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【科普】什么是“黑色花岗岩”——俄罗斯铁路2ES7型电力机车

2019-10-30 12:58 作者:宁柳跨越  | 我要投稿

文章作者:西瓜昌真湿基(B站和百度昵称:宁柳跨越)



阅读前之提示

  • 直—直流电传动:指电力机车从直流电气化铁路接触网受流,向直流牵引电动机供给直流电。法国国营铁路2D2 9100型电力机车为直—直流电传动形式。

  • 直—交流电传动:指电力机车从直流电气化铁路接触网受流,经过逆变后,向交流牵引电动机供给交流电。俄罗斯铁路2ES10型电力机车为直—交流电传动形式。

  • 交—直流电传动:指电力机车从交流电气化铁路接触网受流,经过变压—整流后,向直流牵引电动机供给直流电。韩国铁道公社8000型电力机车为交—直流电传动形式。

  • 交—直—交流电传动:指电力机车从交流电气化铁路接触网受流,经过变压—整流—逆变后,向交流牵引电动机供给交流电。本文提及的俄罗斯铁路2ES7型电力机车为交—直—交流电传动形式。

  • 双电流制电力机车:本文提及的“双电流制”,是指采用交—直—交流电以及直—交流电双制式电传动的电力机车。俄罗斯铁路EP20型电力机车即为双电流制电力机车。

  • 俄罗斯铁路在本文均简称“RZhD”⑴;乌拉尔机车简称“UL”⑵,诺沃切尔卡斯克电力机车简称“NEVZ”。

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概述

2ES7型电力机车⑶,又称11201项目,是UL在2ES10型电力机车的机械基础上研制的两节重联式八轴交—直—交流电传动电力机车。

2ES7-001号机车



历史

2013年7月,UL制造了一组带有异步牵引电动机的两节重联式八轴交—直—交流电传动电力机车。由于当时电力机车是在没有与RZhD协调的情况下制造的,其在RZhD上的工作前景尚不明确,因此第一组机车的出厂名称为11201-001号机车。

11201-001号机车制造出厂后,送往位于莫斯科市谢尔宾卡的全俄铁道运输科学研究院环形铁道试验基地,在EXPO-1520博览会进行展示。2014年,11201项目正式定型为2ES7型,11201-001号机车也因此改称2ES7-001号机车。

UL于2016年2月26日获得了俄罗斯联邦铁路运输认证中心对2ES7型机车的合格证明,证书有效期至2021年2月25日。2017年1月,2ES7-001号机车配属于东西伯利亚铁路局北贝加尔斯克机务段,在贝阿铁路进行测试运行。

俄罗斯联邦铁路运输认证中心对2ES7型机车的合格证明

2018年5月,2ES7-001号机车转配至高尔基铁路局克拉斯诺乌菲姆斯克机务段,旋即在塞兹兰站-仙纳亚站区间进行测试。期间,2ES7-001号机车牵引一列牵引质量为6646吨的货运列车,成功通过坡度达到千分之16.9的喀什皮尔站-花楸站区间线路。

2019年3月,2ES7-001号机车在里程为573千米的尤迪诺站-维科夫卡站区间牵引一列编组为130节、牵引质量为12311吨的货运列车。

UL计划在2019年开始批量生产2ES7型机车,以交付北方铁路局。但截至2019年10月,UL仅新造了2组2ES7型机车——2ES7-002号和2ES7-003号机车。

2ES7-002号机车



设计

  • 总体

2ES7型电力机车是双节重联的八轴大功率干线货运用电力机车,由两节完全相同的单端司机室四轴机车通过内重联连挂成八轴机车,成为一完整系统。司机可在任何一端司机室对两节机车进行控制,两节机车之间并设有中间走廊连通,车顶设有25千伏高压连接线。

机车小时输出功率为8800千瓦,持续输出功率为8400千瓦,再生制动功率为8571千瓦。车轮在钢轨上的承载力为249千牛,设计速度为120千米/小时。


  • 司机室

每节机车配备具有改进的人体工程学和卫生参数的新型模块化司机室,前窗采用一整体电热玻璃,为司乘人员提供了良好的视角,并满足机车在寒冷季节使用的需要。车内设备采用模块化结构、两侧屏柜化布置。司机操作台设有主台和副台,主台在右、副台在左,在主、副台的位置各设有1把司机座椅。

2ES7-001号机车的主司机操作台


  • 牵引系统

2ES7型电力机车采用西门子铁路系统制牵引电传动系统,主要由网侧高压电器、牵引变压器、牵引变流器和牵引电动机等组成。

机车电路为高压设备提供了最大程度的冗余,带有扭矩控制的西门子异步牵引驱动器使机车可以实现高功率和牵引力。在机车的黏着重量为190吨~202吨的情况下,启动时的最大牵引力为784千牛,在55千米/小时的速度下的牵引力为538千牛,在120千米/小时的速度下的牵引力不小于247千牛。电力机车可以在千分之6的平地线路上牵引9000吨的列车,在千分之10的山地线路上牵引上驱动6300吨的列车。


  • 控制系统

机车配备了一个具有自动驾驶、诊断故障功能的BLOK安全系统,一个具有通过技术无线电信道进行数据传输、参数注册功能的MPSU微处理器控制系统,以及用于定位的GPS全球定位系统⑷和GLONASS全球导航卫星系统⑸。

2ES7-001号机车的副司机操作台


  • 转向架

2ES7型电力机车轴式为Bo-Bo+Bo-Bo,轴重为25吨,整备重量为200吨,新轮轮径为1250毫米。



后记

作为与NEVZ制2/3ES5S型电力机车相竞争的产品,2ES7型电力机车是RZhD在交—直—交流传动干线货运电力机车的未来主力之一。但内外交困的形势,让这些交流传动电力机车的发展之路一波三折。

2ES7-003号机车



注释

⑴俄语:Российские железные дороги

⑵俄语:Уральские локомотивы

⑶俄语:2ЭС7

⑷英语:Global Positioning System,简称GPS。全球定位系统,又称全球卫星定位系统,是美国国防部研制和维护的中距离圆型轨道卫星导航系统。它可以为地球表面绝大部分地区(98%)提供准确的定位、测速和高精度的标准时间。全球定位系统可满足位于全球地面任何一处或近地空间的军事用户连续且精确地确定三维位置、三维运动和时间的需求。

⑸俄语:ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система,英语:GLObal NAvigation Satellite System,简称GLONASS。全球导航卫星系统,是由苏联于1982年研发的卫星导航系统。全球导航卫星系统采用频分多址体制,卫星靠频率不同来区分,每组频率的伪随机码相同。基于这个原因,该系统可以防止整个卫星导航系统同时被敌方干扰,因而具有更强的抗干扰能力。



参考

  • 《Электровоз 2ЭС7 от изготовителя – Синара-Транспортные Машины》:https://sinaratm.ru/products/elektrovozy/2es7-gruzovoy-elektrovoz-peremennogo-toka/

  • 《Грузовой электровоз 2ЭС7 « Уральские локомотивы》:http://ulkm.ru/produkciya/gruzovoj-elektrovoz-2es7/

  • 《Электровоз 2ЭС7 подтвердил свои тяговые характеристики на подъеме между станциями Кашпир – Рябина》:https://www.gudok.ru/news/?ID=1423541

  • 《Электровоз 2ЭС7 «Уральских локомотивов» подтвердил свои тяговые характеристики на Горьковской магистрали》:https://www.gudok.ru/news/?ID=1457063

  • 《Мощь и производительность》:https://www.gudok.ru/zdr/179/?ID=1444378

  • 《List of the vehicles — 2ES7 — TrainPix》:https://trainpix.org/list.php?mid=1222


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