【鐵道科普】從“板磚”到“螃蟹”——VL65型電力機(jī)車和EP1型電力機(jī)車(上篇)

文章作者:西瓜昌真濕基(B站和百度昵稱:寧柳跨越)
概述
EP1型電力機(jī)車(ЭП1)是俄羅斯鐵路干線客運(yùn)電力機(jī)車車型之一,適用于供電制式為25千伏工頻單相交流電的電氣化鐵路,由諾沃切爾卡斯克電力機(jī)車廠(以下簡(jiǎn)稱“諾廠”)在VL85型電力機(jī)車的基礎(chǔ)上,經(jīng)過過渡產(chǎn)品——VL65型電力機(jī)車(ВЛ65),于1998年研制成功,主要用于替換日漸老化的VL60PK型、ChS4(T)型電力機(jī)車,并滿足干線旅客列車提速的需要。

VL65型機(jī)車和EP1型機(jī)車均為采用Bo-Bo-Bo軸式的交—直流電傳動(dòng)電力機(jī)車;但后者與前者相比,主要改進(jìn)為采用了新型牽引電動(dòng)機(jī)和VVVF三相交流輔助電源、牽引電機(jī)以全懸掛取代了半懸掛,并以微機(jī)控制取代了電子控制。

背景
1961年,諾廠在N6O型電力機(jī)車⑴的基礎(chǔ)上,試制了首臺(tái)N6OP型客運(yùn)電力機(jī)車,自1963年1月起改稱為VL60P型電力機(jī)車(ВЛ60П);1962年至1965年間,諾廠共生產(chǎn)了301臺(tái)VL60P型電力機(jī)車。但受經(jīng)濟(jì)互助委員會(huì)分工影響,蘇聯(lián)此后從捷克斯洛伐克斯柯達(dá)公司先后進(jìn)口ChS4(T)型和ChS8型兩款交—直流電傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車,由此蘇聯(lián)在很長一段時(shí)間內(nèi)沒有制造自用向客運(yùn)電力機(jī)車⑵。






1983年,諾廠在VL80型電力機(jī)車基礎(chǔ)上,與全蘇電力機(jī)車研究所研制出VL85型電力機(jī)車。VL85型機(jī)車由兩節(jié)結(jié)構(gòu)相同的Bo-Bo-Bo軸式機(jī)車組成,采用交—直流電傳動(dòng),每根車軸對(duì)應(yīng)每一臺(tái)NB-514型牽引電動(dòng)機(jī)。然而在諾廠制造VL85型機(jī)車期間,相繼發(fā)生東歐劇變、經(jīng)濟(jì)互助委員會(huì)解散以及蘇聯(lián)解體等一系列重大事件,而新組建的俄羅斯鐵路再去斯柯達(dá)公司購置客運(yùn)電力機(jī)車顯然不可能。有鑒于此,俄羅斯決定自行研制自用向客運(yùn)電力機(jī)車,而諾廠也接手這一任務(wù)。



研制和制造
VL65型(ВЛ65)
1992年,諾廠在VL85型機(jī)車的基礎(chǔ)上,生產(chǎn)了兩臺(tái)試驗(yàn)性的單節(jié)雙司機(jī)室設(shè)計(jì)的電力機(jī)車,并定型為VL65型⑶,編號(hào)為001和002。與VL85型機(jī)車相比,VL65型機(jī)車通過改變齒輪比,其最高運(yùn)行速度提高到120公里/每小時(shí),并支持列車供電。但由于VL65型機(jī)車的牽引電動(dòng)機(jī)采用半懸掛安裝而非全懸掛,因此本型機(jī)車在設(shè)計(jì)上是客貨兩用電力機(jī)車。

諾廠從1994年開始批量生產(chǎn)VL65型電力機(jī)車,到1999年為止共生產(chǎn)了48臺(tái)本型機(jī)車。在制造VL65型機(jī)車的過程中,諾廠對(duì)本型機(jī)車的設(shè)計(jì)進(jìn)行了微小的改動(dòng)——在VL65-016號(hào)機(jī)車上應(yīng)用新的NB-520V型牽引電動(dòng)機(jī)、采用全懸掛安裝方式;并在VL65-021號(hào)機(jī)車上使用微處理器控制系統(tǒng)。

EP1型(ЭП1)
經(jīng)過測(cè)試后,諾廠開始在新型客運(yùn)電力機(jī)車上應(yīng)用這些新的設(shè)計(jì)。但隨著俄羅斯國內(nèi)形勢(shì)和變化,在蘇聯(lián)時(shí)代以列寧姓名簡(jiǎn)寫為電力機(jī)車車型代號(hào)名的命名規(guī)則已無法繼續(xù)使用下去;按照新的電力機(jī)車車型代號(hào)命名規(guī)則,“EP”(ЭП - Электровоз Пассажирский)用于客運(yùn)電力機(jī)車車型代號(hào),而諾廠研制的新型客運(yùn)電力機(jī)車則因此被定型為EP1型⑷。

EP1型機(jī)車在設(shè)計(jì)上與VL65型機(jī)車相似,但有以下不同之處:
應(yīng)用新的NB-520V型牽引電動(dòng)機(jī)、采用全懸掛安裝方式;
改變牽引齒輪箱的齒輪比至2.793,使最高運(yùn)行速度提高到140公里/小時(shí),同時(shí)減小阻力,使機(jī)車適應(yīng)旅客列車的速度和重量;
副燈下的重聯(lián)插座被取消,這使得機(jī)車無法重聯(lián)運(yùn)行;
通過以90V的電壓和16.66Hz的頻率通電的靜態(tài)轉(zhuǎn)換器,可以電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇和電動(dòng)泵以低于三倍的速度操作,從而節(jié)省能量并降低噪聲水平;
從029號(hào)機(jī)車起,NVA-55型電動(dòng)壓縮機(jī)被NVA-22型電動(dòng)壓縮機(jī)取代,因此壓縮機(jī)可以低速運(yùn)行;
電力機(jī)車配備微機(jī)控制系統(tǒng),提供電力機(jī)車的控制和管理,駕駛室內(nèi)的控制面板配有車載電腦的電子顯示屏。
EP1-001號(hào)機(jī)車建于1998年,測(cè)試完成后,EP1型機(jī)車開始批量生產(chǎn),到2007年為止共制造了381臺(tái)機(jī)車(跳過EP1M-320號(hào)機(jī)車)。

EP1M型(ЭП1М)
EP1型機(jī)車因其紅色涂裝以及棱角分明的車體,被俄羅斯火車迷賦予了一個(gè)接地氣的昵稱——“板磚”,而板磚外觀的司機(jī)室顯然不合新世紀(jì)的審美潮流。諾廠在EP1型機(jī)車的基礎(chǔ)上,于2006年制造了第一臺(tái)改進(jìn)型電力機(jī)車——EP1M-320,并于2007年開始大批量生產(chǎn)。EP1M型機(jī)車沿用EP1型機(jī)車的機(jī)車車號(hào),首臺(tái)量產(chǎn)的EP1M型機(jī)車是EP1M-383號(hào)機(jī)車。到2018年年底為止,諾廠制造了419臺(tái)EP1M型機(jī)車。

EP1M型機(jī)車兩端司機(jī)室改用流線設(shè)計(jì)的工程塑料外殼,并以單臂受電弓取代過往的雙臂受電弓,配備了更先進(jìn)的Lokomotive自動(dòng)控制系統(tǒng)。盡管諾廠聲稱新型司機(jī)室允許司機(jī)單人操縱,然而,由于SAUT列車自動(dòng)制動(dòng)控制系統(tǒng)并非安裝在司機(jī)操作臺(tái),因此EP1M型機(jī)車在實(shí)際運(yùn)用時(shí),依然采用雙司機(jī)制。

EP1П型(ЭП1П)
諾廠在研制EP1M型機(jī)車的同時(shí),于2007年推出另一款改進(jìn)型機(jī)車——EP1P型機(jī)車⑸。EP1P型機(jī)車最初是為遠(yuǎn)東鐵路局濱海邊疆區(qū)管內(nèi)的多山、高濕的運(yùn)用環(huán)境而設(shè)計(jì),通過改變齒輪比將牽引力增加了16.5%,使其能夠在連續(xù)長度15至20千米、坡度18‰及以上的困難區(qū)段牽引總重為1400噸的列車,但是最高運(yùn)行速度降低至120千米/每小時(shí)。

諾廠在2007年到2010年間共制造了74臺(tái)EP1P型機(jī)車,但EP1P型機(jī)車采用單獨(dú)的機(jī)車車號(hào)。而由于各種原因,這些EP1P型機(jī)車并沒有全數(shù)部署在遠(yuǎn)東地區(qū)運(yùn)用。
運(yùn)用
VL65型
VL65型機(jī)車幾乎專門用于俄羅斯亞洲部分的復(fù)雜線路牽引旅客列車和郵件行李列車,并且?guī)缀醪挥糜谪浳镞\(yùn)營。VL65-001號(hào)和VL65-002號(hào)機(jī)車在北高加索鐵路局巴泰伊斯克機(jī)務(wù)段運(yùn)用,VL65-003號(hào)和VL65-004號(hào)機(jī)車在高爾基鐵路局的克拉斯諾烏菲姆斯克機(jī)務(wù)段一直工作到1998年,然后他們被轉(zhuǎn)配到東西伯利亞鐵路局下烏金斯克機(jī)務(wù)段。亦有VL65型機(jī)車轉(zhuǎn)配至東西伯利亞鐵路局伊爾庫茨克機(jī)務(wù)段,以及后貝加爾鐵路局別洛戈?duì)査箍藱C(jī)務(wù)段。

在2006年秋天,大約五分之三的VL65型機(jī)車配屬至南烏拉爾鐵路局卡爾塔雷機(jī)務(wù)段,其余的機(jī)車配屬在東西伯利亞鐵路局北貝加爾斯克機(jī)務(wù)段,僅VL65-016號(hào)機(jī)車仍配屬在后貝加爾鐵路局別洛戈?duì)査箍藱C(jī)務(wù)段。2015年,這些機(jī)務(wù)段配屬的所有VL65型機(jī)車都被更換EP1型機(jī)車,并且又集中配屬到東西伯利亞鐵路局下烏金斯克機(jī)務(wù)段,在那里它們?nèi)匀辉谶\(yùn)行。大多數(shù)VL65型機(jī)車依然牽引旅客列車,有些機(jī)車處在封存停用狀態(tài)。2018年1月,VL65-016號(hào)機(jī)車在后貝加爾鐵路局別洛戈?duì)査箍藱C(jī)務(wù)段被除籍。
EP1型
截至2018年底,EP1型機(jī)車主要運(yùn)用于亞洲部分,以及歐洲部分的北部和東部地區(qū),配屬于后貝加爾鐵路局別洛戈?duì)査箍藱C(jī)務(wù)段(121臺(tái))、克拉斯諾亞爾斯克鐵路局克拉斯諾亞爾斯克客運(yùn)機(jī)務(wù)段(56臺(tái))、十月鐵路局坎達(dá)拉克沙機(jī)務(wù)段(44臺(tái))、伏爾加鐵路局薩拉托夫機(jī)務(wù)段(77臺(tái))、西西伯利亞鐵路局卡拉蘇克機(jī)務(wù)段(18臺(tái))、東西伯利亞鐵路局(伊爾庫茨克調(diào)車機(jī)務(wù)段(11臺(tái))和北貝加爾斯克機(jī)務(wù)段(25臺(tái)),以及南烏拉爾鐵路局卡爾塔雷機(jī)務(wù)段(27臺(tái))。

EP1M型機(jī)車運(yùn)用于歐洲部分,配屬于中東部的高爾基鐵路局基洛夫機(jī)務(wù)段(127臺(tái))、東南鐵路局羅索希機(jī)務(wù)段(149臺(tái)),以及南部的北高加索鐵路局高加索斯卡亞機(jī)務(wù)段(141臺(tái))。
EP1P型機(jī)車運(yùn)用于坡度較大的線路。除去15臺(tái)機(jī)車配屬于歐洲部分的北高加索鐵路局高加索斯卡亞機(jī)務(wù)段外,其余機(jī)車配屬于亞洲部分的后貝加爾鐵路局別洛戈?duì)査箍藱C(jī)務(wù)段(3臺(tái))、克拉斯諾亞爾斯克鐵路局克拉斯諾亞爾斯克客運(yùn)機(jī)務(wù)段(10臺(tái))、東西伯利亞鐵路局伊爾庫茨克調(diào)車機(jī)務(wù)段(46臺(tái))。

目前,除與列車相撞報(bào)廢的EP1-254號(hào)機(jī)車以及與汽車相撞報(bào)廢的EP1M-435號(hào)、EP1M-567號(hào)機(jī)車外,絕大部分EP1M和EP1P都在運(yùn)用之中,另外一小部分處于封存狀態(tài)或者正在維修。EP1M-544號(hào)和EP1M-533號(hào)機(jī)車還分別于2013和2015年失火,不過后來兩臺(tái)機(jī)車都得到了修復(fù)。
2011年,白俄羅斯鐵路計(jì)劃引進(jìn)EP1M型機(jī)車,為此,俄羅斯鐵路派出同年出廠后配屬于東南鐵路局羅索希機(jī)務(wù)段的EP1M-685號(hào)機(jī)車前往白俄羅斯進(jìn)行測(cè)試,然而機(jī)車在測(cè)試期間不穩(wěn)定的表現(xiàn)直接讓白俄羅斯鐵路放棄購買EP1M型機(jī)車的計(jì)劃。


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