【科普】来自苏拉姆山口的苏联铁道部VL11型电力机车
文章作者：Forever Changzhensky（AcFun、Bilibili、百度、微博和知乎昵称：宁柳跨越）
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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。本文提及的苏联铁道部VL11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。苏联铁道部VL80S型和中国铁道部8G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。法国国家铁路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。欧洲隧道公司9型电力机车为交—直—交流电传动形式。
多电流制电力机车：本文提及的“多电流制”，是指采用交—直流电以及直—直流电双制式电传动，但受流电压为两种或两种以上的电力机车。本文提及的法国国家铁路Z 31500型电力动车组即为多电流制电力动车组。
俄罗斯联邦新切尔卡斯克电力机车厂在本文中均简称“NEVZ”⑴，叶卡捷琳堡电力机车维修厂简称“YeZRZ”⑵，乌拉尔铁路机械工厂简称“UZZhM”⑶；格鲁吉亚第比利斯电力机车厂简称“TEVZ”⑷。
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资料参考来源
《Электровозы серий ВЛ10 и ВЛ11》，V·A·拉科夫 著，《Локомотивы Отечественных железных дорог 1956-1975 гг.》，第30页~第38页
《Грызовые электровозы ВЛ10, ВЛ10у, ВЛ11》，V·A·拉科夫 著，《Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976-1985 гг.》，第39页~第46页
《List of the vehicles - VL11 - TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=40
《List of the vehicles - VL11M - TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=21
《List of the vehicles - VL11K, VL11KN - TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=1030
《List of the vehicles - E13 - TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=409
《Завод Производитель Грузинских Электровозов АО "Электровозстроитель"》：http://glmf.ge/?lang=rus&action=products_item&id=6
《Электровоз ВЛ11》：http://trainshistory.ru/article/lokomotivy/magistralnye-elektrovozy/dvuhsistemnye/elektrovoz-vl11
概述
VL11型电力机车，是苏联铁道部的一种适用于3 kV直流电气化区段的两节重联八轴电力机车，由TEVZ于1975年研制成功。与VL10型、VL10U型、VL80K型、VL80T型、VL80R型以及VL80S型电力机车相比，VL11型机车两端的重联插座，是其独特的特征；且除了标准的“一组两节”重联外，VL11型机车也可以“一组半三节”重联或“两组四节”重联运行。
研发背景
VL10型电力机车是双节重联的八轴干线货运用电力机车，由两节完全相同的四轴机车通过中间车钩、橡胶联挂风挡、电气及空气重联管线等连接而成。两节机车之间设有内部电气重联控制电缆（内重联）、空气制动系统的重联控制风管、控制电缆等，并有中间走廊连通，车顶设有3 kV高压连接线，可由司机在任何一端司机室对两节机车进行控制。但VL10型电力机车在设计时并没有外重联控制，不能与另外一组VL10型机车重联运行。
然而，实际运用中经常需要使用由三节重联的12轴电力机车甚至是四节重联的16轴电力机车，每节机车都需要有独立的电源电路。铁道部对直流电力机车轴向功率的需求，成为全苏电力机车研究与设计院和莫斯科动力学院等单位研制新型电力机车的动力。
1973年12月，在全苏电力机车研究与设计院、莫斯科动力学院、TEVZ等单位的协作下，NEVZ试制了采用他励脉流牵引电动机和再生制动的VL12型电力机车。而与此同时，TEVZ于1975年推出了VL11型电力机车。
VL11型（ВЛ11）
1975年到1984年间，TEVZ共计制造了489组VL11型机车。VL11-490号机车及之后出厂的VL11型机车，因电路差异过大，不能与前489组VL11型机车重联运行。
VL11.8型（ВЛ11.8）
1984年制造出厂的VL11-490号机车，安装了SAURT⑸-006型再生制动自动控制系统，起动电阻的电阻值增加到14 Ω。VL11-490号机车因此被定型为VL11.8型，改号为VL11.8-490号；而从1985年制造出厂的VL11.8-575号机车开始，数字“8”出现在机车车号牌上。
这些VL11.8型机车由于增加电阻以补偿被去除的磁场削弱，不能与VL11型机车重联运行。
VL11U.8型（ВЛ11У.8）
为了提高机车牵引力，TEVZ于1977年到1978年间，相继在VL11-017号和VL11-044号2组机车进行25 t轴重试验，这两组整备重量均为200 t的VL11型机车因此被定型为VL11U型。
后续制造出厂的VL11U.8-692号、VL11U.8-696号、VL11U.8-700号、VL11U.8-703号~VL11U.8-705号以及VL11U.8-707号机车，亦是25 t轴重、整备重量为200 t的VL11U.8型机车。
现代化改造：俄罗斯铁路VL11K型（ВЛ11К）
2005年到2009年，UZZhM为俄罗斯铁路改造了34组VL11型电力机车，并定型为VL11K型电力机车。
UZZhM将VL11-104号机车改造为牵引电动机具有独立励磁功能的VL11KN-104号机车，用于测试2ES6型电力机车的独立励磁技术。
在积累了足够的机车制造经验后，UZZhM于2006年推出被昵称为“西纳拉”的2ES6型电力机车，以取代VL10型和VL11型机车。
除UZZhM对VL11型机车进行现代化改造外，YeERZ亦将少数VL11型机车进行现代化改造。
现代化改造：阿塞拜疆铁路E4s型
在阿塞拜疆铁路贝玉科-绍尔机务段，4台VL11M型机车进行了现代化改造，改造了司机室、控制电路图、电源电路和屋顶设备（现代化的细节未知）。经过现代化改造的这4台电力机车，被定型为E4s型——其中E指elektrovoz（电力机车），4指四轴，s指sərnişin（乘客）。从表面上看，它们与TEVZ生产的4E10型电力机车非常相似。
现代化改造：配备STARR-014型列车自动回热电阻制动系统的VL11-003号机车
配属于俄罗斯铁路北方铁路局雅罗斯拉夫机务段的VL11-003号机车配备了STARR-014型列车自动回热电阻制动系统。截至2019年3月，这组机车是唯一安装该系统的机车。
技术设计
与VL10型机车一样，VL11型机车适用于轨距为1520 mm的直流3 kV电气化铁路。但VL11型机车的TL-2K1型牵引电动机小时功率为5200 kW ，持续功率为4480 kW ，持续速度为51.2 km/h，最高速度为100km/h。
电气设备
与VL10型机车相比，VL11型机车在车体和电气设备布局上有些修改，且在机车两端加装重联装置。每组VL11型机车安装了2个蓄电池，2个辅助压缩机和2个控制面板；每节机车的电源电路均由BVP-5型高速断路器和BVZ-10型辅助电路保护；但是，电源电路以及控制电路已经发生了重大变化。
每节机车的牵引电动机只有2种连接方式——
串联—所有4台牵引电动机串联，对应司机控制器调速手柄第1~15级；
串联-并联—连接在2组牵引电动机串联，每组并联2台牵引电动机，对应司机控制器调速手柄第17~29级。
牵引电动机的这2种连接方式的特点在于如果其中1台牵引电动机故障，则可以仅关闭2台牵引电动机，以减少火车启动时的电流，但是这显着使机车重联和解除重联变得复杂。
司机室
KME-012型司机控制器安装在司机室内的右侧。当在“一组两节”重联运行时，可以串联8台牵引电动机，而在“一组半三节”重联运行时，可以串联12台牵引电动机。
VL11-003号机车配备了KME-013型司机控制器，该控制器具有三个手柄：调速手柄，制动手柄和换向手柄。调速手柄控制变阻器的启动以及牵引电动机在不同连接模式之间的切换。
在非变阻器位置（第21级位和第37级位），使用制动手柄可以获得四级磁场削弱。制动手柄具有15个制动级位，可在再生制动期间调节牵引电动机的励磁电流。
换向手柄有8个级位：“零”位（牵引电动机关闭）、“M前进”和“M后退”位（用于牵引电动机的串联-并联连接的启动和加速）、“MS前进”和“MCMS后退”位（当8或12台牵引电动机串联连接时用于加速）、再生制动3个级位，对应于机车向前牵引时的3种牵引电动机连接。
考虑到要在机车运行时切除故障牵引电动机，只需将司机控制器的调速手柄打回“零”位，并通过用设计与倒档类似的开关代替电动刀开关，可以实现切除。使用司机控制台上的拨动开关，可将VL11型机车从正常模式切换到紧急模式。
重联模式
3组两节重联式VL11型机车，可以组成2组“一组半三节”式VL11型机车，每节机车可以按照A节+（A节-B节）或（A节-B节）+B节方式重联，此时机车的牵引力增加了一半；而当形成“两组四节”式机车时，每节机车可以按照A节-B节+A节-B节或者A节-B节+B节-A节方式重联，此时机车的牵引力增加了一倍。
技术数据表
注释
⑴俄语：Новочеркасский электровозостроительный завод。
⑵俄语：Екатеринбургский электровозоремонтный завод。
⑶俄语：Уральский завод железнодорожного машиностроения。
⑷俄语：Тбилисский электровозостроительный завод。
⑸俄语：Система Автоматического Управления Рекуперативным Торможением。
