2ЭС5

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Электровоз 2ЭС5»)
Перейти к навигации Перейти к поиску
2ЭС5
«Скиф»
2ЭС5-001 Щербинка.jpg
Электровоз 2ЭС5-001 на кольце ВНИИЖТа
Производство
Страна постройки Flag of Russia.svg Россия
Завод НЭВЗ
Производитель Трансмашхолдинг
Годы постройки 2012, 2014, 2015
Всего построено 5 (на 2015 год)
Нумерация 001—005
Технические данные
Род службы Магистральный грузовой
Тип токосъёма верхний (полупантограф)
Род тока и напряжение в контактной сети ~ 25 кВ 50 Гц
Осевая формула 2 × 20-20
Полный служебный вес 2 × 100 т.
Нагрузка от движущих осей на рельсы 245 кН (25 тс)
Длина локомотива 35 000 мм (2 × 17 500 мм)
Ширина 3100 мм
Диаметр колёс 1250 мм
Ширина колеи 1520 мм
Система регулирования частотное на IGBT-транзисторах
Тип ТЭД асинхронный c короткозамкнутым ротором
Сила тяги при трогании с места 833 кН
Часовая мощность ТЭД 8800 кВт
Сила тяги часового режима 690 кН
Скорость часового режима 45 км/ч
Длительная мощность ТЭД 8400 кВт
Сила тяги длительного режима 536 кН
Скорость длительного режима 50 км/ч
Сила тяги при максимальной скорости 247 кН
Конструкционная скорость 120 км/ч
Электрическое торможение рекуперативное
Мощность рекуперативного торможения 7600 кВт
Тормозное усилие 500 кН
Эксплуатация
Страна Flag of Russia.svg Россия
Оператор РЖД
Дорога Северо-Кавказская
Commons-logo.svg 2ЭС5 на Викискладе

2ЭС5 «Скиф» — магистральный грузовой электровоз переменного тока пятого поколения, разрабатываемый совместно ЗАО «Трансмашхолдинг» и французской компанией Alstom для ОАО «Российские железные дороги». Локомотив создан как один из элементов нового семейства российских электровозов, построенных по принципу единой базовой платформы. Унификация узлов и элементов с головным проектом — двухсистемным пассажирским электровозом ЭП20 запланирована на уровне 75 %. Всего было выпущено выпущено пять электровозов, все они по состоянию на 2018 год эксплуатируются на Северо-Кавказской железной дороге.

История создания и эксплуатации[править | править код]

Проектирование[править | править код]

Для разработки локомотива компании Трансмашхолдинг и Alstom создали совместный инжиниринговый центр (обозначенный как ТРТранс)[1]. Меморандум о создании электровоза 2ЭС5 подписан производителями и ОАО «РЖД» 21 сентября 2010 года. В апреле 2011 года создан макетный образец. Производство должно быть развернуто на Новочеркасском электровозостроительном заводе[2] (по согласованию с ОАО «Российские железные дороги» электровоз 2ЭС5 получил название «Скиф»).

Производство[править | править код]

Данные по выпуску электровозов 2ЭС5 по годам приведены в таблице:

Год выпуска Количество
электровозов
Количество
секций
Номера
электровозов
2012 2 4 001, 002
2014 1 2 003
2015 2 4 004, 005
Всего 5 10 001 — 005

Нереализованный проект 2ЭС5С[править | править код]

В 2015 году на базе электровозов 2ЭС5 была начата разработка проекта электровозов 2ЭС5С, которые должны были отличаться от базовой модели применением отечественного преобразующего и тягового электрооборудования вместо более дорогостоящего импортного при сохранении механической части и всех технических характеристик[3][4]. Однако впоследствии в целях удешевления производства проект был кардинально перепроектирован и за основу конструкции для 2ЭС5С вместо более современного «Скифа» был взят кузов электровоза 2ЭС5К «Ермак», и производство 2ЭС5С было начато в 2018 году по новому проекту[5].

Испытания и эксплуатация[править | править код]

В июле 2014 года электровоз получил сертификат соответствия нормам безопасности[1].

Весной 2018 года проводились специальные испытания электровоза в области преодоления затяжных подъёмов. Тесты проводились на южном ходу Горьковской железной дороги, главным образом на двух самых проблемных участках: пересечение Уральского хребта с подъёмом на высокий правый берег Волги, а также перегон СвияжскТюрлема. Здесь для тяги тяжеловесных поездов используются локомотивы серии ВЛ80 в составе трёх секций, а на последнем из этих участков для таких составов приходится задействовать локомотивы-толкачи (что приводит к непроизводительным потерям в сфере производительности локомотива и расхода энергии). Параллельно с электровозом 2ЭС5 здесь же испытывался ещё один локомотив — электровоз 2ЭС7[6].

Оба локомотива без проблем прошли Уральский хребет, также показав высокую надёжность. Однако перегон Свияжск — Тюрлема в полном объёме смог взять только 2ЭС5 (для прохода 2ЭС7 с составом весом 8300 т пришлось применить локомотив-толкач). При этом 2ЭС5 смог преодолеть этот перегон даже с составом весом 9090 т. Самый сложный подъём состав начал проходить со скоростью 57 км/ч и закончил при 15 км/ч. При подходе к станции Тюрлема скорость возросла до 41 км/ч. Немалую роль здесь сыграли асинхронные ТЭД, для которых не критичны сверхнизкие скорости, а также противоюзовая система[6].

Тем не менее электровоз 2ЭС5 на время проведения испытаний считается экспериментальным, и конкретных планов его поставок пока нет[6].

Все электровозы модели 2ЭС5 приписаны к ТЧЭ-11 Тимашевская Северо-Кавказской железной дороги.

Конструкция[править | править код]

Электровоз 2ЭС5-001 в первоначальной окраске
Электровозы 2ЭС5-002 и 001, вид спереди
Электровоз 2ЭС5-005 с грузовым поездом

Особенностью электровозов нового поколения 2ЭС5 является наличие в их составе системы управления, обеспечивающей не только расширенную диагностику бортовых систем и аппаратов, но и оперативную передачу диагностической информации с борта локомотива в депо по каналам цифровой радиосвязи и GPRS. Кроме того, принципиально новым является применение системы автоведения грузового поезда с использованием средств спутниковой навигации ГЛОНАСС и GPS для обеспечения безопасных и энергорациональных режимов движения поездов.

Предусмотрена возможность соединения по цепям управления двух электровозов (2ЭС5+2ЭС5) или трёх секций и синхронного управления ими из головной секции, предусмотрена работа электровоза в голове, середине и конце состава.

Предусмотрена возможность соединения силовых цепей 25 кВ на крыше электровоза при работе электровоза в составе трёх секций.

Компоновка оборудования в кузове электровоза выполнена с центральным проходом по кузову и между кабинами.

Конструкцией электровоза, его электрической схемой, предусмотрена возможность управления электровозом машинистом без помощника («в одно лицо»).

Срок службы электровоза — не менее 40 лет.

Расчетный (средний за срок службы) среднегодовой пробег электровоза 225 тыс. км.

Силовые преобразователи, выполненные на ключах IGBT, обеспечивают возможность эффективно управлять частотой и амплитудой трехфазного напряжения, подаваемого на тяговые шестиполюсные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. В режиме рекуперативного торможения электронная система управления снижает базовую частоту трехфазного инвертора до значений меньших частоты ротора, соответствующей скорости движения, и энергия отдается в контактную сеть.

Мощность, количество и схема соединений статических вспомогательных преобразователей обеспечивают сохранение работоспособности всех тяговых двигателей электровоза в случае выхода из строя одного из каналов вспомогательного преобразователя.

Электровоз оборудован системой защиты колесных пар от юза с поосным растормаживанием в случае появления юза при торможении фрикционным тормозом.

Конструкцией преобразователя обеспечено резервирование питания вспомогательных машин. Диагностика устройств электрооборудования обеспечивает следующие функции:

  • выявление недопустимых режимов работы электрооборудования;
  • регистрацию недопустимых и опасных событий и сохранение параметров электрических процессов в энергонезависимой памяти для возможности дальнейшего анализа аварийных ситуаций ремонтным персоналом и определения причин их возникновения;
  • передачу информации в систему управления электровозом.

Наиболее важные устройства имеют датчики для контроля состояния или встроенную систему диагностики:

  • тяговый и вспомогательный преобразователи;
  • тяговый трансформатор;
  • токоприемник;
  • главный выключатель;
  • отдельные коммутационные аппараты;
  • аккумуляторы и устройства заряда.

В течение всего срока службы средствами бортовых систем обеспечивается автоматическое измерение и учет фактического пробега электровоза и наработки основного оборудования от начала эксплуатации, а также надежное сохранение измерений в энергонезависимой памяти локомотива.

Электровоз 2ЭС5 оборудован системой управления электровозом по радиоканалу при подталкивании состава на крутых подъемах и системой автоматизированного управления двумя и более электровозами по радиоканалу при вождении нескольких соединённых поездов с распределённой тягой.

Машинисту предоставлена возможность видеонаблюдения из кабины за оборудованием, неисправное, или предаварийное состояние которого может быть выявлено визуально.

Машинисту на дисплее, установленном в кабине, предоставляется полная информация о характере неисправности, с рекомендациями по порядку действий и о накладываемых эксплуатационных и функциональных ограничениях.

Система управления осуществляет постоянный мониторинг работоспособности оборудования электровоза и предупреждает появление опасных ситуаций (возможный перегрев оборудования, некорректные переключения, отключение приборов безопасности и т. п.).

Принципиально новыми в конструкции электровоза 2ЭС5 являются следующие технические решения:

  • бесконтактный контроллер машиниста;
  • кран машиниста с дистанционным управлением;
  • кран вспомогательного прямодействующего тормоза с дистанционным управлением;
  • безмасляная компрессорная установка;
  • механическая система блокирования высоковольтного оборудования;
  • блок питания низковольтных цепей управления;
  • комплексная система обеспечения безопасности движения электровоза — «безопасный локомотивный объединённый комплекс»;
  • безбандажные цельнокатаные колёса;
  • гладкостенная наружная конструкция кузова;
  • применение герметичных твёрдотельных реле в качестве коммутационной низковольтной аппаратуры;
  • применение светодиодных ламп в устройствах освещения электровоза;
  • применение технологии Ethernet для передачи данных диагностики.
  • применение технологии MVB для передачи данных тягового и вспомогательного оборудования

Основые технические решения[править | править код]

  • Тележка двухосная. тяговая передача 1-го класса
  • Тяговый привод с асинхронными тяговыми двигателями с индивидуальными инверторами напряжения (поосное регулирование)
  • Микропроцессорная система управления и диагностики
  • Безмасляные поршневые компрессоры с устройствами осушки и очистки воздуха
  • Система вентиляции — рассредоточенная с регулированием производительности
  • Модульная кабина управления с климат-контролем, соответствующая всем современным санитарным, эргономическим нормам и нормам безопасности
  • Энергопоглощающие аппараты, обеспечивающие безопасность локомотивной бригады при соударениях
  • Компоновка оборудования в кузове с центральным проходом вдоль оси электровоза

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 Электровоз «Скиф» производства Трансмашхолдинг-Alstom прошел сертификацию. и-Маш. Ресурс машиностроения (30 июля 2014). Проверено 18 июня 2018.
  2. РЖД, ТМХ и Alstom Transport намерены разработать современный грузовой электровоз 2ЭС5
  3. Мнения. Юрий Орлов, генеральный директор ООО «Интелпро ТМХ. ИД «Гудок» (10 апреля 2018). Проверено 19 июня 2018.
  4. Новая модель будущего. ИД «Гудок» (29 мая 2017). Проверено 19 июня 2018.
  5. Список подвижного состава 2ЭС5С. TrainPix. Проверено 19 июня 2018.
  6. 1 2 3 Николай Морохин «Скиф» преодолел Уральский хребет // «Гудок» : Газета (электронная версия). — ИД «Гудок», 2018. — 6 июня (№ 94 (26467)).

Ссылки[править | править код]