【科普】從“板磚”到“螃蟹”——俄羅斯鐵路VL65型和EP1型電力機車(下)

文章作者:Forever Changzhensky(AcFun、Bilibili、百度、頭條、微博和知乎昵稱:寧柳跨越)
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格魯吉亞第比利斯電力機車制造廠在本文中均簡稱“TEVZ”⑴,俄羅斯聯(lián)邦新切爾卡斯克電力機車制造廠簡稱“NEVZ”⑵,烏蘭烏德機車車輛修理廠簡稱“UULVRZ”⑶,新西伯利亞電力機車修理廠簡稱“NERZ”⑷,雅羅斯拉夫爾電力機車修理廠簡稱“YaERZ”⑸。
概述
VL65型電力機車,是NEVZ在VL85型電力機車基礎(chǔ)上,于1992年推出的一款干線客貨兩用電力機車。1998年,NEVZ推出了VL65型電力機車的更深層次干線客運改進(jìn)型版本——EP1型電力機車。

NEVZ在EP1型電力機車的基礎(chǔ)上,又推出了流線型司機室的EP1M型電力機車,以及同樣采用流線型司機室,但增加了齒輪傳動比數(shù)值以增加牽引力的EP1P型電力機車。

EP1型機車的運用情況
EP1型機車分布于俄羅斯鐵路股份公司轄下各鐵路局各機務(wù)段:
遠(yuǎn)東鐵路局伯力2號機務(wù)段;
十月鐵路局坎達(dá)拉克沙機務(wù)段;
克拉斯諾亞爾斯克鐵路局克拉斯諾亞爾斯克-中心機務(wù)段;
伏爾加河沿岸鐵路局薩拉托夫機務(wù)段;
東西伯利亞鐵路局伊爾庫茨克-調(diào)車機務(wù)段和北貝加爾斯克機務(wù)段;
后貝加爾鐵路局別洛戈爾斯克機務(wù)段;
北高加索鐵路局高加索斯卡亞機務(wù)段;
東南鐵路局羅索希機務(wù)段;
南烏拉爾鐵路局卡爾塔雷機務(wù)段;
高爾基鐵路局基洛夫機務(wù)段。
一個值得注意的事實是,EP1型和EP1M型機車的分布區(qū)域?qū)嶋H上并不重合:雖然EP1型機車主要分布在俄羅斯聯(lián)邦的亞洲部分,以及俄羅斯聯(lián)邦歐洲部分的北部和東部地區(qū),但EP1M型機車分布于俄羅斯聯(lián)邦歐洲部分的南部和中東部地區(qū)。 至于EP1P型機車,主要分布在俄羅斯聯(lián)邦亞洲部分(配屬路局機務(wù)段情況大致與EP1型機車相同),但部分機車也與EP1M型機車一道,在俄羅斯聯(lián)邦歐洲部分的北高加索山區(qū)使用。

EP1型機車配屬數(shù)量最多的機務(wù)段,當(dāng)屬克拉斯諾亞爾斯克鐵路局克拉斯諾亞爾斯克-中心機務(wù)段、伏爾加河沿岸鐵路局薩拉托夫機務(wù)段和后貝加爾鐵路局別洛戈爾斯克機務(wù)段。
在上述機務(wù)段,EP1型、EP1M型和EP1P型機車的到位,取代了ChS4型、ChS4T型和VL60PK型機車,讓VL80T型和VL80S型機車從旅客列車牽引工作中解脫出來。
EP1M-685號機車在白俄羅斯境內(nèi)的測試運行之旅
2011年,白俄羅斯鐵路除了向中國大同電力機車購買“中白貨運”BKG1型和BKG2型電力機車外,還計劃從NEVZ購買EP1M型電力機車,以更新自家的干線客運電力機車。為此,俄羅斯鐵路派出同年5月出廠后配屬于東南鐵路局羅索希機務(wù)段的EP1M-685號機車,前往白俄羅斯進(jìn)行測試。
然而,EP1M-685號機車在測試期間不穩(wěn)定的表現(xiàn),直接讓白俄羅斯鐵路放棄EP1M型機車的采購計劃。而15臺配屬于白俄羅斯鐵路明斯克-調(diào)車機務(wù)段、投入運用將近40年的“捷克造”ChS4T型電力機車,它們的故事仍將繼續(xù)下去。?

車體設(shè)計
VL65型機車和EP1型機車車體采用半承載廂式結(jié)構(gòu),并在側(cè)墻設(shè)有圓窗和冷卻格柵以及使用加強筋提高強度,總風(fēng)缸設(shè)在車頂。VL65型機車和EP1型機車的司機室采用金屬板焊接而成,棱角分明;而EP1M型機車和EP1P型機車的司機室由塑料制成,并且采用流線設(shè)計。

外重聯(lián)插座設(shè)計
VL65型機車定位于干線貨運列車和旅客列車牽引,主要適用于路況復(fù)雜、列車運行速度不高,但需要增加牽引力的坡道線路,以及由于運量低而無法單獨配備貨運電力機車和客運電力機車的線路。每臺VL65型機車兩端均設(shè)有外重聯(lián)插座,理論上可將2臺VL65型機車進(jìn)行重聯(lián),牽引大編組貨運列車——從牽引功率而言,2臺重聯(lián)的VL65型機車相當(dāng)于1組VL85型機車,但前者牽引力上不如后者。

在VL65型機車基礎(chǔ)上研制的速度更快、功率更低的EP1型機車,由于定位于干線旅客列車牽引,因而NEVZ沒有在EP1型機車兩端加裝外重聯(lián)插座。

轉(zhuǎn)向架設(shè)計

VL65型和EP1型機車的轉(zhuǎn)向架采用兩系彈簧懸掛裝置。在1系懸掛中,轉(zhuǎn)向架構(gòu)架通過12個彈簧(每個軸箱2個彈簧),靠在彈簧懸掛裝置支架和軸箱體支架上;而在2系懸掛中,機車車體與端部轉(zhuǎn)向架通過搖動臺懸掛裝置連接,與中間轉(zhuǎn)向架通過車體支承連接。

受電弓設(shè)計
VL65型和EP1型機車均采用雙臂式受電弓,其中EP1型機車使用L1U1-01型雙臂式受電弓;而EP1M型機車則使用TASS-10-01型單臂受電弓。
傳動設(shè)計
VL65型和EP1型機車均采用交—直傳動設(shè)計,ONDTsE-5700/25-U2型變壓器將交流電降壓為不同的電壓,輸送到VIP-5600UKhL2型晶閘管整流-逆變轉(zhuǎn)換器、供電柜等設(shè)備,以及在再生制動時將牽引電動機的電壓逆變?yōu)榻佑|網(wǎng)網(wǎng)壓。
ONDTsE-5700/25-U2型變壓器安裝在電力機車中間的高壓室,由一個電源繞組(額定功率為6583 kV·A,電壓為25 kV)、兩組牽引繞組(每組三個部分,額定電流為1970 A,電壓為1260 V)、輔助繞組(電壓為405 V和225 V,額定電流為600 A)、用于驅(qū)動牽引電機的繞組(額定電流為650 A,電壓為270 V)和加熱繞組(功率為1200 kV·A,電壓為3147 V)組成。變壓器采用強制油冷卻重量為9800 kg。
VIP-5600UKhL2型晶閘管整流—逆變轉(zhuǎn)換器用于將變壓器牽引繞組提供的交流50 Hz電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓,輸送給NB-514型牽引電動機(或者是NB-520V型牽引電動機),并在牽引模式下平穩(wěn)調(diào)節(jié)牽引電機的供電電壓,以及在再生制動模式下將直流電壓轉(zhuǎn)換為50 Hz單相交流電壓。機車配備有2個變流器,每個變流器連接到每組變壓器牽引繞組,并為3個并聯(lián)的牽引電動機提供動力。每個轉(zhuǎn)換器由1個電源單元,1個電源單元和1個診斷單元組成,并由BUVIP-030單元控制。

牽引電動機設(shè)計
VL65型機車使用6臺NB-514型牽引電動機,每臺轉(zhuǎn)向架2個牽引電動機。NB-514型牽引電動機是一種采用連續(xù)勵磁和獨立的強制通風(fēng)系統(tǒng)的六極補償脈動的直流電動機,冷卻空氣從牽引電動機冷卻風(fēng)扇進(jìn)入牽引電動機,并通過電動機外罩的槽孔離開。
牽引電動機的重量為4288 kg,輸入電壓為1000 V。在小時模式下,其輸出功率為850 kW,電流為905 A,轉(zhuǎn)速為905 r/min,效率為94.1%;而在持續(xù)模式下,其輸出功率為795 kW,電流為843 A,轉(zhuǎn)速為925 r/min,效率為94.3%。

而EP1型機車,則使用6臺NB-520V型牽引電動機,每臺轉(zhuǎn)向架兩個牽引電動機。NB-520V型牽引電動機是一種采用順序勵磁和獨立的強制通風(fēng)系統(tǒng)的六極補償脈動的直流電動機,冷卻空氣從牽引電動機冷卻風(fēng)扇進(jìn)入牽引電動機,并通過電動機外罩的槽孔離開。
牽引電動機的重量為3500 kg,輸入電壓為1000 V,最大轉(zhuǎn)速為2020 r/min。在小時模式下,其輸出功率為800 kW,電流為845 A,轉(zhuǎn)速為1030 r/min,效率為94.5%;而在持續(xù)模式下,其輸出功率為750 kW,電流為795 A,轉(zhuǎn)速為1050 r/min,效率為94.6%。
輔助電氣設(shè)備設(shè)計
VL65型機車使用NVA-55型三相異步電動機驅(qū)動輔助設(shè)備(變壓器冷卻風(fēng)扇,壓縮機和油泵等),且輔助電路使用電容器作為電源。
EP1型機車使用NVA-22型和NVA-55型三相異步電動機驅(qū)動輔助設(shè)備。與VL65型機車和早期電力機車不同的是,EP1型機車的輔助電路通過輔助繞組或PChF-136輔助變換裝置作為電源,可以在機車所需的冷卻空氣量減少的同時,降低電機風(fēng)扇運行速度。

微機系統(tǒng)
EP1型機車的MSUD微機系統(tǒng)微機控制和診斷系統(tǒng),提供對主要設(shè)備和一些繼電器的控制,控制為牽引電機供電的整流-逆變轉(zhuǎn)換器,并為司機提供“自動調(diào)節(jié)”(半自動模式)、“手動調(diào)節(jié)”(緊急控制模式)、“自動駕駛”(自動列車運行模式)和“參考駕駛”(使用“自動調(diào)節(jié)”和部分“自動駕駛”功能的控制模式)四種模式。
技術(shù)數(shù)據(jù)表

俄語小知識
Автоматическая Система Управления Безопасности:自動安全控制系統(tǒng),縮寫ASUB
Микропроцессорной Системы Управления и Диагностики:微機控制和診斷系統(tǒng),縮寫MSUD
Система Автоматического Управления Торможением поездов:列車自動制動控制系統(tǒng),縮寫SAUT
注釋
⑴俄語:Тбилисский электровозостроительный завод。
⑵俄語:Новочеркасский электровозостроительный завод。
⑶俄語:Улан-Удэнский локомотивовагоноремонтный завод。
⑷俄語:Новосибирский электровозоремонтный завод。
⑸俄語:Ярославский электровозоремонтный завод имени Б. П. Бещева。
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參考文獻(xiàn)
《Электровозы серии ВЛ60 и их разновидности》,V.A.Rakov 著,《Локомотивы отечественных железных дорог 1956-1975》,第69頁~第89頁
《Электровоз ВЛ60П-001》,V.A.Rakov 著,《Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976-1985》,第194頁~第197頁
《Грузовые двенадцатиосные электровозы ВЛ85》,V.A.Rakov 著,《Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976-1985》,第25頁~第28頁
《Электровозы ВЛ65, ЭП1 и их разновидности》,Ye.R.Abramov 著,《Электроподвижной состав отечественных железных дорог》,第230頁~第237頁
《ЭП1型電力機車(上)》,A.A.Potanin 著,宋家鑫 譯,《國外鐵道機車與動車》2018年01期,第4頁~第11頁
《ЭП1型電力機車(下)》,A.A.Potanin 著,宋家鑫 譯,《國外鐵道機車與動車》2018年04期,第5頁~第12頁、第30頁
參考鏈接
https://trainpix.org/list.php?mid=28
https://trainpix.org/list.php?mid=29
https://trainpix.org/list.php?mid=30
完稿時間:2021年12月23日
A0級發(fā)表時間:2021年12月25日
