【科普】【擴展】“葉爾馬克”4ES5K型、“阿塔曼”2ES5S型和3ES5S型電力機車

文章作者:Forever Changzhensky(AcFun、Bilibili、百度、微博和知乎昵稱:寧柳跨越)
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直—直流電傳動:指電力機車從直流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流,向直流牽引電動機供給直流電。俄羅斯鐵路ES4K型電力機車家族為直—直流電傳動形式。
直—交流電傳動:指電力機車從直流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流,經(jīng)過逆變后,向交流牽引電動機供給交流電。本文提及的俄羅斯鐵路2ES10型電力機車為直—交流電傳動形式。
交—直流電傳動:指電力機車從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流,經(jīng)過變壓—整流后,向直流牽引電動機供給直流電。本文提及的俄羅斯鐵路E5K型電力機車家族為交—直流電傳動形式。
交—交流電傳動:指電力機車從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流,無需經(jīng)過變壓—整流—逆變,直接變頻后向交流牽引電動機供給交流電。法國國家鐵路BB 13000型電力機車及BB 14000型電力機車為交—交流電傳動形式。
交—直—交流電傳動:指電力機車從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流,經(jīng)過變壓—整流—逆變后,向交流牽引電動機供給交流電。本文提及的歐洲隧道公司9型電力機車為交—直—交流電傳動形式。
多電流制電力機車:本文提及的“多電流制”,是指采用交—直—交流電以及直—交流電雙制式電傳動,但受流電壓為兩種或兩種以上的電力機車。南非國家交通運輸集團20E型、21E型和22E型電力機車即為多電流制電力機車。
俄羅斯聯(lián)邦諾沃切爾卡斯克電力機車廠在本文簡稱“NEVZ”⑴,格魯吉亞第比利斯電力機車廠簡稱“TEVZ”⑵,烏克蘭盧甘斯克內(nèi)燃機車制造廠簡稱“LTZ”⑶。
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資料參考來源
《2ЭС5型貨運電力機車進行出廠及驗收試驗》,田睿 譯,《國外鐵道機車與動車》2013年第06期
《2ЭС5型電力機車介紹》,A·V·馬爾臣科等 著,邢澍 譯,《國外鐵道機車與動車》2014年第02期
《4ЭС5К型“Ермак”號電力機車獲得量產(chǎn)許可證》,王智雙 譯,《國外鐵道機車與動車》2015年06期,第20頁
《3ЭС5К變型電力機車完成試運行》,王智雙 譯,《國外鐵道機車與動車》2017年02期,第46頁
《2ЭС5型新一代電力機車在俄羅斯鐵路上的運營經(jīng)驗》,Yu·A·奧爾洛夫、Yu·I·波波夫 著,梁中奇 譯,《國外鐵道機車與動車》2017年第04期
《關(guān)于提高鐵路重載運輸能力的思考》,劉嬌 譯,《國外鐵道機車與動車》2019年05期,第35頁~第37頁
《3ЭС5С型電力機車在環(huán)行試驗線上完成試運行》,于欣 譯,《國外鐵道機車與動車》2020年第04期
《Фотомагистраль - Интересное - Ермак》:http://ukrtrains.narod.ru/int/ermak/2es5k.htm
《Э5К - Википедия》:https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD5%D0%9A
《E5K — List of the vehicles — TrainPix》:https://trainpix.org/list.php?mid=34
《2EL5 — List of the vehicles — TrainPix》:https://trainpix.org/list.php?mid=35
《2ES5K ?Ermak? — List of the vehicles — TrainPix》:https://trainpix.org/list.php?mid=36
《3ES5K ?Ermak? — List of the vehicles — TrainPix》:https://trainpix.org/list.php?mid=178
《4ES5K — List of the vehicles — TrainPix》:https://trainpix.org/list.php?mid=1401
《2ES5S ?Ataman? — List of the vehicles — TrainPix》:https://trainpix.org/list.php?mid=1910
《3ES5S ?Ataman? — List of the vehicles — TrainPix》:https://trainpix.org/list.php?mid=2180
……
《?Трансмашхолдинг? презентовал новый грузовой электровоз 2ЭС5С | Машиностроение | Новости | Гудок》:https://gudok.ru/news/?ID=1424113
《Мощнее электровоза в мире нет | Выпуск газеты Гудок от 2018.12.18 | 5 полоса : Тяга》:https://gudok.ru/newspaper/?ID=1447004&archive=2018.12.18
《Завершены испытания новейших электровозов для БАМа и Транссиба | Машиностроение | Новости | Гудок》:https://www.gudok.ru/news/?ID=1478097&sphrase_id=146051
《Новые электровозы ?Трансмашхолдинга? 2ЭС5С и 3ЭС5С получили сертификаты соответствия | Машиностроение | Новости | Гудок》:https://www.gudok.ru/news/?ID=1497903
《Самый мощный в мире электровоз создали в Китае | Машиностроение | Новости | Гудок》:https://gudok.ru/news/?ID=1530140
《Новым электровозам НЭВЗа присвоено имя ?Атаман?》:https://www.tmholding.ru/media/events/5890.html
概述
“葉爾馬克”2ES5K型電力機車,是NEVZ于2004年推出的一款干線貨運電力機車,旨在取代VL80型電力機車。其后NEVZ相繼推出E5K型、2/3ES5K型,以及采用交流異步傳動的“阿塔曼”2/3ES5S型電力機車;另外還指導LTZ制造2EL5型電力機車。

4ES5K型(4ЭС5К)
4ES5K型機車是在3ES5K型機車的基礎(chǔ)上,加裝第二節(jié)中間補機機車而來,設(shè)計用于一組3ES5K型機車功率仍然不夠,而需要兩組2ES5K型機車重聯(lián)運用的長大坡道線路。盡管單節(jié)機車功率遠不如交流傳動電力機車,但由于4ES5K型機車是四節(jié)重聯(lián)設(shè)計,輸出功率可達13120 kW,這對于交—直傳動電力機車而言,已經(jīng)刷新新的記錄了⑷。

NEVZ從2014年起開始制造4ES5K型機車。截至2020年10月,NEVZ共計生產(chǎn)了31組4ES5K型機車,交付俄羅斯鐵路管內(nèi)的南烏拉爾(5組)和遠東(26組)鐵路局。

“阿塔曼”2ES5S型和3ES5S型(2ЭС5С и 3ЭС5С ?Атаман?)
NEVZ在生產(chǎn)“奧林匹克”EP20型電力機車的同時,以此型電力機車為基礎(chǔ)研發(fā)出“賽艇”2ES5型電力機車。然而,2014年爆發(fā)的俄羅斯貨幣危機,以及進口部件價格上漲,導致電力機車制造成本增高,到2015年2月最后一組機車——2ES5-005號機車出廠時,NEVZ共計制造了5組2ES5型電力機車。

2015年,NEVZ在2ES5型電力機車的基礎(chǔ)上,開始研制采用俄羅斯國產(chǎn)的牽引電動機和IGBT模塊的2ES5S型電力機車。但后來為了降低研制成本,2ES5S型電力機車改為采用2ES5K型電力機車的車體以及轉(zhuǎn)向架。2018年6月,2ES5S-001號電力機車于NEVZ建造完畢,此后送往BMZ。2019年初,2ES5S-001號機車在謝爾賓卡環(huán)形鐵道進行測試。

2019年5月,3ES5S-001號機車制造出廠后,抵達謝爾賓卡環(huán)形鐵道,進行約5000 km的測試運行。在測試期間,專家們檢查了機車的牽引力、能量指標和電磁兼容性。同年6月,3ES5S-001號機車通過了這次測試運行。2個月后,3ES5S-001號機車被轉(zhuǎn)移到北高加索鐵路局別洛列琴斯卡亞機務(wù)段進行動態(tài)強度試驗,以確定機車軸重,以及通過不同半徑曲線時的允許速度。
2ES5S型和3ES5S型電力機車于2020年3月獲得合格證書,9月獲得昵稱“阿塔曼”。

設(shè)計概覽
“葉爾馬克”E5K型、2/3/4ES5K型電力機車在走行部和變流裝置上,借鑒于VL80R型電力機車,但主電路和牽引電動機則借鑒于VL85型電力機車,采用NB-514B型或者NB-514E型牽引電動機,采用半懸掛(軸懸)的形式安裝于轉(zhuǎn)向架上。

司機室外觀采用流線型外形,現(xiàn)代化的操作臺和微處理器控制系統(tǒng),并裝有CLUB-U機車綜合安全裝置、SAUT-CM/485列車自動停車裝置以及TSKBM無人警惕裝置等設(shè)備。

而“阿塔曼”2/3ES5S型電力機車采用俄羅斯自行研制的IGBT變流裝置及三相交流異步牽引電動機。運輸機械控股集團宣稱,運輸機械控股集團宣稱,計劃投入運用于西伯利亞地區(qū)以及遠東地區(qū)的“阿塔曼”,其國產(chǎn)率在85 %以上。
技術(shù)數(shù)據(jù)表
E5K型、2ES5K型和3ES5K型電力機車:

4ES5K型、2ES5S型和3ES5S型電力機車:

后記
從“葉爾馬克”的投入運用可以看出,雖然俄羅斯鐵路充分運用重聯(lián)大招,“功率不夠重聯(lián)湊”,但畢竟直流傳動電力機車與交流傳動電力機車完全不在一個級別上,采購“葉爾馬克”、“頓河馬”以及“西納拉”,更多是為了取代蘇聯(lián)時期制造的古早電力機車。

在資金并不富裕的狀況下,俄羅斯鐵路何時能將諸如“阿塔曼”、“花崗巖”、“奧林匹克”這些的交流傳動電力機車大批量投入運用,不得而知。

注釋
⑴俄語:Новочеркасский электровозостроительный завод。
⑵俄語:Луганский тепловозостроительный завод,簡稱為Лугансктепловоз;烏克蘭語:Луганський тепловозобуд?вний завод。
⑶俄語:Брянский машиностроительный завод。
⑷于交—直—交傳動電力機車而言,則2020年8月中國中車株洲電力機車有限公司為中國國家能源投資集團有限責任公司研制的“神24”和諧1型電力機車,在六節(jié)重聯(lián)的情況下,其輸出功率達到28800 kW。

