История вопроса
Применение переменного тока при электрификации железных дорог привело к появлению пунктов стыкования двух различных систем тока: переменного напряжением 25 кВ и постоянного напряжением 3 кВ. При этом возникло несколько вариантов решения вопроса организации движения поездов через такие пункты. Выявились два основных направления: оборудование станций стыкования переключателями, позволяющими подавать на отдельные секции контактной сети тот или иной род тока, или использование электровозов, рассчитанных на работу как на постоянном, так и на переменном токе.
Два этих способа удовлетворительно решают вопрос, но в разных условиях технико-экономический эффект их различен. Оборудование станций переключателями увеличивает стоимость электрификации и содержания устройств электроснабжения, а также требует смены электровозов в пункте стыкования. Электровозы двойного питания имеют больший вес, стоимость их выше, а содержание дороже. При коротких тяговых плечах экономически более целесообразно применение электровозов для двух систем тока, при длинных – стыкование по контактной сети.
В тех случаях, когда по экономическим соображениям и эксплуатационным условиям нецелесообразно оборудование станций стыкования переключателями рода тока, стали применять электровозы двойного питания. Эти электровозы могут работать как на переменном токе напряжением 25 кВ, так и на постоянном токе напряжением 3 кВ и проходить разделы питания без остановки. Электровозы двойного питания обычно рассчитаны на реализацию полной мощности при обеих системах тока. Недостатками электровозов двойного питания являются их большие вес и стоимость, а также более дорогое содержание по сравнению с электровозами одного рода тока.
ВЛ82
Во исполнение постановления Совета Министров специальное конструкторское бюро ВЭлНИИ разработало в 1964 г. технический проект восьмиосного грузового электровоза двойного литания, а в июле 1966 г. Новочеркасский электровозостроительный завод закончил постройку двух опытных электровозов, получивших обозначения ВЛ82-001 и ВЛ82-002.
Механическая часть опытных локомотивов имела много однотипных элементов с электровозом ВЛ80К (кабины управления, элементы кузова и тележек). Кузов электровоза, состоявший из двух секций, опирался на четыре несочлененные двухосные тележки с помощью боковых пружинных опор.
На каждой секции электровоза установлен трансформатор ОДЦЭ-4000/25 номинальной мощностью 4000 кВА, изготовленный Таллиннским электротехническим заводом. Трансформатор имел первичную обмотку на 25 кВ номинальной мощностью 3680 кВА, вторичную нерегулируемую обмотку с напряжением холостого хода 3800 В и обмотку собственных нужд на 332 В с отпайкой на 240 В. Охлаждение трансформатора – масляное с принудительной циркуляцией. Масса трансформатора с маслом – 5800 кг. От вторичной обмотки через выпрямительные установки питались тяговые электродвигатели.
Выпрямительная установка состояла из кремниевых вентилей типа ВКД-200-8, собранных по мостовой схеме. В каждом плече моста имелись шесть параллельных цепей с 16-ю последовательно включенными вентилями. Общее количество вентилей на секцию – 384. Выпрямленное напряжение при часовом режиме электровоза – 3000 В, ток – 1050 А.
На электровозах были установлены специально спроектированные для них шестипопюсные тяговые двигатели НБ-420А с компенсационной обмоткой. Секции электровоза имели одинаковые электрические схемы соединения электрических машин и аппаратов и могли работать по системе многих единиц.
При питании электровоза переменным током напряжение к тяговым электродвигателям подводилось через понижающий трансформатор и выпрямительную установку; при питании постоянным током – непосредственно подавалось в цепь тяговых электродвигателей. При обеих системах тока регулирование напряжения на зажимах двигателей осуществлялось реостатами.
Электровозы серии ВЛ82 №001 и №002 испытывались на Северо-Кавказской железной дороге и экспериментальном кольце ВНИИЖТа. С учётом опыта их работы Новочеркасский электровозостроительный завод в 1967 г. построил электровозы №003, №004, а в 1968 г. – № 005-024, таким образом всего было построено 24 электровоза серии ВЛ82.
Фактическая масса первых двух электровозов составила 188 т. , масса электровозов с №003 – около 192 т.
Электровозы ВЛ82 первоначально поступили в депо Буй Северной железной дороги для обслуживания поездов на участке Свеча – Буй – Данилов – Ярославль, на котором в то время не было станции стыкования с переключателями рода тока в контактной сети. После завершения оборудования станции Данилов такими переключателями электровозы серии ВЛ82 отправили с Северной железной дороги в депо Купянск Южной дороги. В 1977-1980 гг. большинство электровозов серии ВЛ82 было передано в депо Минеральные Воды Северо-Кавказской железной дороги.
ВЛ82М
С учетом опыта эксплуатации электровозов серии ВЛ82 в ВЭлНИИ под руководством Б.Н. Тушканова был спроектирован более совершенный электровоз двойного питания. В 1972 г. Новочеркасский электровозостроительный завод построил по этому проекту первые два опытных электровоза, получивших обозначение ВЛ82М-025 и 026. В дальнейшем до 1979 года было построено еще 65 электровозов.
На электровозах серии ВЛ82М были установлены специально разработанные для этих локомотивов тяговые электродвигатели НБ-407Б, рассчитанные на работу пульсирующим током. Позднее аналогичные двигатели были применены на опытных электровозах серии ВЛ12.
Электровоз ВЛ82М-025 прошел в 1973 г. испытания на экспериментальном кольце ВНИИЖТа, причем цикл опытов по исследованию его динамики и прочности экипажной части проводился как при нагрузке от колесных пар 25 тс, так и при нагрузке до 27 тс, которая достигалась за счёт добавления балласта.
Почти все электровозы серии ВЛ82М поступили в депо Купянск Южной железной дороги; несколько локомотивов было отправлено на Октябрьскую железную дорогу для вождения поездов от Выборга до границы с Финляндией через станцию Лужайка, где был сделан стык постоянного и переменного тока.
По мере поступления этих электровозов на железные дороги электровозы серии ВЛ82 из-за их склонности к боксованию переводились на работу с пассажирскими поездами.
Работа электровозов двойного питания подтвердила, что вопрос о стыковании двух систем тока на железных дорогах может быть успешно решен двумя способами.
На сегодняшний день ВЛ82М продолжают свою работу на Украине, в России эти электровозы можно встретить только в музеях.
На этом всё, подписывайтесь на наш канал, ставьте лайки, заходите на нашу страницу в Instagram! Благодарю за внимание!
Наверняка вам будут интересны наши статьи:
