электрических кабелей находится снаружи вагонов в нижней части по бокам от межвагонных переходов[11].

Тележки[править | править код]

Тележки электропоезда имеют рессорное подвешивание. Первичное рессорное подвешивание реализуется одноповодковыми буксами, гидравлическими гасителями вертикальных колебаний и цилиндрическими винтовыми пружинами. Вторичное рессорное подвешивание реализуется при помощи пневмобаллонов, гидравлических гасителей вертикальных, поперечных колебаний и виляния. Колёсная база тележек — 2600 мм. На каждой движущей колёсной паре расположено по два тормозных диска, на необмоторенных осях — три тормозных диска. Номинальный диаметр колёс — 920 мм, изношенных — до 840 мм[11].

Силовое оборудование[править | править код]

Силовое оборудование электропоезда спроектировано для возможности работы от переменного тока 25 кВ/50 Гц и от постоянного тока 3 кВ и состоит из двух систем: переменного и постоянного. Обе системы электрически независимы друг от друга. Система переменного тока включает в себя два связанных через крышевую проводку токоприёмника, и защищается от перепадов тока главным выключателем. В нормальном режиме движение осуществляется с одним поднятым токоприёмником. Система постоянного тока включает в себя четыре парно размещённых токоприёмника, при этом каждая пара питает только свою часть поезда. В нормальном режиме движение осуществляется с двумя поднятыми токоприёмниками[12].

Токоприёмники — асимметричные типа SSS400+ (для работы от переменного тока) и SSS87 (для работы от постоянного тока). Конструкция токоприёмников обеспечивает их эксплуатацию на скоростях до 400 км/ч. Производителем токоприёмников является фирма Siemens/Schunk[13].

Главный выключатель для работы в системе переменного тока — типа MACS (максимальная отключающая способность 18 кА). Для работы в системе постоянного тока используется главный выключатель UR 26. Производителем выключателей является фирма Secheron[13].

Тяговое оборудование[править | править код]

Колёсная пара моторной оси. На заднем плане за осью слева — тяговый электродвигатель.

Тяговое оборудование распределено по всем 10 вагонам поезда и представляет собой две автономно функционирующие тяговые установки, каждая из которых содержит 2 тяговых блока. В каждый блок входят: тяговый преобразователь, блок управления приводом, 4 параллельно подключённых тяговых двигателя, блок тормозных резисторов. В случае выхода из строя одного из тяговых блоков он отключается, не влияя на работу остальной системы, позволяя продолжать движение на мощности в 75 % от номинальной. Равномерное распределение тяговых блоков по подвагонному пространству обеспечивает равномерное распределение весовых нагрузок по электропоезду и оптимальное использование коэффициента сцепления[14].

При работе в сети переменного тока электропоезд использует два главных трансформатора, устанавливаемых в подкузовном пространстве вагона. Расчётная мощность трансформатора составляет 5460 кВт, что обеспечивает эксплуатацию поезда с максимальной скоростью 300 км/ч[13].

В подвагонных пространствах моторных вагонов устанавливается по четыре тяговых преобразователя[15].

Тяговый электродвигатель — четырёхполюсный трёхфазный асинхронный с короткозамкнутым ротором, типа 1TB2019 (длительная мощность 500 кВт, максимальная мощность 513 кВт, максимальная частота вращения 6000 об/мин, масса — ок. 800 кг). В каждом моторном вагоне размещено 4 ТЭД[16].

Пневматическое оборудование[править | править код]

Тормоза — пневматические фрикционные дисковые. Воздушные компрессоры расположены в промежуточных моторных вагонах и обеспечивают воздухом также системы пневмоподвешивания тележек, управления дверьми, климата, токоприёмники, тифон, стеклоочиститель. При использовании только пневматических тормозов на полностью загруженном поезде коэффициент сцепления колеса и рельса составляет 0,13, тормозной путь при этом доходит до 2430 м (при скорости начала торможения 250 км/ч) и 1000 м (при торможении со скорости 160 км/ч). При дополнительном использовании электродинамического торможения коэффициент сцепления колеса и рельса может составлять 0,15[12].

Эксплуатация[править | править код]

Основная статья: Сапсан (электропоезд)
Спаренный электропоезд ЭВС1-11 и 12 отправляется с Ленинградского вокзала в Москве
Спаренный электропоезд ЭВС1-12 и 11 проезжает платформу Ямуга

Построенные электропоезда поступили с завода в моторвагонное депо Металлострой Октябрьской железной дороги (акт приёмки от 2.12.2009). 17 декабря 2009 года электропоезд ЭВС2-04 совершил первый коммерческий рейс. 18 декабря 2009 года началась регулярная коммерческая эксплуатация электропоездов на маршруте Москва — Санкт-Петербург (поезда 151/152, 155/156, 165/166). 5 апреля 2010 года количество рейсов было увеличено до пяти (добавлены поезда 159/160, 161/162). 30 июля 2010 года началась коммерческая эксплуатация электропоездов на маршрутах Москва — Нижний Новгород (173/174) и Санкт-Петербург — Москва — Нижний Новгород (173/174 и 175/176, сняты с 31 октября 2011). В дальнейшем, количество рейсов между Москвой — Санкт-Петербургом было увеличено до семи, обращаются также дополнительные поезда. 1 июня 2014 года, в связи с внесением изменений систему нумерации, все скоростные поезда получили 700-ю нумерацию: поезда на линии Санкт-Петербург — Москва получили номера в диапазоне 751/752 — 775/776[17]. С 1 июня 2015 года электропоезда ЭВС2, совершив последние рейсы по маршруту Москва — Нижний Новгород, были сняты с эксплуатации на данном маршруте и переведены на линию Москва — Санкт-Петербург; вместо них стали эксплуатироваться поезда Talgo 250 с локомотивной тягой. С 1 марта 2018 года РЖД возобновили рейс между Санкт-Петербургом и Нижним Новгородом[источник не указан 91 день].

Конструкционная скорость поезда составляет 250 км/ч, эксплуатационная скорость ограничена 230 км/ч. Большую часть пути Москва — Санкт-Петербург поезд следует с максимальной скоростью 200 км/ч; на участке Окуловка — Мстинский мост — до 250 км/ч. На маршруте Москва — Нижний Новгород в период эксплуатации скорость поезда составляла не более 140 км/ч, на участке Петушки — Вязники — до 160 км/ч.

30 апреля 2018 года поезд «Сапсан» поставил очередной рекорд — был зафиксирован максимальный (на то время по России) показатель по числу перевезённых пассажиров в скоростном движении: 20 787 человек за день[18].

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 Скоростной поезд "Сапсан". РЖД. Дата обращения 6 августа 2016.
  2. 1 2 Списки подвижного состава и фотогалерея Siemens Velaro RUS B1 «Сапсан». TrainPix. Дата обращения 11 января 2017.
  3. 1 2 Списки подвижного состава и фотогалерея Siemens Velaro RUS B2 «Сапсан». TrainPix. Дата обращения 11 января 2017.
  4. 1 2 Списки подвижного состава и фотогалерея ЭВС. Российские электропоезда. Дата обращения 11 января 2017.
  5. Есипов, Орлова, 2009, с. 34.
  6. Бэлла Ломанова. ОАО «РЖД» закупит 11 новых «Сапсанов». Официальный сайт. ИД «Гудок» (18 сентября 2018). Дата обращения 19 сентября 2018.
  7. «Российские железные дороги» заказывают скоростные поезда // «Гудок» : Газета (электронная версия). — ИД «Гудок», 2019. — 18 июня (№ 104 (26713)).
  8. Хомяков, Пономарев, Шулындин, 2009, с. 79.
  9. Хомяков, Пономарев, Шулындин, 2009, с. 78.
  10. Схема вагонов и расположение мест поезда Сапсан. Sapsan.su. Дата обращения 6 августа 2016.
  11. 1 2 Гапанович, Назаров, Янченко, Шулындин, 2009, с. 41.
  12. 1 2 Гапанович, Назаров, Янченко, Шулындин, 2009, с. 42.
  13. 1 2 3 Гапанович, Назаров, Янченко, Шулындин, 2009, с. 43.
  14. Гапанович, Назаров, Янченко, Шулындин, 2009, с. 44.
  15. Гапанович, Назаров, Янченко, Шулындин, 2009, с. 45.
  16. Гапанович, Назаров, Янченко, Шулындин, 2009, с. 46.
  17. Расписание поездов «Сапсан»
  18. «Сапсаны» установили рекорд - 20,7 тыс. пассажиров в день. Максимальный показатель за всю историю развития скоростного железнодорожного сообщения в России был зафиксирован 30 апреля. Официальный сайт. ИД «Гудок» (4 мая 2018). Дата обращения 4 мая 2018.

Ссылки[править | править код]

Литература[править | править код]