2ЭС5

2ЭС5
«Скиф»
Электровоз 2ЭС5-001 на кольце ВНИИЖТа
Производство
Страна постройки	Россия
Завод	НЭВЗ
Производитель	Трансмашхолдинг
Годы постройки	2012, 2014, 2015
Всего построено	5
Нумерация	001—005
Технические данные
Род службы	Магистральный грузовой
Тип токосъёма	верхний (полупантограф)
Род тока и напряжение в контактной сети	~ 25 кВ 50 Гц
Осевая формула	2 × 20-20
Полный служебный вес	2 × 100 т.
Нагрузка от движущих осей на рельсы	245 кН (25 тс)
Длина локомотива	35 000 мм (2 × 17 500 мм)
Ширина	3100 мм
Диаметр колёс	1250 мм
Ширина колеи	1520 мм
Система регулирования	асинхронный IGBT-привод (частотное регулирование)
Тип ТЭД	асинхронный c короткозамкнутым ротором
Сила тяги при трогании с места	833 кН
Часовая мощность ТЭД	8800 кВт
Сила тяги часового режима	690 кН
Скорость часового режима	45 км/ч
Длительная мощность ТЭД	8400 кВт
Сила тяги длительного режима	536 кН
Скорость длительного режима	50 км/ч
Сила тяги при максимальной скорости	247 кН
Конструкционная скорость	120 км/ч
Электрическое торможение	рекуперативное
Мощность рекуперативного торможения	7600 кВт
Тормозное усилие	500 кН
Эксплуатация
Страна	Россия
Оператор	РЖД
Дорога	Северо-Кавказская ж.д., депо Тимашевская
Период	—
Медиафайлы на Викискладе

2ЭС5 «Скиф» — магистральный грузовой электровоз переменного тока пятого поколения, разрабатываемый совместно ЗАО «Трансмашхолдинг» и французской компанией Alstom для ОАО «Российские железные дороги». Локомотив создан как один из элементов нового семейства российских электровозов, построенных по принципу единой базовой платформы. Унификация узлов и элементов с головным проектом — двухсистемным пассажирским электровозом ЭП20 запланирована на уровне 75 %. Всего было выпущено пять электровозов, все они по состоянию на 2018 год эксплуатируются на Северо-Кавказской железной дороге.

История создания и эксплуатации

Проектирование

Для разработки локомотива компании Трансмашхолдинг и Alstom создали совместный инжиниринговый центр (обозначенный как ТРТранс)^[1]. Меморандум о создании электровоза 2ЭС5 подписан производителями и ОАО «РЖД» 21 сентября 2010 года. В апреле 2011 года создан макетный образец. Производство должно быть развёрнуто на Новочеркасском электровозостроительном заводе^[2] (по согласованию с ОАО «Российские железные дороги» электровоз 2ЭС5 получил название «Скиф»).

Производство

Данные по выпуску электровозов 2ЭС5 по годам приведены в таблице:

ЭС5С

В 2015 году на базе электровозов 2ЭС5 была начата разработка проекта электровозов 2ЭС5С, которые должны были отличаться от базовой модели применением отечественного преобразующего и тягового электрооборудования вместо более дорогостоящего импортного при сохранении механической части и всех технических характеристик^[3][4]. Однако впоследствии в целях удешевления производства проект был кардинально переработан, и за основу конструкции для 2ЭС5С вместо более современного «Скифа» был взят кузов и тележки электровоза 2ЭС5К «Ермак». Соответственно применены производимые в России ТЭД, тяговый преобразователь, тяговый трансформатор, вспомогательный привод, компрессорное оборудование и оборудование системы управления. По такому (новому) проекту производство 2ЭС5С было начато в 2017 году; в июне 2018 года проведена презентация опытного образца (2ЭС5С-001)^[5][6]. В январе 2019 года 2ЭС5С закончил прохождение испытательного 5000-км пробега, а в феврале 2019 г. НЭВЗ выпустил трёхсекционную версию 3ЭС5С.

Испытания и эксплуатация

В июле 2014 года электровоз получил сертификат соответствия нормам безопасности^[1].

Весной 2018 года проводились специальные испытания электровоза в области преодоления затяжных подъёмов. Тесты проводились на южном ходу Горьковской железной дороги, главным образом на двух самых проблемных участках: пересечение Уральского хребта, а также перегон Свияжск — Тюрлема с подъёмом на высокий правый берег Волги. Здесь для тяги тяжеловесных поездов используются локомотивы серии ВЛ80 в составе трёх секций, а на последнем из этих участков для таких составов приходится задействовать локомотивы-толкачи (что приводит к непроизводительным потерям в сфере производительности локомотива и расхода энергии). Параллельно с электровозом 2ЭС5 здесь же испытывался ещё один локомотив — электровоз 2ЭС7^[7].

Оба локомотива без проблем прошли Уральский хребет, также показав высокую надёжность. Однако перегон Свияжск — Тюрлема в полном объёме смог взять только 2ЭС5 (для прохода 2ЭС7 с составом массой 8300 т пришлось применить локомотив-толкач). При этом 2ЭС5 смог преодолеть этот перегон даже с составом массой 9090 т. Самый сложный подъём состав начал проходить со скоростью 57 км/ч и закончил при 15 км/ч. При подходе к станции Тюрлема скорость возросла до 41 км/ч. Немалую роль здесь сыграли асинхронные ТЭД, для которых не критичны сверхнизкие скорости, а также противоюзовая система^[7].

Тем не менее электровоз 2ЭС5 на время проведения испытаний считается экспериментальным, и конкретных планов его поставок пока нет^[7].

Все электровозы модели 2ЭС5 приписаны к ТЧЭ-11 Тимашевская Северо-Кавказской железной дороги.

Конструкция

Особенностью электровозов нового поколения 2ЭС5 является наличие в их составе системы управления, обеспечивающей не только расширенную диагностику бортовых систем и аппаратов, но и оперативную передачу диагностической информации с борта локомотива в депо по каналам цифровой радиосвязи и GPRS. Кроме того, принципиально новым является применение системы автоведения грузового поезда с использованием средств спутниковой навигации ГЛОНАСС и GPS для обеспечения безопасных и энергорациональных режимов движения поездов.

Предусмотрена возможность соединения по цепям управления двух электровозов (2ЭС5+2ЭС5) или трёх секций и синхронного управления ими из головной секции по системе многих единиц, предусмотрена работа электровоза в голове, середине и конце состава.

Предусмотрена возможность соединения силовых цепей 25 кВ на крыше электровоза при работе электровоза в составе трёх секций.

Компоновка оборудования в кузове электровоза выполнена с центральным проходом по кузову и между кабинами.

Конструкцией электровоза, его электрической схемой, предусмотрена возможность управления электровозом машинистом без помощника («в одно лицо»).

Срок службы электровоза — не менее 40 лет.

Расчётный (средний за срок службы) среднегодовой пробег электровоза 225 тыс. км.

Силовые преобразователи, выполненные на ключах IGBT, обеспечивают возможность эффективно управлять частотой и амплитудой трёхфазного напряжения, подаваемого на тяговые шестиполюсные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. В режиме рекуперативного торможения электронная система управления снижает базовую частоту трёхфазного инвертора до значений меньших частоты ротора, соответствующей скорости движения, и энергия отдаётся в контактную сеть.

Мощность, количество и схема соединений статических вспомогательных преобразователей обеспечивают сохранение работоспособности всех тяговых двигателей электровоза в случае выхода из строя одного из каналов вспомогательного преобразователя.

Электровоз оборудован системой защиты колёсных пар от юза с поосным растормаживанием в случае появления юза при торможении фрикционным тормозом.

Конструкцией преобразователя обеспечено резервирование питания вспомогательных машин. Диагностика устройств электрооборудования обеспечивает следующие функции:

• выявление недопустимых режимов работы электрооборудования;
• регистрацию недопустимых и опасных событий и сохранение параметров электрических процессов в энергонезависимой памяти для возможности дальнейшего анализа аварийных ситуаций ремонтным персоналом и определения причин их возникновения;
• передачу информации в систему управления электровозом.

Наиболее важные устройства имеют датчики для контроля состояния или встроенную систему диагностики:

• тяговый и вспомогательный преобразователи;
• тяговый трансформатор;
• токоприёмник;
• главный выключатель;
• отдельные коммутационные аппараты;
• аккумуляторы и устройства заряда.

В течение всего срока службы средствами бортовых систем обеспечивается автоматическое измерение и учёт фактического пробега электровоза и наработки основного оборудования от начала эксплуатации, а также надёжное сохранение измерений в энергонезависимой памяти локомотива.

Электровоз 2ЭС5 оборудован системой управления электровозом по радиоканалу при подталкивании состава на крутых подъёмах и системой автоматизированного управления по радиоканалу двумя и более электровозами при вождении нескольких соединённых поездов с распределённой тягой.

Машинисту предоставлена возможность видеонаблюдения из кабины за оборудованием, неисправное, или предаварийное состояние которого может быть выявлено визуально.

Машинисту на дисплее, установленном в кабине, предоставляется полная информация о характере неисправности, с рекомендациями о порядке действий и о накладываемых эксплуатационных и функциональных ограничениях.

Система управления осуществляет постоянный мониторинг работоспособности оборудования электровоза и предупреждает появление опасных ситуаций (возможный перегрев оборудования, некорректные переключения, отключение приборов безопасности и т. п.).

Принципиально новыми в конструкции электровоза 2ЭС5 являются следующие технические решения:

• бесконтактный контроллер машиниста;
• кран машиниста с дистанционным управлением;
• кран вспомогательного прямодействующего тормоза с дистанционным управлением;
• безмасляная компрессорная установка;
• механическая система блокирования высоковольтного оборудования;
• блок питания низковольтных цепей управления;
• комплексная система обеспечения безопасности движения электровоза — «безопасный локомотивный объединённый комплекс»;
• безбандажные цельнокатаные колёса;
• гладкостенная наружная конструкция кузова;
• применение герметичных твёрдотельных реле в качестве коммутационной низковольтной аппаратуры;
• применение светодиодных ламп в устройствах освещения электровоза;
• применение технологии Ethernet для передачи данных диагностики.
• применение технологии MVB для передачи данных тягового и вспомогательного оборудования

Основные технические решения

• Тележка двухосная, тяговая передача 1-го класса
• Тяговый привод с асинхронными тяговыми двигателями с индивидуальными инверторами напряжения (поосное регулирование)
• Микропроцессорная система управления и диагностики
• Безмасляные поршневые компрессоры с устройствами осушки и очистки воздуха
• Система вентиляции — рассредоточенная с регулированием производительности
• Модульная кабина управления с климат-контролем, соответствующая всем современным санитарным, эргономическим нормам и нормам безопасности
• Энергопоглощающие агрегаты, обеспечивающие безопасность локомотивной бригады при соударениях
• Компоновка оборудования в кузове с центральным проходом вдоль оси электровоза

Примечания

Ссылки

• Список подвижного состава 2ЭС5. (фотогалерея и данные приписки)  (неопр.). RailGallery. Дата обращения: 2 марта 2022. Архивировано 2 марта 2022 года.
• Список подвижного состава 2ЭС5. (фотогалерея и данные приписки)  (неопр.). TrainPix. Дата обращения: 16 августа 2021.
• Магистральный грузовой электровоз переменного тока 2ЭС5 Архивная копия от 16 апреля 2013 на Wayback Machine на сайте Новочеркасского электровозостроительного завода
• Электровоз 2ЭС5 на сайте компании «Трансмашхолдинг»
•  «В Ростовской области испытывают новый электровоз» на канале ГТРК Дон-ТР

Эта страница в последний раз была отредактирована 25 августа 2022 в 21:21.