【科普】來自第聶伯河畔的OPE2型、OPE1A型、OPE1B型交流牽引單元

文章作者:西瓜昌真濕基(B站和百度昵稱:寧柳跨越)
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直—直流電傳動:指電力機車從直流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流,向直流牽引電動機供給直流電。法國國營鐵路2D2 5500型電力機車為直—直流電傳動形式。
直—交流電傳動:指電力機車從直流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流,經(jīng)過逆變后,向交流牽引電動機供給交流電。法國國營鐵路CC 1100型電力機車為直—交流電傳動形式。
交—直流電傳動:指電力機車從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流,經(jīng)過變壓—整流后,向直流牽引電動機供給直流電。本文提及的蘇聯(lián)工業(yè)鐵路OPE1A型、OPE1AM型、OPE1B型、OPE2型電力機車為交—直流電傳動形式。
交—交流電傳動:指電力機車從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流,無需經(jīng)過變壓—整流—逆變,直接變頻后向交流牽引電動機供給交流電。法國國營鐵路BB 13000型電力機車及BB 14000型電力機車為交—交流電傳動形式。
交—直—交流電傳動:指電力機車從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流,經(jīng)過變壓—整流—逆變后,向交流牽引電動機供給交流電。白俄羅斯鐵路BKG1型電力機車為交—直—交流電傳動形式。
雙電流制電力機車:本文提及的“雙電流制”,是指采用交—直流電以及直—直流電雙制式電傳動的電力機車。蘇聯(lián)鐵道部VL82型電力機車即為雙電流制電力機車。
俄羅斯聯(lián)邦諾沃切爾卡斯克電力機車制造廠在本文均簡稱“NEVZ”⑴,烏克蘭第聶伯羅彼得羅夫斯克電力機車制造廠簡稱“DEVZ”⑵。
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概述
OPE2型、OPE1A型、OPE1B型等型牽引單元是DEVZ從1972年起為蘇聯(lián)國內(nèi)工業(yè)鐵路制造的交流牽引單元。其中OPE2型牽引單元由一節(jié)工業(yè)電力機車和兩節(jié)裝有牽引電動機的電動自卸車組成,而OPE1A型及OPE1B型牽引單元由一節(jié)電力機車、一節(jié)內(nèi)燃機車和一節(jié)裝有牽引電動機的電動自卸車組成。
應(yīng)當(dāng)注意的是,不要把OPE1A型及OPE1B型牽引單元與NEVZ制造的OPE1型牽引單元混為一談。

背景
1957年7月,車?yán)镅刨e斯克州科爾金斯基煤礦制造了一節(jié)VS-50型四軸自卸車。當(dāng)這節(jié)自卸車與一臺IV-KP1型電力機車重聯(lián)運行成為牽引單元時,機車的黏著重量與列車總重量的比率幾乎翻了一番。這使得機車能夠在陡峭的坡道上運行,從而降低了運用成本。這組牽引單元成為蘇聯(lián)境內(nèi)第一組牽引單元。

1964年,東德黑尼格斯多夫“漢斯·拜姆勒”電力機車廠生產(chǎn)了兩組安裝繼電器和電動自卸車的EL2型電力機車牽引單元。繼電器不僅用于控制機車本身的牽引電動機,而且還安裝在與電力機車重聯(lián)的電動自卸車上的四個電動機。這種牽引單元可以用相對便宜的方式使推力加倍并獲得第三經(jīng)濟速度。

1967年底,DEVZ根據(jù)其以往的工業(yè)電力機車設(shè)計,制造了第一組PE2型牽引單元。PE2型牽引單元設(shè)計為運用于電壓為3000伏或者是1500伏直流、最大坡度為千分之60的露天礦電氣化鐵路。
然而,蘇聯(lián)國內(nèi)各工礦鐵路除了采用3000伏或者是1500伏直流電外,亦有線路采用10千伏50赫茲交流電。研制交流牽引單元,已經(jīng)是勢在必行。

全蘇電力機車研究與設(shè)計院、DEVZ以及第聶伯羅波得羅夫斯克車輛廠開始共同開發(fā)自己的新型交流牽引單元項目。新型交流牽引單元最初設(shè)計由一節(jié)電力機車和兩節(jié)電動自卸車組成。然而,由于總體和重量限制,在最后的設(shè)計中,新型交流牽引單元由一節(jié)電力機車、一節(jié)內(nèi)燃機車和一節(jié)電動自卸車組成,總重為360噸。
1964年,新型交流牽引單元設(shè)計完成,并被命名為OPE1型,由NEVZ于1969年開始生產(chǎn)。1969年出廠的OPE1-001號機車包括兩節(jié)機車和一節(jié)電動自卸車;而同年出廠的OPE1-002號機車只有兩節(jié)機車。
OPE2型(ОПЭ2)
DEVZ在PE2型牽引單元的基礎(chǔ)上,于1972年到1976年間制造了13組OPE2型牽引單元。這些牽引單元主要運用于俄羅斯聯(lián)邦境內(nèi)的庫爾斯克州米哈伊洛夫斯基鐵礦和別爾哥羅德州列別丁斯基煤礦。
OPE2型牽引單元由一節(jié)電力機車和兩節(jié)裝有牽引電動機的電動自卸車組成,司機室不對稱地設(shè)置在電力機車中間,負(fù)責(zé)控制全組牽引單元。必要時,電力機車可以單獨運行,也可以與一節(jié)電動自卸車重聯(lián)運行。

OPE1A型及OPE1AM型(ОПЭ1А и ОПЭ1АМ)
1973年到1988年間,DEVZ制造了132組OPE1A型牽引單元。1988年至今,DEVZ開始制造OPE1A型電力機車的改進型——OPE1AM型電力機車,至少制造了180組。

這些牽引單元主要運用于俄羅斯聯(lián)邦(庫爾斯克州米哈伊洛夫斯基鐵礦、別爾哥羅德州列別丁斯基煤礦以及卡累利阿共和國卡累利阿鐵礦等)、烏克蘭(第聶伯羅彼得羅夫斯克州印古列茨基鐵礦等)以及哈薩克斯坦。

OPE1A型牽引單元由一節(jié)電力機車、一節(jié)內(nèi)燃機車和一節(jié)裝有牽引電動機的電動自卸車組成,司機室不對稱地設(shè)置在電力機車中間,負(fù)責(zé)控制全組牽引單元。必要時,電力機車可以單獨運行,也可以與一到兩節(jié)電動自卸車或者是內(nèi)燃機車重聯(lián)運行。

OPE1B型(ОПЭ1Б)
DEVZ在OPE1A型牽引單元的設(shè)計基礎(chǔ)上,于1976年制造了一組OPE1B型牽引單元,其由一個節(jié)電力機車、一節(jié)內(nèi)燃機車和一節(jié)裝有牽引電動機的電動自卸車組成。1982年到1983年間,DEVZ制造了另外四組OPE1B型牽引單元,其中三組單元不編組內(nèi)燃機車,而是編組兩節(jié)電動自卸車。

設(shè)計思路
OPE2型、OPE1A型及OPE1B型牽引單元適用于10千伏50赫茲的交流電氣化鐵路,均以電力機車為控制基礎(chǔ),內(nèi)燃機車為動力補機機車,而電動自卸車不僅是動力車輛,亦可以用于裝卸礦石。




技術(shù)數(shù)據(jù)

后記
距1972年第一組OPE2型牽引單元出廠至今已有將近50年,但考慮到工礦電力機車換代周期比較長、技術(shù)含量不高的情況,OPE1A型以及改進型OPE1AM型牽引單元在很大程度上滿足蘇聯(lián)各加盟國工礦鐵路對于交流牽引單元的需求。

注釋
⑴俄語:Новочеркасский ЭлектроВозостроительный Завод。
⑵俄語:Днепровский электровозостроительный завод;烏克蘭語:Дн?провський електровозобуд?вний завод。
參考
《List of the vehicles — ОПЭ2 — TrainPix》:https://trainpix.org/list.php?mid=239
《List of the vehicles — OPE1A — TrainPix》:https://trainpix.org/list.php?mid=238
《List of the vehicles — OPE1AM — TrainPix》:https://trainpix.org/list.php?mid=512
《List of the vehicles — OPE1B — TrainPix》:https://trainpix.org/list.php?mid=516
《ОПЕ1АМ? - ГП "Днепровский электровозостроительный завод"》:http://devs.com.ua/ru/produktsiya/promyshlennye-tyagovye-agregaty/ope1am
《Тяговые агрегаты серии ОПЭ2》,Ye·R·阿伯拉莫夫,《Электроподвижной состав Отечественных железных дорог》第553頁~第555頁
《Тяговые агрегаты серий ОПЭ1А и ОПЭ1АМ》,Ye·R·阿伯拉莫夫,《Электроподвижной состав Отечественных железных дорог》,第557頁~第557頁;原作者為V·A·拉科夫,《Локомотивы Отечественных железных дорог 1956-1975 гг.》第425頁~第427頁,以及《Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976-1985 гг.》第200頁~第203頁
《Тяговые агрегаты серии ОПЭ1Б》,Ye·R·阿伯拉莫夫,《Электроподвижной состав Отечественных железных дорог》,第557頁~第557頁;原作者為V·A·拉科夫,《Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976-1985 гг.》第203頁~第206頁