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【科普】来自第聂伯河畔的OPE2型、OPE1A型、OPE1B型交流牵引单元

2019-12-20 23:34 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 5500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。法国国营铁路CC 1100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。本文提及的苏联工业铁路OPE1A型、OPE1AM型、OPE1B型、OPE2型电力机车为交—直流电传动形式。

  • 交—交流电传动:指电力机车从交流电气化铁路接触网受流,无需经过变压—整流—逆变,直接变频后向交流牵引电动机供给交流电。法国国营铁路BB 13000型电力机车及BB 14000型电力机车为交—交流电传动形式。

  • 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。白俄罗斯铁路BKG1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—直流电以及直—直流电双制式电传动的电力机车。苏联铁道部VL82型电力机车即为双电流制电力机车。

  • 俄罗斯联邦诺沃切尔卡斯克电力机车制造厂在本文均简称“NEVZ”⑴,乌克兰第聂伯罗彼得罗夫斯克电力机车制造厂简称“DEVZ”⑵。

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概述

OPE2型、OPE1A型、OPE1B型等型牵引单元是DEVZ从1972年起为苏联国内工业铁路制造的交流牵引单元。其中OPE2型牵引单元由一节工业电力机车和两节装有牵引电动机的电动自卸车组成,而OPE1A型及OPE1B型牵引单元由一节电力机车、一节内燃机车和一节装有牵引电动机的电动自卸车组成。

应当注意的是,不要把OPE1A型及OPE1B型牵引单元与NEVZ制造的OPE1型牵引单元混为一谈。

与两节电动自卸车重联运行的OPE1A-006号牵引单元



背景

1957年7月,车里雅宾斯克州科尔金斯基煤矿制造了一节VS-50型四轴自卸车。当这节自卸车与一台IV-KP1型电力机车重联运行成为牵引单元时,机车的黏着重量与列车总重量的比率几乎翻了一番。这使得机车能够在陡峭的坡道上运行,从而降低了运用成本。这组牵引单元成为苏联境内第一组牵引单元。

1964年,东德黑尼格斯多夫“汉斯·拜姆勒”电力机车厂生产了两组安装继电器和电动自卸车的EL2型电力机车牵引单元。继电器不仅用于控制机车本身的牵引电动机,而且还安装在与电力机车重联的电动自卸车上的四个电动机。这种牵引单元可以用相对便宜的方式使推力加倍并获得第三经济速度。

1967年底,DEVZ根据其以往的工业电力机车设计,制造了第一组PE2型牵引单元。PE2型牵引单元设计为运用于电压为3000伏或者是1500伏直流、最大坡度为千分之60的露天矿电气化铁路。

然而,苏联国内各工矿铁路除了采用3000伏或者是1500伏直流电外,亦有线路采用10千伏50赫兹交流电。研制交流牵引单元,已经是势在必行。

全苏电力机车研究与设计院、DEVZ以及第聂伯罗波得罗夫斯克车辆厂开始共同开发自己的新型交流牵引单元项目。新型交流牵引单元最初设计由一节电力机车和两节电动自卸车组成。然而,由于总体和重量限制,在最后的设计中,新型交流牵引单元由一节电力机车、一节内燃机车和一节电动自卸车组成,总重为360吨。

1964年,新型交流牵引单元设计完成,并被命名为OPE1型,由NEVZ于1969年开始生产。1969年出厂的OPE1-001号机车包括两节机车和一节电动自卸车;而同年出厂的OPE1-002号机车只有两节机车。



OPE2型(ОПЭ2)

DEVZ在PE2型牵引单元的基础上,于1972年到1976年间制造了13组OPE2型牵引单元。这些牵引单元主要运用于俄罗斯联邦境内的库尔斯克州米哈伊洛夫斯基铁矿和别尔哥罗德州列别丁斯基煤矿。

OPE2型牵引单元由一节电力机车和两节装有牵引电动机的电动自卸车组成,司机室不对称地设置在电力机车中间,负责控制全组牵引单元。必要时,电力机车可以单独运行,也可以与一节电动自卸车重联运行。

与两节电动自卸车重联运行的OPE2-017号牵引单元



OPE1A型及OPE1AM型(ОПЭ1А и ОПЭ1АМ)

1973年到1988年间,DEVZ制造了132组OPE1A型牵引单元。1988年至今,DEVZ开始制造OPE1A型电力机车的改进型——OPE1AM型电力机车,至少制造了180组。

与一节电动自卸车和一节内燃机车重联运行的OPE1AM-029号牵引单元

这些牵引单元主要运用于俄罗斯联邦(库尔斯克州米哈伊洛夫斯基铁矿、别尔哥罗德州列别丁斯基煤矿以及卡累利阿共和国卡累利阿铁矿等)、乌克兰(第聂伯罗彼得罗夫斯克州印古列茨基铁矿等)以及哈萨克斯坦。

与一节电动自卸车重联运行的OPE1A-037号牵引单元

OPE1A型牵引单元由一节电力机车、一节内燃机车和一节装有牵引电动机的电动自卸车组成,司机室不对称地设置在电力机车中间,负责控制全组牵引单元。必要时,电力机车可以单独运行,也可以与一到两节电动自卸车或者是内燃机车重联运行。

与两节内燃机车重联运行的OPE1A-044号牵引单元



OPE1B型(ОПЭ1Б)

DEVZ在OPE1A型牵引单元的设计基础上,于1976年制造了一组OPE1B型牵引单元,其由一个节电力机车、一节内燃机车和一节装有牵引电动机的电动自卸车组成。1982年到1983年间,DEVZ制造了另外四组OPE1B型牵引单元,其中三组单元不编组内燃机车,而是编组两节电动自卸车。

与两节电动自卸车重联运行的OPE1B-004号牵引单元



设计思路

OPE2型、OPE1A型及OPE1B型牵引单元适用于10千伏50赫兹的交流电气化铁路,均以电力机车为控制基础,内燃机车为动力补机机车,而电动自卸车不仅是动力车辆,亦可以用于装卸矿石。

OPE1B型牵引单元的电力机车部分内部布置:1-电动压缩机;2-电加热器;3-制动电阻;4-离心风机;5-整流器;6-冷却水箱;7-控制面板;8-主断路器;9-车顶受电弓;10-主变压器;11-手制动机;12-司机控制器;13-蓄电池;14-侧面受电弓;15-牵引电动机冷却风扇;16-制动电阻
OPE1B型牵引单元的内燃机车部分内部布置:1-牵引电动机风扇;2-燃油加热器;3-传动轴; 4-柴油发电机组;5-消音器;6-空气压缩机;7-主发电机和整流器的冷却装置;8-整流器;9-电源设备;10-电阻衰减器
OPE1B型牵引单元的电动自卸车部分内部布置:1-开关;2和5-牵引电动机风扇;3-手制动机;4-电阻衰减器
OPE1AM-037号牵引单元的司机控制器



技术数据

OPE2型、OPE1A型、OPE1AM型及OPE1B型牵引单元的技术数据



后记

距1972年第一组OPE2型牵引单元出厂至今已有将近50年,但考虑到工矿电力机车换代周期比较长、技术含量不高的情况,OPE1A型以及改进型OPE1AM型牵引单元在很大程度上满足苏联各加盟国工矿铁路对于交流牵引单元的需求。

与一节内燃机车和一节电动自卸车重联运行的OPE1AM-069号牵引单元



注释

⑴俄语:Новочеркасский ЭлектроВозостроительный Завод。

⑵俄语:Днепровский электровозостроительный завод;乌克兰语:Дніпровський електровозобудівний завод。



参考

  • 《List of the vehicles — ОПЭ2 — TrainPix》:https://trainpix.org/list.php?mid=239

  • 《List of the vehicles — OPE1A — TrainPix》:https://trainpix.org/list.php?mid=238

  • 《List of the vehicles — OPE1AM — TrainPix》:https://trainpix.org/list.php?mid=512

  • 《List of the vehicles — OPE1B — TrainPix》:https://trainpix.org/list.php?mid=516

  • 《ОПЕ1АМ  - ГП "Днепровский электровозостроительный завод"》:http://devs.com.ua/ru/produktsiya/promyshlennye-tyagovye-agregaty/ope1am

  • 《Тяговые агрегаты серии ОПЭ2》,Ye·R·阿伯拉莫夫,《Электроподвижной состав Отечественных железных дорог》第553页~第555页

  • 《Тяговые агрегаты серий ОПЭ1А и ОПЭ1АМ》,Ye·R·阿伯拉莫夫,《Электроподвижной состав Отечественных железных дорог》,第557页~第557页;原作者为V·A·拉科夫,《Локомотивы Отечественных железных дорог 1956-1975 гг.》第425页~第427页,以及《Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976-1985 гг.》第200页~第203页

  • 《Тяговые агрегаты серии ОПЭ1Б》,Ye·R·阿伯拉莫夫,《Электроподвижной состав Отечественных железных дорог》,第557页~第557页;原作者为V·A·拉科夫,《Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976-1985 гг.》第203页~第206页


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