ВЛ80

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
(перенаправлено с «Н8О»)
ВЛ80 (Н81)
Электровоз ВЛ80С-197 на станции ВладимирЭлектровоз ВЛ80С-197 на станции Владимир
Производство
Страна постройки  СССР
 Россия
Заводы Новочеркасский электровозостроительный завод
Годы постройки 19611995
Всего построено 5140
ВЛ80: 9
ВЛ80К: 695
ВЛ80Т: 1317
ВЛ80В: 3
ВЛ80Р: 373
ВЛ80С: 2746
Технические данные
Род тока и напряжение в контактной сети переменный, 25-27 кВ 50 Гц
Осевая формула 2(2O-2O)
Часовая мощность ТЭД 8 ×(610-800) кВт
(в зависимости от модификации)
Скорость часового режима 47,8-58,7 км/ч
(в зависимости от модификации)
Длительная мощность ТЭД 8 × (695-720) кВт
(в зависимости от модификации)
Скорость длительного режима 50,1-56 км/ч
(в зависимости от модификации)
Конструкционная скорость 110 км/ч
Эксплуатация
Страны  СССР
после 1991 года:
 Россия
 Белоруссия
 Украина
 Казахстан
 Узбекистан
Дороги Южно-Уральская, Северная, Западно-Сибирская, Приволжская, Горьковская, Юго-Восточная, Северо-Кавказская, Московская, Красноярская, Восточно-Сибирская, Одесская, Юго-Западная, Львовская, Донецкая, Узбекистанская, Белорусская, Казахстанская

ВЛ80 (Владимир Ленин; 8-осный, однофазный) — серия грузовых магистральных двухсекционных электровозов переменного тока 25 кВ с осевой формулой 2(20−20).

Электровоз разрабатывался под первоначальным рабочим обозначением — Н81 (новочеркасский 81-я модель). Параллельно с Н81 были выпущены три электровоза Н8О (новочеркасский, восьмиосный, однофазный), позже обозначенные ВЛ80В, формально относящиеся к серии ВЛ80, но имеющие существенные отличия оборудования. Первые электровозы ВЛ80 оснащались ртутными дуговыми выпрямителями; позже все они были переоборудованы под кремниевые выпрямители и стали называться ВЛ80К.

Электровозы ВЛ80 всех индексов строились Новочеркасским электровозостроительным заводом (НЭВЗ) по проектам, разработанным ВЭлНИИ в период с 1961 по 1995 год. Механическую часть, тяговые двигатели, вспомогательные электромашины завод изготавливал сам. Некоторые важные комплектующие, такие как тяговый трансформатор и главный выключатель, завод-изготовитель получал от других заводов-поставщиков.

С середины 1960-х годов ВЛ80 стал основным грузовым локомотивом на линиях переменного тока железных дорог СССР. Самая массовая серия в модельном ряду НЭВЗ из локомотивов переменного тока.

История проектирования

В середине 1950-х годов, когда на Новочеркасском заводе только началось проектирование нового шестиосного электровоза переменного тока Н6О, конструкторы уже понимали, что достаточно скоро железнодорожному транспорту потребуются более сильные восьмиосные электровозы. Для лучшего вписывания в кривые, новый электровоз, как и Н8, было решено сделать двухсекционным, а в середине 1958 года конструкторское бюро разработало эскизный проект электровоза с силой тяги в часовом режиме 40 000 кгс. Локомотив состоял из двух одинаковых секций, каждая из которых опиралась на две несочленённые двухосные тележки, а сцепные приборы размещались на рамах кузовов секций. Тележки должны были быть с роликовыми поводковыми буксами бесчелюстного типа, аналогично Н6О. Двигатели имели опорно-осевое подвешивание, а вращающий момент от них передавался через двустороннюю жёсткую косозубую передачу; нажатие тормозных колодок — двустороннее. Также на стадии эскизного проектирования конструкторы проработали пять вариантов экипажной части, сделав предпочтение в пользу упругого шкворня.

В отличие от Н6О, чьи двигатели НБ-410 и НБ-412 были выполнены на номинальное напряжение 1500 В, у нового электровоза двигатели должны были быть выполнены на меньшее напряжение — 750, либо 950 В. В первом случае снижалась толщина изоляции, благодаря чему проводники в обмотках двигателя более полно заполняли пазы, однако во втором случае для передачи той же мощности требовался ток меньшей величины, благодаря чему уменьшалось сечение проводов, а значит и уменьшался вес аппаратуры в целом, поэтому конструкторы выбрали этот вариант. Относительно системы регулирования, завод высказывался за регулирование по низковольтной стороне трансформатора, аналогично НО и Н6О, так как у системы регулирования по высоковольтной стороне снижались энергетические показатели электровоза в целом.

Проект рассматривался Научно-техническим советом Министерства путей сообщения СССР , который выдал рекомендации повысить силу тяги часового режима одной колёсной пары не менее, чем на 10 % (от 5500 кгс), применить высоковольтное регулирование напряжения, а кабины управления разместить по обоим концам каждой секции, чтобы была возможность эксплуатировать секции отдельно друг от друга, как четырёхосный электровоз. К концу 1958 года был готов технический проект, согласно которому новый электровоз должен был иметь мощность часового режима до 6200 кВт (8×775 кВт) и развивать в этом режиме силу тяги до 44 000 кгс. Из-за весовых ограничений по нагрузке на рельсы, вариант с двухкабинными секциями был отклонён, а расчётный вес локомотива должен был составлять 184 т.

Новые электровозы имели кузова сварной конструкции с широким применением гнутых профилей, а рамы охватывали тележки, что однако затрудняло доступ к последним. Рамы тележек имели литой шкворенвой брус, сваренные из четырёх листов боковины коробчатого сечения и трубчатые концевые крепления. Как и на электровозах Н6О и Ф, буксы связывались с рамой тележки поводками с резино-металлическими блоками, но связь тележки с рамой кузова осуществлялась через шкворень (на Н6О и Ф — через опоры маятникового типа), который имел возможность поперечного перемещения в раме кузова. Вертикальные нагрузки от кузова на раму тележки передавались через пружинные боковые опоры, от рамы тележки на буксу — через цилиндрические пружины, аналогично Н6О; на Н8О-003 внутри каждой надбуксовой пружины была добавлена ещё одна, при этом прогиб буксового подвешивания повысился с 46 до 48 мм. В связи кузова с тележкой применили гидравлические гасители колебаний, в буксовом рессорном подвешивании — фрикционные. Для снижения воздействия экипажной части на путь, между обеими тележками каждой секции было применено сочленение с упругим элементом, которое служило для передачи только поперечных горизонтальных усилий.

Для более полного использования сцепного веса, на новом электровозе применили противоразгрузочные устройства, выполненные в виде пневматических домкратов, установленных между рамой кузова и концевыми брусьями тележек со стороны крайних колёсных секций и имеющих ручное управление. Также на тележках были установлены по два тормозных цилиндра, которые через рычажную передачу обеспечивали двустороннее прижимание тормозных колодок к колёсам. Тяговые электродвигатели имели опорно-осевое подвешивание, опираясь на шкворенвые балки с помощью подвески с резиновыми элементами, а крутящий момент от двигателя на колёсную пару передавался через двустороннюю жёсткую косозубую передачу с передаточным числом 4,4 (88:20).

На каждой секции был установлен тяговый трансформатор ОЦРН-7300/25 мощностью 4940 кВ•А, имеющий магнитную систему стержневого типа и масляную систему охлаждения с принудительной циркуляцией, а общий вес трансформатора с маслом составлял 10 455 кг. На Н8О впервые среди магистральных электровозов переменного тока советской постройки было применено регулирование напряжение по стороне высокого напряжения, что ранее применялось только на импортных электровозах серий К и Ф, а на несколько месяцев позже будет построен и Н62 с аналогичной схемой регулирования. Для этого тяговый трансформатор имел регулировочную обмотку автотрансформатора с выводами, благодаря чему с помощью установленного на торцевой стенке трансформатора высоковольтного переключателя ступеней можно было регулировать под нагрузкой напряжение на первичной тяговой обмотке от 0 до 25 000 В. При номинальном напряжении на первичной силовой обмотке 25 000 В, напряжение холостого хода на выводах вторичной обмотки составляло 2×1255 В. Также на одном стержне с регулировочной обмоткой находилась вспомогательная обмотка мощностью 310 кВ•А с выводами на напряжение 238, 411 и 606 В.

Для питания тяговых электродвигателей была применена двухполупериодная схема выпрямления с нулевым выводом, каждый электродвигатель имел отдельную выпрямительную установку, состоящую из двух игнитронов ИВС-500/2, рассчитанную на продолжительный ток 800 А, часовой ток 1000 А, ток 10-минутной перегрузки 1400 А и максимальное рабочее напряжение 4000 В; для сглаживания пульсаций тока в цепи каждого двигателя стоял сглаживающий реактор, а обмотки возбуждения шунтировались резисторами, в результате чего максимальное возбуждение двигателей составляло 88 %. Системы охлаждения и зажигания игнитронов были аналогичны системам на электровозах НО, Н6О и Ф. Зато если на Н6О и Н62 были применены тяговые электродвигатели НБ-412М на напряжение 1450 В и весом 5000 кг, для Н8О был создан новый тяговый электродвигатель НБ-413 на напряжение 900 В и весом 4250 кг, при этом часовая/продолжительная мощность возросла с 690/550 до 775/695 кВт. В качестве двигателей компрессоров, основных насосов и вентиляторов были применены трёхфазные машины на 380 В, для питания которых на каждой секции стоял фазорасщепитель, который также приводил во вращение генераторы цепей управления напряжением 50 В. Ряд вспомогательных машин и контакторов были заимствованы с Н6О.

Электровоз имел 33 пусковые ступени, из которых 32 являлись ходовыми (на них допускалась продолжительная работа), при этом система управления предусматривала возможность для автоматического набора и выключения ступеней. На каждой из ходовых ступеней двигатели также дополнительно могли работать на одной из трёх ступеней ослабления магнитного поля — 71, 58 и 50 %. Конструкционная скорость Н8О составляла 110 км/ч.

Испытания

Н8О-002 на заводе

В ходе испытаний новый электровоз в часовом режиме развивал силу тяги 44 100 кгс при скорости 50,3 км/ч, однако вес его составлял 190,6 т, то есть гораздо выше проектных 184 т. Далее первый электровоз серии поступил на Закавказскую железную дорогу, где в ноябре—декабре 1961 года совместно с электровозом ЧС3-037 под наблюдением ВНИИЖТа проходил динамические испытания на участке ХашуриАхалдаба. Испытания показали, что при скорости выше 70 км/ч из-за недостаточного демпфирования колебаний электровоз начинал вилять, в связи с чем на рельсах типа Р50 максимальная скорость Н8О была определена как 95 км/ч. Осенью 1961 года Всесоюзный научно-исследовательский тепловозный институт на участке ГолутвинКарасёво Московской железной дороги провёл испытания Н8О-003 с изменённым рессорным подвешиванием, по результатам которых подтвердил вывод ВНИИЖТа, что максимальная скорость электровоза не может превышать 95 км/ч. Для решения этой проблемы была проделана огромная работа, в том числе проверены 53 варианта изменений экипажной части, на основании чего сделали следующие выводы:

  • снять сочленение тележек из-за недостаточной эффективности;
  • на скользящих опорах тележек стальные накладки из-за наличия задиров заменить накладками из другого материала;
  • фрикционные гасители колебаний в буксовом подвешивании заменить на гидравлические;
  • на каждую тележку поставить два фрикционных гасителя колебаний, которые бы связывали в поперечном направлении концевые балки тележек с рамой кузова;
  • перейти на четырёхточечную систему опоры кузова на тележку.

Все три электровоза были отправлены на Северо-Кавказскую железную дорогу в депо Батайска для экспериментальной эксплуатации. Однако на них часто наблюдались неисправности переключателей ступеней, в том числе возникали нарушения в их параллельной работе на двух секциях, чем только усилили мнения специалистов НЭВЗ о бесперспективности высоковольтного регулирования; также повреждались мотор-компрессоры КЭ-3. В результате пробег у Н8О (ВЛ80В) был небольшой, а в 1969 году все три машины были исключены из инвентарного парка МПС.

В 1962 году НЭВЗ выпустил первые два электровоза серии Н81 (с 1963 — ВЛ80), которые отличались от Н8О конструкцией кузова (была сделана однотипной с Н6О), применением новых тяговых двигателей НБ-414, новой тяговой передачи, а также низковольтной системой регулирования напряжения. С 1963 года завод перешёл на их серийное производство.

Постройка

В сентябре 1961 года был построен первый в Советском Союзе восьмиосный электровоз переменного тока, которому присвоили обозначение Н8О-001 (Новочеркасский 8-осный Однофазного тока 001), а к концу года были построены ещё два — Н8О-002 и Н8О-003. Как и в случае с Н6О, букву «О» в обозначении стали воспринимать как цифру «0», поэтому электровозы стали называть Н80 («Эн восемьдесят»).

В 1963 году электровозы получили обозначение серии ВЛ80В — ВЛ80 с высоковольтным регулированием (не путать с ВЛ80Ввентильными ТЭД) 1970 и 1975 годов постройки), хотя конструктивно они с ВЛ80 почти ничего общего не имеют.

Общая информация

Конструкция

Каждый электровоз ВЛ80 с завода выходил составленным из двух секций, но схема электровозов ВЛ80С предусматривает синхронную работу по системе многих единиц в составе трёх или четырёх секций, а некоторых модернизированных ВЛ80Р — в составе трёх секций. Механическая часть секции ВЛ80 — две одинаковые двухосные тележки. Рамы тележек сварные, поводковые буксы на роликоподшипниках с сайлентблоками (резинометаллическими шарнирами). Тяговые и тормозные усилия передаются от тележек к кузову через шкворни. Тяговые электродвигатели — синхронные, коллекторные, постоянного тока. Тяговый привод — опорно-осевой, с двухсторонней тяговой передачей. Редукторы тяговой передачи — цилиндрические, косозубые с жёстким венцом ведомого зубчатого колеса. Диаметр колёсных пар при новых бандажах по паспорту — 1250 мм, фактически — 1280—1290 мм.

Компоновка ВЛ80К малого номера
Вид из межсекционного перехода на МВ-2, ВЛ80К
Дизайн-проект кабины электровоза ВЛ80

На каждой секции установлено следующее основное оборудование:

  • пантограф для токосъёма с контактной сети, расположенный над кабиной машиниста, и главный выключатель (ГВ) ВОВ-25М;
  • тяговый трансформатор с масляным мотор-насосом (МН), две выпрямительные установки ВУК той или иной модификации и главный контроллер ЭКГ-8Ж, на электровозе ВЛ80Р ВУК и ЭКГ заменены двумя преобразователями ВИП-2200);
  • фазорасщепитель (ФР) НБ-455А, вырабатывающий третью фазу (первой и второй фазами становятся выводы обмотки собственных нужд) для питания асинхронных двигателей остальных вспомогательных машин;
  • 4 центробежных мотор-вентилятора (МВ) для охлаждения оборудования и наддува кузова, среди которых — два МВ для охлаждения ТЭД, по одному на тележку, два МВ охлаждения остального оборудования;
  • мотор-компрессор (МК) КТ-6Эл для обеспечения воздухом тормозов на локомотиве и в поезде, силовых электроаппаратов, блокировок высоковольтной камеры, подачи звуковых сигналов свистком (тихий) и тифоном (громкий), работы пневмопривода стеклоочистителей.

Трансформатор имеет тяговую обмотку и обмотку собственных нужд (ОСН) с напряжением холостого хода 399 В (напряжение с номинальной нагрузкой — 380 В), служащую для питания вспомогательных машин и цепей управления. Для стабилизации напряжения на вспомогательных двигателях при значительных колебаниях напряжения в контактной сети (ниже 19 кВ и выше 29 кВ) предусмотрены две отпайки ОСН с напряжением 210 и 630 В, переключаются они вручную на трансформаторе. Напряжение на тяговых двигателях регулируется оперативно в процессе управления электровозом.

Цепи управления питаются напряжением 50 В от ТРПШ — трансформатора, регулируемого подмагничиванием шунтов, через диодный выпрямитель. Для сглаживания пульсаций после выпрямителя установлены два дросселя, Д1 и Д3.

Управление

Скорость движения электровоза регулируется изменением напряжения, подводимого к тяговым двигателям (ТЭД). На всех разновидностях ВЛ80, кроме ВЛ80Р, напряжение на ТЭД регулируется переключением под нагрузкой отпаек тягового трансформатора при помощи электроконтроллера главного ЭКГ-8Ж. Это установленный на тяговом трансформаторе большой групповой переключатель, имеющий 30 контакторных элементов без дугогашения и 4 с дугогашением, обеспечивающих переключение первых тридцати без нагрузки. Для ограничения тока короткого замыкания регулируемой секции трансформатора в момент переключения позиции (на неходовых позициях), между главным контроллером и выпрямительной установкой устанавливается переходной реактор, который, за счёт встречно направленных магнитных потоков снижает коммутационные перегрузки (на ходовых позициях переходной реактор работает как делитель тока, а на неходовых как делитель напряжения). Контакты элементов вынуждены пропускать большие токи, поэтому изготовлены из угольно-серебряной композиции; всего один ЭКГ-8Ж содержит 12 кг серебра. Привод ЭКГ — двигатель постоянного тока на напряжение 50 В, мощностью 500 Вт. При работе этого электродвигателя на электровозе падает напряжение в цепях управления и тускнеет свет.

Тяговая обмотка трансформатора состоит из двух нерегулируемых частей и двух регулируемых; последние разделены на четыре секции каждая. Вначале нерегулируемые части включены встречно с регулируемыми, а так как напряжение нерегулируемых несколько больше, то напряжение регулируемых частей вычитается из напряжения нерегулируемых и на тяговые двигатели поступает напряжение 42 В. Затем секции регулируемых частей поочерёдно выводятся, напряжение на ТЭД растёт. На 17-й позиции ЭКГ регулируемые части полностью выключены. При переходе на 18-ю позицию регулируемые части включаются согласно с нерегулируемыми и далее происходит включение их секций, на 33-й позиции ЭКГ все секции регулируемых частей включены согласно с нерегулируемыми, напряжение на ТЭД максимально.

Контроллер машиниста имеет 8 позиций. Каждая позиция имеет своё назначение, к примеру: АП (Автоматический пуск) — автоматический набор позиций; ФП и РП — ручной набор позиций (Фиксация пуска и ручной пуск, соответственно), ФВ и РВ — ручной сброс позиций (Фиксация выключения и ручное выключение, соответственно) АВ — автоматический сброс позиций (Автоматическое выключение) и БВ — выключение Главного Выключателя (Быстрое выключение). Реверс имеет 6 позиций. Позиции реверсивного переключателя следующие: О — нулевая; ПП Вперёд — полное возбуждение; ОП1, ОП2, ОПЗ — соответственно первая, вторая, третья ступени ослабления возбуждения; ПП Назад — полное возбуждение.

На ВЛ80Р, где ЭКГ нет, регулирование ведётся совершенно иным методом. Силовая схема всех ВЛ80 предусматривает также три ступени ослабления возбуждения ТЭД. Электровозы ВЛ80Т, ВЛ80С имеют реостатное торможение. Продолжительная мощность тормозных резисторов 5480 кВт, реализуемое тормозное усилие при 50 км/ч — 35 тс. ВЛ80Р имеют рекуперативное торможение, при котором электроэнергия возвращается в сеть.

В качестве привода вентиляторов и компрессоров используются электродвигатели АЭ92-4 (в некоторых модификациях используются электродвигатели АС82-4, АП82-4, ВЭ-6) .

Технические характеристики

  • Длина по осям автосцепок — 32 840 мм
  • Высота от головок рельс до полоза опущенного токоприёмника — 5 100 мм
  • Мощность часового режима — 6 520 кВт
  • Сила тяги часового режима — 45,1 тс
  • Скорость часового режима — 51,6 км/ч
  • Мощность длительного режима — 6 160 кВт
  • Сила тяги длительного режима — 40,9 тс
  • Скорость длительного режима — 53,6 км/ч
  • Сила тяги при трогании с места — 65 тс

Модификации

ВЛ80К

ВЛ80К−015 в Ростовском музее
ВЛ80К−368 около Батайска
Осевые вентиляторы и выпрямительная установка

Строился с 1963 по 1971 год, выпущено 695 единиц[1]. После экспериментов с регулированием напряжения ТЭД на первичной стороне трансформатора и тележками без рессор серийные ВЛ80 обрели конструкцию, в целом продолжающую традиции электровоза ВЛ60К. Однако многие узлы значительно отличаются от оных на ВЛ60К. Так, тяговые двигатели имели более выгодные характеристики, генератор тока управления ДК-405 был заменён на бесконтактный источник питания на основе трансформатора ТРПШ, а при отключении неисправной выпрямительной установки отключается также пара питаемых ею двигателей — на ВЛ60 они подключаются к другой ВУ и тяга электровоза сохраняется. Проход — вдоль левой стенки кузова, оставшееся пространство от поперечного прохода (расположен за кабиной секции) до межсекционного перехода (расположен в хвосте) отгорожено шторами и именуется высоковольтной камерой (ВВК).

На каждой секции электровоза ВЛ80К первых выпусков (до номера 380) установлены два мощных (40 кВт) центробежных вентилятора для охлаждения тяговых двигателей, которые забирают воздух через врезанные в правую стенку кузова жалюзи, и четыре маломощных высокооборотных (14 кВт, 2950 мин−1) осевых вентилятора ВЭ6-М2, каждый из которых засасывает воздух через установленные на крыше жалюзи и подаёт его в шкаф выпрямительной установки. Все вспомогательные машины, кроме МВ-2 (задней тележки), установлены внутри ВВК. Расположение оборудования в кабине и поперечном проходе (в частности, расположение воздухораспределителя тормозов и клапанов звуковых сигналов под потолком поперечного прохода) не изменились по сравнению с ВЛ60К.

С электровоза ВЛ80К−380 четыре осевых вентилятора заменены на два центробежных двухколёсных, которые забирают воздух не через крышу, а через боковые жалюзи, что повлекло весьма неудачную перекомпоновку. Для забора воздуха этими вентиляторами установлены дополнительные жалюзи как на правой, так и на левой стенке кузова, причём форкамеры (помещения между жалюзи и вентилятором) левых жалюзи оказались прямо в продольном проходе. В результате при переходе из кабины в кабину на ВЛ80К больших номеров приходится либо открывать и закрывать восемь дверей (две двери на каждую форкамеру, кабинные и межсекционные двери), либо держать эти двери открытыми. Это ухудшает вентиляцию — вместо фильтрации всего воздуха через жалюзи и создания избыточного давления в кузове воздух частично забирается из машинного помещения.

С 1970 года на ВЛ80К и на последующих сериях этих электровозов изменены буферные фонари. Вместо двух больших фонарей, которые могли давать как белый, так и красный свет, устанавливались два белых с меньшим диаметром, совмещённые в овалообразную секцию с красными буферными фонарями ещё меньшего диаметра.

По состоянию на 2021 год все ВЛ80К на РЖД списаны, оставшиеся эксплуатируются только на УЗ (депо Казатин, Купянск, Полтава, Кременчуг).

ВЛ80Т

ВЛ80Т−2001 с грузовым поездом
ВЛ80Т−710 после КР ЗЭРЗ

Строился с 1970 по 1980 год, выпущено 1368 электровозов этой модификации (№ 702—719, с № 752 до № 2101)[1].

Тележки ВЛ80Т первых выпусков были аналогичны тележкам ВЛ80К, но с электровоза ВЛ80Т−1004 (1975 год) боковые опоры сменила люлечная подвеска — кузов подвешен к каждой тележке на четырёх подпружиненных стержнях, чуть наклонённых к центру тележки для лучшего центрирования кузова при относе его в сторону, а также в цепях управления вместо плавких предохранителей поставлены автоматические выключатели. Система вентиляции изменилась по сравнению с ВЛ80К № 380—750 не кардинально, но левые форкамеры сильно уменьшены в размерах и подняты под крышу, в результате проходу по коридору ничто не мешает.

С ВЛ80Т-719 на буферные фонари начали устанавливать козырьки.

Выпрямительная установка ВУК-4000Т электровозов ВЛ80Т, ВЛ80С

Также значительно изменена электрическая схема — на электровозе установлен реостатный тормоз. Это означает установку:

  • тормозных резисторов и контакторов переключения их сопротивления (они носят название контакторов расширенной зоны торможения и переключают сопротивление резисторов с 1 Ом на 0,54 Ом);
  • тормозных переключателей, которые отключают тяговые двигатели от выпрямительных установок и подключают их якоря к тормозным резисторам, а обмотки возбуждения соединяют последовательно и подключают к ВУВ;
  • выпрямительной установки возбуждения, которая собрана из тиристоров и позволяет плавно регулировать возбуждение работающих в генераторном режиме двигателей, а, следовательно, и тормозное усилие;
  • устройств переключения воздуха (УПВ, на пульте сигнальные лампы их положения обозначены «ППВ» — переключатели потока воздуха), которые в тяговом режиме обеспечивают подвод воздуха от мотор-вентиляторов № 3 и № 4 к выпрямительным установкам, сглаживающим реакторам и маслоохладителям трансформатора, а в тормозном режиме — к тормозным резисторам;
  • блока управления реостатным торможением БУРТ, который управляет ВУВ, контакторами расширенной зоны торможения и другими аппаратами. БУРТ установлен только в первой секции электровоза.

Такое изменение электросхемы и добавление новых аппаратов повлекло за собой и перекомпоновку оборудования в секции.

Скорость длительного режима (33 позиция) — 53,6 км/ч

Сила тяги длительного режима — 401 кН

ВЛ80А/Б

В 1967 году НЭВЗ изготовил опытную секцию электровоза, обозначенную ВЛ80Б−216, которая имела бесколлекторные вентильные ТЭД[2][3]. В том же году НЭВЗ изготовил восьмиосный электровоз серии ВЛ80 № 238, у которого одна секция была оборудована асинхронными ТЭД (секция ВЛ80А), а другая представляла собой обычную секцию электровоза ВЛ80К[4]. В 1971 году НЭВЗ выпустил двухсекционный восьмиосный электровоз ВЛ80А−751, также с асинхронными ТЭД[5].

Серийно электровозы ВЛ80А и ВЛ80Б не выпускались[6].

ВЛ80В

Было построено 3 электровоза: ВЛ80в−661 в 1970-м, и ВЛ80в−1130, ВЛ80в−1129 в 1975-м. При постройке данного электровоза НЭВЗ использовал бесколлекторные синхронные тяговые электродвигатели. ВЛ80в−1129 списан в 2009 году, дата списания двух других электровозов неизвестна. Не считая единичные модификации, является самой малочисленной среди всех ВЛ80.

ВЛ80Р

ВЛ80Р−1766 с третьей секцией

Электровоз ВЛ80Р — серийно выпускался начиная от ВЛ80Р−1500 с 1974 года[7] (фактически уже с конца 1973 года) по 1986 год. Опытный образец (ВЛ80Р−300) был построен в 1968 году[8]. Всего выпущено 373 единицы ВЛ80Р[7].

Тяговые параметры электровоза ВЛ80Р совпадают с параметрами ВЛ80Т и ВЛ80С, однако практически тяговые свойства (устойчивость к боксованию) выше благодаря плавному (бесступенчатому) регулированию напряжения на тяговых двигателях, что обеспечивает наращивание тягового усилия без рывков, приводящих к преждевременному срыву в боксование. Плавное регулирование достигнуто применением в выпрямительных установках тиристоров вместо обычных диодов, также это позволяет заменить реостатное торможение рекуперативным — выработанный тяговыми двигателями постоянный ток инвертируется тиристорами в переменный и через трансформатор возвращается в контактную сеть и далее в систему электроснабжения. Рекуперативное торможение позволяет реализовать тормозное усилие 37 тс при 50 км/ч.

Кабина электровоза ВЛ80Р

По компоновке оборудования ВЛ80Р практически не отличается от ВЛ80Т/ВЛ80С, за следующими отличиями:

  • на тяговом трансформаторе больше нет ЭКГ (он в схеме не нужен);
  • на блоках силовых аппаратов нет линейных контакторов — их заменили быстродействующие выключатели, установленные в трансформаторном помещении;
  • по причине замены реостатного торможения рекуперативным убраны УПВ и блоки тормозных резисторов, на их место (под самую крышу) перенесены мотор-вентиляторы № 3 и № 4.

Кабина соответствует кабине электровоза ВЛ80Т, за исключением двух отличий:

  • в правом верхнем углу кабины, где у электровоза ВЛ80С установлено расшифровочное табло, в кабине ВЛ80Р располагается табло с восемью лампами, показывающими состояние каждого быстродействующего выключателя обеих секций (лампа горит — БВ выключен);
  • контроллер машиниста вместо главной рукоятки имеет штурвал.

Электровоз ВЛ80Р−1549 экспонировался на выставке «Электро-77» в Москве. Электровоз ВЛ80Р−1718, выпущенный НЭВЗом в конце 1982 года, стал десятитысячным локомотивом этого завода[9]. ВЛ80Р — «первая ласточка» семейства отечественных локомотивов переменного тока с тиристорным регулированием, в дальнейшем эту схему силовых цепей унаследовали электровозы ВЛ85, ВЛ65 и машины семейств ЭП1, Э5К.

Электровозы ВЛ80Р поступали для эксплуатации на тяжёлые по профилю пути участки Красноярской, Восточно-Сибирской, Дальневосточной железных дорог, а также в депо Батайск Северо-Кавказской дороги. Последний локомотив серии (ВЛ80Р−1869) был выпущен в 1986 году. На 2021 год все электровозы ВЛ80Р приписаны к локомотивным депо ТЧЭ-1 Боготол (282 единицы, депо эксплуатирует только этот тип ПС) и ТЧЭ-3 Иланская (50 единиц) Красноярской железной дороги, один локомотив приписан к ТЧЭ-2 Нижнеудинск Восточно-Сибирской железной дороги.

Некоторые локомотивы прошли модернизацию на УУЛРЗ и обрели возможность работать по СМЕ в составе трёх секций[10].

Электровоз ВЛ80Р−1685 по праву можно считать одним из героев советского фильма «Магистраль», ставшего «культовым» среди любителей железных дорог.

На базе ВЛ80р-622 создан опытный электровоз с импульсно-фазовым регулированием: ВЛ80риф-622[11]

ВЛ80С

Строился с 1979 по 1995 год, выпущено 2746 единиц.

Заезд электровоза ВЛ80С-1602Б+1605 (трёхсекционная компоновка) в депо
Электровоз ВЛ80С−1244 в составе трёх секций

Фактически ВЛ80С — это ВЛ80Т, дооборудованный для работы в составе более чем двух секций при управлении из одной кабины по системе многих единиц (СМЕ). Изначально электровоз строился с возможностью работы только двух или четырёх сцепленных секций. В 1982 году были построены электровозы 550, 551, 552 которые могли работать в составе двух, трёх или четырёх секций. С электровоза 697 (1983 год) все электровозы строятся с такой возможностью. После капитальных ремонтов старые машины приводили к новой схеме возможности работы в три секции. Единственным ограничением является невозможность работы третьей прицепной секции в режиме реостатного торможения. Некоторые секции переделаны в бустерные[12].

Ряд изменений конструкции привели к утяжелению электровоза, и был установлен новый паспортный вес электровоза — 192 т.

ВЛ80СМ

Электровоз ВЛ80CМ — строился с 1991 по 1995 год, выпущено 4 единицы. По сравнению с ВЛ80C они имеют изменённую конструкцию буферных фонарей, прожектора и кабины, схожих с электровозами ВЛ85. Все локомотивы приписаны к депо Батайск Северо-Кавказской железной дороги. Списаны в этом же депо в октябре 2016 года.

Модернизации

В основном модернизацию ВЛ80 проводит УУЛВРЗ. Электровозам ВЛ80Т и ВЛ80С заменяется большая часть электрооборудования, в частности, устаревший аппарат ступенчатого регулирования ЭКГ-8Ж и диодные выпрямительные установки уступают место тиристорным преобразователям, ходовая часть при этом остаётся прежней. По компоновке и типам оборудования модернизированный электровоз близок к 2ЭС5К и получает обозначение ВЛ80ТК или ВЛ80СК — соответственно ВЛ80Т или ВЛ80С, прошедший капитальный ремонт с продлением срока службы. Первоначально электровозы именовались ВЛ80М, такую серию получили машины № 1071, 1105, 1108, 1407, 1311, 1354, 1409, 1947 — бывшие ВЛ80Т[13][14].

Также заводом были модернизированы два электровоза, ВЛ80ССВ−019 и ВЛ80ССВ−2111 — ВЛ80С со смешанным возбуждением тяговых двигателей. Помимо тиристорного регулирования напряжения на ТЭД электровоз получил смешанное возбуждение — параллельно обмоткам возбуждения подключены выпрямители возбуждения, в результате ток возбуждения можно плавно занижать или завышать, исключая разносное боксование.

ВЛ80Р на заводе получают возможность работы в три секции.

Эксплуатация

Электровозы ВЛ80 на 2020 год эксплуатируются почти всеми железными дорогами России, на линиях переменного тока (исключениями является только Октябрьская, Забайкальская и Дальневосточная железные дороги где локомотивы ВЛ80 заменены на новые электровозы серии ЭС5К), а также железными дорогами Белоруссии, Украины, Казахстана, Узбекистана.

По состоянию на начало 2020-х годов они остаются основными грузовыми электровозами переменного тока в этих странах, хотя начиная с конца 2000-х годов ведётся их постепенное списание и замена на новые электровозы. В России основной заменой ВЛ80 являются электровозы семейства ЭС5К, строящиеся на Новочеркасском заводе.

Ниже приведена более подробная информация об эксплуатации модификаций электровозов ВЛ80.

ВЛ80К на данный момент эксплуатируются лишь на Украине. В России все электровозы данной модификации, за исключением одного, списаны.

ВЛ80Т построено больше, чем ВЛ80К. С 2000-х годов производится постепенное выведение локомотивов данной модификации из эксплуатации, однако (по состоянию на начало 2021 года) они продолжают активно эксплуатироваться на железных дорогах России, Украины и Казахстана.

ВЛ80Р — самая малочисленная модификация ВЛ80. Их построено 373 штуки. Сейчас подавляющее большинство ВЛ80Р находятся в эксплуатации. Все они работают на Красноярской железной дороге.

ВЛ80С — напротив, самая многочисленная модификация. Большинство из них работает в России. Также они работают в Белоруссии, на Украине, в Казахстане и Узбекистане.

Галерея

Происшествия с ВЛ80

7 августа 1987 года грузовой поезд, с электровозами ВЛ80с-887/842 попал в крушение на станции Каменская. В результате крушения первая секция ВЛ80с-887 и электровоз ВЛ80с-842 разбиты до степени исключения из инвентаря.

Пассажирские электровозы ВЛ40У (плод модернизации уже выпущенных ВЛ80т)

Электровозы ВЛ40У производства ЗЭРЗ (слева) и ЛЛРЗ (справа)

В конце 1990-х—начале 2000-х годов на УЗ начал обостряться дефицит пассажирских электровозов переменного тока, как из-за списания старых электровозов ВЛ60ПК, так и из-за электрификации новых участков. По этой причине было решено модернизировать простаивающие двухсекционные грузовые электровозы ВЛ80т в односекционные пассажирские, получившие наименование ВЛ40У. Модернизацию производили ЗЭРЗ и ЛЛРЗ. Электровозы сохранили свои первоначальные номера, однако, для различения секций, после номера электровоза через дополнительный дефис указывался также номер секции (1 или 2). В ходе модернизации, задняя часть секции и родная кабина ВЛ80т ликвидировались. Вместо них устанавливались две новые кабины. ЗЭРЗ ставил кабины машиниста и пульты по типу электровоза ЧС8, а ЛЛРЗ — оригинальные кабины, напоминающие кабину электровоза ВЛ65.

Электропоезда электровозной тяги на базе ВЛ80

ЭД1 и АПЧ2

ВЛ80С−496 в составе электропоезда ЭД1-0001

В 1999 году Демиховский машиностроительный завод построил четыре электропоезда ЭД1 с электровозной тягой. Электропоезда состояли из 10 прицепных вагонов электропоезда ЭД9Т, а по обоим концам состава (схема «тяни-толкай») вместо головных моторных вагонов расположены секции электровоза ВЛ80С. Через вагоны были протянуты кабели для возможности управления удалённой секцией. Аналогичным образом для формирования поездов с локомотивной тягой с электровозами ВЛ80С были сформированы ещё три десятивагонных состава из вагонов, получивших обозначение ЭД9Т и номера 3001 — 3030. Эти составы не получили обозначения ЭД1, но технически не отличались от других аналогичных поездов.

Поезда были сформированы с использованием следующих электровозов:

  • ЭД1-0001 — ВЛ80С−496,
  • ЭД1-0002 — ВЛ80С−494,
  • ЭД1-0003 — ВЛ80С−262,
  • ЭД1-0004 — ВЛ80С−311.
  • ЭД9Т-3001-3010 — ВЛ80С−1248, позднее заменён электровозом 2645.
  • ЭД9Т-3011-3020 — не формировался.
  • ЭД9Т-3021-3030 — ВЛ80С−2381.

Четыре электропоезда ЭД1 поступили в депо Хабаровск-2 Дальневосточной железной дороги, эксплуатировались на участке Облучье — Биробиджан — Хабаровск — Вяземский — Бикин. В 2009 году все четыре электропоезда ЭД1 были расформированы.

Три состава с вагонами ЭД9Т-П поступили в депо Горький-Московский Горьковской железной дороги. Первый и третий состав были использованы для формирования поездов, аналогичных ЭД1, получили именные названия «55 лет Победы» и «Нижегородец» и несколько лет эксплуатировались в составе поездов локомотивной тяги постоянного формирования, а второй состав не использовался для формирования поезда с локомотивной тягой, вместо этого десятивагонный состав использовался как прицепной к электровозам ЧС4Т.

Помимо этого, в депо Канаш Горьковской железной дороги был сформирован состав из электровоза ВЛ80С−2487 и шести вагонов АПЧ2 производства завода Vagonka Studenka, изначально предназначавшихся для совместной эксплуатации с автомотрисами АЧ2. Однако многие из этих автомотрис стали использоваться в одиночном режиме, поэтому часть вагонов АПЧ2 стала эксплуатироваться в качестве обычных сидячих вагонов в поездах с локомотивной тягой, в том числе в режиме поезда постоянного формирования с двумя секциями электровоза по концам.

После нескольких лет эксплуатации поезда локомотивной тяги типа тяни-толкай на базе ВЛ80С были расформированы, и часть вагонов была отставлена от работы, а часть стала использоваться в укороченных составах на пригородных маршрутах с тепловозной тягой.

ЭД4ДК

В 2001 году по маршруту Москва-Смоленская — Вязьма — Смоленск, электрифицированному на разных системах тока со стыкованием на станции Вязьма, планировалось запустить двухсистемный электропоезд-экспресс повышенной комфортности. Поскольку у российских заводов отсутствовал опыт производства двухсистемных электропоездов, в качестве эксперимента было решено сформировать электропоезд электровозной тяги, состоящий из промежуточных прицепных вагонов серийных электропоездов ЭД4МК, вцепленных между двумя электровозными секциями переменного и постоянного тока с каждой стороны.

В декабре 2001 года Демиховский машиностроительный завод построил десять прицепных вагонов для планируемого электропоезда, получившего обозначение ЭД4ДК-001. Для формирования поезда с одной стороны была прицеплена секция электровоза постоянного тока ВЛ10-315, с другой — электровоза переменного тока ВЛ80Т−1138. Электровозы были покрашены в синий цвет с белыми полосами по аналогии с цветовой схемой вагонов.

Изначально планировалось использовать в эксплуатации обе секции с передачей напряжения через вагоны, но ещё до постройки последних выяснилось, что схемы управления электровозов ВЛ10 и ВЛ80Т несовместимы между собой и сильно различаются, что сделало невозможным применение одновременной тяги обеих секций. Это стало также одной из причин проблемы выдавливания лёгких прицепных вагонов ЭД между тяжёлыми секциями электровозов при движении в режиме толкания поезда задним электровозом. Также в процессе опытных испытаний сгорела секция электровоза ВЛ10-315.

В 2003 году проект был закрыт и поезд был расформирован. Электровозам вернули вторые секции, оба они вскоре прошли модернизацию с заменой маски кабины и присвоением дополнительного индекса К. ВЛ10К−315 эксплуатируется в депо Рыбное, ВЛ80ТК−1138 — в депо Карталы. Десять прицепных вагонов долгое время находились на базе запаса Красный Бор Московской ж.д. В марте 2013 года они были списаны, а осенью порезаны на станции Люберцы.

Культурные аспекты

Электровоз ВЛ80 в компьютерных играх

Электровоз ВЛ80С присутствует в перечне подвижного состава в игре Railroad Tycoon 3. Также достоверную модель ВЛ80 можно увидеть в играх серии S.T.A.L.K.E.R.. Помимо этого, существует ряд любительских дополнений к таким играм, как Microsoft Train Simulator, Trainz, GTA: San Andreas и многим другим. Модель ВЛ80Т есть в ZDSimulator, по состоянию на весну 2014 г. реализована схема, но ещё не реализованы многие элементы машинного отделения.

Имеется в одной из модификаций (дополнительный набор графики xUSSR set) OpenTTD. Также в этой модификации есть множество других локомотивов и вагонов бывшего СССР и стран СНГ.

Электровоз ВЛ80 в филателии

Ремонтные заводы

См. также

Примечания

  1. 1,0 1,1 Список подвижного состава и фотогалерея ВЛ80К и ВЛ80Т. (часть 2, часть 3, часть 4) (недоступная ссылка). TrainPix. Дата обращения: 18 августа 2021. Архивировано 17 августа 2021 года.
  2. ВЛ80Б-216 (недоступная ссылка). TrainPix. Дата обращения: 4 января 2018. Архивировано 4 января 2018 года.
  3. Р. И. Прошутинский, О. В. Колодкин. Вентильные двигатели в тяговом приводе электрического подвижного состава магистральных железных дорог // Известия ПГУПС : Журнал. — 2015. — № 1. — С. 51—56. — ISSN 1815-588Х.
  4. ВЛ80А-238 (недоступная ссылка). TrainPix. Дата обращения: 4 января 2018. Архивировано 4 января 2018 года.
  5. ВЛ80А-751 (недоступная ссылка). TrainPix. Дата обращения: 4 января 2018. Архивировано 4 января 2018 года.
  6. Список подвижного состава и фотогалерея ВЛ80, ВЛ80А, ВЛ80Б (недоступная ссылка). TrainPix. Дата обращения: 15 августа 2021. Архивировано 15 августа 2021 года.
  7. 7,0 7,1 Выпрямительно-инверторный преобразователь серии ВИП-2200, ВИП-4000 и ВИП-4000М. ЗАО «Дорожный центр внедрения Красноярской железной дороги». Дата обращения: 27 октября 2017. Архивировано 27 октября 2017 года.
  8. Список подвижного состава и фотогалерея ВЛ80Р (недоступная ссылка). TrainPix. Дата обращения: 18 августа 2021. Архивировано 18 августа 2021 года.
  9. Электровоз ВЛ80Р. История поездов. Дата обращения: 27 октября 2017. Архивировано 27 октября 2017 года.
  10. ВЛ80Р-1669. Parovoz.com. Архивировано 31 января 2013 года.
  11. ВЛ80РИФ-622. railgallery.ru. Дата обращения: 5 августа 2022. Архивировано 5 августа 2022 года.
  12. Список подвижного состава и фотогалерея ВЛ80С. часть 2, часть 3, часть 4, часть 5, часть 6 (недоступная ссылка). TrainPix. Дата обращения: 18 августа 2021. Архивировано 3 октября 2021 года.
  13. Список подвижного состава и фотогалерея ВЛ80ТК (недоступная ссылка). TrainPix. Дата обращения: 13 августа 2021. Архивировано 13 августа 2021 года.
  14. Список подвижного состава и фотогалерея ВЛ80ТК (недоступная ссылка). TrainPix. Дата обращения: 13 августа 2021. Архивировано 13 августа 2021 года.

Источники

  • Электровоз ВЛ80К. Руководство по эксплуатации — М., Транспорт, 1970, 448 с.
  • Электровоз ВЛ80С. Руководство по эксплуатации. Васько Н. М., Девятков А. С., Кучеров А. Ф. и др. — М., Транспорт, 2001, 454 с.
  • Электровоз ВЛ80Р. Руководство по эксплуатации. Под. ред. Тушканова Б. А. — М., Транспорт, 1985

Литература

Раков В. А. Электровозы серии ВЛ80В // Локомотивы отечественных железных дорог 1956 — 1975. — М.: Транспорт, 1999. — С. 95 — 98. — ISBN 5-277-02012-8.

Ссылки

Техническая информация

Видео