Небольшой экскурс в историю вопроса.
Применение переменного тока при электрификации железных дорог привело к появлению пунктов стыкования двух различных систем тока: однофазного 25 кВ и постоянного 3кВ. При том возникло нескольких вариантов решения вопроса движения поездов через такие пункты. Выделились два основных: оборудование станций стыкования, позволяющие подавать на отдельные секции контактной сети тот или иной род тока или использовать электровозы, рассчитанные на работу, как на постоянном, так и на переменном токе.
Рассматривались и другие варианты, скажем тепловозные вставки, т.е. перемещение составов с участков, электрифицированных по одной схеме питания на участки с другой схемой питания с помощью тепловозов.
Оборудование станций стыкования переключателями увеличивает стоимость электрификации и требует смены электровозов в пункте стыковки.
Электровозы двойного питания имеют большую стоимость и более дорогое обслуживание. Применение тепловозной вставки ухудшило бы общие условия эксплуатации. При коротких тяговых плечах экономически более целесообразно было применение электровозов на две системы тока, а при длинных - стыкование по контактной сети. Чем и объясняется наличие большого количества станций стыкования на железных дорогах Советского Союза, а теперь и России.

Здесь, в качестве отступления, следует отметить, что ситуация изменилась после появления электровозов с тиристорными преобразователями и асинхронными тяговыми двигателям, а также увеличения скоростей движения поездов. Так по оценкам МСЖД на основе данных, полученных от зарубежных электровозостроительных фирм и компаний, цена современного двухсистемного электровоза 3-его поколения (с бесколлекторными тяговыми двигателями, тиристорной системой преобразования энергии и микропроцессорной системой управления) для 3кВ постоянного тока и 25кВ переменного достигает 115% стоимости односистемного такой же комплектации. (См. журнал «Локомотив» №9 за 2000 год, статья «Современные многосистемные электровозы».)

Первыми электровозами двойного питания в Советском Союзе, рассчитанными на переменный ток напряжением 25кВ и постоянный – 3000В стали шестиосные грузовые электровозы, переделанные из электровозов переменного тока ВЛ61.
Вопрос о переоборудовании электровозов ВЛ61 встал в связи с электрификацией на переменном токе линии Ростов – Кавказская – Минеральные воды и образовании пункта стыкования переменного и постоянного тока на станции Минеральные Воды. Учитывая небольшое протяжение участка Минеральные Воды – Кисловодск и сохранение на станции Минеральные Воды приёмоотправочных путей для мотор-вагонных поездов на постоянном токе, было решено вместо оборудования переключателями контактной сети применить для электровозной тяги локомотивы двойного питания.
В конце 1963 года было осуществлено переоборудование первого электровоза ВЛ61-004 в электровоз двойного питания, получившего обозначение ВЛ61д. Для выпрямления тока использовались четыре игнитрона ИВС-500/5. Силовые цепи тяговых электродвигателей и вспомогательных машин выполнены по типу цепей электровоза ВЛ22м с добавлением элементов, обеспечивающих работу выпрямительной установки и защиту при питании электровоза переменного тока и реле, обеспечивающим соответствие аппаратов роду тока в контактном проводе.
На постоянном токе электровоз ВЛ61д работал как электровоз ВЛ22м.
На переменном токе тяговые электродвигатели и вспомогательные машины питались выпрямленным током, для чего вторичная обмотка трансформатора ОЦР-2400/25 и четыре игнитрона соединялись по мостовой схеме. При напряжении в контактном проводе 25000В и часовом токе тяговых двигателей напряжение, подведённое к двигателям, составляло 3000В. Поэтому электровоз на участках переменного тока работал на тех же режимах, что и на участках постоянного тока. В качестве контроллеров машиниста использовались контроллеры электровоза ВЛ8 с переделками, вызванными изменением схем, и сохранением ходовых позиций, как у электровоза ВЛ22м. Для системы охлаждения игнитронов использовались секции холодильников ТЭ3. Электровоз был оборудован устройствами для питания электроэнергией системы отопления пассажирских вагонов.
Конструктивная скорость электровоза 85 км/ч.
После испытаний электровоза ВЛ61д-004 все электровозы ВЛ61 были переоборудованы в ВЛ61д и направлены для работы на участок Минеральные-Воды – Кисловодск. Они заменили работавшие там ранее электровозы ВЛ19, и водили грузовые и дальние пассажирские поезда.
В конце 60-х гг. игнитронные выпрямители были заменены на кремневые.
Литература. Раков В.А. «Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза. 1956-1965». Москва, издательство «Транспорт», 1966.

В 1966 году предприятие Шкода построило и поставило для СССР два двухсистемных электровоза ЧС5. Электровозы этой серии планировалось использовать в качестве альтернативы станциям стыкования для перехода между линиями различных систем тока. Однако ЧС5 не пошли в серию, т.к. в СССР в это время делалась ставка на строительство станций стыкования, а там где это было экономически не выгодно, стали использовать отечественные двухсистемные электровозы ВЛ82, появившиеся в том же году. Кроме того, в те годы не было достаточно эффективного решения проблем высокой стоимости, большого веса и дороговизны эксплуатации подобных локомотивов.
Литература. Статья «Электровоз ЧС5-судьба одиночки», журнал «Локотранс», №10 2005 год.

Электровозы ВЛ61д на участке Минеральные-Воды – Кисловодск работали с 1964 по 1980 годы и были постепенно заменены электровозами ВЛ82.
Первые опытные восьмиосные двухсистемные электровозы ВЛ82 были построены НЭВЭ в 1966 году. Большинство элементов механической части были унифицированы с электровозами серии ВЛ80к. Секции электровоза имели одинаковые электрические цепи и могли работать по системе многих единиц. При работе на переменном токе напряжение к ТЭД подводилось через понижающий трансформатор и выпрямительную установку. При питании от постоянного тока напряжение подводилось непосредственно к цепи ТЭД. В обоих случаях напряжение на зажимах двигателей регулировалось реостатами. Схема локомотива позволяла использовать реостатное торможение. Электровозы имели устройство определения рода тока.
По результатам испытаний завод построил до 1968 года ещё 22 электровоза ВЛ82, которые сначала эксплуатировались на Северной железной дороге, а позже, в 1977-1980 годах, были переданы в депо Минеральные Воды.
С 1972 по 1979 год НЭВЗ выпускал усовершенствованный вариант двухсистемного электровоза ВЛ82 электровоз ВЛ82м. В нём были учтены и устранены недостатки конструкции ВЛ82. Электровозы ВЛ82м эксплуатировались на Горьковской, Южной, Октябрьской, Северо-Кавказской железных дорогах.
Электровозы серий ВЛ82 и ВЛ82м фактически представляли собой электровозы постоянного тока с трансформаторно-выпрямительными устройствами для работы под переменным током.
Литература. Раков В.А. «Локомотивы отечественных железных дорог» 1956-1975», Москва «Транспорт» 1999.

Несмотря на принятую в Советском Союзе в качестве основной систему стыкования различных систем тока с помощью станций стыкования, постоянно велись попытки создания приемлемых для изготовления и эксплуатации электровозов двойного питания. Так в статье «Железнодорожный транспорт до 2000 года» в журнале ЭТТ №3 за 1991 год говорится: «... предусматривается создание электровозов третьего поколения с питание от сети постоянного и переменного ток, а также двойного питания. Это восьмиосные грузовые электровозы мощностью 7-8 тыс. кВт двойного питания и 8-10 тыс. кВт переменного и постоянного тока с конструкционной скоростью 120 км/ч. ... Стержнем технической основы электровозов третьего поколения являются силовая полупроводниковая техника, электроника и автоматика».
В продолжение этой темы по материалам статьи «Состояние и перспективы развития электровозостроения» в журнале «Локомотив» №2 за 1992 год в СССР до 2000 года планировалось создать целый ряд электровозов с бесколлекторными тяговыми двигателями:
-грузовой двенадцатиосный переменного тока ВЛ121 мощностью 12000 кВт;
-грузовой двенадцатиосный переменного тока ВЛ122 мощностью 13000 кВт;
-пассажирский восьмиосный переменного тока ВЛ90 мощностью 9000 кВт;
-грузовой восьмиосный переменного тока ВЛ91 мощностью 9000 кВт;
-грузовой восьмиосный постоянного тока ВЛ20 мощностью 8000 кВт;
-грузовой двенадцатиосный постоянного тока ВЛ21 мощностью 12000 кВт;
-пассажирский восьмиосный постоянного тока ВЛ25 мощностью 9000 кВт;
-и наконец грузовой восьмиосный двойного питания ВЛ92 мощностью 8000 кВт.

К сожалению, из-за начавшегося кризиса резко упали объёмы грузоперевозок, образовался избыток грузовых электровозов, и из-за нехватки средств, все эти планы остались на бумаге.
Так закончилась «древняя» история развития электровозов двойного питания в Советском Союзе и началась «новая» история их развития в России. Но это тема уже
следующего сообщения.

А каково сейчас в России процентное соотношение между участками, электрифицированными постоянным и переменным током?

Цитата (Заец)
А каково сейчас в России процентное соотношение между участками, электрифицированными постоянным и переменным током?

В 2001 году доля железных дорог в России, электрифицированных на переменном токе составляла 53,3% , соответственно на постоянном токе - 46,7%. Сейчас это соотношение несколько больше в пользу переменного тока.

Цитата (Мясников Сергей)
В 2001 году доля железных дорог в России, электрифицированных на переменном токе составляла 53,3% , соответственно на постоянном токе - 46,7%. Сейчас это соотношение несколько больше в пользу переменного тока.

В 2002-2009 гг. на переменном токе были электрифицированы 734 км, на постоянном токе 52 км, переведены с постоянного на переменный ток 160 км. Плюс скоро добавится новая электрификация на постоянке от Гатчины до Усть-Луги (более 100 км).

А почему продолжают электрифицировать на постоянном новые участки? Просто потому что они соседствуют с другими участками на постоянном токе? Или есть ещё какие-то соображения?

Цитата (Заец)
А почему продолжают электрифицировать на постоянном новые участки? Просто потому что они соседствуют с другими участками на постоянном токе?

А как относятся к многосистемным электровозам за рубежом?
Первые двухсистемные электровозы начали разрабатывать в Европе ещё в середине 20-х годов прошлого века. Первый локомотив был рассчитан на две системы переменного тока – с напряжением 3,6кВ частотой 162/3 Гц и напряжением 10кВ частотой 45 Гц и был с асинхронными двигателями. То есть, уже тогда велись разработки силовых преобразователей для этих двигателей.
В 1954 году во Франции началась массовая электрификация железных дорог на переменном токе напряжением 25 кВ частотой 50 Гц. К этому времени Франция обладала довольно протяженной сетью, электрифицированной на постоянном токе 1,5 кВ. На основании опыта эксплуатации станций стыкования и двухсистемных электровозов, а также технико-экономических расчётов было установлено, что в условиях Франции стоимость стыкования двухсистемными электровозами дешевле, чем строительство станций стыкования. Число двухсистемных электровозов нужно меньше, чем суммарное односистемных. При этом облегчается и становится более гибкой эксплуатационная работа. В настоящее время железные дороги Франции приобретают за редким исключением только многосистемный э.п.с.
Появлению трёх- и четырёхсистемного э.п.с. способствовали политические причины. В конце 50-х годов резко увеличились пассажиропотоки между странами западной Европы. Появились трасъевропейские экспрессы, следующие по всему маршруту с расчётным временем хода. Стоянки на пограничных станциях стыкования были не допустимы, что требовало использовать один электровоз на всём маршруте.
Эра современного многосистемного э.п.с. началась в 1990 г. Именно тогда фирмами Германии и Франции были выпущены локомотивы с бесколлекторными тяговыми двигателями. По мере совершенствования элементной базы преобразователей все локомотивостроительные компании перешли на выпуск э.п.с., имеющего АТД (асинхронные тяговые двигатели).
Магистральные многосистемные электровозы и электропоезда преимущественно распространены в Европе и Японии. В Европе они выполняются четырёхсистемными (25 кВ,50 Гц; 15 кВ, 162/3 Гц; 3 кВ; 1,5 кВ), трёх- и двухсистемными (в различных сочетаниях); в Японии – трёх- и двухсистемными (25 кВ,50/60 Гц; 20 кВ, 50/60 Гц; 1,5 кВ).
Приходится констатировать, что Россия по разработке и использованию электровозов 3-его поколения отставала в то время лет на 15-20.

Источники. По материалам статьи «Современные многосистемные электровозы», журнал «Локомотив» №9 за 2000 год.



Редактировано 1 раз(а). Последний раз 12.01.10 18:09 пользователем Мясников Сергей.

«Новая» история развития двухсистемных электровозов в России совпала с разразившимся в 90-х годах экономическим кризисом, который обвалил грузопоток по железной дороге. Из-за падения платёжеспособности населения значительно снизились пассажирские перевозки. Произошло высвобождение локомотивов, часть, которых была отправлена в резерв МПС. Почти 10 лет практически не производились закупки новых локомотивов, из-за чего произошло старение парка. Особенно это коснулось пассажирских электровозов.
В связи с вышесказанным в 1996 году был разработан типаж нового пассажирского подвижного состава, который опубликован в журнале «Локомотив» №11 за 1996 год в статье «Контуры будущего».
Первым в этом списке значился электровоз переменного тока ЭП1. Первый и единственный, который стал реальностью, потому что делался на основе уже имевшегося задела, и из комплектующих, производимых в России.
Дальше фигурировали скоростные электровозы ЭП200, ЭП201 переменного тока, ЭП100, ЭП101 постоянного тока.
На основе разработок электровозов ЭП100 и ЭП200 с участием зарубежных фирм намечалось создать двухсистемный электровоз ЭП300 мощностью 1000кВт.
ЭП200 был сделан, но оказался не востребованным, остальные проекты остались только на бумаге.
Базовым электровозом для создания ряда пассажирских машин со скоростями движения до 160 км/ч должен был стать шестиосный электровоз двойного питания ЭП10 с бесколлекторными асинхронными тяговыми двигателями общей мощностью 6600 кВт. Электрическую часть электровоза (тяговый и вспомогательный привод) планировалось разрабатывать с использованием технических решений передовых зарубежных фирм. Последнее оказалось очень крупным просчётом, никто не захотел передавать нам свои технологии. Поэтому, нужно было сначала бросить все силы на создание тягового отечественного преобразователя, а потом уже приниматься за разработку самого электровоза из комплектующих, разработанных и производимых в России.
По результатам проектирования и испытаний ЭП10 на его основе должны были быть созданы унифицированные электровозы модульного исполнения ЭП2 постоянного и ЭП3 переменного тока. Эти электровозы тоже пока остались только в проектах.
Первый экземпляр электровоза ЭП10 создавался на НВЭЗ совместно со швейцарской фирмой “ADtrans” и был построен в 1998 году. В процессе испытаний выявился ряд существенных недостатков в конструкции, о которых особенно в те времена не распространялись. После чего контракт был российской стороной приостановлен до окончания предварительных испытаний, а затем и расторгнут.
В 2003 году на НЭВЗ была завершена разработка электровоза ЭП10 с использованием оборудования фирмы «Бомбардье». Проведена подготовка производства и началось изготовление партии из двенадцати электровозов. Изготовление их закончилось в 2006 году.
Эксплуатация электровозов ЭП10 началась в депо им.Ильича с поездом «Славянский экспресс» и другими скоростными поездами белорусского направления. Гарантийное обслуживание электровозов фирмой «Бомбардье» производилось в депо Вязьма. Одновременно эти электровозы испытывались на маршрутах Москва – Горький и Москва – Адлер. В процессе испытаний опытной партии возникали многочисленные отказы связанные и с недостатками конструкции электровозов и не умением обслуживающего персонала обращаться с техникой нового поколения.
В какой-то момент количество отказов превысило терпение ОАО РЖД, и вся партия электровозов была возвращена на НЭВЗ для доработки.
В 2007-2008 годах после устранения на заводе-изготовителе выявленных конструктивных недостатков все электровозы ЭП10 были переданы в депо Москва-Сортировочная для продолжения опытной эксплуатации. Началось их изучение техническими работниками депо и машинистами.
С этого момента берёт начало «новейшая» история развития электровозов двойного питания в России.

Цитата (Мясников Сергей)
А как относятся к многосистемным электровозам за рубежом?
Первые двухсистемные электровозы начали разрабатывать в Европе ещё в середине 20-х годов прошлого века. Первый локомотив был рассчитан на две системы переменного тока – с напряжением 3,6кВ частотой 162/3 Гц и напряжением 10кВ частотой 45 Гц и был с асинхронными двигателями. То есть, уже тогда велись разработки силовых преобразователей для этих двигателей.

Вы забыли указать, кем велись ;-)

Этот преобразователь - генератор Костенко-Ямпольского.
Костенко и Ямпольский начали работу над преобразователем еще в 1916 году, за 8 лет до опубликования первых зарубежных работ в этой области Коцизеком. В 1921 году они заявили первый патент на этот преобразователь.

Костенко же создал и теорию частотного управления асинхронными двигателями.

Однако до первой мировой войны электрической тяги в грузовом магистральном движении в России фактически не было, в отличие от ряда европейских стран, где в ней была более острая необходимость из-за тяжелого профиля пути, например, в Швейцарии.

Электромашинными преобразователями, как и двухсистемниками, в Европе пришлось заниматься вынужденно, т.к. отсутствовали централизованные межгосударственные программы развития транспорта и энергетики. Вот и пришлось выкручиваться. Электромашинный преобразователь в общем-то не был эффективным решением и в мировой практике широкого распространения не получил.

Цитата
Приходится констатировать, что Россия по разработке и использованию электровозов 3-его поколения отставала в то время лет на 15-20."

Это не совсем так. Отставание было не по разработке электровозов, как таковых, а, прежде всего, элементной базы преобразователей и систем управления. Впрочем, это отставание было бы преодолимо, если бы МПС такие электровозы были бы тогда до зарезу нужны. Вместо этого финансирование работ останавливалось на полдороге.



Редактировано 1 раз(а). Последний раз 12.01.10 18:43 пользователем Олег Измеров.

Мне думается, что проблема создания электровозов двойного питания в России не столь актуальна, как в Европе. Это связано со значительной протяженностью (1000 км) участков, электрифицированных на одном роде тока. Повышение скорости сообщения поездов в настоящее время нужно вести в основном за счет повышения скорости движения по перегонам, а это связано с улучшением состояния пути. Исключение стоянок поездов на станциях стыкования на фоне относительно низких перегонных скоростей не имеет большого значения. Когда ресурс по повышению перегонных скоростей будет исчерпан, можно рассматривать вопрос об исключении стоянок поездов на станциях стыкования, но это наступит, очевидно, не скоро, да и все равно останется мене актуальным, чем в Европе.

Что касается грузового, то электровозы с коллекторными ТЭД делать двухсистемными явно не стоит, а вот с асинхронными цена электровоза растет настолько, что двухсистемник почти не дороже.

Цитата (hiv)
Мне думается, что проблема создания электровозов двойного питания в России не столь актуальна, как в Европе. Это связано со значительной протяженностью (1000 км) участков, электрифицированных на одном роде тока. Повышение скорости сообщения поездов в настоящее время нужно вести в основном за счет повышения скорости движения по перегонам, а это связано с улучшением состояния пути. Исключение стоянок поездов на станциях стыкования на фоне относительно низких перегонных скоростей не имеет большого значения. Когда ресурс по повышению перегонных скоростей будет исчерпан, можно рассматривать вопрос об исключении стоянок поездов на станциях стыкования, но это наступит, очевидно, не скоро, да и все равно останется мене актуальным, чем в Европе.

Кое-с чем согласен, кое с чем нет. У нас двухсистемные локомотивы актуальны прежде всего на коротких тяговых плечах, то есть там, где отказ от смены локомотива позволит отказаться и от смены бригады, что увеличит оборачиваемость локомотивов и бригад и позволит сократить их количество.
Как примеры подобных участков: Москва - Вязьма - Смоленск, Москва - Владимир - Горький, Челябинск - Карталы - Магнитогорск, Новосибирск - Черепаново - Барнаул, Барнаул - Артышта - Новокузнецк, Краснодар - Горячий Ключ - Адлер и т.п.
Причём наиболее актуально это для местных дневных поездов, где время в пути критично и задержка даже на 15 минут на смену локомотива часто непозволительно большая. То есть, на мой взгляд, двухсистемники надо в первую очередь внедрять в местных ускоренных поездах. Заодно, на первых порах можно и бригады закрепить, и наладить обслуживание в одном депо проще, и замену в случае чего можно выдать оперативно.
А нынешний подход, когда ЭП1О "бросают в бой" на 1500 км мне не понятен. Ну какая разница, придёт поезд Москва - Адлер на полчаса раньше или позже, при времени в пути около суток это никакой погоды не сделает. Кому надо быстро, всё равно улетят самолётом. Абсурд какой-то ИМХО.

Цитата (krechet)
У нас двухсистемные локомотивы актуальны прежде всего на коротких тяговых плечах, то есть там, где отказ от смены локомотива позволит отказаться и от смены бригады, что увеличит оборачиваемость локомотивов и бригад и позволит сократить их количество.

Возможно даже где-то можно и сократить количество депо.

Цитата (krechet)
Причём наиболее актуально это для местных дневных поездов, где время в пути критично и задержка даже на 15 минут на смену локомотива часто непозволительно большая. То есть, на мой взгляд, двухсистемники надо в первую очередь внедрять в местных ускоренных поездах.

Москва - Горький. Так там скоро запрыгают двухлапые тушканчики двухсистемные сапсанчики. Дальше могу придумать разве что экспресс Москва - Минск без смены бригады. Но это явно ночной вариант. Где ещё 15 минут критичны?

Цитата (Виталий Шамаров)
Москва - Горький. Так там скоро запрыгают двухлапые тушканчики двухсистемные сапсанчики. Дальше могу придумать разве что экспресс Москва - Минск без смены бригады. Но это явно ночной вариант. Где ещё 15 минут критичны?

Москва - Смоленск, Краснодар - Адлер, Новосибирск - Барнаул, Челябинск - Магнитогорск, Барнаул - Новокузнецк. Это что вспомнил за те секунды, пока набирал.

Далее, я писал ещё о выгодах в сокращении бригад и локомотивов на коротких плечах. Например, напишу по участку Новосибирск - Барнаул, который знаю. Сейчас в пассажирском движении там ежедневно задействованно 4 (в определённые дни 5) локомотива постоянного тока и 3 (в определённые дни 4) переменного . Если ввести двухсистемники, то можно обойтись 5 (в определённые дни 6) двухсистемными локомотивами.



Редактировано 2 раз(а). Последний раз 13.01.10 15:02 пользователем krechet.

Цитата (hiv)
Мне думается, что проблема создания электровозов двойного питания в России не столь актуальна, как в Европе. Это связано со значительной протяженностью (1000 км) участков, электрифицированных на одном роде тока. Повышение скорости сообщения поездов в настоящее время нужно вести в основном за счет повышения скорости движения по перегонам, а это связано с улучшением состояния пути. Исключение стоянок поездов на станциях стыкования на фоне относительно низких перегонных скоростей не имеет большого значения. Когда ресурс по повышению перегонных скоростей будет исчерпан, можно рассматривать вопрос об исключении стоянок поездов на станциях стыкования, но это наступит, очевидно, не скоро, да и все равно останется мене актуальным, чем в Европе.

Не совсем с Вами согласен.
Для чего нужны двухсистемные электровозы в России?
Во-первых, и это главное, для оптимизации перевозочного процесса, и только, во-вторых, для увеличения скоростей движения пассажирских поездов. В первую очередь они нужны Московской магистрали имеющей станции стыкования на удалении 200-250 км от Москвы. Не последнюю роль двухсистемные электровозы будут играть в организации скоростного, а в последствии и высокоскоростного движения на большие расстояния.
Возьмём, к примеру, белорусский ход. Участок постоянного тока Москва – Вязьма «ядро2 пассажирских поездов проходит, в среднем, за 3 часа. Однако накладное время (приёмки-сдачи) увеличивает время работы локомотивной бригады до 6 часов. Таким образом, за один оборот, проработав 12 часов, локомотивная бригада только 50% времени ведёт поезд, а остальные 6 часов уходят на приёмку и сдачу локомотива. Электровозы за сутки успевают сделать только один круг с пробегом 500 км, выполнив полезную работу в течении всего 6 часов, а оставшиеся 18 часов они простаивают в основном или оборотном депо. Причём в осенне-зимний период – в «горячем» состоянии! Кроме того, для тормозов с иностранными системами торможения уходит значительное время на их зарядку. Для смены электровоза и выполнения полного опробования тормозов для таких поездов требуется порядка 30 минут. Это очень большие потери времени.
Теперь посмотрим, как будет выглядеть ситуация, когда смена (двухсистемного) электровоза будет происходить в Орше. Время в пути составит 5,5 часов, со сменой локомотива, общее время работы бригады составит 8,5 часов, за один оборот 17 часов, из них 11 часов локомотивная бригада будет вести поезд, это уже составит 65% рабочего времени. Без смены локомотива, рабочее время бригады составит 7 часов, за оборот 14 часов, при этом бригада будет вести поезд 11 часов, что составит 79% рабочего времени. Электровоз за сутки в случае замены в Орше пробежит с оборотом 940 км, т.е. почти в два раза больше, чем односистемный, и в движении будет 11 часов.
Если смена двухсистемного Электровоза будет происходить в Минске, то время в пути без остановок составит 7,5 часов. Со сменой локомотива, общее время работы бригады будет 10,5 часов, за один оборот 21 час, из них 15 часов локомотивная бригада будет вести поезд, что составит 71% рабочего времени. Без замены локомотива в Минске рабочее время бригады составит 9 часов, за оборот 18 часов, при этом бригада будет вести поезд 15 часов, что составит 83% рабочего времени. Двухсистемный электровоз в этом случае за сутки с оборотом пробежит 1500 км, т.е. в три раза больше, чем односистемный, и будет в движении 16 часов. При этом в эксплуатации будет находиться всего один электровоз вместо двух.
Если электровоз пойдёт до Бреста, то пробег его за сутки может составить 1100 км, с оборотом - 2200 км, и в движении он будет 11 и 22 часа соответственно.
Похожая ситуация складывается и на других московских направлениях: киевском, горьковском, ростовском (через Рязань-2, Мичуринск), павелецком (через Узуново, Павелец).
Арифметика получается такая. На большинстве направлений железных дорог, идущих от Москвы, и имеющих станции стыкования, вместо двух односистемных электровозов для ведения каждого пассажирского поезда потребуется один двухсистемный. На направлениях: Москва – Рязань – Адлер; Москва – Горький – Свердловск; Москва – Казань – Свердловск; Москва – Ярославль – Свердловск, один двухсистемник будет заменять три односистемные машины. В этом случае, даже с учётом большой стоимости двухсистемных электровозов, общие затраты на изготовление пассажирских электровозов из-за уменьшения общего количества производимых электровозов могут оказаться не на много больше, чем на производство только односистемных машин.
Если же иметь в виду, что развитие локомотивостроения скорей всего пойдёт по пути внедрения на электровозах и тепловозах бесколлекторных тяговых электродвигателей переменного тока, то разница в стоимости электровозов постоянного, переменного тока и двухсистемным по данным зарубежных источников будет находиться в отношении 1:1,10:1,15. Тогда производить двухсистемные окажется даже выгоднее, чем односистемные.
Я не вижу альтернативы двухсистемным электровозам для скоростных пассажирских поездов на направлениях: Москва – Брест; Москва – Киев; Москва – Саратов; Москва – Казань.
Для таких направлений как: Москва – Рязань – Адлер; Москва – Горький – Свердловск; Москва – Казань – Свердловск; Москва – Ярославль – Свердловск, где имеется по две станции стыкования. Даже, если не проводить специального усиление пути, уже сейчас только внедрение двухсистемных электровозов для дальних поездов позволит уменьшить им время в пути на 1,5-2,0 часа. Зачем таким поездам нужны остановки в Данилове, Балезино, Вековке, Дружинино. Каждая остановка для смены локомотива требует стоянку не менее 23 минут. К ним нужно добавить ещё время торможения, движения по стации, время разгона, это плюс ещё порядка 15 мин. Итого получается 40 минут. Для двух станций стыкования это уже 1час 20 минут. Кроме того, двухсистемные электровозы на сегодняшний день мощнее своих односистемных пассажирских собратьев, поэтому для разгонов после многочисленных ограничений скорости и на подъёмах они будут набирать скорость быстрее, а это также уменьшение времени в пути. Уже скоро на магистрали Москва – Горький поезда смогут ходить до 160 км/ч, это плюс ещё минут 1,5-2,0 часа. То же самое, со временем будет на маршрутах Москва – Казань, Москва – Саратов, Москва – Ярославль. Дальние поезда должны иметь минимум остановок, в основном только для смены локомотивных бригад. На этом можно сэкономить ещё 1,0 – 1,5 часа.
Ещё один положительный аспект внедрения двухсистемных электровозов. В настоящее время на некоторых маршрутах скорые поезда идут чуть более суток. Например, Москва – Адлер, Москва – Горький – Свердловск и другие. Если с помощью двухсистемных электровозов удастся уменьшить этим поездам время в пути, скажем, до 22 часов, то количество таких поездов можно было бы сократить в два раза.
Необходимость применения двухсистемных электровозов имеется не только вокруг Москвы, но и на некоторых других участках Российских железных дорог, где станции стыкования в буквальном смысле являются препятствием для продвижения пассажирских поездов.
Например, на Западно-Сибирской железной дороге это участки:
Барнаул – (Черепаново) – Новосибирск, (100км+100км).
Барнаул – (Артышта-2) – (Междуреченск), (220км+160км).
Барнаул – (Артышта-2) – Томск, (220км+420км).
Барнаул – Камень-на-Оби – Карасук – (Иртышское) – Омск, (485км+210км+170км).
В скобках указаны станции стыкования и расстояния между станциями.
Ну, чем не Европа, никаких тысяч километров здесь нет.
Так что не всё просто у нас в России.

И так, «новейшая» история развития двухсистемных электровозов в России началась с передачи всех 12 электровозов ЭП10 в депо Москва-сортировочная для опытной эксплуатации и обучения персонала обращению с локомотивами 3-го поколения.
Надо сказать, что после почти полугодового стояния ЭП10 начали работать. Сначала не без грешков, но потом, по мере овладения навыками вождения и ремонта новых машин обслуживающим персоналом, дело пошло потихонечку на лад.
Механики, которые не боятся новой техники, отзываются о них положительно.
И вот тут возникает вопрос. После доводки конструкции и овладения премудростями их эксплуатации, ЭП10 стали работать более-менее стабильно. Можно ли было их запустить в серийное производство? И не мучиться сейчас с созданием нового электровоза ЭП20.
Скорей всего ЭП10 не потянет 160 км/ч, а может это и не нужно, достаточно 140. А вот для 160-200 км/ч нужна новая машина, но более мощная, скажем, тот же ЭП300 на базе ЭП200. Вот такой электровоз мог бы вести 24 двухэтажных вагона до Сочи со скоростями 160-200 км/ч. При этом количество поездов уменьшается вдвое.
Есть одна, правда, большая загвоздка, тяговый преобразователь для него надо спроектировать и сделать в России. Тогда не будет проблем, когда за два комплекта преобразователей с нас пытаются содрать сумму в два раза больше той, которую мы выделяем на разработку и изготовление двух электровозов. Но это уже, лохоже, для темы "Давайте помечтаем".



Редактировано 1 раз(а). Последний раз 13.01.10 18:58 пользователем Мясников Сергей.

Цитата (Мясников Сергей)
И вот тут возникает вопрос. После доводки конструкции и овладения премудростями их эксплуатации, ЭП10 стали работать более-менее стабильно. Можно ли было их запустить в серийное производство? И не мучиться сейчас с созданием нового электровоза ЭП20.

Тяговый привод ЭП10 основан на уже устаревшей технологии с использованием преобразователя на GTO тиристорах.
Собственно этот привод достался Bombardier "в наследство" после покупки AdTranz и больше не поставляется.

Создавать аналогичный преобразователь сейчас заново "с нуля" не только дорого, но и неэффективно по причине появления более прогрессивных технологий на IGBT транзисторах.

Да и множество других систем ЭП10 показало себя не с самой лучшей стороны, поэтому правильнее всего разработать новый действительно современный и эффективный электровоз, используя результаты разработки ЭП10

Цитата
более мощная, скажем, тот же ЭП300 на базе ЭП200.

Вот чего точно не нужно, так это пытаться реинкарнировать ЭП200

Цитата
Есть одна, правда, большая загвоздка, тяговый преобразователь для него надо спроектировать и сделать в России. Тогда не будет проблем,

Вот именно тогда проблемы и начнутся :)

Цитата (Мясников Сергей)
Для чего нужны двухсистемные электровозы в России?
Во-первых, и это главное, для оптимизации перевозочного процесса, и только, во-вторых, для увеличения скоростей движения пассажирских поездов. В первую очередь они нужны Московской магистрали имеющей станции стыкования на удалении 200-250 км от Москвы. Не последнюю роль двухсистемные электровозы будут играть в организации скоростного

В местных пассажирских перевозках (именно в местных), как неоднократно уже указывалось многочисленными участниками форума на маршрутах Барнаул - Новокузнецк, Барнаул - Новосибирск, Челябинск - Магнитогорск, Москва - Смоленск, Москва - Брянск, Москва - Горький, и от себя ещё добавлю Пермь - Киров, Ижевск - Свердловск, С-Петербург - Петрозаводск, - да, нужны.
Но "hiv" говоря "о ненужности имел в виду, скорее всего, грузовые перевозки. Да и что делать с этими монстрами - станциями стыкования - Вековка, Бабаево, Вязьма и т.д. Понятное дело, что даже теоретически замена элекровозов на машины двойного питания, если такая произойдёт, растянется на десятилетия, а значит, станции стыкования всё равно будут работать. Хотя, безусловно, эти мощнейшие участковые станции со сложными горловинами созданы искусственно лишь для стыкования двух родов тока (Вековка, Бабаево, Свирь, Иртышское, Артышта-2) и никакой другой работы по организации местных вагонопотоков, свойственной участковым станциям, на них не выполняется. На функционирование этих станций расходуются огромные средства. Если ликвидировать, например, станцию Вековка, то грузовое тяговое плечо от Орехово для бригад совершенно безболезненно может быть продлено до Мурома. А с ликвидацией стыкования по Вязьма, плечо от Бекасово можно продлить до Смоленска - Сорт.
Вопрос, на самом деле, интересный, и я думаю, это повод для проведения ТЭИ, что лучше: сохранить существующую технологию или перейти на двухсистемные электровозы с ликвидацией станции стыкования. Полагаю, что для различных направлений результаты окажутся разными. Вот в Сибири и на Урале ликвидация таких станций стыкования как Мариинск, Дружинино, Балезино, скорее всего, преждевременна.

Цитата (Мясников Сергей)
, а в последствии и высокоскоростного движения на большие расстояния.

Стоп, стоп, стоп, высокоскоростное движение - на специализированных линиях!

Цитата (Мясников Сергей)
Возьмём, к примеру, белорусский ход. Участок постоянного тока Москва – Вязьма «ядро2 пассажирских поездов проходит, в среднем, за 3 часа. Однако накладное время (приёмки-сдачи) увеличивает время работы локомотивной бригады до 6 часов. Таким образом, за один оборот, проработав 12 часов, локомотивная бригада только 50% времени ведёт поезд, а остальные 6 часов уходят на приёмку и сдачу локомотива. Электровозы за сутки успевают сделать только один круг с пробегом 500 км, выполнив полезную работу в течении всего 6 часов, а оставшиеся 18 часов они простаивают в основном или оборотном депо.

Ну теоретически, при равномерных интервалах можно было бы делать по два оборота за смену, да и всё. Другое дело, что на плече Москва - Вязьма это не получится из-за скученности никто по отправлению вечером из Москвы и по прибытию утром в Москву. По этой же самой причине повышения производительности локомотивов Вы не добьётесь. Всё равно электровоз, прибывший утром в Минск из Москвы будет по Минску стоять до вечера до вечерней нитки отправления на Москву.

Цитата (Мясников Сергей)
Скорей всего ЭП10 не потянет 160 км/ч, а может это и не нужно, достаточно 140. А вот для 160-200 км/ч нужна новая машина, но более мощная,

Вот для этих целей и строится ЭП20. Конструкционная скорость - 200 км/ч