1 декабря 2014

Самый мощный в мире электровоз 4ЭС5К

В августе 2014 года на новочеркасском электровозостроительном заводе (НЭВЗ) изготовлен самый мощный в мине электровоз 4ЭС5К «Ермак» с повышенными тяговыми свойствами, который в декабре был передан заказчику – «РЖД», в депо «Смоляниново» Дальневосточной железной дороги. Предполагается, что «Ермак» поможет в модернизации Байкало-Амурской магистрали и позволит внести весомый вклад в подъем экономики территорий опережающего развития.

До появления 4ЭС5К тяжеловесные поезда тянули только объединенные локомотивы по системе многих единиц тяги СМЕ — например 2 х 2ЭС5К с применением распределенной по составу тяги с использованием систем управления локомотивом по радиоканалу (РУТП) и систем управления торможением (СУТП). В настоящее время в ТЧЭ Смоляниново, Хабаровск-2, Амурское эксплуатируется 51 система электровозов 2 х 2ЭС5К. Однако критическая норма массы поезда для электровозов 2 х 2ЭС5К на участке Смоляниново — Находка установлена в пределе 6300 тонн.

Богатырская сила

Повышение тяговых свойств «Ермака» достигнуто за счет внедрения новых решений. Так, нагрузка на ось доведена до оптимальной 245 кН (25 тс). Она позволяет повысить расчетную силу тяги электровозов, не приводит к увеличению износа рельсов и снижению надежности механической

части локомотивов. Применена система поосного регулирования с индивидуальными выпрямительно- инверторными устройствами (ВИУ-4000–2М). Совместно с гибкой адаптивной системой противобоксовочной защиты она обеспечивает реализацию максимального коэффициента сцепления каждой тяговой оси и оптимальное распределение тяговых нагрузок между ними. В результате увеличивается сила тяги электровоза, это позволяет во многих случаях исключить необходимость подсыпки песка даже при неблагоприятных климатических условиях и загрязненных рельсах. Также использована система независимого возбуждения (НВ) тяговых двигателей в режиме тяги, реализуемая в диапазоне скоростей 0–50 км/ч. В наиболее тяжелых режимах работы локомотива — при трогании, разгоне и работе на участках с подъемами — осуществляется работа по схеме с НВ; на равнинных участках при высоких скоростях работа выполняется при последовательном возбуждении (ПВ). Еще одна новация — это энергооптимальное ведение поезда за счет гибкого формирования тяговой единицы нужной мощности исходя из условий полигона ОАО «РЖД» с количеством тяговых осей от 4 до 16 с кратностью 4. Применение выпрямительноинверторного устройства ВИУ-4000–2М, которое в отличие от ВИП-4000М использовалось на электровозах 2(3)ЭС5К, состоит из двух (вместо одного) независимых каналов плавного индивидуального регулирования питания двух тяговых двигателей в режиме тяги и для преобразования в режиме рекуперативного торможения. Преобразователь выполнен в тех же габаритах, что и серийный, но с применением тиристоров более высокого класса. Расширены функции диагностики ВИУ-4000–2М в сравнениис ВИП-4000М. Блок диагностики контролирует работу двух каналов и принципиально отличается от аналогичного блока ВИУ-4000М наличием канала связи с микропроцессорной системой управления МСУД-015. Микропроцессорная система управления с расширенной диагностикой оборудования МСУД-015 предназначена для управления тяговым приводом и аппаратами цепей управления, поосного регулирования тяговыми электродвигателями (ТЭД), в том числе в режиме тяги с независимым возбуждением ТЭД, и диагностирования основных систем электровоза для защиты электровоза.

Система управления может информировать машиниста о его неправильных действиях либо о необходимых действиях для обеспечения должного функционирования систем электровоза. Кроме того, МСУД-015 учитывает данные о состоянии бортового оборудования электровоза. Система может оперативно передавать информацию (через блок БРПД-003 по сетям стандарта GSM в режиме реального времени) на серверы завода и локомотивного депо о состоянии основного оборудования электровоза, об управляющих действиях машиниста и местоположении локомотива (определение координат с помощью системы ГЛОНАСС) при возникновении нештатных ситуаций. На основании вышеуказанной информации локомовоза (ТО2) при величении межремонтного пробега с 72 до 240 часов. Использование новых подшипников позволяет исключить расходование дорогостоящего осевого масла для заправки, долива и сезонной смены, как это происходит при эксплуатации моторно-осевых подшипников скольжения. Новые блоки позволяют уменьшить эксплуатационные расходы на обслуживание и ремонты МОП за счет снижения трудоемкости (уменьшается из-за исключения в ремонтах подшипников таких операций, как заливка, расточка вкладышей и т. д.). Также снижаются затраты электроэнергии на тягу при уменьшении момента трения в подшипниковых узлах и повышении КПД электровоза и повышается надежность и срок службы тягового двигателя, тяговой зубчатой передачи, увеличивается ресурс оси колесной пары. Для повышения надежности и безотказности работы электровоза, а также выявления недопустимых режимов работы наиболее ответственные устройства электрооборудования оснащены датчиками контроля теплового состояния. К ним относятся: тяговый трансформатор, сглаживающий реактор, выпрямительно-инверторный преобразователь, тяговый двигатель. Информация о тепловом состоянии оборудования выводится на дисплей на пульте машиниста. Электровозы 4ЭС5К можно эксплуатировать с поездами повышенного веса и длины. Важнейшим показателем при вождении поезда повышенной массы и длины, влияющим на безопасность, является динамика грузового состава в целом, особенно в процессе торможения. Для распределенного управления тормозами тяжеловесных длиносоставных грузовых поездов электровоз 4ЭС5К оборудован системой РУТП.395. Эта система используется для синхронного или асинхронного управления автоматическими тормозами при вождении грузовых поездов повышенного веса и длины с одним или несколькими локомотивами. Оборудование расположено на головных секциях электровоза и работает совместно с краном машиниста 395М и блоком хвостового вагона типа 034, устанавливаемыми на автосцепке между вагонами и на последнем вагоне грузового поезда. Оборудование электровоза системой РУТП позволит водить поезда массой 9000 тонн и длиной более 100 вагонов.

Смотреть все публикации

Отправить заявку

Оставьте свой номер телефона или e-mail,
и мы свяжемся с Вами.