Электровоз ЧС4т

Электровоз ЧС4
Годы постройки	1965-1972
Страна постройки	Чехословакия
Заводы	Шкода
Страны эксплуатации	СССР
Всего построено	230
Система тока	переменный, 25 кВ, 50 Гц
Осевая формула	3О-3О
Часовая мощность ТЭД
Скорость часового режима	101,5 км/ч
Длительная мощность ТЭД	5100 кВт
Скорость длительного режима
Конструкционная скорость	160 км/ч

Электровоз ЧС4 — пассажирский электровоз переменного тока.

В 1962 году заводы им. В. И. Ленина в г. Пльзень (Чехословакия) начали проектировать шестиосные электровозы переменного тока для железных дорог СССР. В начале 1965 года в Советский Союз для испытаний прибыл первый шестиосный пассажирский электровоз типа 52Е (заводское обозначение серии), получивший в СССР серию ЧС4. В депо Киев-Пассажирский электровоз получил за широкое панорамное остекление кличку «Аквариум», на Приволжской дороге — «Мыльница».

В 1971 году на дороги вышла глубокая модернизация «Аквариума» — электровоз ЧС4Т, заводское обозначение 62Е. Машина оказалась настолько удачна, что число выпущенных ЧС4Т значительно превысило число ЧС4, было выпущено более 500 машин.

Основные характеристики

Пассажирский магистральный электровоз серии ЧС4 рассчитан на напряжение контактной сети 25 кВ, имеет мощность 5100 кВт, скорость часового режима — 101,5 км/ч, сила тяги электровоза составляет 17900 кгс. Конструкционная скорость электровоза — 160 км/ч. Собственный вес электровоза с 2/3 запаса песка — 123 тонны.

Конструкция

Пульт машиниста электровоза ЧС4

Переключатель ступеней электровоза ЧС4Т

Вспомогательные машины электровоза ЧС4

Кабина электровоза ЧС4Т

Электровоз имел значительные отличия в конструкции от выпускавшихся в то время электровозов постоянного тока серии ЧС2 и был совершенно не похож по конструктивным решениям на электровозы, выпускавшиеся в СССР.

Механическая часть

Рама электровоза ферменно-раскосной конструкции. Обшивка кузова и кабины машиниста выполнена из стеклопластика. Значительные размеры лобовых стекол, характерные очертания стекол прожектора и буферных фонарей, округлые обводы стеклопластиковой обшивки создавали неповторимый облик электровоза. Автор дизайна — чешский дизайнер Отакар Диблик.

Кузов опирался на две трехосные тележки имевшие сварные рамы. Диаметр колес при новых бандажах равнялся 1250 мм, тяговый редуктор односторонний с передаточным отношением 2,187, тяговый привод системы Шкода с карданными муфтами и проходящим через полый якорь двигателя валом (это сделано для уменьшения углового отклонения вала при перемещении его конца), как и на электровозах серии ЧС2. Для сцепления с вагонами поезда и другим подвижным составом по концам кузова установлена автосцепка СА-3.

Электрическая часть

Для обеспечения токосъёма с контактной сети использованы два токоприёмника типа пантограф, расположенные по концам секции.

Силовая схема электровоза выполнена с регулировкой напряжения по высокой стороне, то есть с переключениями в цепи первичной обмотки трансформатора, а не вторичной, как на электровозах серии ВЛ. Переключение выполняются с помощью переключателя ступеней (ПС) TPPL, имеющего 32 позиции. Благодаря данному конструктивному решению достигались значительно меньшие токи на контактах, выполняющих коммутацию, это позволило значительно облегчить конструкцию ПС и использовать в качестве материала контактов не серебро, а медь, но изоляцию всех элементов переключателя ступеней приходилось выполнять на полное напряжение контактной сети. Управление пневмодвигателем ПС производится стандартным контроллером 21KR. Трансформатор также имеет обмотку отопления поезда на 3000 в, мощность обмотки отопления позволяла подключать на электроотопление 17 пассажирских вагонов. Цепи управления питаются напряжением 50 В от стабилизатора ASL2, находящегося за второй кабиной под пневматической панелью: переменный ток регулируется магнитным усилителем, понижается трансформатором и выпрямляется диодным выпрямителем.

Для охлаждения электрооборудования на электровозе установлены восемь осевых (аксиальных) мотор-вентиляторов, приводимых, как и мотор-компрессоры, коллекторными двигателями, питающимися постоянным током напряжением 210 В. Выпрямительные установки питания вспомогательных машин размещены в общем шкафу с тяговыми выпрямительными установками. Четыре мотор-вентилятора с диаметром рабочих колёс 425 мм охлаждают выпрямительные установки, два мотор-вентилятора с диаметром рабочих колёс 710 мм — тяговые двигатели, ещё два с диаметром колёс 650 мм продувают блоки охлаждения, включающие в себя маслоохладители тягового трансформатора, сопротивления ослабления поля тяговых двигателей (шунты) и сглаживающие реакторы тяговых и вспомогательных двигателей. На первой позиции ПС включаются мотор-вентиляторы выпрямительных установок и блоков охлаждения, на второй — тяговых двигателей. При работе мотор-вентиляторы издают довольно громкий многоголосый свист, похожий на звук работающих реактивных двигателей.

Сжатый воздух нагнетаемый в главные резервуары компрессором используется для обеспечения работы тормозов на локомотиве и в поезде, обеспечения работы пневмоконтакторов, пневмодвигателя переключателя ступеней, привода реверсоров, подачи звуковых сигналов свистком (тихий) и тифоном (громкий), работы пневмопривода стеклоочистителей.

Электровоз ЧС4Т

ЧС4Т-284, Казань, Татарстан

Электровоз ЧС4 имеет некоторые недостатки, в частности, пластиковый кузов, который пропускает электромагнитное излучение от контактного провода, неблагоприятно влияющее на локомотивную бригаду. С целью их устранения была выпущена модернизированная версия, получившая советское обозначение ЧС4Т и чешское 62Е. Помимо смены кузова на стальной, были добавлены люки в боковых стенках для выемки мотор-компрессоров, изменены опоры кузова, а также произведено множество изменений в электрической части.

На электровозе широко применены тиристоры. Стабилизатор получил тиристорный выпрямитель, позволивший обойтись без магнитного усилителя. Выпрямители питания вспомогательных машин также стали тиристорными — это дало возможность сделать запуск машин плавным и поддерживать напряжение питания неизменным при колебаниях напряжения в контактной сети. Шкафы выпрямительных установок лишились мотор-вентиляторов, воздух для их охлаждения подают мотор-вентиляторы тяговых двигателей, для увеличения производительности которых пришлось повысить напряжение их питания с 210 В до 250 В. Маслоохладители тягового трансформатора переместились из блоков охлаждения на бак трансформатора, для их обдува установлены два вентилятора, аналогичных вентиляторам выпрямительных установок электровоза ЧС4, но имеющих только одно колесо (ступень) против двух.

Также ЧС4Т получил реостатный тормоз. В режиме реостатного торможения обмотки возбуждения питаются от тиристорного выпрямителя, а якоря подключаются к тормозных резисторам, находящимся в отсеках над тамбурами. Обдуваются они специальными вентиляторами, питающимися от самих резисторов. Для переключения между режимами тяги и торможения установлены тормозные переключатели, аналогичные по конструкции реверсорам, а также линейные контакторы, разрывающие тяговую цепь без возврата переключателя ступеней на нулевую позицию — для быстрого включения реостатного тормоза. Управляется реостатный тормоз двумя способами. Первый — обычное торможение краном машиниста, воздух вместо тормозных цилиндров поступает в задатчик силы торможения. Второй — воздух в задатчик подаётся с помощью специального переключателя, без срабатывания тормозов состава.

История электровозов

Выпуск электровозов

Электровоз серии ЧС4 изготавливался в Чехословакии на заводе Шкода в период с 1965 по 1972 год. Всего было выпущено 230 электровозов.

Электровоз ЧС4-001 был опытным, эксплуатировался в депо Кавказская наряду с электровозами ВЛ60^П в 1965—66 годах, после чего был направлен в Чехословакию и там списан на металлолом.

Электровозы ЧС4 с номера 002 по 011, изготовленные в 1965 году с учетом внесения необходимых изменений в конструкцию по результатам эксплуатации опытного электровоза, поступили на работу в депо Кавказская. На данных электровозах было предусмотрено электрическое реостатное торможение, рассчитанное на максимальную мощность 3000 кВт. На электровозе ЧС4-002 в 1966 году были проведены прочностные испытания, на ЧС4-003 тягово-энергетические испытания, на ЧС4-004 испытания по воздействию на путь.

Электровозы с номера 012 изготавливались, ввиду неэффективности реостатного тормоза, уже без него. Кроме того, на электровозах была изменена планировка, система вентиляции, конструкция шкворневых узлов и отдельных деталей механической части.

Работа, перемещения, ремонт электровозов

Электровозы первоначально поступали для работы в локомотивные депо Кавказская и Брянск-2, затем в депо Киев-Пассажирский, Киров, Балашов, после электрификации участка Саратов-Ртищево в 1989 году — в депо Саратов.

В локомотивных депо электровозы проходили модернизации, в частности устанавливались приборы безопасности: скоростемеры КПД-3 (производства ОАО «Электромеханика») и системы САУТ.

Капитальный ремонт электровозов ЧС4 в объеме КР-1 и КР-2 выполнялся на Запорожском ЭРЗ. В период с 1999 по 2007 год на заводе был выполнен капитальный ремонт с продлением срока службы (КРП) 48 электровозам этой серии, принадлежащим железным дорогам Украины. При этом ремонте менялся внешний вид электровоза: кабина машиниста изготавливалась новая, по образу электровозов ЧС7, стеклопластиковая обшивка кузова менялась на металлическую, взамен изношенных узлов ставились новые, подкатывались новые колёсные пары и рамы тележек. В число переоборудованных ЧС4 входят: 017, 018, 019, 026, 037, 039, 040, 041, 048, 049, 054, 059, 060, 064, 065, 067, 076, 080, 083, 085, 095, 097, 099, 105, 107, 108, 110, 111, 113, 119, 125, 130, 136, 138, 141, 142, 149, 153, 158, 159, 174, 179, 183, 185, 189, 191, 195, 198, 200, 207, 209. В настоящее время КРП продолжает производиться, например, в сентябре 2007 года на завод был отправлен электровоз ЧС4-042.

В 2004 году из депо Саратов два электровоза ЧС4 были переданы в музеи железнодорожного транспорта: ЧС4-012 в Санкт-Петербург, ЧС4-025 в Москву, на Рижский вокзал.

В настоящее время электровозы ЧС4 эксплуатируются в депо: Киев-Пассажирский, в депо Балашов, Киров они заменены на ЧС4Т, а в Саратове на ЭП1.

За все годы эксплуатации в результате крушений, пожаров а также в связи с полным износом списаны по меньшей мере 16 электровозов ЧС4: 001, 002, 003, 005, 007, 010, 015, 024, 030, 032, 051, 057, 062, 071, 087, 093, 120, 151. Электровозы ЧС4-005 и ЧС4-071 повреждены и списаны в результате крушения на станции Користовка в 1986 году.

На Белорусской железной дороге эксплуатируются 15 локомотивов ЧС4Т: 542, 544, 545, 546, 555, 559, 592, 594, 595, 598, 599, 600, 601, 602, 603. Все приписки ТЧ-1 Минск-сортировочный.

Фотографии

ЧС4-023 в Новосибирском музее	ЧС4-043, станция Знаменка Одесской дороги	Модернизированный ЧС4-052, ст. Знаменка	Украинский ЧС4-158 в Брянске
ЧС4-226, ст. Пенза Куйбышевской дороги	ЧС4Т-264, ст. Шарья Костромская обл.	ЧС4Т-326	ЧС4Т-492, ст. Рязань-II Московской дороги