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。本文提及的俄羅斯鐵路ES4K型電力機(jī)車家族為直—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)過逆變后，向交流牽引電動(dòng)機(jī)供給交流電。本文提及的俄羅斯鐵路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)過變壓—整流后，向直流牽引電動(dòng)機(jī)供給直流電。法國國家鐵路BB 15000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，無需經(jīng)過變壓—整流—逆變，直接變頻后向交流牽引電動(dòng)機(jī)供給交流電。法國國家鐵路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)過變壓—整流—逆變后，向交流牽引電動(dòng)機(jī)供給交流電。本文提及的歐洲隧道公司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—交流電以及直—交流電雙制式電傳動(dòng)，但受流電壓為兩種或兩種以上的電力機(jī)車。南非國家交通運(yùn)輸集團(tuán)20E型、21E型和22E型電力機(jī)車即為多電流制電力機(jī)車。

• 俄羅斯聯(lián)邦諾沃切爾卡斯克電力機(jī)車廠在本文簡稱“NEVZ”⑴，格魯吉亞第比利斯電力機(jī)車廠簡稱“TEVZ”⑵，烏克蘭盧甘斯克內(nèi)燃機(jī)車制造廠簡稱“LTZ”⑶。

• 本文屬于正經(jīng)科普文章，資料及圖片來源于相關(guān)技術(shù)資料，不作為商業(yè)使用，如有侵權(quán)請及時(shí)聯(lián)系刪除之。

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資料參考來源

• 《烏克蘭國家鐵路訂購300臺電力機(jī)車》，譯者王智雙，《國外鐵道機(jī)車與動(dòng)車》2014年第2期

• 《ГРУЗОВОЙ ЭЛЕКТРОВОЗ ПОСТОЯННОГО ТОКА 2ЭС4К - Новочеркасский электровозостроительный завод》：https://www.nevz.com/2es4k.php

• 《ГРУЗОВОЙ ЭЛЕКТРОВОЗ ПОСТОЯННОГО ТОКА 3ЭС4К - Новочеркасский электровозостроительный завод》：https://www.nevz.com/3es4k.php

• 《ЭС4К - Википедия》：https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%A14%D0%9A

• 《2ЭЛ4 - Википедия》：https://ru.wikipedia.org/wiki/2%D0%AD%D0%9B4

• 《List of the vehicles - 2ES4K ?Donchak? - TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=20

• 《List of the vehicles - 3ES4K - TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=1377

• 《List of the vehicles - 2EL4 - TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=24

• 《2ЕЛ4》：http://www.luganskteplovoz.com/ProdOsnProduct/OnlyOsnProduct/16

• 《Машинист проехал на красный. После столкновения поездов в Петербурге возбудили уголовное дело - Происшествия - Новости Санкт-Петербурга - Фонтанка.Ру》：https://www.fontanka.ru/2020/07/28/69390991/
  

概述

“頓河馬”ES4K型電力機(jī)車家族是俄羅斯鐵路的新型干線電力機(jī)車車型之一，適用于供電制式為3 kV的直流電氣化鐵路，由俄羅斯運(yùn)輸機(jī)械控股集團(tuán)旗下的NEVZ設(shè)計(jì)制造。

背景

二戰(zhàn)結(jié)束后，NEVZ并不滿足于制造戰(zhàn)前設(shè)計(jì)的VL22型電力機(jī)車，于1953年開始，先后研發(fā)新一代直—直流電傳動(dòng)電力機(jī)車——VL8型、VL23型。而TEVZ亦于1961年開始，先后推出VL10型、VL11型、VL15型三款直—直流電傳動(dòng)電力機(jī)車。

蘇聯(lián)解體后，TEVZ不再被俄羅斯聯(lián)邦鐵道部視為電力機(jī)車的主要供應(yīng)商，而NEVZ這時(shí)先后推出干線客運(yùn)用途的VL65型和EP1型電力機(jī)車，停止制造干線貨運(yùn)用途電力機(jī)車。然而，進(jìn)入21世紀(jì)，無論是VL10型、VL11型、VL15型三款直—直流電傳動(dòng)電力機(jī)車，還是VL60型、VL80型、VL85型三款交—直流電傳動(dòng)電力機(jī)車，這些蘇聯(lián)時(shí)期設(shè)計(jì)的電力機(jī)車不符合新世紀(jì)對便利性、能源效率和安全性的要求。

2004年，NEVZ在VL80型電力機(jī)車的基礎(chǔ)上，推出交—直流電傳動(dòng)“葉爾馬克”E5K型電力機(jī)車。此型電力機(jī)車配備微處理器控制系統(tǒng)，電氣設(shè)備基本上與VL85型機(jī)車上使用的電氣設(shè)備統(tǒng)一，但更節(jié)能。2006年NEVZ在E5K型電力機(jī)車的基礎(chǔ)上，推出直—直流電傳動(dòng)“頓河種馬”2ES4K型電力機(jī)車。

2ES4K型（2ЭС4К）

2ES4K-001號機(jī)車于2006年制造出廠后，一度被送往展覽。之后回到工廠，開始在廠內(nèi)測試。2007年完成工廠測試后，調(diào)往北高加索鐵路局管內(nèi)別洛列琴斯克車站周邊的線路，對微機(jī)控制系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、電氣設(shè)備、輔助系統(tǒng)，以及高速電力機(jī)車的試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)對線路的影響進(jìn)行了測試。2007年10月，2ES4K-001號機(jī)車被轉(zhuǎn)移到南烏拉爾鐵路局管內(nèi)的卡塔利車站進(jìn)行運(yùn)行里程超過5000公里的貨運(yùn)列車測試。

2008年初，2ES4K-001號機(jī)車被運(yùn)往位于莫斯科州謝爾賓卡鎮(zhèn)的全俄鐵道運(yùn)輸科學(xué)研究院環(huán)形鐵道進(jìn)行最終認(rèn)證測試，然后返回工廠，經(jīng)過調(diào)試后于2008年6月獲得認(rèn)證。

NEVZ亦開始批量生產(chǎn)2ES4K型機(jī)車。截至2018年12月，NEVZ共計(jì)生產(chǎn)了149組2ES4K型機(jī)車（包括下文要提到的2ES4K-015號機(jī)車），配屬于俄羅斯鐵路十月（沃爾霍夫機(jī)務(wù)段，75組）、北高加索（圖阿普謝-調(diào)車機(jī)務(wù)段，56組）兩家鐵路局，以及路外的Transoil（11組）、L-Tranc（6組）兩家企業(yè)。

2EL4型（2ЭЛ4; 2ЕЛ4）

2EL4型機(jī)車是2ES4K型機(jī)車的改進(jìn)型，并交付給烏克蘭鐵路。但2EL4型機(jī)車與2ES4K型機(jī)車在大燈和副燈的設(shè)計(jì)上略有不同，且前者司機(jī)室裝有烏克蘭鐵路安全系統(tǒng)。

NEVZ于2009年制造出廠的2ES4K-015號機(jī)車，更名為2EL4-001號，并送往LTZ安裝烏克蘭鐵路安全系統(tǒng)。從2010年到2013年，LTZ在NEVZ專家的指導(dǎo)下制造出2EL4-002號~2EL4-006號5組2EL4型機(jī)車⑷。

2013年，烏克蘭鐵路與LTZ簽署了一份關(guān)于后者為前者提供300組電力機(jī)車的諒解備忘錄。根據(jù)這份備忘錄，LTZ在2013年到2016年期間向?yàn)蹩颂m鐵路提供電力機(jī)車。而在NEVZ的幫助下，從2015年開始，LTZ的電力機(jī)車年產(chǎn)量將達(dá)到100組，2EL5型機(jī)車及2EL4型機(jī)車本地化生產(chǎn)率也將分別增至65%和90%。然而殘酷的是，由于烏克蘭鐵路未付款，2EL4-005號和2EL4-006號機(jī)車制造完成后留在LTZ廠內(nèi)。

2014年2月，烏克蘭最高拉達(dá)彈劾維克托·費(fèi)奧多羅維奇·亞努科維奇的烏克蘭總統(tǒng)職務(wù)；同年6月，最后2組2EL4型機(jī)車——2EL4-005號和2EL4-006號機(jī)車被NEVZ收回，更換司機(jī)室、裝備俄羅斯鐵路安全系統(tǒng)并分別臨時(shí)編號為2ES4K-501號和2ES4K-502號。此后，NEVZ又將這2組機(jī)車加裝中間補(bǔ)機(jī)機(jī)車，分別重新編號為3ES4K-036號和3ES4K-040號并交付俄羅斯鐵路。

盧廠亦原計(jì)劃制造更多的2EL4型機(jī)車，但由于烏克蘭國內(nèi)的政〇治危機(jī)以及隨后發(fā)生的烏克蘭東部武裝沖突導(dǎo)致該工廠面臨倒閉的風(fēng)險(xiǎn)，被迫無限期取消這些計(jì)劃。

至于在2013年之前交付給烏克蘭鐵路的4組2EL4型機(jī)車，均配屬于頓涅茨克鐵路局紅利曼機(jī)務(wù)段，這4組機(jī)車在運(yùn)用后期均改為菱形受電弓。

3ES4K型（3ЭС4К）

3ES4K型機(jī)車是在2ES4K型機(jī)車的基礎(chǔ)上加裝一節(jié)中間擴(kuò)展動(dòng)力的補(bǔ)機(jī)機(jī)車而來，而這節(jié)中間補(bǔ)機(jī)機(jī)車的兩端與前后兩節(jié)帶司機(jī)室的機(jī)車均有過道連接，車頂亦加裝了受電弓（必要時(shí)可升起三個(gè)受電弓），這樣不僅提升機(jī)車的輸出功率，同時(shí)也更易于司機(jī)不停車巡檢⑸。

NEVZ從2014年起開始制造3ES4K型機(jī)車，截至2020年8月，NEVZ共計(jì)生產(chǎn)了77組2ES4K型機(jī)車（包括上文提到的3ES4K-036號和3ES4K-040號兩組機(jī)車），配屬于俄羅斯鐵路十月（沃爾霍夫機(jī)務(wù)段，67組）、北高加索（圖阿普謝調(diào)車機(jī)務(wù)段，9組）兩家鐵路局，分布情況與2ES4K型機(jī)車基本上一致。。

設(shè)計(jì)

ES4K型電力機(jī)車的機(jī)械部分與E5K型電力機(jī)車相同，但后者的額定功率和持續(xù)功率略高于前者⑹，且無電阻制動(dòng)⑺。機(jī)車兩端亦設(shè)置有外重聯(lián)插座，允許兩組四節(jié)重聯(lián)或者是一組半三節(jié)重聯(lián)牽引貨運(yùn)列車⑻，亦允許單節(jié)運(yùn)行，但這樣會(huì)讓巡檢變得不方便。此外，考慮到還可以用于在一些六軸客運(yùn)機(jī)車功率不足的困難區(qū)段牽引旅客列車，2ES4K型機(jī)車和3ES4K型機(jī)車兩端均加裝列車供電設(shè)備，可為旅客列車提供3 kV的直流電源。

ES4K型機(jī)車轉(zhuǎn)向架通過斜向牽引桿向車體傳遞牽引力和制動(dòng)力。而在機(jī)車的電氣部分中，隨著機(jī)車牽引手柄級位的提高，直流牽引電動(dòng)機(jī)之間的串聯(lián)、串并聯(lián)、并聯(lián)的連接順序亦會(huì)切換。

司機(jī)室外觀采用流線設(shè)計(jì)，控制臺配備MSUD-001型微處理器控制系統(tǒng)、無人警惕系統(tǒng)、列車綜合保護(hù)系統(tǒng)以及列車自動(dòng)停車裝置。出于改善司機(jī)的工作環(huán)境，機(jī)車配備有空調(diào)、加熱爐、微波爐以及衛(wèi)生設(shè)備（水槽，廁所）。

事故

2020年7月28日，2ES4K-039號機(jī)車牽引的一列貨運(yùn)列車，與3ES4K-070號機(jī)車牽引的另一列貨運(yùn)列車，在位于圣彼得堡境內(nèi)的庫普青斯卡亞站內(nèi)發(fā)生了側(cè)面沖突。沖突的結(jié)果是，兩組電力機(jī)車和貨車車廂均脫軌，鋼軌亦從路基上跳出并彎曲。3ES4K-070號和2ES4K-039號機(jī)車均受損，而前組機(jī)車的乘務(wù)員受傷。

技術(shù)數(shù)據(jù)表

后記

盡管數(shù)量遠(yuǎn)不及2ES6型電力機(jī)車，但ES4K型電力機(jī)車家族的批量生產(chǎn)，讓俄羅斯鐵路有力對十月鐵路局和北高加索鐵路局直流電力機(jī)車進(jìn)行更新?lián)Q代，同時(shí)也讓路外企業(yè)得以新購直流電力機(jī)車。

注釋

⑴俄語：Новочеркасский электровозостроительный завод。

⑵俄語：Тбилисский электровозостроительный завод。

⑶俄語：Луганский тепловозостроительный завод；烏克蘭語：Луганський тепловозобуд?вний завод。

⑷此處采用俄文維基ЭС4К條目以及烏克蘭文維基2ЕЛ4條目的說法。而根據(jù)俄文維基2ЭЛ4條目以及Trainpix網(wǎng)的說法，2EL4型機(jī)車是由NEVZ制造的。

⑸在NEVZ推出3ES4K型電力機(jī)車之前，亦有2ES4K型電力機(jī)車采用“一組半三節(jié)”模式重聯(lián)運(yùn)行。

⑹E5K型電力機(jī)車單節(jié)額定功率為3280 kW，持續(xù)功率為3200 kW。

⑺為了維持24噸軸重，ES4K型機(jī)車又加裝一套電阻設(shè)備，并在車頂裝有四個(gè)巨大的變阻器冷卻通風(fēng)機(jī)。

⑻理論上甚至可以在一組2ES4K型電力機(jī)車的基礎(chǔ)上加裝兩節(jié)補(bǔ)機(jī)機(jī)車，或者是在一組3ES4K型電力機(jī)車的基礎(chǔ)上加裝一節(jié)補(bǔ)機(jī)機(jī)車組成4ES4K型電力機(jī)車，但實(shí)際上并無這樣的加裝。