Техника - молодёжи 2006-01, страница 36

34 | 2006 №01 ТМ

СДЕЛАНО В РОССИИ

приятно, современный дизайн, прямо как в кабинете».

«Ермак» нравится всем, кто по долгу службы или личного интереса знакомится с его устройством. Это дало основание для демонстрации этой отечественной новинки на выставке, проводимой ежегодно на подмосковной станции Щербинка, в День железнодорожника, организованной в 2005 г. воскресным днём 7 августа. В предверии этого события на экспериментальном кольце Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ВНИИЖД) открылась специализированная выставка. На ней вместе с другими новинками впервые представили новый отечественный электровоз «Ермак», что не прошло мимо внимания президента России В В. Путина. В своём поздравлении Владимир Владимирович отметил: « ... железнодорожное машиностроение развивается темпами большими, чем машиностроение в целом. Это очень важно для экономики, без всяких сомнений». При посещении выставки, В.В Путин совместно с президентом ОАО «Российские железные дороги» В Якуниным совершил ознакомительную поездку по Экспериментальному кольцу в кабине машиниста электровоза «Ермак», после которой президенту страны вручили удостоверение железнодорожника.

Позже В.В. Путин и руководители железнодорожной отрасли обсудили перспективы отечественного транспортного машиностроения. В ходе совещания глава государства поставил задачи по дальнейшему созданию высокотехнологичных и наукоёмких образцов железнодорожной техники на базе отечественных предприятий.

Человеку, далёкому от некоторых тонкостей железнодорожного дела, наверняка непонятно, почему обновление локомотивного парка начали с создания электровоза переменного тока, и уж тем более — почему первую машину в числе новых назвали именно «Ермак», а не иначе? Вот наше объяснение.

В Российской Федерации общая длина железнодорожных путей достигает 85,5 тыс. км, 42,3 тыс. км электрифицированы, 22,5 тыс. км — на переменном токе. К настоящему времени полностью электрифицирована самая протяженная в мире железная дорога — Транссиб, проходящая от Владивостока до Калининграда Её протяжённость от Москвы до Владивостока 9288 км, причём, восточнее Урала большая часть магистрали электрифицирована на переменном токе. В этой части страны требуется как можно быстрее обновить магистральный электровозный парк, чтобы повысить эффективность работы Транссиба Вот почему на НЭВЗе сначала решили спроектировать новый электровоз именно переменного тока. Поскольку первые локомотивы этой серии предполагается вводить

в эксплуатацию на просторах Сибири, то в память о знаменитом донском казаке, народном герое, легендарном Ермаке его именем назвали новый электровоз переменного тока

Любители истории железных дорог частенько дискутируют: почему часть магистралей электрифицировано на постоянном токе напряжением 3 кВ, а другая на переменном, напряжением 25 кВ? А не пора ли - высказываются сторонники «переменки» - все железные дороги страны перевести на переменный ток? Как говорил знаменитый юморист: «Вопрос, конечно, интересный», но ответить на него не так-то просто.

Когда в конце XIX в началась электрификация железных дорог - сначала городских, а затем и магистралей, такой проблемы не существовало. Тогда даже освещение работало на постоянном токе. Вскоре выяснилось, что локомотив с электродвигателями постоянного тока и последовательным возбуждением, когда обмотка статор-ного электромагнита включатся последовательно с якорем, оказался с тяговой характеристикой, близкой к паровозной (при трогании тяга предельно возрастала, а по мере разгона плавно уменьшалась). Это стало большой удачей электрификации железных дорог, облегчило освоение езды с электровозной тягой и способствовало широкому распространению электровозов.

Но по мере увеличения мощности электровозов, что необходимо для увеличения провозной способности железных дорог, возникло немало технических трудностей. Если не увеличивать напряжение питающей сети. то требуется наращивать сечение контактного провода. А его изготавливают из чистейшей так называемой «красной» меди. Это очень дорого. В начале 1930-х нашли оптимум, за-питали электрифицированные линии напряжением 3 кВ. При этом изоляция ещё не слишком сложная. Но всё же потребовалось сечение контактного провода 16 см². В 1960-х, когда стали водить тяжёлые поезда двойной электровозной тягой, потребовалось либо удваивать сечение контактного провода, либо удваивать напряжение в контактной сети. Первое оказалось гораздо проще. Поэтому там, где требуются мощные грузовые электровозы постоянного тока, приходится подвешивать два контактных провода.

Когда же в послевоенное время потребовалась электрификация возможно большей части нашей железнодорожной сети (в пределе повсеместно), решили при электрификации новых участков применить переменный ток напряжением 25 кВ. А ведь ещё в 1921 г. профессор А.В. Вульф предлагал использовать переменный ток напряжением 20 кВ. Это успешно проверили в 1939 г. с помощью опытного электровоза ОР22-01 на экспериментальном

кольце в подмосковной Щербинке, которое на время испытаний специально электрифицировали напряжением переменного тока 20 кВ. По сути дела, ОР22-01 был электровозом постоянного тока, снабжённым соответствующей выпрямительной и управляющей аппаратурой. Неудивительно, что он обладал вполне приемлемыми для эксплуатации тяговыми характеристиками.

После Великой Отечественной войны провели более тщательные расчёты и исследования, экспериментируя с различными напряжениями от 15 до 50 кВ. Оптимальным оказалось напряжение 25 кВ. Его и приняли в качестве стандартного для нашей страны.

Впервые в СССР серийные электровозы переменного тока серии Н8 начали изготавливать на том же ВЭЛ-Зе в 1959 г. Спустя год ввели в эксплуатацию первый участок, электрифицированный на переменном токе, — «Мариинск — Красноярск — Сибирь». В результате на 10 — 15 % увеличили провозную способность каждого локомотива с аналогичной мощностью двигателей, в восемь раз уменьшили сечение контактного провода, и в два-три раза увеличили расстояние между питающими подстанциями. Всё это дало большой экономический эффект.

В наши дни опять же на сибирской земле потребуется вводить в строй электровоз переменного тока, но теперь уже нового поколения, которому суждено повысить провозную способность Транссиба.

Перейти повсеместно на переменный ток требует огромных финансовых затрат, непосильных для бюджета Российской Федерации. Поэтому, ещё долгие годы в нашей стране будет два вида электрифицированных магистралей: на переменном токе напряжением 25 кВ и на постоянном токе напряжением 3 кВ.

Успешное проектирование и презентация опытного электровоза «Ермак» вдохновили специалистов ВЭлНИИ на разработку аналогичного электровоза постоянного тока. Его обозначили 2ЭС4К. Прототипом ему стал 2ЭС5К. Опытный образец «по-стоянки» делают одновременно с проектированием, как говорится, по «горячим чертежам», когда в них оперативно вносят изменения по результатам изготовления и испытаний деталей и узлов. Создаваемый 2ЭС4К во многом унифицирован с 2ЭС5К, разумеется, и другой железнодорожной техникой. На «четвёрке» не будет высоковольтного оборудования на 25 кВ, понижающего трансформатора ОНЦДЭ-4350/25 и немало прочего. Освобождаемое место займут другие системы, в том числе — реостатное электрическое торможение, которое позволит этому локомотиву снижать износ тормозов вагонов поезда в более широком диапазоне скоростей движения, а точнее — при большем замедлении, когда рекуперация неэффективна. И если 2ЭС4К