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。
  

• 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。
  

• 俄罗斯联邦诺沃切尔卡斯克电力机车厂在本文均简称“诺厂”；格鲁吉亚第比利斯电力机车厂在本文均简称“第厂”。

概述

VL85型电力机车，俄语名为ВЛ85，是苏联两节重联12轴大功率干线货运电力机车车型之一，适用于25千伏50赫兹单相交流电气化铁路，由诺厂、全苏电力机车研究所于1983年在VL80型电力机车基础上研制成功，采用交—直流电传动，每组机车由两节结构相同的Bo-Bo-Bo轴式机车组成。

背景

在1983年之前，苏联铁道部干线货运电力机车基本上采用六轴或八轴，并有两个司机室。两组VL80S电力机车进行重联后，可由一组乘务员操作，即形成一组四节十六轴的电力机车。

VL80S型电力机车除了可以两组四节重联运行外，一组乘务员可以控制三节机车，这样形成一组半三节重联十二轴的电力机车；而在直—直流电传动的VL11型电力机车上也可以进行这种控制。然而，无论是两组四节重联运行，还是一组半三节重联运行，由于每节机车都有一个司机室，不存在从机车的一端到另一端的直通过道，这使得在运行期间的维护条件恶化。

为了消除这一缺点，全苏电力机车研究与设计院开发了一个两节十二轴交—直流电传动电力机车的项目，目标是减少电气设备和安装材料的数量，这样不仅降低了电力机车的制造成本，而且降低了维修和维护的成本。

研发

1983年5月，诺厂为该项目建造了一个实验性电力机车，该机车被命名为VL85-001号。 同年，诺厂建造了第二台电力机车——VL85-002号。 电力机车的设计由全苏电力机车研究与设计院副主任V·Ya·斯维尔德洛夫领导。

事实上在研发与生产VL85型电力机车之前，设计师就在第十二个五年计划（1986-1990）及随后的五年计划期间建造新型货运电力机车的问题上，有两个主要观点。其中一个观点是，对于干线货运电力机车而言，每节机车只需要采用四轴，而根据列车的牵引定数，可以制造出八轴、十二轴甚至是十六轴的机车，以便于在不同牵引定数的线路更充分地利用机车的牵引能力。

第二个观点是干线货运电力机车应该由四轴机车和六轴机车组成，这可以制造出八轴、十轴、十二轴、十四轴、十六轴甚至是十八轴的机车。

VL85型电力机车由两节六轴机车组成，是第二个观点的部分实践结果。从SA-3型自动车钩算起，VL85型机车的全长达到45000毫米，而三节重联的VL80S电力机车的长度为49260毫米，即多出4260毫米。

两组试验版机车通过了诺厂厂内的测试。VL85-001号机车在北高加索铁路局管内别洛雷琴斯卡亚-迈科普区间线路进行了动态测试；VL85-002号机车在全苏铁道运输科学研究院谢尔宾卡环形铁道进行了牵引力和动能测试。其后的运行试验在马林斯克-克拉斯诺亚尔斯克-泰舍特区间、阿巴坎-泰舍特-勒拿区间和北高加索铁路局管内进行。

国家开发工程验收委员会得出“VL85型电力机车可归类为最高质量类别”的结论，于1985年批准诺厂生产第一批5组VL85型电力机车，并从1986年开始批量生产。

生产

1986年，诺厂制造了15组VL85型机车。而198§9年是VL85型机车生产数量最多的一年，数量达到了57组；是年5月25日至6月2日期间，VL85-103和机车在全苏铁道运输科学研究院谢尔宾卡环形铁道举办的第四届“铁路运输-8§9”国际展览会上展出。

然而在诺厂制造VL85型机车期间，相继发生东欧剧变、经济互助委员会解散以及苏联解体等一系列重大事件，导致VL85型机车产量由1991年的48组骤降至1992年的13组，到1994年时仅制造了2组VL85型机车，此后再无生产。

目前尚在运用中的将近260组VL85型机车，集中配属于东西伯利亚铁路局下乌金斯克机务段。

衍生产品

• VL86F型

1985年，诺厂推出采用交—直—交流电传动的VL86F型电力机车（ВЛ86Ф）。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。机车小时功率为11400千瓦，持续功率达到10800千瓦，是当时世界上功率最大的电力机车车型之一。

首台VL86F型电力机车于1985年底投入试运行；然而，由于苏联在1980年代后期的经济状况越趋恶化，VL86F型电力机车未能投入批量生产。当机车完成试验后，A节机车被送返诺厂，最终于2013年12月于该厂厂内被拆解；B节机车被封存于位于莫斯科谢尔宾卡的全苏铁道运输科学研究院环形铁路试验基地，最终在2019年4月被拆解。

• VL80SM型

1990年到1993年，诺厂对VL80S电力机车进行实质性的现代化改造。这些年来，该工厂建造了4组VL80SM型电力机车——VL80SM-3001号到VL80SM-3004号机车，字母“M”仅在3004号机车上可见。

VL80SM型电力机车的牵引电动机、硅整流器、牵引变压器及平波电抗器等部件都采用了当时最新的结构，并采用了更为经济的通风系统，降低了功率损耗，因而使该型机车的效率提高了2%。由于对机械部分和电气部分进行了技术改造，提高了机车的防空转性能及粘着系数，使机车的最大牵引力提高了4.4%。此外，VL80SM型机车并采用新设计的司机室，设有取暖装置和空调等设备。机车的持续功率为6520千瓦，持续牵引力为450千牛，机车轴重为24吨。

现代化有两个目的：一方面，在机械部分和车体与VL85型机车保持最大限度统一；另一方面，基本电气部分和制动电阻与VL80S型机车保持最大限度统一。 后一种情况是由于VL80R型机车尽管具有显着的牵引力和操作优势，但结果证明是非常昂贵的机车。作家V·A·拉科夫引用了这样的数据：

Если стоимость электровозов ВЛ22М с рекуперативным тормозом превышала стоимость такой же машины без рекуперации на 3%, то отпускная цена электровозов ВЛ80Р превышала стоимость ВЛ80Т почти на 30%.

（如果带再生制动的VL22M型机车的成本超过不带再生制动的同型机车的成本的百分之3，那么VL80R型机车的成本将超过VL80T型机车的成本几乎百分之30。）

正是这一事实促使全苏电力机车研究与设计院和诺厂将VL80S型机车的机械部分与VL85型机车统一起来，不再使用晶闸管不等分三段全控桥相控整流电路。

4组VL80SM型机车集中配属于北高加索铁路局巴泰斯克机务段，他们在那里工作了20多年，如今均已报废除籍。在单相交流电力机车上使用阶梯式控制系统是明显的不合时宜，因此未来不会建造这种电力机车。

• VL65型

1992年，应新组建的俄罗斯联邦铁道部要求，诺厂在VL85型机车的基础上，生产了两台试验性质的单节双司机室设计的电力机车，并定型为VL65型。而由于俄罗斯国内形势和变化，在苏联时代以列宁姓名简写为电力机车车型代号名的命名规则已无法继续使用下去，VL65型机车因此成为最后新出的VL系列电力机车车型。

1999年，诺厂在VL65型机车基础上又研制了EP1型电力机车。与VL65型电力机车相比，EP1型电力机车的主要改进为采用了新型牵引电动机和VVVF三相交流辅助电源、牵引电机以架悬取代了轴悬，并以微机控制取代了电子控制。

• E5K型系列
  

2004年，诺厂在VL80型电力机车的基础上，推出交—直流电传动“叶尔马克”E5K型电力机车系列。ES5K型电力机车是VL80型电力机车的主要替代者，在设计、尺寸和设备布置方面与VL80型机车在许多方面类似，但ES5K型机车的主电路和电气设备方面继承自VL85型机车，牵引电动机采用NB-514B型或者NB-514E型。

设计

• 总体设计

• 机械部分

VL85型电力机车的机械部分有一些特点。每节机车有三台两轴转向架，牵引力和制动力通过斜拉杆传递到车体，使转向架内部各轴重自动均衡。当机车通过曲线时，中间转向架通过一个长度较大的弹簧支承，在曲线内侧向偏移。而在直—直流电传动的两节十二轴的VL15型电力机车也采用这些机械部分的结构。

事实上，Bo-Bo-Bo转向架于1981年在北高加索铁路局管内别洛雷琴斯卡亚-迈科普区间线路进行了初步测试。 根据全苏电力机车研究与设计院进行的理论计算，与Co-Co转向架相比，Bo-Bo-Bo转向架在曲线外轨超高时的车轮磨损以及产生的侧向力方面要好，测试结果令人满意。

此外，VL85型电力机车的机械部分设计成可以将牵引电动机安装在机车车体下面。

• 电气部分

在每节机车安装了ONDTSE-10000 / 25-82UHL2型变压器和三个VIP-4000型整流—逆变单元，设计为用于将单相交流电流转换为具有平滑电压控制的直流电压，并且在再生制动模式中，把直流电压逆变回25千伏50赫交流电。

ONDTSE-10000 / 25-82UHL2型变压器由以下绕组组成：

• 一组高压绕组（额定功率7.100千伏安，电压25千伏）；

• 三组牵引绕组，每组包括两个部分（额定电流1700安，电压1260伏）；

• 辅助绕组（电压为630伏、405伏、225伏不等和额定电流650安）；

• 用于驱动牵引电机的绕组（额定电流650安，电压270伏）。

变压器重量为9900千克，采用强制油-气冷却。

每个VIP-4000型整流—逆变单元设计用于提供位于同一节机车上的两个并联的牵引电动机。

与VL80R型电力机车安装的VIP1-2200M型整流—逆变单元相比，VIP-4000型整流—逆变单元使用了更强大的T353-800-28型大电流晶闸管。VIP-4000型整流—逆变单元的晶闸管总数减少了74个，并在每条串联电路中安装了分流电抗器，使桥臂各并联支路均匀分流，并改善了晶闸管工作时的电位条件。

VL85型机车采用横向设备布置以及模块化安装，这使得可以更好地利用高压室空间并提供对设备的便利访问。L-13U1型受电弓、VOV-25-4M-UHL1型主开关、KM-87型司机控制器、两个串联的21-NK-125型可充电电池以及气动和电磁接触器安装在每节机车上。

ANE-225L4UHL2型三相异步电动机用于驱动电机风扇、压缩机等辅助设备和分相器；在每节机车上安装了五个电动机来驱动风扇，一个用于驱动压缩机。这些由弗拉基米尔电动机工厂制造的电动机先前在VL80S电力机车的正常运行条件下进行了测试。

• 自动运行控制系统

VL85型电力机车装置了自动运行控制系统。这种系统能在牵引和制动工况下进行工作，并可以根据司机选定的电流，在平滑起动列车时达到给定的速度。此时电流以一定的增值增加到给定的数值，为此司机仅需把手柄放在选定的电流位置即可，而操纵轴则按运行条件转到给定速度的位置上。自动运动控制系统保证在区段上牵引工况运行时给定速度稳定运行，而制动工况则保证下坡时的运行速度不变，必要时可以制停。

从VL85-026号机车开始，机车开始加装防止单个或者成组轮对空转和滑行的电子保护装置。该装置只有在自动控制时，在牵引工况和再生制动工况中运行。

• 牵引电动机

在实验版VL85型电力机车上，使用与VL80T型、VL80S型和VL80R型电力机车相同的NB-418K6型牵引电动机（齿轮比4.19；轮对直径1250毫米）。这样做是为了加速实验版机车的生产，因为为它们配套的NB-514型牵引电动机还没有准备好，并且与转向架框架悬挂的制造相关的问题没有得到解决。

而量产版VL85电力机车则安装了NB-514型牵引电动机，其设计和参数与NB-418K6型牵引电动机略有不同，但在安装尺寸上可与它们互换。NB-418K6型牵引电动机与NB-514型牵引电动机的主要区别在于后者附加电极线圈的安装结构的变化以及使用具有更高导热性和防潮性的F级绝缘。

NB-514型牵引电动机电枢的最大旋转频率为2040转/分钟，电动机的质量为4300千克。 与NB-418K6型牵引电动机相比，新电机的功率增加了6％，方法是将电流增加3％，标称电压增加3％。

NB-514型牵引电动机的整流电压为980伏，励磁率为98％，冷却空气流量为95立方米/分钟时，具有以下参数：

后记

作为苏联交—直流电传动电力机车的巅峰之作，VL85型电力机车以其小时功率为10020千瓦、持续功率为9360千瓦、最大牵引力为726千牛以及持续牵引力为657千牛的特点，成为世界上功率最大的交流电力机车车型之一。

而对于俄罗斯铁路而言，VL85型电力机车的影响还是深远。诺厂推出的“叶尔马克”E5K型电力机车系列，其主电路和电气设备与VL85型电力机车保持最大程度的统一。根据截至2019年7月的数据可知，仅3ES5K型电力机车就已出厂930组，2ES5K型电力机车就已出厂476组，4ES5K型电力机车就已出厂22组。

联系前文提到干线货运电力机车的节数及轴数之争可知，E5K型电力机车系列的节数及轴数设置，的确是有利于在不同牵引定数的线路上更充分地利用机车的牵引能力。但即便如此，我们不能以全盘否定的态度评价VL85型电力机车。

当然，话说回来，因为笔者精力和能力限制，在整理资料时恐有错漏，也请诸位读者谅解。

参考

• 《ГРУЗОВЫЕ ДВЕНАДЦАТИОСНЫЕ ЭЛЕКТРОВОЗЫ ВЛ85》，Ye·R·阿伯拉莫夫，《Электроподвижной состав Отечественных железных дорог》，第225页-第228页；原作者为V·A·拉科夫，《Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976-1985 гг.》，第25页-第28页。
  

• 《ВЛ85型电力机车结构与试验结果》，李政文译，《电力机车技术》1985年05月期

• 《ВЛ85电力机车防空转和防滑行保护》，李政文译，《电力机车技术》198§9年05月期

• 《ВЛ85型电力机车的控制》，谭学斌译，《机车电传动》1990年03月期

• 《Список подвижного состава — ВЛ85 — TrainPix》：https://www.trainpix.org/list.php?mid=172
  

• 《Список подвижного состава — 2ЭС5К «Ермак» — TrainPix》：https://www.trainpix.org/list.php?mid=36

• 《Список подвижного состава — 3ЭС5К «Ермак» — TrainPix》：https://www.trainpix.org/list.php?mid=178

• 《Список подвижного состава — 4ЭС5К «Ермак» — TrainPix》：https://www.trainpix.org/list.php?mid=1401