ООО «Первая Локомотивная Компания» (ПЛК) совместно с европейским подразделением Bombardier Transportation выполнило разработку и освоило выпуск инновационного двухсистемного грузового электровоза 2ЭВ120.
Реализация проекта проведена одновременно по двум направлениям – НИОКР новой техники и строительство нового предприятия в г. Энгельсе Саратовской области с внедрением самых современных технологий и подходов в локомотивостроении, обеспечивающих стабильное качество выпускаемой продукции.
В процессе проектирования в новый локомотив 2ЭВ120 был вложен весь опыт, накопленный компанией Bombardier Transportation при разработке, производстве и эксплуатации грузовых электровозов семейства TRAXX, включая тяжеловесные магистральные рудовозные локомотивы, известные под названием Kiruna. В целом в конструкции электровоза и его систем воплощены самые современные мировые технические решения и технологии. Наряду с этим при проектировании были учтены все требования технического регламента ТР ТС 001/2011 «О безопасности железнодорожного подвижного состава» и иные требования, обусловленные характерными условиями эксплуатации на железных дорогах Российской Федерации и действующей нормативной базой.
Электровоз 2ЭВ120 предназначен для перевозки тяжеловесных составов на большие расстояния по железным дорогам колеи 1520 мм независимо от рода тока системы энергоснабжения – это может быть либо переменный ток 25кВ, 50Гц, либо постоянный ток 3кВ. Переключение между различными родами тока происходит в полуавтоматическом режиме без остановки состава.
Основными особенностями нового электровоза являются:
• мощность 9600 кВт;
• питание от двух родов тока: AC ~ 25кВ или DC = 3кВ;
• смена рода тока по безостановочному прохождению стыковых участков, макс. 20 сек.;
• эффективный рекуперативно-реостатный тормоз (мощность 9600/7400 кВт), при этом реостатный тормоз функционирует и при отсутствии напряжения в контактной сети, что значительно повышает безопасность движения;
• «горячая» смена кабины управления (60 сек.);
• высокие сцепные свойства (коэффициент сцепления 0,33 в расчётном режиме);
• пониженное воздействие на путь (на 30% ниже показателей нормативов);
• интеллектуальная система «ЭКО» по управлению автоматическим включением/отключением тяговых двигателей в зависимости от массы состава, профиля пути и режима ведения;
• 100-процентное резервирование системы управления;
• эффективная система диагностики состояния электровоза (идентификация 940 видов отказов);
• эксплуатация по системе многих единиц в три и четыре секции (с оперативным формированием);
• просторная комфортабельная кабина и удобный необслуживаемый экологически чистый санитарный узел.
Дополнительно по желанию заказчика электровозы 2ЭВ120 могут быть изготовлены с учётом следующих опций по комплектации:
• «дизель последней мили» – оснащение электровоза вспомогательной дизель-генераторной установкой (мощность дизеля до 450 кВт на каждую секцию), которая обеспечивает до пяти часов непрерывной маневровой работы на неэлектрифицированных участках.
Эта опция позволит выполнить маневровую работу, забирать сформированный состав непосредственно со станции отгрузки или, наоборот, привезти состав к месту выгрузки по неэлектрифицированным путям и будет полезна в условиях интенсивной работы на станциях отгрузки горнодобывающих предприятий, а также нефтяных и портовых терминалов в случае отсутствия маневровой тяги;
• односистемное исполнение с питанием от постоянного или переменного тока;
• бустерная секция для постоянной 3-секционной работы;
• электроснабжение состава рефрижераторных вагонов (3х380 В или 3кВ);
• снижение нагрузки на ось до 23,5 тонны для обслуживания ускоренных контейнерных и рефрижераторных поездов.
В течение 2016–2017 годов электровоз 2ЭВ120 успешно прошёл несколько этапов предварительных, приёмочных и сертификационных испытаний по подтверждению заложенных в него технических характеристик.
В ноябре 2016 года на Южно-Уральской железной дороге были успешно проведены динамические испытания опытного образца № 001 с несколькими тяжёлыми грузовыми поездами. В основном проверялись эксплуатационные характеристики в зимних условиях и осуществлялся контроль за показателями сцепления в реальных условиях эксплуатации. Достигнутые результаты по всем параметрам были положительными. В ходе испытаний двухсекционный электровоз 2ЭВ120 продемонстрировал повышенные сцепные и тяговые свойства в сравнении с 3-секционными локомотивами ВЛ80С и ВЛ10. При ведении состава массой около 7000 тонн на расчётном подъёме электровоз 2ЭВ120 обеспечивал участковую скорость на 10 км/ч выше в сравнении с указанными машинами. По итогам испытаний железнодорожники дали положительную оценку новой машине. При этом машинистами были отмечены некоторые замечания в отношении настроек системы управления электровоза, которые к настоящему времени уже полностью учтены разработчиком.
Дальнейшие сертификационные испытания с акцентом на механические характеристики, такие как динамическое воздействие электровоза на путь и взаимодействие токоприёмника и контактной сети, выполнялись на опытном образце № 002 на полигоне ВНИИЖТа в г. Белореченске Северо-Кавказской ж.д. Результаты испытаний показали воздействие электровоза на путь в среднем на 30% ниже, чем предельные значения по действующим нормативам. В свою очередь, это благоприятно сказывается на состоянии пути и снижает износ колёс локомотива во время эксплуатации.
Во многом такие успешные результаты были обеспечены удачной конструкцией ходовой части локомотива, состоящей из тележек Flexx Power 140 с двухступенчатой системой подвески с применением пружин flexicoil и системы гидравлических демпферов. Продольное соединение тележки с кузовом локомотива выполнено при помощи низкоуровневой наклонной тяги в целях снижения эффекта перераспределения нагрузки между осями при реализации силы тяги или силы электрического торможения.
Испытания электровоза также подтвердили высокую эффективность электродинамического тормоза при работе как в рекуперативном режиме, так и в режиме регенерации. Эффективный и мощный режим рекуперативного торможения превращает электровоз в электростанцию мощностью 9,6 МВт и обеспечивает значительную отдачу электроэнергии обратно в сеть энергопотребления, что улучшает экономические показатели эксплуатации.
Электровоз 2ЭВ120 оснащён электронным оборудованием современной системы контроля, управления и диагностики поезда (СКУД), которая обеспечивает постоянный контроль за работой всех систем в ходе эксплуатации, в том числе во время движения с составом в режиме онлайн. Это позволяет сервисной службе реализовать систему предупреждения выхода из строя и систему оперативной замены модулей и узлов, требующих обслуживания или ремонта.
В настоящее время последний этап сертификационных испытаний продолжается и будет завершён летом 2017 года. После этого опытные образцы электровоза 2ЭВ120 планируется отправить на подконтрольную эксплуатацию на один из участков РЖД.
Серийный выпуск локомотивов планируется запустить в 2017 году на площадке ПЛК в г. Энгельсе Саратовской области. На сегодняшний день уже завершена подготовка производства и внедрены все производственные процессы, обеспечивающие самые высокие показатели качества как элементов сварной конструкции, так и сложных систем и компонентов, сборка которых предполагается на предприятии. Качество сварочного производства ООО «ПЛК» подтверждено сертификатами Российского научно-технического сварочного общества (РНТСО), Международного института сварки (IIW) и Европейской федерации сварки (EWF). Система управления предприятием успешно прошла аудит DQS и сертифицирована в соответствии со стандартом IRIS.
Программой серийного выпуска электровозов 2ЭВ120 предусмотрена поэтапная локализация зарубежных систем и узлов локомотива с привлечением ведущих зарубежных и отечественных компаний. Это позволит не только обеспечить надёжность и ритмичность поставок запасных частей при эксплуатации, но и создаст новый тренд в отрасли по освоению передового зарубежного опыта и технологий в России при тесном сотрудничестве с лидирующими зарубежными компаниями, выпускающими высокотехнологичную ж.-д. продукцию.
Созданная на основе 2ЭВ120 платформа имеет большой запас на будущее в части создания новых модификаций электровозов и тепловозов с высокими эксплуатационными характеристиками и повышенной экономической эффективностью. Уже сейчас в ПЛК работают над новыми концепциями качественно нового подвижного состава, который будет востребован на железных дорогах России.
Александр Плютин, директор по продажам ООО «ПЛК»
.png)
