Электровоз ВЛ80
( В ладимир Л енин ; первоначальное обозначение— Н8О — новочеркасский , 8-осный, однофазный)— грузовой магистральный электровоз переменного тока с осевой формулой 2(2
0
−2
0
). Прозвища: «Аврора», «Выльник», «Кайсер».
Электровозы ВЛ80 всех индексов строились Новочеркасским электровозостроительным заводом (НЭВЗ) по проектам разработанным ВЭлНИИ в период с 1961 по 1994 год . Механическую часть, тяговые двигатели, вспомогательные электромашины завод изготавливал сам. Некоторые важные комплектующие завод получал от других заводов: тяговый трансформатор, главный выключатель.
Первые электровозы ВЛ80 оснащались ртутными дуговыми выпрямителями; позже все они были переоборудованы под кремниевые выпрямители и стали называться ВЛ80
К
.
Общее описание серии ВЛ80
Электровоз ВЛ80
К
на марке СССР
Каждый электровоз ВЛ80 с завода выходил составленным из двух секций, но схема электровозов ВЛ80
с
предусматривает синхронную работу трёх или четырёх секций, а некоторых модернизированных ВЛ80
р
— в составе трёх секций. Механическая часть секции ВЛ80 —
две одинаковые двухосные тележки
. Рамы тележек сварные, буксы с роликовыми подшипниками связаны с рамой тележки поводками с сайлент-блоками (резинометаллическими шарнирами). Тяговые и тормозные усилия передаются от тележек к кузову через шкворни . Тяговые электродвигатели ( ТЭД ) НБ-418К6 имеют опорно-осевое подвешивание. Зубчатая передача от тягового двигателя к колёсным парам двухсторонняя, косозубая, с жестким венцом зубчатого колеса. Диаметр колесных пар при новых бандажах по паспорту — 1250 мм, фактически — 1280—1290 мм.
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 ВЛ80 р ВУК и ЭКГ-8Ж 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 мотор- вентилятора ( МВ ) для охлаждения оборудования и наддува кузова, среди которых обязательно имеются два МВ для охлаждения ТЭД, по одному на тележку;
-
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 под номинальной нагрузкой около 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, но в настоящее время на некоторых электровозах медные обмотки дросселей сняты работниками депо в корыстных целях и в блоке силовых аппаратов № 1 (где стоит ТРПШ) видны одни только распушённые сердечники.
Скорость движения электровоза регулируется изменением напряжения, подводимого к тяговым двигателям (
ТЭД
).
На всех разновидностях ВЛ80, кроме ВЛ80
Р
, 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. Чтобы не допустить броска тока в момент переключения позиции, между трансформатором и главным контроллером устанавливается переходной реактор, который, за счет своей высокой индуктивности гасит коммутационные перегрузки. 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.
На ВЛ80
Р
, где ЭКГ нет, регулирование ведётся совершенно иным методом.
Силовая схема всех ВЛ80 предусматривает также три ступени ослабления возбуждения ТЭД. Электровозы ВЛ80
Т
, ВЛ80
С
имеют реостатное торможение. Продолжительная мощность тормозных резисторов 5480 кВт, реализуемое тормозное усилие при 50 км/ч — 25 тс. ВЛ80
Р
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) .
Параметры электровоза:
-
Длина по осям автосцепок — 32480 мм
- Высота от головок рельс до полоза опущенного токоприёмника — 5100 мм
- Мощность часового режима — 6520 кВт
- Сила тяги часового режима — 45,1 тс
- Скорость часового режима — 51,6 км/ч
Электровоз ВЛ80
К
Компоновка ВЛ80К малого номера
Вид из межсекционного перехода на МВ-2, ВЛ80
К
Строился с 1963 по 1971 год , выпущено 695 ед. 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 отличались от оных на ВЛ60К — тяговые двигатели имели более выгодные характеристики, генератор тока управления ДК-405 был заменён на бесконтактный источник питания на основе трансформатора ТРПШ. 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 ).
Каждая секция электровоза ВЛ80К первых выпусков (до номера 380) имеет 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
) ВЭ6-М2 осевых вентилятора, каждый из которых засасывает воздух через установленные на крыше жалюзи и подаёт его в шкаф выпрямительной установки (шкафов ВУК также четыре на секцию). 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 ВЛ80
К
-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 ВЛ80
К
больших номеров приходится либо открывать и закрывать восемь дверей (две двери на каждую форкамеру), либо держать эти двери открытыми, что негативно сказывается на качестве вентиляции.
Управление электровозом ВЛ80
К
Управление практически такое же, как на электровозе ВЛ60К; для трогания необходимо:
- вставить руку в блокировочное устройство блокировки тормозов №367 (установлено под краном машиниста №394) и открыть его;
-
включить тумблер «Токоприёмники» , запитывающий вентиль защиты и подающий воздух к блокировкам ВВК. Если все шторы ВВК закрыты, то штоки блокировок выходят и открывают проход воздуха к вентилю токоприёмника и пневматическому выключателю управления;
-
включением соответствующего тумблера поднять пантограф передней или задней секции (или оба при обледенении контактного провода);
-
включить тумблеры «Сигнализация» (загорятся сигнальные лампы), «Выключение ГВ» и нажатием тумблера «Включение ГВ» включить главный выключатель (погаснут лампы «ГВ»); может потребоваться двукратное нажатие для восстановления блока защитных дифференциальных реле ( БРД ), их включение видно по погасанию ламп «ВУ»;
-
включить тумблеры «Фазорасщепитель» и после его запуска (загорится лампа «ФР») тумблер «Компрессоры», МК будут работать автоматически, поддерживая давление воздуха в главных резервуарах;
-
зарядить тормозную магистраль ;
- поочерёдным, с выдержкой времени на разгон каждой машины, включить тумблеры мотор-вентиляторов (МВ). Если включить только МВ-1, МВ-3 и МВ-4, охлаждающие оборудование передней тележки каждой секции, то будут работать тяговые двигатели только передних тележек, если только МВ-2, МВ-5, МВ-6, то только ТЭД задних тележек. При включении МН и всех МВ гаснут лампы «ТР», «В» и «ОВУ»;
-
включить тумблер «Цепи управления», установить реверсивную рукоятку в положение «Вперёд» или «Назад», отпустить тормоза, установить главную рукоятку в положение АВ, при этом включатся линейные контакторы , о чём сообщит погасание лампы «ТД».
Дальнейшее управление сводится ступенчатому регулированию напряжения на тяговых двигателях — набору позиций ЭКГ (переводом главной рукоятки между положениями РП и ФП, при этом позиции набираются по одной) и сбросу позиций (установкой в положение АВ, при этом позиции сбрасываются непрерывно, пока рукоятка не будет возвращена в одно из положений РВ, ФВ, ФП).
Электровоз ВЛ80
Т
Выпрямительная установка ВУК-4000Т электровозов ВЛ80
Т
, ВЛ80
С
Тележки ВЛ80
Т
первых выпусков были аналогичны тележкам ВЛ80
К
, но с электровоза ВЛ80
Т
-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 ВЛ80 К №№380-750 не кардинально, но левые форкамеры сильно уменьшены в размерах и подняты под крышу, в результате проходу по коридору ничто не мешает.
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;
- устройства переключения 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, УПВ, 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.
Электровоз ВЛ80
С
Строился с 1979 по 1994 год, выпущено 2746 ед.
Фактически ВЛ80
С
- это ВЛ80
Т
, 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, трех или четырёх секций. С электровоза 697 ( 1983 год ) все электровозы строятся с такой возможностью. Единственным ограничением является невозможность работы третьей прицепной секции в режиме реостатного торможения.
Ряд изменений конструкции привели к утяжелению электровоза, и был установлен новый паспортный вес электровоза — 192 т.
Электровоз ВЛ80
Р
ВЛ80
Р
-1766 с третьей секцией
Кабина ВЛ80
р
в режиме тяги
Электровоз ВЛ80
Р
— выпускался с 1967 по 1986 год , выпущено 373 ед.
Тяговые параметры электровоза ВЛ80
Р
совпадают с параметрами ВЛ80
Т
и ВЛ80
С
, 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.
По компоновке оборудования ВЛ80
Р
практически не отличается от ВЛ80
Т
/ВЛ80
С
, за следующими отличиями:
- на тяговом трансформаторе больше нет ЭКГ (он в схеме не нужен);
- также на блоках силовых аппаратов нет линейных контакторов - их заменили быстродействующие выключатели, установленные в трансформаторном помещении;
- по причине замены реостатного торможения рекуперативным убраны блоки тормозных резисторов, на их место (под самую крышу) установлены мотор-вентиляторы №3 и №4.
Кабина соответствует кабине электровоза ВЛ80
Т
, за исключением двух отличий:
-
в правом верхнем углу кабины, где у электровоза ВЛ80
С
установлено расшифровочное табло, в кабине ВЛ80
Р
располагается табло с восемью лампами, показывающими состояние каждого быстродействующего выключателя обеих секций (лампа горит - БВ выключен);
- контроллер машиниста вместо главной рукоятки имеет штурвал.
Электровоз ВЛ80
Р
-1549 был экспонатом выставки Электро-77 в Москве . Электровоз ВЛ80 Р -1718, выпущенный НЭВЗом в конце 1982 года, стал десятитысячным локомотивом этого завода. ВЛ80 Р — «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 ВЛ80 Р 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 (ВЛ80 Р -1869) был выпущен в 1986 году. В настоящее время все электровозы ВЛ80 Р приписаны к локомотивным депо Восточно-Сибирской и Красноярской железных дорог.
Некоторые локомотивы прошли модернизацию на УУЛРЗ и обрели возможность работать по СМЕ в составе трех секций .
Электровоз ВЛ80 Р -1685 по праву можно считать одним из героев советского фильма « Магистраль », ставшего «культовым» среди любителей железных дорог.
Электровоз ВЛ80
см
Электровоз ВЛ80
см
— строился с 1991 по 1995 год, выпущено 4 ед. Все приписаны к депо Батайск Северо-кавказской железной дороги .
-
Электровоз ВЛ80
К
-368 около Батайска
-
Электровоз ВЛ80В-1129 в Щербинке
-
-
-
-
Электровоз ВЛ80
С
-1244 в составе трёх секций
-
-
Электровоз ВЛ80
С
-1893 в составе трёх секций
-
Электровоз ВЛ80С-3001 (ВЛ80СМ-3001)
-
Электровоз ВЛ80С-3002 (ВЛ80СМ-3002)
-
Электровоз ВЛ80С-3003 (ВЛ80СМ-3003)
-
-
Распространение и эксплуатация
Электровозы ВЛ80 на 2012 год эксплуатируются всеми железными дорогами России , где имеются линии, электрифицированные на переменном токе, а также железными дорогами Белоруссии , Украины , Казахстана , Узбекистана .
Модернизации
Трёхсекционный ВЛ80
ТК
в Кемеровской области
В основном модернизацию ВЛ80 проводит УУЛВРЗ . Электровозам ВЛ80 Т и ВЛ80 С 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 ВЛ80
ТК
или ВЛ80
СК
— соответственно ВЛ80
Т
или ВЛ80
С
, прошедший капитальный ремонт с продлением срока службы. Первоначально электровозы именовались ВЛ80
М
, такую серию получили машины №№1071, 1105, 1108, 1407, 1312, 1354, 1409, 1947 — бывшие ВЛ80
Т
.
Также заводом были модернизированы два электровоза, ВЛ80
С
СВ
-019 и ВЛ80
С
СВ
-2111 — ВЛ80
С
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.
ВЛ80
Р
на заводе получают возможность работы в три секции.
Электровоз ВЛ80 в компьютерных играх
Электровоз ВЛ80
С
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 , ZDSimulator и многим другим.
|
ВЛ80
| | |
Электровоз ВЛ80
т
-922
| |
Основные данные
|
|---|
| Годы постройки |
1961
-
1994
|
|---|
| Страна постройки |
СССР
,
Россия
|
|---|
| Заводы |
НЭВЗ
|
|---|
| Всего построено |
4917
|
|---|
| Страны эксплуатации |
СССР
,
Россия
,
Белоруссия
,
Украина
,
Казахстан
,
Узбекистан
|
|---|
|
Осевая формула
|
2(2
O
-2
O
)
|
|---|
|
Технические данные
|
|---|
|
Род тока и напряжение в
контактной сети
|
переменный, 25-27 кВ
|
|---|
| Конструкционная скорость |
110 км/ч
|
|---|
|
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)
|
|---|
|
|
|
