【科普】闪闪的红星——苏联铁道部VL80R型和VL80S型电力机车
文章作者：FOREVER CHANGZHENSKY（ACFUN、BILIBILI、百度、头条、微博和知乎昵称：宁柳跨越）
POUR NOUS TOUS
为了我们大家
缩写提示
苏联俄罗斯联邦诺沃切尔卡斯克电力机车厂在文中简称“NEVZ”⑴。
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资料参考来源
《苏联ВЛ80系列电力机车》，佚名 著，《电力机车技术》1980年11期，第45页~第49页
《新的整流逆变器控制法》，李政文 译，《电力机车与城轨车辆》1988年04期，第62页~第64页
《货运电力机车牵引性能的比较》，S·V·波克罗夫斯基 著，徐蒙 译，《国外铁道机车与动车》2019年06期，第12页~第16页
《Грузовые электровозы ВЛ80Т, ВЛ80С, ВЛ80Р》，V·A·拉科夫 著，《Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976-1985 гг.》，9页~17页
《Электровоз ВЛ80Р》：https://poezdvl.com/vl80r/index.html
《Электровоз ВЛ80с》：https://poezdvl.com/vl80c/index.html
《Электровоз ВЛ80тк - Фото электровозов - ФОТО ЖД - ИНСТРУКЦИИ РЖД》：https://instructionsrzd.ucoz.ru/photo/fotografii_ehlektrovozov/ehlektrovoz_vl_80tk/2-0-8
《Электровоз ВЛ40м - Фото электровозов - ФОТО ЖД - ИНСТРУКЦИИ РЖД》：https://instructionsrzd.ucoz.ru/photo/fotografii_ehlektrovozov/ehlektrovoz_vl40m/2-0-139
《Электровоз ВЛ80с/св - Фото электровозов - ФОТО ЖД - ИНСТРУКЦИИ РЖД》：https://instructionsrzd.ucoz.ru/photo/fotografii_ehlektrovozov/ehlektrovoz_vl_80s_sv/2-0-7
概述
VL80R型电力机车是NEVZ于1968年研制并于1974年批量生产的一款采用晶闸管相控和再生制动的干线货运电力机车，同时也是VL80型电力机车家族中第三款批量生产的分支车型。
为了满足重载运输的需要，NEVZ与全苏电力机车研究与设计院、全苏铁道运输科学研究院合作，在VL80T型电力机车的基础上，于1979年研制了具有机车重联运行控制系统的VL80S型电力机车。
背景
NEVZ于20世纪60年代相继推出的VL80K型和VL80T型电力机车，成为当时苏联铁道部的交流电力机车主力车型。然而，这两款电力机车从设计之初就没有再生制动——在列车制动时，将牵引电动机转成发电机产生的电能反馈到接触网，这大大降低制动节能效益。
除了没有再生制动外，VL80K型和VL80T型电力机车还没有机车重联运行控制系统，无法实现重联运行。
VL80R型（ВЛ80Р）
1968年1月，NEVZ制造了1组带有再生制动的电力机车——VL80R⑵-300号机车。VL80R-300号机车的车体、转向架、牵引电动机和辅助机械装置与VL80K型电力机车保持一致，但机车主电路则有较大变化。
VL80R-300号机车采用了晶闸管不等分三段全控桥相控整流电路——2台经过重新设计的ODCE-5000/25型变压器，和4台VIP-1760型变流器（每台变流器采用300个TL200-6型晶闸管）。机车在牵引模式下晶闸管变流器实现机车的平滑调压；而在再生制动模式下，晶闸管变流器将牵引电动机所发出的直流电逆变为50 Hz单相交流电。此外，每节机车的主电路保护系统不再采用电流接触器，改为采用变压器室内的高速断路器；而由于采用了再生制动的原因，原本位于VL80T型电力机车车顶上的制动电阻带亦被移除。
VL80R-300号机车制造出厂后，在全苏铁道运输科学研究院谢尔宾卡环形铁道试验基地完成了牵引性能试验，之后配属北高加索铁路局巴泰斯克机务段投入测试运行，试验结果显示再生制动的电能回收率可达到10.3%，当机车速度为50 km/h可产生约37 t的制动力。
根据VL80R-300号机车的试验结果和使用经验，NEVZ于1969年底试制了另外2组VL80R型电力机车——VL80R-621号和VL80R-622号。每组机车采用2台ODCE-5000/25A型主变压器和4台VIP-2200型晶闸管变流器（每台变流器采用260个TL2-200型晶闸管）。2组机车于1970年配属北高加索铁路局巴泰斯克机务段，并于同年夏季投入测试运行。在测试运行过程中，NEVZ根据VL80R-300号机车的测试结果对这2组机车部分部件进行了改造。
根据上述3组机车的测试结果，NEVZ于1973年底试制了VL80R-1500号机车，这组机车安装了ODCE-5000/25型主变压器及VIP2-2200M型晶闸管变流器（每台变流器采用154个Т2-320型晶闸管），进一步简化了电路结构。
1974年9月，VL80R-1500号机车通过了在巴泰斯克—利哈亚区段的测试运行。1974年底到1975年初，VL80R-1500号机车在全苏铁道运输科学研究院谢尔宾卡环形铁道试验基地完成了牵引性能试验。在北高加索局管内测试运行期间，VL80R-1500号机车以设定的速度牵引重达4000 t的货运列车；同时，VL80R-1500号机车在坡度不超过10 ‰的坡道上提供了平稳的速度控制和再生制动。
VL80R-1500号机车测试运行完成后，NEVZ于1974年起批量制造VL80R型电力机车，至1986年停产时已制造了373组⑶。目前，300组VL80R型电力机车被俄罗斯铁路集中配属于东西伯利亚局和克拉斯诺亚尔斯克局各机务段，一些机车在乌兰乌德机车车辆修理厂进行了现代化改造，并加装支持“一组半三节”模式重联运行的机车重联运行控制系统。
VL80S型（ВЛ80С）
为了满足重载运输的需要，全苏电力机车研究与设计院于20世纪70年代末为VL80T型电力机车开发了重联控制系统，设有电气重联控制和空气制动系统重联功能，司机可在其中任何一节车的司机室对两组机车进行统一控制，并监控邻车的工作情况，可实现两组机车重联运行。装备这种重联控制系统的机车被定型为VL80S型电力机车⑷。除了重联控制和邻车监控系统外，该型机车的电气系统和机械部分与VL80T型电力机车完全相同。
1980年，VL80S型电力机车开始投入大批量生产。至1995年停产为止，NEVZ共生产了2746组VL80S型电力机车。在15年的制造历史中，每组机车的两端司机室前部放置的重联插座数量不尽相同：
VL80S-001号~VL80S-002号、VL80S-1740号：6个；
VL80S-003号~VL80S-549号、VL80S-553号~VL80S-696号：3个；
VL80S-550号~VL80S-552号、VL80S-697号~VL80S-971号：8个；
VL80S-972号~（VL80S-1740号除外）：7个。
1982年，NEVZ试制了经过改良的VL80S-550号~VL80S-552号机车，不仅两组机车（四节）能够重联运行，还能够组成一组半（三节）的机车组重联运行，提高了机车运用的灵活性，但唯一的不足是第三节机车无法使用电阻制动，从1983年制造出厂的VL80S-697号机车开始均采用了这种设计。
目前，VL80S型电力机车由俄罗斯铁路、白俄罗斯铁路、乌克兰铁路、哈萨克斯坦国家铁路以及乌兹别克斯坦铁路拥有。
中国铁道部于20世纪80年代末从NEVZ订购的8G型电力机车，即以VL80S型电力机车为技术原型。
VL80SM型（ВЛ80СМ）
1990年到1993年间，NEVZ在VL80S型和VL85型电力机车的基础上，推出了4组VL80SM型电力机车——VL80SM-3001号到VL80SM-3004号机车。
VL80SM型电力机车在机械部分和车体上与VL85型机车保持最大限度统一；在电气部分和制动电阻上则与VL80S型机车保持最大限度统一。尽管这样，VL80SM型机车的牵引电动机、硅整流器、牵引变压器及平波电抗器等部件都采用了当时最新的结构，并采用了更为经济的通风系统，降低了功率损耗，因而使该型机车的效率提高了2 %。
由于NEVZ对VL80SM型机车的机械部分和电气部分进行了技术改造，提高了机车的防空转性能及粘着系数，使机车的最大牵引力提高了4.4 %。此外，VL80SM型机车并采用新设计的司机室，设有取暖装置和空调等设备。
4组VL80SM型机车集中配属于北高加索铁路局巴泰斯克机务段，2016年10月全数报废拆解。
技术数据表
改造：俄罗斯铁路VL80TK型、VL40SK型（ВЛ80ТК, ВЛ80СК）
从2004年起，俄罗斯铁路的部分VL80T型、VL80S型电力机车在乌兰乌德机车车辆修理厂在大修时陆续进行了现代化改造。除了车体结构和转向架仍继续使用外，其他大部分电气和控制设备均被更换（硅整流器被晶闸管整流器取代），并采用了和E5K型电力机车家族相似的现代化装置和设备布置。
这些经过改造的机车分别被改称为VL80TK型、VL80SK型，主要配属于克拉斯诺亚尔斯克铁路局、南乌拉尔铁路局、西西伯利亚铁路局等。
改造：哈萨克斯坦国家铁路VL80SK型、VL40M型（ВЛ80СК, ВЛ40М）
阿特巴萨尔电力机车修理厂至少将2组VL80S型电力机车进行现代化改造，交付哈萨克斯坦国家铁路。改造后的机车被改称为VL80SK型。
阿特巴萨尔厂此外还将至少9组VL80S型电力机车改造为18台VL40M型电力机车，就像乌克兰铁路将至少25组VL80T型电力机车改造为50台VL40U型电力机车那样。改造后的机车用于调车、小运转列车和郊区客运列车。
后记
VL80R型电力机车开启了苏联晶闸管相控电力机车的先河，其牵引电路系统亦被后来同样由NEVZ出品的VL85型、VL65型、EP1型、E5K型电力机车所沿用；而VL80S型电力机车，则开启了苏联交流电力机车重联运行的先河。
注释
⑴俄语：Новочеркасский электровозостроительный завод。
⑵其中的“R”指的是再生制动（Рекуперативным торможением）。
⑶车号号段：300号、621号~622号，以及1500号~1869号。VL80R-300号和VL80R-622号机车分别于1973年和1987年报废除籍；VL80R-621号机车于1979年送回NEVZ，后报废拆解。
⑷其中的“S”指的是机车重联（Системе Многих Единиц）。
完稿时间：2020年9月23日
A0级发表时间：2020年9月23日
A1级修改时间：2022年4月22日
