|
2ЭС5
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 пять электровозов, все они по состоянию на 2018 год эксплуатируются на Северо-Кавказской железной дороге. История создания и эксплуатацииПроектирование
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 развёрнуто на Новочеркасском электровозостроительном заводе[2] (по согласованию с ОАО «Российские железные дороги» электровоз 2ЭС5 получил название «Скиф»). ПроизводствоДанные по выпуску электровозов 2ЭС5 по годам приведены в таблице:
ЭС5СВ 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 переработан, и за основу конструкции для 2ЭС5С вместо более современного «Скифа» был взят кузов и тележки электровоза 2ЭС5К «Ермак». Соответственно применены производимые в России ТЭД, тяговый преобразователь, тяговый трансформатор, вспомогательный привод, компрессорное оборудование и оборудование системы управления. По такому (новому) проекту производство 2ЭС5С было начато в 2017 году; в июне 2018 года проведена презентация опытного образца (2ЭС5С-001)[5][6]. В январе 2019 года 2ЭС5С закончил прохождение испытательного 5000-км пробега, а в феврале 2019 г. НЭВЗ выпустил трёхсекционную версию 3ЭС5С. Испытания и эксплуатация
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, а также перегон Свияжск — Тюрлема с подъёмом на высокий правый берег Волги. 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[7]. 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 массой 8300 т пришлось применить локомотив-толкач). При этом 2ЭС5 смог преодолеть этот перегон даже с составом массой 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[7]. Тем не менее электровоз 2ЭС5 на время проведения испытаний считается экспериментальным, и конкретных планов его поставок пока нет[7]. Все электровозы модели 2ЭС5 приписаны к ТЧЭ-11 Тимашевская Северо-Кавказской железной дороги. Конструкция  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 по системе многих единиц, 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. Расчётный (средний за срок службы) среднегодовой пробег электровоза 225 тыс. км. Силовые преобразователи, выполненные на ключах IGBT, обеспечивают возможность эффективно управлять частотой и амплитудой трёхфазного напряжения, подаваемого на тяговые шестиполюсные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. В режиме рекуперативного торможения электронная система управления снижает базовую частоту трёхфазного инвертора до значений меньших частоты ротора, соответствующей скорости движения, и энергия отдаётся 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 колёсных 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:
Наиболее важные устройства имеют датчики для контроля состояния или встроенную систему диагностики:
В течение всего срока службы средствами бортовых систем обеспечивается автоматическое измерение и учёт фактического пробега электровоза и наработки основного оборудования от начала эксплуатации, а также надёжное сохранение измерений в энергонезависимой памяти локомотива. Электровоз 2ЭС5 оборудован системой управления электровозом по радиоканалу при подталкивании состава на крутых подъёмах и системой автоматизированного управления по радиоканалу двумя и более электровозами 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 о порядке 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:
Основные технические решения
Примечания
Ссылки
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
