Электровоз ЧС2

Электрово́з ЧС2 — магистральный пассажирский электровоз постоянного тока строившийся на заводах Шкода с 1958 по 1973 год для железных дорог Советского Союза.

Первые опытные электровозы ЧС2

В 1958 году заводы Шкода построили четыре шестиосных электровоза постоянного тока с тяговыми двигателями AL-4846zT часовой мощностью 586 кВт, то есть с такими же как примененные на электровозе ЧС1. Два электровоза имевшие передаточное отношение тяговой передачи 1,951 (заводская серия электровоза 25E₀) предназначались для СССР. Эти электровозы, обозначенные как ЧС2-001 и ЧС2-002 в декабре 1958 года прибыли в депо Москва-Техническая Московско-Курско-Донбасской железной дороги.

Конструкция электровозов

Кузов электровоза был сварной конструкции, представляя собой одну пространственную ферму, включавшую в себя и нижнюю главную раму. Тележки электровоза трехосные. Тормозное и тяговое усилие от тележек к кузову передавалось через шкворни жестко укрепленные в раме кузова, взаимодействовавшие с шаровыми сочленениями помещенными в балках тележек. Предусмотрено свободное поперечное перемещение тележек относительно кузова на 60 мм. Вес кузова передавался на тележки через четыре боковых опоры. От рамы тележки на колёсные пары вес передавался через резиновые амортизаторы установленные по концам листовых подбуксовых рессор. Буксы электровоза имели по одному сферическому двухрядному подшипнику, в отверстия букс входили стержни запрессованные в раму тележки. Рессоры второй и третьей колесных пар первой тележки были соединены между собой продольными балансирами; на второй тележке соединены балансирами четвертая, пятая и шестая колесные пары. Между собой тележки соединялись сочленением с пружинным возвращающим устройством, не препятствующим продольному перемещению тележек. Для лучшего вписывания в кривые толщина гребней 2-й и 5-й колесных пар была уменьшена на 10 мм.

Тяговые электродвигатели электровоза могли соединяться последовательно, последовательно-параллельно, и параллельно. На ходовых позициях каждого соединения было предусмотрено 5 ступеней ослабления возбуждения: 80 %, 65 %, 50 %, 40 %, 35 %. Переход с одного соединения ТЭД на другое осуществляется методом шунтирования электродвигателей резисторами.

Главный переключатель электровоза имел 39 контакторных элементов. Привод главного переключателя — пневмодвигателем. Переключатель имел нулевую, подготовительную, 40 рабочих и 6 переходных позиций. Ходовые позиции (то есть позиции на которых допускается длительная езда) 22, 33, 40. Ослабление возбуждения осуществлялось с помощью отдельного шестипозиционного переключателя с 20 контакторными элементами и электропневматическим приводом.

Защиту силовых цепей от токов короткого замыкания и перегрузок осуществляли быстродействующий выключатель, дифференциальные реле, реле перегрузки.

На электровозе было установлено четыре мотор-вентилятора с электродвигателями на 1500 в (включались в цепь по два последовательно) и два мотор-компрессора с электродвигателями на напряжение 2600 в (включались последовательно с реостатом на 80 Ом).

При диаметре колёс 1250 мм, передаточном числе 1,951 и напряжении на ТЭД 1500 в, электровозы развивали в часовом режиме силу тяги 17,3 тс и скорость 72,4 км/ч; в продолжительном режиме силу тяги 14,3 тс и скорость 76,1 км/ч. Максимальная допустимая скорость для опытных электровозов была установлена 140 км/ч, при конструкционной скорости 160 км/ч.

Испытания опытных электровозов

Электровозы ЧС2-001 и ЧС2-002 были направлены в депо Москва-Пассажирская-Курская для эксплуатационных испытаний на участке Москва – Скуратово Московско-Курско-Донбасской железной дороги. Электровоз ЧС2-002 прошел тяговые испытания на участках Серпухов – Орел Московско-Курско-Донбасской дороги и на участке Клин – Калинин Октябрьской дороги, где он водил специально сформированный состав массой до 1060 т, состоявший из 19 цельнометаллических пассажирских вагонов. На подъемах в 8-9 тысячных установившаяся скорость была 100 – 110 км/ч, при силе тяги 30 - 33 тс. Максимальная скорость с составом достигала 140 км/ч.

Слабым узлом электровозов ЧС2-001 и ЧС2-002 оказались рамы тележек, в них образовывались трещины. Были выявлены и другие недостатки. Опытные электровозы просуществовали менее 10 лет и были исключены из инвентаря в 1967 – 1968 годах.

Серийные электровозы ЧС2

С учетом опыта испытаний и эксплуатации электровозов ЧС2, ЧС2-001, ЧС2-002 заводы Шкода спроектировали и изготовили в 1961 году первые электровозы заводской серии 34E₀. Первые электровозы типа 34E₀ начали поступать в Советский Союз в середине 1962 года.

Кузов и дизайн у этих электровозов был значительно изменен. Рамы тележек были выполнены из сваренных по горизонтальной плоскости корытообразных профилей, что позволило избежать образования трещин.

Для определения влияния на тяговые качества электровоза разных систем рессорного подвешивания у электровоза ЧС2-004 продольные балансиры расположили между второй и третьей колесными парами, а у ЧС2-003 между первой и второй. На электровоз был применен тяговый привод по типу примененного на электровозе ЧС3 (привод системы Шкода), но с передаточным числом 1,75. Тяговые двигатели были заменены на AL-4846eT с часовой мощностью 700 кВт.

На электровозах изменилось расположение оборудования, изменены применяемые типы вспомогательных машин. Вместо четырех мотор-вентиляторов были установлены два, двигатели этих вентиляторов были рассчитаны на полное напряжение контактной сети – 3000 в. От этих вентиляторов через клиноременную передачу приводились также и генераторы цепей управления. Мотор-компрессоры состояли из электродвигателя постоянного тока мощностью 17 кВт и компрессора К2 (трехцилиндровый двухступенчатый) производительностью 2,5 – 2,7 м³/мин при частоте вращения вала электродвигателя 1350 об/мин. Чугунные пусковые резисторы были заменены на более легкие фехралевые.

Изменения коснулись и силовой схемы электровоза. Для уменьшения числа контактов была изменена схема включения ТЭД (якорь и обмотка возбуждения соседних ТЭД включались последовательно). Изменились ходовые позиции главного переключателя, ими стали 20, 33, 42-я. На электровозе был применен новый контроллер машиниста. Была изменена конструкция токоприемников.

Для удобства ремонта электровозов отдельные электроаппараты, к которым подводилось много проводов цепей управления, соединение проводов стало выполняться с помощью малогабаритных штепсельных разъемов по типу применяемых в самолетостроении.

Для подъема токоприемника был установлен небольшой мотор-компрессор с электродвигателем работающим от аккумуляторной батареи.

При диаметре колеc 1250 мм и напряжении на зажимах ТЭД 1500 в, новые электровозы 34E0 имели следующие параметры: часовой режим - сила тяги 16,5 тс и скорость 91,5 км/ч; продолжительный режим - сила тяги 13,7 тс и скорость 96,9 км/ч. На максимальной скорости 160 км/ч сила тяги составила 8,7 тс при ослаблении возбуждения 40 %.

Электровозы ЧС2-003 и ЧС2-004 испытывались на участке Ленинград – Малая Вишера, где развивали скорость 160 км/ч. В 1965 году электровозы были переданы на Куйбышевскую дорогу. В январе 1975 года эти электровозы были исключены из инвентаря.

С 1962 года начались поставки электровозов заводской серии 34E₁, в конструкцию этих электровозов внесены следующие изменения: перенесена из кузова в подкузовные ящики аккумуляторная батарея, изменено расположение сигнальных ламп на пульте, заменен кран вспомогательного тормоза (применен кран условный номер 254), заменен воздухораспределитель (применен 292 – типовой для железных дорог СССР). Система рессорного подвешивания осталась такой как на электровозе ЧС2-004.

С 1963 года начались поставки электровозов заводской серии 34E₂. На этих электровозах при неизменном диаметре бандажа (1250 мм) изменена с 75 до 90 мм толщина бандажа (за счет уменьшения диаметра центра колесной пары). С 205 электровоза начата заводская серия 34E₃, с 244 - 34E₄.

Электровозы с реостатным тормозом

Электровоз ЧС2^Т-1044 на Ладожском вокзале Санкт-Петербурга

Электровоз ЧС2-232 начал заводскую серию 53E₀. На этом электровозе был смонтирован реостатный тормоз. Схема реостатного тормоза предусматривала при торможении работу на реостаты двух групп попарно соединенных двигателей с подпиткой их обмоток возбуждения от аккумуляторной батареи. Кроме того, на электровозе были заменены некоторые электроаппараты и контроллер машиниста. Использование только четырех колесных пар из шести для торможения и ограничение по тепловой мощности тормозных резисторов (всего 1200 – 1300 кВт) сделали этот вид торможения малоэффективным. Это подтвердилось при испытании опытного электровоза летом 1964 года на Октябрьской железной дороге. Однако в силу того, что завод Шкода провел подготовку производства, электровозы с номера 305 (заводская серия 53E₁) выпускались с реостатным торможением. Эти электровозы получили наименование серии ЧС2^Т и производились с 1964 по 1965 гг.

С 1972 по 1976 гг строилась новая версия электровоза ЧС2^Т с кузовом по типу электровозов ЧС4^Т. Недостатки ранней серии ЧС2^Т были устранены. Произведено множество других доработок и модернизаций (в частности установка более мощных ТЭД).

На 2007 год электровозы ЧС2^Т водят поезда в основном с Московского вокзала Санкт-Петербурга.

Высокоскоростные электровозы

С целью проведения опытных поездок с высокими скоростями на двух последних электровозах заводской серии 53E₃ (№№ 565 и 566) выпущенных в 1965 году был установлен привод с передаточным числом 1,52, что позволило поднять максимальную скорость со 160 до 180 км/ч. На этих электровозах большие зубчатые колеса были посажены на ось колесной пары, а не на ступицу центра, как на серийных электровозах. Опытным электровозам было присвоена серия ЧС2^м.

Электровозы имели следующие параметры: часовой режим - сила тяги 14,3 тс и скорость 105,3 км/ч; продолжительный режим - сила тяги 12,0 тс и скорость 111,5 км/ч. На максимальной скорости 180 км/ч сила тяги составила 8,5 тс при ослаблении возбуждения 40 %.

Оба электровоза поступили для испытаний на Октябрьскую железную дорогу, где в марте 1966 года одним из них была достигнута скорость 205 км/ч, а в феврале 1971 – 220 км/ч.

Выпуск и распространение электровозов

Всего до 1973 года заводы Шкода произвели и поставили в СССР 942 электровоза серии ЧС2. В конструкцию электровозов продолжали вносить изменения, но они не носили революционного характера.

Электровоз ЧС2-757

Два электровоза ЧС2 стали для заводов Шкода юбилейными: ЧС2-718 стал тысячным электровозом ЧС, а электровоз ЧС2-888 стал трехтысячным электровозом заводов Шкода.

Поступившие на железные дороги СССР электровозы ЧС2 первоначально начали обслуживать пассажирские поезда на линиях Москва – Харьков – Иловайск (Московская, Южная и Донецкая дороги), Москва – Ленинград (Октябрьская железная дорога), а после насыщения электровозами этих направлений электровозы появились и на других направлениях. Электровозы стали обслуживать направления: Москва – Рязань – Куйбышев – Курган (Московская, Куйбышевская, Южно-Уральская дороги), Москва – Александров – Ярославль – Данилов (Московская и Северная дороги), Москва – Сухиничи, Москва – Вязьма, Москва – Владимир (Московская и Горьковская дороги).

Электровозы ЧС2 также поступали на Свердловскую, Приднепровскую, Западно-Сибирскую железные дороги.

Благодаря очень широкому распространению на всех столичных вокзалах, многих железнодорожных линиях, а также в популярных кинофильмах 70 - 90-х годов XX века электровоз ЧС2 стал весьма узнаваемым. Из-за характерного дизайна и низкого роста у железнодорожников электровоз получил прозвище «Чебурашка» (оно не относится к электровозам ЧС2^Т с новым кузовом выпуска позднее 1972 года).

Электровозы ЧС2 различных модификаций до настоящего времени остаются основными пассажирскими электровозами на линиях, электрифицированных на постоянном токе. В 2006 году был изготовлен первый электровоз ЭП2, который должен прийти на смену ЧС2, но до этого электровозу предстоит пройти долгий путь испытаний и доводок.

Электромотриса на базе электровоза ЧС2

Для поддержания технического состояния электровозов ЧС2 организован капитальный ремонт на Новосибирском ЭРЗ и капитально-восстановительный ремонт на Ярославском ЭРЗ. При выполнении капитально-восстановительного ремонта у электровоза меняется силовая схема и схема цепей управления. После КРП электровозам присваивается индекс «к» (т.е. электровоз получает наименование ЧС2^к).

В настоящее время много электровозов приписаны к депо Ожерелье Московской дороги, Самара Куйбышевской, Барабинск Западно-Сибирской дороги. Кроме того, электровозы ЧС2 имеются на железных дорогах Украины.

Известные переделки электровозов

На базе электровоза ЧС2-549 была изготовлена электромотриса с пассажирским салоном для перевозки инженерного и начальствующего состава железных дорог при инспекционных поездках. По состоянию на 2004 год данная электромотриса находилась в депо Москва-Курская.

Заводы ремонтирующие электровозы

• Запорожский электровозоремонтный завод
• Новосибирский электровозоремонтный завод
• Ярославский электровозоремонтный завод

Ссылки

• Статья о ЧС2: «Легендарная двойка»