Электровозы ВЛ80 всех модификаций

Электровозы ВЛ80 всех модификаций являлись самыми массовыми в истории Новочеркасского электровозостроительного завода (НЭВЗ), который занимался созданием этих локомотивов с 1961-го по 1995-й годы по проектной документации Всесоюзного научно-исследовательского электровозостроительного института ВэлНИИ. С середины 1960-х локомотивы данной серии являлись основными грузовыми электровозами на переменном токе в Советском Союзе. На многих железных дорогах уже России некоторые модели электровозов ВЛ80 работают и по сей день.

На благо электровозостроения в СССР трудились многие предприятия машиностроения, в частности в разработке электровозов серии ВЛ80 принимали участие многие заводы, поставлявшие в частности одну из главных его составных частей — тяговый трансформатор, сердце локомотива, можно так сказать.

Название серии ВЛ расшифровывается как «Владимир Ленин«, а первой моделью, получившей в итоге серию ВЛ80 стал электровоз Н81, где «Н» — первая буква названия завода НЭВЗ.

История создания

В режиме растущей экономики СССР на железнодорожные перевозки был крайне высокий спрос. Соответственно помимо грузовых электровозов постоянного тока требовались и более мощные собратья, для той части СССР, где электрификация ЖД проходила поздней Московской дороги, и в результате напряжение контактной сети составляло и составляет по сей день 27 000 Вольт переменного тока.

Под вышеобозначенную задачу НЭВЗ начал разработку проекта восьмиосного двухсекционного электровоза (вместо 6-осных односекционных машин для постоянного тока). Этот электровоз носил название Н8О, развивающий в часовом режиме тягу в 40 тысяч килограмм-сил.

При проектировании прорабатывались самые разные варианты экипажной части и электрических аппаратов, включая тяговые электродвигатели на 750 и 950 Вольт. Ну а сам электровоз представлял собой две одинаковых четырехосных секции с несочлененными тележками, а сцепные устройства располагались непосредственно на рамах кузовов. Тележки применялись с роликовыми подшипниками в бесчелюстных буксовых узлах.

В итоге был оставлен вариант с тяговыми двигателями с напряжением 950 Вольт, а вес всей электроаппаратуры стал минимальным. Также был примена система регулирования напряжения ТЭД на низковольтной стороне трансформатора, для повышения энергетических показателей. В итоге готовый к производству проект электровоза появился к концу 1958-го года, а в сентябре 1961-го года НЭВЗ выпустил первый восьмиосный электровоз переменного тока, а до конца года были выпущены еще два аналогичных локомотива (Н8О-001,002,003).

В 1963-м году данные электровозы получили обозначение ВЛ80в, где индекс «В» указывал уже на высоковольтный принцип регулирования.

Параллельно в сентябре 1962-го года Новочеркасский электровозостроительный
завод создал два восьмиосных электровоза, первоначально обозначенных Н81-001 и Н81-002, а затем в 1963-м году они получили индекс ВЛ80-004 и ВЛ80-005.

Конструкция электровоза ВЛ80

Конструкция кузова была аналогичной электровозу Н8о с незначительными изменениями, затрагивающими внешний вид машины. Кабина машиниста использовалась от серии ВЛ60, а межсекционный переход был выполнен по вагонному типу с резиновой рубашкой для изоляции прохода от пыли. Тележки комплектовались гидравлическими межбуксовыми амортизаторами, вместо используемых на ранних машинах фрикционных амортизаторов. Сочленение между тележками в каждой секции электровоза отсутствовало, из-за конструктивной особенности низкого расположения тягового трансформатора.

Тяговый трансформатор

Тяговый трансформатор изготавливался в Эстонской ССР на Таллиннском заводе ртутных выпрямителей и устанавливался на каждую секцию электровоза. Трансформатор состоял из стержневого стального магнитопровода и снабжался тремя обмотками, по аналогии с трансформатором электровоза ВЛ60:

• Одна обмотка (сетевая) соединялась с контактным проводом и рельсовой цепью;
• Тяговая обмотка предназначалась для питания тяговых электродвигателей и состояла из двух неизменных секций и двух с возможностью регулировки, которые в свою очередь разделялись еще на четыре секции;
• Обмотка собственных нужд имеет промежуточные выводы и предназначалась для снабжения электричеством вспомогательных машин и отопления кабин.

Трансформатор находится полностью погруженным в бак с маслом, которое циркулировало с помощью насосов через специальные радиаторы, охлаждаемые воздушным потоком вентилятора, для отвода тепла.

Регулировка напряжения на тяговых электродвигателях осуществлялась на каждой секции с помощью группового переключателя ЭКГ-8, отличного от подобного выключателя на ВЛ-60. Переключатель управлялся контроллером машиниста и имел нулевую, подготовительную и еще 33 пусковые позиции. Только девять позиций являлись ходовыми.

Выпрямительные установки

Выпрямительные установки, которые превращали переменный ток контактной сети в постоянный, пригодный для питания электродвигателей назывались ртутные Игнитроны, их количество было таким же, как и на электровозе Н8О, только они были включены в параллельную схему работы и от четырех игнитронов, подключенных параллельно, получали питание два тяговых электродвигателя, также подключенных параллельно.

На протяжении всего цикла производства электровозов ВЛ80 периодически менялись выпрямительные элементы: вместо игнитронов одного типа (ИВС-500/2) применялись другие (ИВС-500/5), применялся сглаживающий реактор РСМ-1Д, а в 1969-м году НЭВЗ заменил все игнитроны на кремниевые выпрямители, которые использовались на модификации ВЛ80к.

Тяговые электродвигатели

На данной серии электровозов устанавливались синхронные коллекторные тяговые электродвигатели, по мощности превосходящие предыдущие двигатели, применяемые на электровозах Н8О. Статор двигателей НБ-414А, включая полюса, выполнялся из электротехнической стали, катушки полюсов делались из меди.

Когда напряжение на коллекторе составляет предельные 950 Вольт частота вращения якоря составляет 1050 оборотов в минуту, а полная электрическая мощность 800 кВт, соответственно сила тока составляет 900 Ампер. При диаметре колес 1250 мм электровозы развивали силу тягу в 47900 кгс, скорость 47,8 км/ч в часовом режиме, а в продолжительном 41100 кгс и 50,1 км/ч. Минимально возможное ослабление возбуждения ТЭД конструкционно составляло 50%, а полное возбуждение составляет 95%. Конструкционная скорость электровоза составляла 110 км/ч.

Вспомогательные машины

Для обеспечения работоспособности электровоза и тормозов поезда помимо непосредственно силовой части для создания тяги поезда, устанавливалось и дополнительное оборудование, называемое Вспомогательными машинами:

• Фазорасщепитель (ФР) НБ-455А. Для питания асинхронных электрических двигателей вспомогательных машин необходима трехфазная система питания электрическим током. Первой и второй фазами являлись выводы обмотки собственных нужд трансформатора, а третья фаза как раз и вырабатывалась фазорасщепителем.
• 4 мотор-вентилятора (МВ) для охлаждения тягового трансформатора, точнее его масляного радиатора, а также на каждую тележку предусмотрен один мотор-вентилятор для охлаждения тяговых электродвигателей
• мотор-компрессор (МК) КТ-6Эл, необходим для создания воздушного давления в главном резервуаре локомотива, для обеспечения работы тормозов в поезде, а также для работы пневмоконтакторов силовых электроаппаратов, блокировок высоковольтной камеры, подачи звуковых сигналов свистком (тихий) и тифоном (громкий), работы пневмопривода стеклоочистителей.

Технические характеристики электровоза ВЛ80

Длина по осям автосцепок	32 480 мм
Высота от головок рельс до полоза опущенного токоприемника	5 100 мм
Мощность часового режима	6 250 кВт
Сила тяги часового режима	45,1 тс
Скорость часового режима	51,6 км/ч
Мощностью длительного режима	6 160 кВт
Сила тяги длительного режима	40,9 тс
Скорость длительного режима	53,6 км/ч
Сила тяги при трогании с места	65 тс

Объем производства и распространение ВЛ80

Всего с 1961-го по 1995-й годы было произведено 5140 электровозов серии ВЛ80. За это время электровоз претерпел большое количество доработок и изменений, а также было выпущено 4 модификации, помимо основной ВЛ80:

• ВЛ80 — 9 единиц;
• ВЛ80К — 695 единиц;
• ВЛ80Т — 1317 единиц;
• ВЛ80Р — 373 единиц;
• ВЛ80С — 2746 единиц.

Электровозы до сих пол эксплуатируются на большинстве железных дорог России, где контактная сеть использует переменный ток, за исключением Октябрьской, Забайкальской, Дальневосточной железных дорог, где локомотивы ВЛ80 были заменены на ЭС5К.

Происшествия с электровозами ВЛ80

Грузовой поезд с локомотивом ВЛ80с-887/842 7 августа 1987-го года сошел с рельсов на станции Каменская, в результате чего локомотив разбит и был списан без возможности восстановления.