Часть 2
Часть 1: https://dzen.ru/a/ZKCTvFj1V1hQWlV8?referrer_clid=1400&
Продолжим разговор об аккумуляторной тяге.
В первой части было представлено краткая история наработок аккумуляторной тяге, а также применение аккумуляторной тяги на подвижном составе ж.д. СССР на электропоездах.
Теперь рассмотри тяговый подвижной состав.
Первый контактно-аккумуляторный маневровый электровоз нормальной колеи на железных дорогах СССР появился в 1949 г. в электровозном депо Москва III. По предложению мастера депо А. Г. Жукова аккумуляторный электровоз типа 0-2о-0 с двумя тяговыми двигателями был оборудован токоприемником, контакторами, резисторами и другими аппаратами для питания от контактной сети. Тяговая аккумуляторная батарея емкостью 800 А*ч и напряжением 320 В состояла из 160 элементов, установленных в специальных ящиках впереди и сзади центральной кабины управления. Тяговые двигатели с изоляцией, рассчитанной на 1200 В, развивали в часовом режиме мощность 183 кВт при напряжении на коллекторе 600 В. При напряжении , в контактной сети 1500 В тяговые двигатели соединялись последовательно, реостаты полностью не отключались из силовой цепи, а со стороны «земли» последовательно включалась тяговая аккумуляторная батарея. При питании от аккумуляторной батареи тяговые двигатели работали параллельно.
В 1966 г. был переоборудован один маневровый электровоз переменного тока ВЛ41 в контактно-аккумуляторный для использования его на маневровой работе на станциях, электрифицированных на переменном токе и имеющих неэлектрифицированные пути. Его тяговая аккумуляторная батарея 648 ТНЖ-400 расположена на двухосном прицепе вместе с частью электрического оборудования. Переоборудованный электровоз ВЛ41 имеет нагрузку колесной пары на рельсы 21,5 тс, что позволяет использовать его на станциях, имеющих рельсы легкого типа. Аккумуляторы размещены в 12 секциях по 54 аккумулятора в каждой. Аккумуляторные камеры закрыты каркасами, в которых сверху имеются люки для осмотра батареи и доливки воды.
Электрические цепи этого к.-а. электровоза переменного тока обеспечивают работу от контактной сети в двух режимах — маневровом и поездном. В маневровом режиме питание тяговых двигателей происходит от обмотки трансформатора 514 В, а в поездном — от обмотки 1524 В; автономная работа электровоза возможна только в маневровом режиме. Заряд тяговой батареи
осуществляется как во время движения в контактном режиме, так и при стоянках. Пуск тяговых двигателей — реостатный, соединение: последовательно-параллельное и параллельное.
Наиболее успешное применение аккумуляторной тяги на ж.д. было применено все там же - в Латвии. На основе опыта эксплуатации аккумуляторных поездов Ср3-А6 в 1964 был разработан проект аккумуляторного электровоза ВЛ26 с номинальным рабочим напряжением 3000 В.
Электровозы были построены на Днепропетровском электровозостроительном заводе. На электровозах вначале была установлена щелочная никель-железная тяговая аккумуляторная батарея 672 ТНЖ-550 номинальным напряжением 840 В, емкостью 550 А-ч, но впоследствии на электровозах, работающих на Прибалтийской дороге, она была заменена на батарею 840 ТИД-400.
Основные недостатки ВЛ26:
Малое количество пусковых позиций приводило к большим толчкам при разгоне.
При работе на аккумуляторах и токе часового режима скорость составляла всего 1,2 км/ч, что намного ниже проектной скорости.
Из-за большого внутреннего сопротивления батареи напряжение на её выводах при часовом токе падало до 360—400 В. При использовании электровоза для надвига состава на горку приходилось работать на реостатных позициях, что приводило к дополнительным потерям энергии.
Принятый способ заряда аккумуляторной батареи приводил к её перегреву при работе электровоза с большими токами, а отсутствие контроля за её зарядом — к случаям выхода электровоза на неэлектрифицированные пути с незаряженной батареей или, наоборот, к перезарядке и выкипанию электролита.
При модернизации ВЛ26 в ВЛ26М особое внимание уделили устранению неэкономичного реостатного пуска и внедрению заряда тяговых аккумуляторов током двигателей. Для этого использовались тиристорные импульсные преобразователи для пуска, электрического торможения и заряда батареи; в качестве автономного источника энергий приняли тяговую батарею с более высоким номинальным напряжением, лучшими удельными энергетическими показателями и более жесткой внешней характеристикой (например, ТНЖТ-400 или МТ-8); максимально упростили силовые и вспомогательные электрические цепи электровоза, увеличив тем самым надежность его работы; устранили прочие конструкционные недостатки, которые выявились в процессе эксплуатационных испытаний электровозов BЛ26. Модернизация электровоза ВЛ26 № 002 была осуществлена на ДЭВЗе в 1972 г., после чего этот электровоз ВЛ26М вернулся на Прибалтийскую дорогу для наладки, испытаний и опытной эксплуатации.
Тяговая батарея состоит из 1096 аккумуляторов МТ-8 французской фирмы САФТ, размещенных в 16 секциях по 67 или по 73 аккумулятора. Все аккумуляторы соединены последовательно, они обеспечивают номинальное напряжение батареи 1250 В и имеют емкость 480 А*ч. Для безопасного обслуживания секции тяговой батареи разделяются двумя разъединителями ножевого типа с пневматическим приводом. Два электропневматических контактора расчленяют батарею при срабатывании защиты. Шесть тяговых двигателей соединены в две независимые группы по три двигателя последовательно, тяговый импульсный преобразователь ТИП-2700/3 рассчитан на мощность 2700 кВт при 3 кВ, 2*450 А.
Заряд тяговой аккумуляторной батареи осуществляется специальным широтным тиристорным импульсным преобразователем ТИП-600/3 (600 кВт, 3 кВ, 200 А. Силовой блок состоит из 12 последовательно соединенных главных тиристоров и шести вспомогательных тиристоров типа
ТЛ-200-9.
Как показали опытные поездки: Время разгона электровоза ВЛ26М в контактном режиме значительно меньше времени разгона тепловоза ТЭМ2, а в автономном режиме одинаково с тепловозом ТГМЗ. В автономном режиме к.-а. электровоз ВЛ26М при массе составов до 700 т имеет тяговые свойства, превосходящие аналогичные свойства тепловозов ТЭМ2 и ТГМЗ в начальный период разгона до скорости 10—15 км/ч, и на уровне тяговых свойств тепловоза ТГМЗ — на протяжении остальной части разгона и при массе более
700 т. Кроме того, на маневрах тепловозы не всегда экономичны. Расход энергии электровоза ВЛ26М за час работы был в среднем на 22% ниже, чем у ВЛ26.
Таким образом электровоз ВЛ26М показал свою эффективность в эксплуатации. Эксплуатировались данные электровозы вплоть до конца 90х годов ХХ века, однако широкого распространения так и не получили.
Попытки внедрения аккумуляторов были не только среди электрического подвижного состава. Так, одним из представителей дизель-аккумуляторной тяги был ЛАМ (Локомотив Аккумуляторный Маневровый), переделанный из маневрового тепловоза ЧМЭ3.
Электровоз типа ЛАМ был разработан Всероссийским научно-исследовательским конструкторско-технологическим институтом подвижного состава (ВНИКТИ) по заказу Московской железной дороги.
Всего было модернизировано два экземпляра в 2003 году. Оба эксплуатировались в московских депо (Москва-Киевская и Бекасово-сортировочное), отставлены от работы в 2010 и списаны в 2013 году.
При модернизации было сохранено основное оборудование тормозной системы (компрессор, датчики давления, контрольно-измерительные приборы, трубопроводы, воздухораспределитель, краны машиниста). Гидромеханический редуктор привода компрессора был заменен электродвигателем постоянного тока. Силовая установка со всеми относящимися к дизелю системами и часть электрооборудования с тепловоза были демонтированы. Оставлено лишь то электрооборудование, которое используется в схеме электровоза: тяговые электродвигатели, реверсор, контроллер машиниста, приборы освещения, защиты, сигнализации и связи. На освободившемся месте были размещены пять щелочных никель-кадмиевых аккумуляторных батарей – четыре тяговые и одна для собственных нужд. Аккумуляторный отсек изолирован от остальной части кузова, имел теплоизоляцию и был оснащен системой принудительной вытяжной вентиляции. Заряд аккумуляторов осуществлялся только на стоянке. Локомотив был снабжен пультом дистанционного управления. Максимальная скорость электровоза - 35 км/ч.
Разгон осуществлялся с помощью реостатно-контакторного пуска. Мощность "электровоза" составляла всего 135 кВт, что было недостаточно для серьезной маневровой работы без возможности подзаряда от контактного провода.
Эксперимент с "ЛАМ"ом был признан неудачным. Низкая скорость движения и мощности, низкая надежность тягового оборудования и невозможность заряда тяговых батарей в движении не позволили данному проекту получить дальнейшее развитие.
Продолжение следует...
Спасибо за внимание! Пишите свои комментарии.
Подписывайтесь, ставьте лайки, поддержите автора!)