Пассажирский электровоз ЧС8

Одним из способов повышения провозной способности железных дорог является увеличение количества вагонов в пассажирском поезде, а следовательно, и его веса. При этом необходимы локомотивы, имеющие более высокие сцепные веса, что на электрифицированных линиях практически означает переход от шестиосных пассажирских электровозов к восьмиосным. Такой переход первоначально был начат на линиях, электрифицированных на постоянном токе, Параллельно с изготовлением восьмиосных электровозов постоянного тока завод Шкода вел работы по созданию восьмиосных пассажирских электровозов переменного тока.

В начале 1983 г. завод изготовил первый опытный электровоз ЧС8-001, которому предприятие присвоило заводское обозначение 81Е₀.

Механическая часть электровоза ЧС8 выполнена по типу механической части ранее построенных электровозов постоянного тока ЧС200 и ЧС6, но имеет ряд особенностей. Уменьшена на 250 мм колесная база тележек, при сохранении диаметра новых колес (1250 мм) применены редукторы с передаточным числом, как и на электровозе ЧС4^Т (2,64). В кабинах поставлены кондиционеры. На каждой секции электровоза установлен трансформатор SL-66/3749/54 входной мощностью 6424 кВ А при номинальном напряжении 25 кВ. Первичная тяговая обмотка трансформатора имеет продолжительную мощность 4910 кВ-А, напряжение 0—25 кВ. Напряжение на вторичной тяговой обмотке 2(0—1040) В, продолжительный ток 2X2360 А, обмотка для питания вспомогательных машин имеет номинальную мощность 185 кВ А, напряжение холостого хода 680 В; обмотка собственных нужд соответственно 145/57/22 кВ-А и 113/226/264 В, обмотка отопления вагонов поезда 1100 кВ- А и 3021 В. Охлаждение трансформатора масляное, принудительное.

Первичная тяговая обмотка трансформатора получает напряжение от обмотки автотрансформатора через переключатель, имеющий 32 ступени регулирования напряжения (как и на электровозах ЧС4^Т).

От трансформатора через две выпрямительные установки получают питание тяговые электродвигатели (по два параллельно включенных электродвигателя на каждую установку). Выпрямительная установка представляет собой мост, в каждое плечо которого включено по шесть параллельно соединенных вентилей (всего 24 вентиля, помещенных в одном шкафу). Вентили таблеточного типа, их номинальный ток 500 А, напряжение 4000 В. Номинальный ток выпрямительной установки 3400 А, номинальное обратное напряжение 1470 В.

Основные параметры электровоза ЧС8

На электровозе установлены восемь тяговых электродвигателей AL-4442NP, близких по конструкции электродвигателям электровозов ЧС4^Т. Обмотки электродвигателей имеют изоляцию класса Н, допускающую перегрев обмоток якоря до 160 °С, обмоток полюсов — до 180 °С. Продолжительная мощность электродвигателя при напряжении 820 В и расходе охлаждающего воздуха 1,8 м³/мин 900 кВт (ток 1190 А, частота вращения якоря 1215 об/мин); максимальная частота вращения якоря 1860 об/мин; масса электродвигателя 3200 кг.

На каждой секции установлены главный выключатель и токоприемник. Главный выключатель рассчитан на разрывную мощность 250 MB- А при напряжении 25 кВ; номинальный ток 400 А. Токоприемник 2SLS2 рассчитан на длительный ток 500 А и конструкционную скорость 180 км/ч.

Переключатель ступеней рассчитан на номинальное напряжение 25 кВ, часовой ток 300 А и продолжительный ток 280 А. Начиная с 26-й ступени возможно применять пять ступеней ослабления возбуждения тяговых электродвигателей: 72; 60-51; 44 и 40 %.

Контроллер машиниста 21KR2 выполнен по типу контроллера машиниста чехословацких электровозов ЧС4^Т.

Для привода вентиляторов, охлаждающих трансформатор, тяговые электродвигатели, сглаживающие реакторы, резисторы ослабления возбуждения, служат коллекторные электродвигатели А-2236/4, для привода компрессоров — электродвигатели 1А-2236/4 (номинальная мощность 25 кВт; напряжение 440 В; ток 69 А; частота вращения якоря 2800 об/мин). Вентилятор, охлаждающий тормозные резисторы, приводится электродвигателем Ао-2236/4, который питается от одной из секций этих резисторов.

Компрессоры K3-Lok2, установленные на электровозе ЧС8, аналогичны по конструкции компрессорам электровозов ЧС4^Т, но имеют производительность 2,9 м³/мин.

Цепи управления и освещения питаются постоянным током номинального напряжения 48 В. Аккумуляторная батарея NKT-160 (37+3 элементов) заряжается через зарядный агрегат ASL3 (входное напряжение 220 В, частота 50 Гц, выходное напряжение 54 В, ток на выходе до 85 А).

Обмотки возбуждения тяговых электродвигателей при реостатном торможении получают питание через преобразователь, выполненный по мостовой схеме.

В каждое плечо включены четыре диода (по 250 А, напряжение 2800 В) и четыре тиристора (200 А, 200 В), напряжение на выходе до 113 В.

Преобразователи для питания электродвигателей вспомогательных машин имеют такие же диоды и тиристоры, как и преобразователи для питания обмоток тяговых электродвигателей (продолжительный ток на выходе преобразователя 75 А, напряжение до 440 В).

Тяговые параметры электровоза при среднеизношенных бандажах (диаметр 1205 мм):

В соответствии с техническими условиями масса электровоза с ⅔ запаса песка должна быть не более 175,2 т. Конструкционная скорость электровоза 180 км/ч.

Электровоз ЧС8-001 после испытаний, проведенных ВНИИЖТом, был направлен в депо Киев. Второй опытный электровоз ЧС8-002, также построенный в 1983 г., первоначально испытывался в Чехословакии, а затем прибыл в депо Киев.

Уже тогда предполагалось на всем направлении Москва — Киев заменить шестиосные пассажирские электровозы восьмиосными, для чего на участке Киев — Сухиничи ввести для обслуживания пассажирских поездов вместо электровозов ЧС4 электровозы ЧС8, а на участке Москва — Сухиничи заменить электровозы ЧС2 электровозами постоянного тока ЧС7 (см. гл. II).

Увеличение мощности электровоза ЧС8 по сравнению с электровозом ЧС4 на 46% и силы тяги продолжительного режима на 75% могут позволить не только повысить массу, а следовательно, и вместимость состава, но и поднять скорость пассажирских поездов