本文作者：西瓜昌真湿基（B站和百度昵称：宁柳跨越）

概述

EP2K型电力机车（ЭП2К）是俄罗斯铁路干线客运电力机车车型之一，亦是俄罗斯铁路第一款自产直流干线客运电力机车；其适用于供电制式为3千伏直流电的电气化铁路，小时功率为4800千瓦，持续功率为4320千瓦，最高运行速度为160公里/小时，可在任何气候条件下的陡坡线路上牵引19～22辆长大编组的快速旅客列车。机车机械结构部分由科洛姆纳工厂（以下简称“科厂”）设计制造，而电气设备部分由诺沃切尔卡斯克电力机车厂（以下简称“诺厂”）和卡卢加电机厂（以下简称“卡厂”）提供。

背景

之所以说EP2K型机车是俄罗斯铁路第一款自产直流干线客运电力机车，其背景还得追溯至1933年科厂与迪纳摩工厂（以下简称“迪厂”）合作研发的PB21型电力机车。

• 战间期诞生的PB21型(ПБ21)

1930年代初，苏联先后从美国通用电气公司和意大利布朗·包维利技术机械公司引进当时先进的直流电力机车。同时，通过通用电气公司授权的技术转让，苏联的迪厂和科厂也于1932年开始生产国产化的Ss型电力机车。自此，由美国、意大利、苏联生产的S、Ss、SI型电力机车，构成了苏联铁路“苏拉姆斯基”（Сурамского）系列电力机车，也为苏联电力机车发展奠定了基础。

1932年，迪厂和科厂成功研制了VL19型电力机车。然而，这些电力机车由于构造速度较低，不太适合用于牵引快速旅客列车。为了满足电气化区段的客运牵引需要，迪厂和科厂于1933年完成了一种新型客运电力机车的技术设计方案。

根据两厂的设计，为了获得较大的单轴功率，机车采用双重式牵引电动机⑴。这种机车采用2-Co-2轴式，每台机车设有三根动轴，并采用了与VL19型电力机车大致相同的牵引电路相同及大多数的电气设备；机车两端分别各设有一台双轴导轮转向架以便于更平均的分配机车重量。

1934年4月，这种新型客运电力机车被定型为PB21型⑵，成为苏联铁路史上第一款自产直流客运电力机车。机车的电气设备由迪纳摩工厂生产，机械结构及总组装由科洛姆纳工厂完成。PB21-01号机车完成试验⑶后，在外高加索铁路第比利斯至哈舒里区段投入运用。然而本型机车并未批量生产。

1961年，PB21-01号机车在佩罗夫斯基电力机车车辆修理厂进行修理，但由于当时新一代的ChS1、ChS2型电力机车已经投入服务，PB21-01号机车于同年停运。

• 来自斯柯达的直直传动ChS系列(ЧС)

1949年1月5日至8日，苏联、保加利亚、匈牙利、波兰、罗马尼亚、捷克斯洛伐克等六国政〇府代表在莫斯科通过会议磋商后，宣布成立经济互助委员会。1950年代起，按经济互助委员会分工，苏联向东欧国家出口干线内燃机车，而从捷克斯洛伐克斯柯达公司进口ChS系列客运电力机车。

1956年11月，苏联铁道部与斯柯达公司签订合同，引进捷克斯洛伐克国家铁路E 449.0型电力机车作为客运机车，出口苏联的机车被定型为ChS1型。此后，苏联铁道部从斯柯达公司陆续引进了ChS2(T)型、ChS3型、ChS200型、ChS6型以及ChS7型等型号的直直传动客运电力机车，部属于各条干线铁路运用。其中，斯柯达公司于1961年到1976年间生产的ChS2(T)型电力机车，在很长时间成为了苏联直流电气化铁路运用最广泛、最具标志性的客运电力机车。

• 苏联解体后的缝缝补补——ChS2K型(ЧС2К)

1991年苏联解体后，留在俄罗斯境内的ChS2(T)型电力机车被新组建的俄罗斯铁路接收。由于当时俄罗斯铁路技术装备更新的进展缓慢，导致机车车辆老化问题严重，为了减轻购置新型机车车辆的财政压力，俄罗斯铁路决定对部分现有的ChS2型电力机车交由新西伯利亚、叶卡捷琳堡以及雅罗斯拉夫尔三地的电力机车厂进行维修和翻新工作，以延长机车车辆的使用年限。

由新西伯利亚和叶卡捷琳堡两地的电力机车厂翻新的ChS2型机车改称ChS2K型电力机车，其传动齿轮装置改用与ChS7型、ChS8型机车相同的部件，车体基本不变；但叶卡捷琳堡电力机车厂翻新的ChS2型机车，其两端是副灯侧面安装了较小的警示灯。

而由雅罗斯拉夫尔电力机车厂翻新的ChS2型机车同样改称ChS2K型电力机车，除了改为采用类似于ChS7型机车的车体外，传动齿轮装置也改用与ChS7型、ChS8型机车相同的部件，而其余大部分仍然和原来相同。

研制

在新西伯利亚、叶卡捷琳堡以及雅罗斯拉夫尔三地的电力机车厂翻新ChS2型机车的同时，俄罗斯铁路决定自行研制直—直流电传动客运电力机车。然而在21世纪初，诺厂忙于生产交—直流电传动的EP1型机车以及E5K型机车系列。因此，为了制造直—直流电传动客运电力机车，选择了具有丰富的客运机车制造经验的科厂——2002年，科厂在TEP70型内燃机车的基础上，开发了采用模块化设计的新一代TEP70BS型内燃机车。而早在1996年，科厂就与诺厂合作制造了两台试验用途的EP200型电力机车⑷，但在测试中表现证明机车的整体可靠性仍然非常不令人满意。

2003年，俄罗斯铁路与科厂签订了一项关于制造一种新型六轴直流客运电力机车的合同。新型直流客运电力机车被定型为EP2K⑸，其技术特性与ChS2T型机车相似。机车机械结构部分基本上继承自TEP70BS型内燃机车，而电气设备则由诺厂和卢厂提供。

EP2K型机车制造的设计工作于2005年完成，并于2006年制造出EP2K-001号机车，之后机车被送去西西伯利亚铁路局巴拉宾斯克机务段进行测试，之后又到莫斯科州谢尔宾卡全俄铁道运输科学研究院环形铁道（以下简称“谢尔宾卡环铁”）进行测试；2007年科厂制造出EP2K-002号机车，也送往谢尔宾卡环铁进行测试，之后派往十月铁路局管内进行试运行，完成测试后调往巴拉宾斯克机务段。

在测试过程中，EP2K型机车表现出其设计技术和操作特性符合要求，之后本型机车成功通过认证并于2008年开始批量生产，成为了俄罗斯历史上的第一款量产型直流客运电力机车。截至2019年3月1日，科厂至少制造了392台EP2K型机车。

运用

• 西西伯利亚铁路局巴拉宾斯克机务段

绝大多数的EP2K型机车（超过230台）配属于西西伯利亚铁路局巴拉宾斯克机务段。这些机车运用于西伯利亚大铁路的巴列济诺到马林斯克区间的电气化铁路，和南线的库尔干到奔萨I区间；EP2K型机车还运用于彼尔姆、叶卡捷琳堡、新西伯利亚和车里雅宾斯克等地的众多支线。

值得一提的是，由俄罗斯铁路莫斯科铁路局担当的“东方号”019/020次列车⑹，以及中国铁路北京局集团有限公司担当的“中华第一车”0033/0043次列车⑺在巴列济诺到马林斯克区间的机车交路，亦由巴拉宾斯克机务段EP2K型机车担当。

• 十月铁路局圣彼得堡-莫斯科客运机务段

十月铁路局圣彼得堡-莫斯科客运机务段配属有81台EP2K型机车，主要运用于圣彼得堡莫斯科铁路，负责牵引除高速列车以外的旅客列车，并可在莫斯科枢纽跨局直通至雅罗斯拉夫尔、弗拉基米尔和图拉三地，还负责在圣彼得堡枢纽往东至斯维里⑻和巴巴耶沃⑼的直流供电区段牵引旅客列车。这些机车的投入运用，成功取代了古早的ChS2T型机车——ChS2T型机车不是被送去入驻克里米亚铁路公司⑽就是封存停用。

• 莫斯科铁路局奥热列利耶机务段

莫斯科铁路局奥热列利耶机务段配属有77台EP2K型机车，主要运用于莫斯科到梁赞和帕韦列茨的客运列车交路，偶尔出现在莫斯科枢纽的其他方向。

设计

EP2K型机车是一种适用于供电制式为3千伏直流电的电气化铁路的客运电力机车。其轴式为Co-Co，轴重为22.5±3吨，整备重量为135±3吨；小时功率为4800千瓦，持续功率为4320千瓦，最高运行速度为160公里/小时；小时牵引力为192.8千牛，持续牵引力为167.4千牛；电阻制动时的制动功率为4000千瓦，制动力为210千牛。

EP2K型机车可在任何气候条件下的陡坡线路上，牵引19～22辆长大编组的快速旅客列车，其定位是取代古早而损伤不少的ChS2(T)型电力机车。

• 车体

EP2K型机车的车体是在TEP70型内燃机车的基础上改进而来——车体采用对角线结构，带有焊接护套，以及两个司机室。车体前部确保机车在20公里/每小时的速度下与障碍物碰撞时的安全性。

• 司机室

EP2K型机车在前后两端布置有两个司机室，并可拆卸车顶。每端司机室配备了一个符合现代人体工程学的蓝色弧形司机操作台。在司机左手侧的操作台水平部分，有一个RV-1M型无线电台、一个司机控制器，以及电力机车主系统的各扳键开关，右手侧是大闸和小闸；而在监控区域中，微机控制系统的多功能显示器和机车的诊断显示在左侧。机车配备现代化的CLUB-U、TSKBM和SAUT安全设施。

司机室按双司机制设计，司机位和司机操作台的工作区位于司机室的右侧，而副司机位位于左侧。司机室各部件的尺寸和位置，包括前窗和侧窗，操作台和椅子，旨在为高度为165至190厘米之间的司机在坐姿和站立时提供最佳控制条件。采用高强度玻璃的前窗和侧窗，和后视镜都是电加热的，并安装电动缩放器和电动雨刮。副灯使用LED。司机室配有暖气和通风设备。

• 控制系统

EP2K型机车的控制系统基于微机控制系统和MPSU诊断系统而成，并且在司机操作台的显示器上显示运行警告和紧急信息。微机控制系统提供自动牵引控制模式下的速度设定和保持，实现与给定速度一致的电阻制动，并支持自动驾驶列车。

• 转向架

EP2K型机车的转向架是在TEP70型内燃机车的基础上改进而来——轴箱采用拉杆式定位，一系悬挂和二系悬挂均使用油压减振器和圆弹簧悬挂，牵引电动机采用了法国阿尔斯通的三级全悬挂安装方式，通过空心轴和四连杆装置将扭矩从齿轮箱传递给轮对。由于牵引电机尺寸比内燃机车更大，一、二轴的牵引电机采用对向布置；并且在两台转向架之间布置了两组带有球形铰链的平行四边形水平牵引杆，将牵引力和制动力从转向架传递到车体。转向架在高速运行时具有良好的稳定性。

• 制动设备

EP2K型机车的制动设备包括：大小闸、4000千瓦制动电阻、手制动器。在高压摄像机上方的车顶单元中，有四组启动和制动电阻及其冷却风扇电机，风扇电机由电阻供电。在司机操作台面板上有两个压力计，显示制动管、总风缸、均衡风缸和制动风缸中的压力情况。两个容积为500升的总风缸位于电力机车的车体下部。一台AKRV 3.2/10-1000U2M1型螺杆式压缩机安装在机车上。

启动制动电阻器的冷却装置由连接到电阻器接头的直流电机驱动——也就是说，当电流流过电阻器时，冷却装置会接收一些将在电阻器上消耗的能量。

• 受电弓

在生产初期，EP2K型机车装用两台德国SBS-2T型单臂受电弓，但在实际运用中发现SBS-2T型单臂受电弓在极端寒冷的情况下会出现许多故障，因此后期出厂的EP2K型机车改装两台俄罗斯制TASS-16-02型单臂受电弓。与古早的双臂受电弓相比，两型受电弓通过从压缩机向受电弓弹簧提供的规定风压，来确保对接触网的必要接触。

• 高压室

在机车的中心有一个高压室，其中安装有机车高压设备。通向高压室的门具有锁定装置，该锁定装置在受电弓存在电压或接地开关未接地时，以压缩空气将高压室门锁闭。

• 牵引电动机

EP2K型机车的采用由乌克兰哈尔科夫机电厂生产的ED153U1型牵引电动机或乌克兰斯米拉机电厂生产的DTK-800KSU1型牵引电动机。两型牵引电动机是顺序励磁的六极补偿可逆电机，在转速为945转/分时功率为800千瓦。随着司机控制器主手柄运行级位由低到高，对六台牵引电机的连接方式从串联到串并联，最后切换至并联，以逐步提高牵引电机电压。

牵引电动机由两台冷却风扇冷却，每个转向架对应一台冷却风扇。每台冷却风扇以及主空气压缩机由其三相异步电动机驱动，而三相异步电动机由逆变器供电。

• 供电系统

为了确保旅客列车车厢的供电，EP2K型机车安装了功率为1200千瓦且电压为直流3000伏的供电系统。旅客列车供电系统为乘客创造了舒适的环境，改善了列车的工作条件，并消除了有毒物质的释放。

后记

EP2K型机车不仅成功替换ChS2(T)型机车，同时也成功让俄罗斯铁路拥有量产的国产直流客运电力机车。

随着交流传动时代的到来，诺厂在制造EP1型机车的同时，也先后向德国Adtranz与法国阿尔斯通合作，先后推出采用Bo-Bo-Bo轴式但采用交—直—交流电以及直—交流电双制式传动的EP10型机车和EP20型机车。然而受国内资金有限，国外经济封锁的窘迫局面，俄罗斯铁路不得不放缓客运电力机车交流传动化的步伐，继续生产直流传动机车以维持正常运转，这也是一种无奈吧。

注释

⑴即由两台较小功率的电动机整合成一台较大功率的电动机，向一根车轴传递扭矩。

⑵俄语：Политбюро, тип 21。其中，“П”和“б”取自苏联共☆产☆党中央政☆治局俄语名称“Политбюро ЦК КПСС”，“21”指轴重21吨。

⑶1934年10月22日，PB21-01号机车于北方铁路局莫斯科至扎戈尔斯克区段，在1500伏的接触网电压下进行了第一次试运行。当完成约1000公里的试运行后，这台机车转送往外高加索铁路局。同年12月22日，PB21-01号机车于哈舒里至哥里区段进行首次网压3000伏的试运行，最高运行速度达到110公里/小时。1934年12月24日至1935年1月5日，机车牵引总重713吨的试验列车完成了牵引性能试验，在平直线路上平衡速度达到98公里/小时，并能以60公里/小时通过10‰的坡道，最高试验速度达到127公里/小时。PB21-01号机车随后又担当了第比利斯至哈舒里的牵引交路，显示出良好的牵引性能。当机车牵引总重600吨（12节编组）的旅客列车，最高速度可达100公里/小时，并能以70公里/小时通过10‰的坡道，比Su型蒸汽机车的30公里/小时大为提高。

⑷俄语：ЭП200。本型机车是科厂在TEP80型内燃机车基础上开发研制的高速客运电力机车，适用于供电制式为25千伏工频单相交流电的电气化铁路。EP200型电力机车的主要电气设备由全俄电力机车研究与设计院设计，并由诺沃切尔卡斯克电力机车厂制造。EP200型电力机车为单节八轴的交—直—交流电传动电力机车，其轴式采用与TEP80型内燃机车相同的（Bo+Bo）-（Bo+Bo），并采用晶闸管逆变器、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。

⑸俄语：ЭП2К。其中“К”指直流电动机（Коллекторный тяговый привод）。

⑹在中国境内称为K19/20次列车。

⑺在中国境内称为K3/4次列车，在蒙古国境内称为003/004次列车。

⑻俄语：Свирь。斯维里站是十月铁路局一个接触网电压变压站：往圣彼得堡方向的线路采用3千伏直流电，往彼得罗扎沃茨克方向的线路采用25千伏50赫兹交流电。

⑼俄语：Бабаево。巴巴耶沃站是十月铁路局一个接触网电压变压站：往圣彼得堡方向的线路采用3千伏直流电，往北方铁路局沃洛格达I方向的线路采用25千伏50赫兹交流电。

⑽俄语：Крымская железная дорога。在2014年俄罗斯合并克里米亚事件之前，克里米亚半岛上的铁路由乌克兰铁路第聂伯河沿岸铁路局克里米亚铁路分局（Крымская дирекция железнодорожных перевозок; Кримська дирекція залізничних перевезень）管理。合并事件后，克里米亚当局接管克里米亚铁路分局，并在此基础上组建克里米亚铁路公司。事实上乌克兰当局至今不仅宣称对克里米亚半岛拥有主权，亦不承认克里米亚铁路公司——在合并事件过程中，乌克兰铁路将原配属于克里米亚铁路分局的ChS7型电力机车转移到乌克兰大陆；事后又将原克里米亚铁路分局在乌克兰大陆上管理的梅利托波尔到锡瓦什区间线路划归同属第聂伯河沿岸铁路局管理的扎波罗热铁路分局。

参考

• 《ЭП2К — Википедия》：https://ru.wikipedia.org/wiki/ЭП2К

• 《Пассажирский электровоз ЭП2К - Коломенский Завод》：http://www.kolomnadiesel.com/catalog/detail.php?ID=1043