文章作者：西瓜昌真湿基（B站和百度昵称：宁柳跨越）

提示

• 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，向直流牵引电机供给直流电。苏联VL80型电力机车以及在此基础上出口至中国的8G型电力机车均为交—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。本文提及的苏联VL86F型电力机车，以及中国和谐1型电力机车均为交—直—交流电传动形式。

• 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。苏联VL10型、VL11型以及VL15型电力机车均为直—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2ES10型电力机车为直—交流电传动形式。

• 本文提到的“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。

• 谨以本文祭奠近期被最终拆解的VL86F型电力机车！

概述

VL86F型电力机车⑴，是苏联铁路的干线货运电力机车车型之一，亦是一款试验性质的交流传动电力机车，适用于25千伏工频单相交流制的电气化铁路，由俄罗斯联邦诺沃切尔卡斯克电力机车厂（以下简称“诺厂”）于1985年研制。

背景

随着电力电子技术的发展，适合铁路机车车辆使用的变频调速控制装置逐步变得实用化，使交流电动机应用于铁路机车车辆得以成为现实。苏联从1965年便开始同时往两个方向开展了交流牵引电动机传动系统的研究工作。

诺厂于1969年在VL80K-238号电力机车上，在VL80K-238号机车的其中一节机车上，安装了牵引变流装置和ETA-1200型变频异步牵引电动机，而另一节机车则仍然保持不变，经过改造的这组机车被改称为VL80A型电力机车⑵。

经过各种试验和改进后，诺厂于1971年试制了VL80A-751号电力机车，使用了NB-605型异步牵引电动机和轴控驱动技术交流传动系统。但由于当时异步牵引电动机的变频控制技术尚未成熟，苏联的异步牵引电动机研究工作一度停滞。

研制

1980年代初，随着半导体技术的进步，诺厂恢复异步牵引电动机的研制，并开始研制采用异步牵引电动机的双节十二轴大功率货运电力机车，新型机车被定型为VL86F型。

除了苏联国内的工业企业部门参与该型机车的研制外，芬兰Strömberg公司⑶也向诺厂提供了四象限脉冲整流器⑷。1985年年底，诺厂完成了新型电力机车的制造，新机车被编为VL86F-001号机车。

设计

VL86F型电力机车为双节重联十二轴大功率货运电力机车，每组机车由两台结构相同的Bo-Bo-Bo轴式机车组成，车体结构与VL85型电力机车基本相同。机车轴重25吨，整备重量为300吨，全长45000毫米；小时功率为11400千瓦，小时牵引力为804.14千牛，持续功率为10800千瓦，持续牵引力为76〇4.92千牛，是当时世界上功率最大的电力机车车型之一⑹。

机车采用交—直—交流电传动，每节机车上装载了三台变流机组，分别为三台转向架上共六台牵引电动机供电；接触网导线上的25千伏单相工频交流电电流，经受电弓进入机车后经过ONDTSE-10000/25-83UHL2型主变压器降压后向三组变流器供电。每组变流机组设有二个四象限脉冲整流器，单相交流电经由四象限脉冲整流器并整流为直流电，然后经过中间直流回路，再由PWM逆变器转换成三相交流电输出，向NB-607型异步牵引电动机供电。

NB-607型异步牵引电动机在电压为1300伏、电流频率为45赫兹、冷却空气流量为100立方米/分钟时，其每小时功率为950千瓦，持续功率为900千瓦，转子持续转速为890转/分钟。牵引电动机的质量为4060千克。

测试

VL86F-001号机车制造完毕后，在诺厂的环形铁路上进行了试验，在此期间对机车设计进行改进。1988年，VL86F-001号机车通过牵引和能量试验，然后转到北高加索铁路局巴塔斯克机务段进行试运行。198〇9年，VL86F-001号机车转到莫斯科州谢尔宾卡全苏铁道运输科学研究院环形铁路试验基地（以下简称“谢尔宾卡环铁”）进行一系列测试，并在第四届“Zheldortrans-8〇9”国际展览会上展示。

苏联计划开始大规模生产VL86F型机车，但在当时经济衰退的情况下，进口四象限脉冲整流器等电气设备过于昂贵，机车的批量生产因此从未启动。

VL86F-001号机车完成试验后，A节机车被送返诺厂，最终在2013年12月于该厂厂内被拆解；B节机车被封存于谢尔宾卡环铁，至2016年时尚有目击记录，最终在2019年4月被拆解。

影响

尽管VL86F型电力机车未能批量生产，但却影响了日后俄罗斯联邦交流传动电力机车的发展，为后续机车的研制打下了基础——

1996年，科洛姆纳工厂在TEP80型内燃机车基础上，研制出单节八轴的交—直—交流电传动EP200型电力机车。EP200型机车的主要电气设备由全俄电力机车研究与设计院设计，并由诺厂制造。机车转向架结构与TEP80型内燃机车相同，机车轴式为（Bo+Bo）-（Bo+Bo），采用晶闸管逆变器、三相交流同步牵引电动机，牵引电动机采用架悬式全悬挂安装方式。机车最高运行速度为200公里/小时，走行部构造速度为250公里/小时；机车功率为8000千瓦，电制动采用再生制动；机车并设有列车供电系统，能够向列车提供3000伏直流电源。

1998年，诺厂与Adtranz公司⑸研制出双电流制EP10型电力机车，但由于机车制造成本太高，俄罗斯铁路最终只订购了12台EP10型机车。由于在运用中发现技术缺陷，这12台EP10型机车当中，如今只剩2台机车仍在运用状态。

2007年，控股诺厂的运输机械控股集团与法国阿尔斯通签订了制造EP20型电力机车合作协议，并于2011年起制造双电流制“奥林巴斯”EP20型电力机车。截至2019年4月为止，诺厂制造了66台EP20型电力机车，全数集中配属于莫斯科铁路局莫斯科调车机务段。

诺厂在生产EP20型电力机车的同时，以此型电力机车为基础于2012年研发出两节八轴设计的交—直—交流电传动“赛艇”2ES5型电力机车⑺。2ES5型电力机车目前只生产出5组机车，全部配属于北高加索铁路局济马舍夫斯卡亚机务段。

2015年，诺厂在2ES5型电力机车的基础上，开始研制2ES5S型电力机车。2ES5S型电力机车采用俄罗斯国产的牵引电动机、牵引变流器、变压器、空气压缩机和控制系统设备，但后来为了降低研制成本，2ES5S型电力机车改为采用2ES5K型电力机车的车体以及转向架。2018年6月，2ES5S-001号机车于制造出厂。

2019年1月，2ES5S-001号机车完成了5000公里的试运行；2019年2月，诺厂制造了三节重联设计的3ES5S-001号机车。

谨以本文祭奠近期被最终拆解的VL86F型电力机车！

注释

⑴俄语：ВЛ86Ф；其中“Ф”指四象限脉冲整流器。

⑵俄语：ВЛ80А；其中“А”代表采用异步电动机。

⑶与此同时，Strömberg公司向诺厂提供Sr1型电力机车的整流装置。

⑷四象限脉冲整流器又称“四象限变流器”，是一种将交流电变换成直流电的整流器。四象限脉冲整流器由交流侧的线路电抗器、电力电子器件(GTO等）与二极管反并联组成的单相桥式整流电路，以及直流侧的支撑电容、电容与电感二次谐波滤波电路构成。每个桥臂电力电子器件的开关可采用三角形载波与正弦形调制波的交点来加以控制。通常，四象限脉冲整流器后接逆变器-异步电动机，用于交-直-交流传动电力机车，适合于经常需要牵引、再生制动的调速系统，通过控制它能保持系统中间环节电压恒定，使功率因数接近1，且电流波形接近正弦。

⑸德语：ABB Daimler-Benz Transportation GmbH，简称ADtranz；中文全称译作“ABB 戴姆勒-奔驰运输系统股份公司”，简称译作“安达”，是一家跨国（德国及瑞士）铁路车辆制造商，总部设于德国柏林。成立于1996年，原为戴姆勒克莱斯勒旗下事业，在2001年被庞巴迪运输收购。

⑹2000年，ADtranz公司为卢基矿业公司MTAB铁路制造的IORE型电力机车，其小时功率为11016千瓦，起动牵引力为1400千牛，持续功率为10800千瓦，持续牵引力为76〇4.92千牛，

⑺请不要与诺厂推出的交—直流电传动的“叶尔马克”E5K型电力机车系列弄混淆。

参考

• 《ВЛ86Ф-001 — TrainPix》：https://www.trainpix.org/vehicle/58752/#n63178

• 《Грузовой электровоз ВЛ86Ф》：http://trainshistory.ru/article/lokomotivy/magistralnye-elektrovozy/peremennogo-toka/gruzovoi-elektrovoz-vl86f