【科普】來(lái)自蘇拉姆山口的蘇聯(lián)鐵道部VL10U型電力機(jī)車
文章作者：Forever Changzhensky（AcFun、Bilibili、百度、微博和知乎昵稱：寧柳跨越）
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直—直流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車從直流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，向直流牽引電動(dòng)機(jī)供給直流電。本文提及的蘇聯(lián)鐵道部VL10U型電力機(jī)車為直—直流電傳動(dòng)形式。
直—交流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車從直流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，經(jīng)過(guò)逆變后，向交流牽引電動(dòng)機(jī)供給交流電。俄羅斯鐵路2ES10型電力機(jī)車為直—交流電傳動(dòng)形式。
交—直流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，經(jīng)過(guò)變壓—整流后，向直流牽引電動(dòng)機(jī)供給直流電。法國(guó)國(guó)家鐵路BB 16500型電力機(jī)車為交—直流電傳動(dòng)形式。
交—交流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，無(wú)需經(jīng)過(guò)變壓—整流—逆變，直接變頻后向交流牽引電動(dòng)機(jī)供給交流電。法國(guó)國(guó)家鐵路BB 13000型電力機(jī)車及BB 14000型電力機(jī)車為交—交流電傳動(dòng)形式。
交—直—交流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，經(jīng)過(guò)變壓—整流—逆變后，向交流牽引電動(dòng)機(jī)供給交流電。歐洲隧道公司9型電力機(jī)車為交—直—交流電傳動(dòng)形式。
多電流制電力機(jī)車：本文提及的“多電流制”，是指采用交—直流電以及直—直流電雙制式電傳動(dòng)，但受流電壓為兩種或兩種以上的電力機(jī)車。本文提及的法國(guó)國(guó)家鐵路Z 31500型電力動(dòng)車組即為多電流制電力動(dòng)車組。
俄羅斯聯(lián)邦新切爾卡斯克電力機(jī)車廠在本文中均簡(jiǎn)稱“NEVZ”⑴，車?yán)镅刨e斯克電力機(jī)車修理廠簡(jiǎn)稱“ChERZ”⑵，杰米霍沃機(jī)器制造廠簡(jiǎn)稱“DMZ”⑶，格魯吉亞第比利斯電力機(jī)車廠簡(jiǎn)稱“TEVZ”⑷。
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資料參考來(lái)源
《Электровозы серий ВЛ10 и ВЛ11》，V·A·拉科夫 著，《Локомотивы Отечественных железных дорог 1956-1975 гг.》，第30頁(yè)~第38頁(yè)
《Грызовые электровозы ВЛ10, ВЛ10у, ВЛ11》，V·A·拉科夫 著，《Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976-1985 гг.》，第39頁(yè)~第46頁(yè)
《List of the vehicles - VL10 - TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=15
《List of the vehicles - VL10U - TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=16
《List of the vehicles - VL10K - TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=17
《List of the vehicles - VL10UK - TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=18
《List of the vehicles - 4E10 - TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=23
《Завод Производитель Грузинских Электровозов АО "Электровозстроитель"》：http://glmf.ge/?lang=rus&action=products_item&id=5
《Электровоз ВЛ10》：http://trainshistory.ru/article/lokomotivy/magistralnye-elektrovozy/dvuhsistemnye/elektrovoz-vl10
概述
VL10U型電力機(jī)車，是蘇聯(lián)鐵道部的一種適用于3 kV直流電氣化區(qū)段的兩節(jié)重聯(lián)八軸電力機(jī)車，由NEVZ在VL10型電力機(jī)車的基礎(chǔ)上于1976年研制成功，TEVZ后來(lái)也投入生產(chǎn)VL10U型機(jī)車。至2005年停產(chǎn)時(shí)，兩家工廠累計(jì)生產(chǎn)982組VL10U型機(jī)車。
背景
NEVZ于1952年推出的VL8型電力機(jī)車，雖說(shuō)是VL22M型電力機(jī)車的替代產(chǎn)品，但其輔助設(shè)備的布置不成功、剛性的彈簧懸掛和噪音太大的司機(jī)室等缺點(diǎn)，亦遭受司機(jī)們的詬病。到20世紀(jì)60年代，VL8型機(jī)車已不能應(yīng)對(duì)蘇聯(lián)鐵路的運(yùn)量提升的局面。
有鑒于此，TEVZ于1961年推出T8-001號(hào)機(jī)車，后重新定型為VL10型，同年開(kāi)始大批量生產(chǎn)VL10型機(jī)車；1969年，NEVZ亦開(kāi)始大批量生產(chǎn)VL10型機(jī)車。截至1977年為止，兩廠共計(jì)制造出1907組VL10型機(jī)車。
然而，在20世紀(jì)70年代中期，蘇聯(lián)主要鐵路干線的運(yùn)輸能力已經(jīng)全面飽和，貨運(yùn)量增長(zhǎng)遠(yuǎn)超過(guò)正常鐵路運(yùn)輸?shù)某惺苣芰?。?961年至1975年的時(shí)間內(nèi)，蘇聯(lián)鐵路貨運(yùn)量幾乎增加了一倍。
VL10U型（ВЛ10У）
為了提高機(jī)車牽引力，NEVZ于1974年到1976年間，相繼在VL10-1110號(hào)、VL10-1352號(hào)和VL10-1353號(hào)3組機(jī)車進(jìn)行25 t軸重試驗(yàn)。在試驗(yàn)通過(guò)后，NEVZ和TEVZ正式制造VL10U型機(jī)車。
至2005年為止，兩廠共計(jì)新造979組VL10U型機(jī)車，其中NEVZ制造了VL10U-001號(hào)~VL10U-100號(hào)、VL10U-301號(hào)~VL10U-500號(hào)、VL10U-701號(hào)~VL10U-797號(hào)共計(jì)397組機(jī)車，TEVZ制造了VL10U-101號(hào)~VL10U-300號(hào)、VL10U-501號(hào)~VL10U-700號(hào)及VL10U-851號(hào)~VL10U-1032號(hào)共計(jì)582組機(jī)車。如果將上述3組保留原始車號(hào)的原型車算入的話，則VL10U型機(jī)車產(chǎn)量為982組。
VL10N型（ВЛ10Н）
不設(shè)置再生制動(dòng)的VL10型機(jī)車。1984年至1985年，TEVZ為諾里爾斯克鐵路生產(chǎn)了該型的10組機(jī)車，如車型代號(hào)中的字母“N”所示。但隨著諾里爾斯克鐵路在1999年撤除接觸網(wǎng)，這些VL10N型機(jī)車因難以運(yùn)出，皆就地報(bào)廢除籍。
運(yùn)用分布
VL10U型電力機(jī)車是俄羅斯聯(lián)邦、亞美尼亞及阿塞拜疆三國(guó)使用的直流干線電力機(jī)車主力之一。除了牽引貨運(yùn)列車，VL10U型機(jī)車也用于牽引旅客列車。
現(xiàn)代化改造：VL10K型和VL10UK型（ВЛ10К и ВЛ10УК）
在21世紀(jì)初，ChERZ對(duì)部分VL10型和VL10U型機(jī)車進(jìn)行了現(xiàn)代化改造，并被分別定型為VL10K型和VL10UK型。改造后的機(jī)車，其司機(jī)室（整體設(shè)計(jì)類似于ChS7型電力機(jī)車）和主電路均被改造，主要區(qū)別在于安裝以基于重聯(lián)系統(tǒng)的ESUT-UV電子控制系統(tǒng)，此外連接到牽引電機(jī)的閥接頭電路各個(gè)接觸器亦被進(jìn)行改造。
這樣一來(lái)，這些機(jī)車有機(jī)會(huì)采用一組兩節(jié)、一組半三節(jié)甚至是兩組四節(jié)的模式運(yùn)用，并且牽引電動(dòng)機(jī)的連接可以靈活變化，但其輔助設(shè)備、牽引電動(dòng)機(jī)和機(jī)械部分沒(méi)有太大變化。
現(xiàn)代化改造：4E10型
2000年到2008年間，TEVZ將格魯吉亞鐵路的15組VL10型機(jī)車進(jìn)行現(xiàn)代化改造。這些經(jīng)過(guò)改造的機(jī)車被定型為4E10型。4E10型機(jī)車是根據(jù)VL10型、VL11型和VL11M型機(jī)車的機(jī)車部件制造的。機(jī)車安裝4臺(tái)小時(shí)功率為670 kW的TL-2K牽引電動(dòng)機(jī)，全功率為2680 kW，最高速度為100 km/h。盡管TEVZ將4E10型機(jī)車定位為貨運(yùn)機(jī)車，但在格魯吉亞，4E10型機(jī)車經(jīng)常用于牽引旅客列車。
在格魯吉亞境外，俄羅斯Belon開(kāi)放式股份公司于2008年訂購(gòu)了4E10.1-001號(hào)機(jī)車，這臺(tái)機(jī)車也成為TEVZ迄今為止最后出口到俄羅斯的電力機(jī)車。但與其他4E10型機(jī)車不同的是，4E10.1-001號(hào)機(jī)車的司機(jī)室設(shè)計(jì)類似于VL11M5型電力機(jī)車。
現(xiàn)代化改造：“烏拉爾”號(hào)ED2型電力動(dòng)車組列車（以VL10型電力機(jī)車為兩端動(dòng)力車）
在20世紀(jì)90年代，南烏拉爾鐵路局配屬的VL10型機(jī)車出現(xiàn)富余，但與此同時(shí)電力動(dòng)車組列車出現(xiàn)短缺。為了給郊區(qū)交通提供新的列車，南烏拉爾鐵路局決定使用現(xiàn)有的ER1型和ER2型電力動(dòng)車組列車的車廂。以及現(xiàn)有的VL10型機(jī)車的改裝成ED2型電力動(dòng)車組列車，這些機(jī)車連接到中間拖車而不是兩端動(dòng)車。
2000年，DMZ應(yīng)南烏拉爾鐵路局的要求生產(chǎn)了10輛與ED2T型和ED9T型電力動(dòng)車組列車的拖車車廂相同的62-322型拖車。拖車被定型為ED2，編號(hào)為0001至0010；標(biāo)記以通常的格式應(yīng)用于車廂側(cè)面，例如：ED2-0002。
南烏拉爾鐵路局用VL10-779號(hào)和VL10-695號(hào)兩組機(jī)車組裝2列7節(jié)編組的ED2型電力動(dòng)車組列車。電力動(dòng)車組列車的運(yùn)行持續(xù)了大約7年，之后電力動(dòng)車組列車被解散。這2組VL10型機(jī)車回歸貨運(yùn)列車牽引，ED2型拖車被送去封存。
現(xiàn)代化改造：ED4DK型電力動(dòng)車組列車
莫斯科鐵路局于2001年將VL10-315號(hào)和VL80T-1138號(hào)機(jī)車各拆一節(jié)，與一列ED4MK型電力動(dòng)車組列車的10節(jié)中間拖車結(jié)合，組出ED4DK型電力動(dòng)車組列車。
按照莫斯科鐵路局最初的設(shè)想，ED4DK型電力動(dòng)車組列車是兼容直流3 kV和交流25 25 kV兩種電壓，并且提高舒適度。然而，由于VL10型機(jī)車的電路與VL80T型機(jī)車的電路完全不同，因此這兩節(jié)動(dòng)力車無(wú)法同時(shí)使用兩部分的同時(shí)牽引力，這也是在由后電力機(jī)車推挽模式時(shí)兩端電力機(jī)車之間擠壓較輕的拖車問(wèn)題的原因之一。同樣在試驗(yàn)過(guò)程中，VL10-315號(hào)機(jī)車還曾被燒毀過(guò)。
因此，從2002年到2003年進(jìn)行的測(cè)試以失敗結(jié)束。2003年，該項(xiàng)目取消，電力動(dòng)車組列車解散。兩組電力機(jī)車后來(lái)都進(jìn)行現(xiàn)代化改造；而拖車車廂很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)處在封存狀態(tài)，2013年3月，這些車廂報(bào)廢除籍。
設(shè)計(jì)概況
與VL10型機(jī)車不同的是，VL10U型機(jī)車的軸重為25 t，具有更大的牽引力，因此能夠牽引更重的列車。VL10U型機(jī)車在機(jī)械方面與VL80T型、VL80S型和VL80R型機(jī)車保持統(tǒng)一；而在車體、電氣設(shè)備和制動(dòng)管路上，VL10U型機(jī)車與VL10型、VL11型和VL11M型機(jī)車保持統(tǒng)一。
對(duì)于VL10U型機(jī)車而言，牽引電動(dòng)機(jī)小時(shí)功率為5360 kW，持續(xù)功率為4600 kW。機(jī)車小時(shí)牽引力為387.36 kN，持續(xù)牽引力為313.81 kN，持續(xù)速度為51.2 km/h，最高速度為100 km/h。
注釋
⑴俄語(yǔ)：Новочеркасский электровозостроительный завод。
⑵俄語(yǔ)：Челябинский электровозоремонтный завод。
⑶俄語(yǔ)：Демиховский машиностроительный завод。
⑷俄語(yǔ)：Тбилисский электровозостроительный завод。
