[NeoN]

В начале 80-х годов основной объем пассажирских перевозок на участках электрифицированных на постоянном токе 3 кВ, выполнялся шестиосными электровозами ЧС2 и ЧС2т Чехословацкого завода Шкода. На участках с тяжелым профилем пути и при значительном количестве ограничений скорости тяговые возможности этих электровозов используются практически полностью, что ограничивало дальнейший рост скорости и массы пассажирских поездов.
Применение восьмиосных электровозов ЧС200 и ЧС6 позволило частично решить эту проблему. Однако эти электровозы предназначены для работы на высоких скоростях с малым количеством остановок, хорошим состоянием пути и легким профилем.
В качестве более универсального был разработан электровоз ЧС7, в конструкции которого были применены многие аппараты электровозов ЧС2т , ЧС200 и ЧС6. В отличие от ЧС200 и ЧС6 на электровозе ЧС7 применено следующее:
- последовательное соединение 8-ми тяговых электродвигателей;
- более эффективная система реостатного торможения;
- усовершенствована система вспомогательных машин;
- тяговые электродвигатели аналогичные с двигателями электровоза ЧС2т;
- изменено передаточное отношение редуктора 78:45=1,733, изменена форма кузова;
- увеличена длина по осям автосцепок до 34040 мм;
- вместо четырех токоприемников на электровозе установлены только два;
- изменено расположение оборудования.
Электрическая часть электровоза ЧС7 допускает более длительное по сравнению с выпускавшимися ранее электровозами время нахождения при разгоне на реостатных позициях благодаря применению принудительного охлаждения пуско-тормозных резисторов. Конструкция электровоза не предусматривает разъединение секций для вождения поездов одной секцией. Эксплуатация электровоза с одной отключенной секцией допускается только на небольшой период времени при возникновении серьезных неисправностей в пути.
В процессе изготовления электровозов ЧС7 в их конструкцию вносились
изменения, касавшиеся, главным образом, электрических цепей, мелких изменений деталей кузова и отдельного оборудования. Эти изменения нашли свое отражение в обозначении заводского типа электровозов.
Электровоз ЧС7 заводского типа 82Е предназначен для вождения пассажирских поездов со скоростями до 160 км/ч и составами до 32-х вагонов на участках электрифицированных на постоянном токе напряжением 3000 В. Все оборудование электровоза спроектировано для надежной работы в диапазоне напряжений 2200 - 4000 вольт, и диапазоне температур окружающего воздуха от - 50 до +40 °С. Агрегаты, находящиеся в машинном отделении электровоза, спроектированы для нормальной работы при температуре окружающего воздуха до + 55 °С.
Электровоз состоит из двух секций, каждая из которых имеет четыре ведущие оси. Каждая секция электровоза имеет одну кабину машиниста, вход в которую производится из поперечного тамбура, также отделенного дверьми от машинного отделения, в кабине машиниста для удобства бригады установлены кондиционеры, также секция опирается на две двухосные тележки с индивидуальным приводом колесных пар.
Тяговые электродвигатели прочно крепятся в рамы тележки - они соединяются с шестернями коробок передачи посредством упругих шарнирных муфт. Шестерни с крупногабаритными зубчатыми колесами образуют установленные на осях коробки передач. Система подрессоривания электровоза - двухступенчатая, гашение вертикальных и горизонтальных колебаний осуществляется при помощи гидравлических амортизаторов - гидродемпферов.
Тяговые электродвигатели 1АL4846dt выполнены с последовательным возбуждением - шестиполюсные с добавочными полюсами, с полым ротором для размещения упругой муфты. Обмотка ротора предусматривается на напряжение 1500В, изоляция всех обмоток двигателя выполнена по классу "F", ТЭД охлаждаются двумя вертикально расположенными осевыми вентиляторными агрегатами, размещенными в машинном отделении, которые всасывают воздух из специальных камер с жалюзи и фильтрами в верхней части кузова.
Решение главных цепей электровоза позволяет постепенно включать все восемь двигателей сначала последовательно, затем в две ветви по четыре двигателя и, наконец, в четыре соединенные пары. В результате получаются три вида экономичного соединения - ходовые позиции - 20, 38 и 56, на каждой из которых можно расширить область экономичного режима езды ослабления поля в пяти ступенях: 85, 70, 57.5, 47.5, 40%.
Пуско-тормозные реостаты, находящиеся на крыше, интенсивно охлаждаются отдельными осевыми вентиляторными агрегатами. Электродвигатели питаются непосредственно от ветвей реостатов, благодаря чему обеспечивается зависимость эффекта вентиляции от нагрузки.
На электровозе установлены восемь тяговых электродвигателей 1АL4846dt, которые имеют длительную мощность 770 кВт, ток 545 А, частоту вращения якоря 670 об/мин, расход охлаждающего воздуха 120 м3/мин. Масса электродвигателя 5250 кг.
На электровозе установлены два токоприемника 17РР2 с номинальным током 2000 А и массой 315 кг. На электровозе установлены две аккумуляторные батареи 36 NKTU-160 емкостью 160 Ач и напряжением 48 В.
Пневматическими тормозами управляют краном машиниста № 395 и краном вспомогательного тормоза № 254. Также электровоз оборудован реостатным тормозом. Песок подается под 1, 3, 5 и 7-ю колесные пары по ходу электровоза. На каждой секции установлен мотор - компрессор К2-LоК производительностью 2,6 м3/мин, (с 82Е9 – К3-LоК.)
Поставка электровозов в Советский Союз началась в 1983 году в количестве 20 штук, заводской тип 82Е1. Поступили эти электровозы в депо Челябинск Южно-Уральской дороги и в депо Москва - Киевская Московской дороги. В депо Москва - Киевская эти электро¬возы постепенно начали заменять ЧС2, которые в то время из-за подъема крутизной 11‰ ,который имеет участок Москва - Сухиничи и увеличения массы поездов, эксплуатировались в сплотках по два электровоза.
В 1984 году было построено 20 электровозов заводского типа 82Е2 №№ 021 – 040. В отличие от предыдущей партии на эти электровоз был поставлен новый указатель позиций с пятью лампами: "О"; "X"; "С"; "СП"; "П".
В 1985 году было выпущено 35 электровозов заводского типа 82ЕЗ №№ 041 – 075. От предыдущей партии электровозы отличались следующим:
- поставлены новые запоры на окна
- появился козырек вдоль крыши по всей длине кузова
- освещение ходовых частей включалось из кабины
- установлено два контактора отопления поезда
- исключен электронный указатель позиций.
В 1986 году было сделано 35 машин заводского типа 82Е4 №№ 076 – 110. В отличие от предыдущей партии на электровозах были поставлены ободки над прожекторами, улучшено уплотнение межсекционного перехода (закрыто с низу), а также обшивка торцевой части межсекционного соединения выполнена из гофрированных листов.
В 1987 году было выпущено еще 40 электровозов заводского типа 82Е5 №№ 111 – 150. В отличие от партии 82Е4 на этих электровозах прожектор установлен под углом 90°, также над буферными фонарями стали устанавливать козырьки, были поставлены новые более высокие кресла с подлокотниками, а также изменена конструкция и месторасположение трубопроводов компрессора.
В 1988 году было сделано 60 электровозов заводского типа 82Е6 №№ 151 – 210. В отличие от предыдущей партии на этих электровозах поставили больше электронных устройств. Также был поставлен новый указатель позиций, где помимо ламп "О" , "X", "С", "СП" и "П", была добавлена лампа "Шунты".
В 1989 году было построено 30 электровозов заводского типа 82Е7 №№ 211 – 240. В отличие от предыдущей партии на этих электровозах изменена конструкция и место расположения воздухозаборов компрессора.
В 1990 году было выпущено 45 электровозов заводского типа 82Е8 №№ 241 – 285. В отличие от предыдущей партии на этих электровозах поставлены новые одинарные лобовые стекла, и вместо их электрообогрева применен обдув теплым воздухом. Также были поставлены новые кресла, с углом меж¬ду сиденьем и спинкой 90°, что оказалось очень неудобно.
В том же 1990 году МПС заключило контракт с фирмой "Skoda" на изготовление и поставку в 1992 году 60 электровозов ЧС7. Вскоре заказ был сокращен до 45 штук, а после распада СЭВ заказанная партия вновь уменьшилась.
В 1992 году был выпущен последний электровоз ЧС7 – 286 для России, заводского типа 82Е9, который поступил на Свердловскую дорогу в депо Свердловск - Пассажирский,
В дальнейшем электровозы ЧС7 поступали на Украину. Эти электровозы поступали на Приднепровскую дорогу и распределялись между депо Днепропетровск и Мелитополь.
В 1994 году было выпущено 10 электровозов №№ 287 – 296, заводского типа 82Е9. В отличие от предыдущей партии свисток и тифом на этих машинах перенесены из под путеочистителя под буферные фонари, с установкой решеток для защиты их от механических повреждений.
В 1995 году было выпущено еще 10 машин №№ 297 – 306, а в 1996 году было выпущено 10 последних ЧС7 для Украины №№307 – 316.
Электровоз ЧС7 украинцам понравился за хорошую тягу составов большой массы и длины, а также улучшенный дизайн кабины и условия работы локомотивных бригад (по сравнению с ЧС2).
В 1999 году МПС России подписало контракт со "Шкодой" на изготовление еще 5 штук ЧС7. Изготовленные электровозы в 2000-м году получили заводской тип 82Е10 и №№317 – 321, которые поступили на Свердловскую дорогу в депо Свердловск - Пассажирский. В отличие от предыдущей партии на этих электровозах поставлена более мощная система вентиляции, что позволяет работать на реостатных позициях. Но это не выгодно, так как влечет за собой большие расходы электроэнергии на вентиляцию. Также на электровозах применена более совершенная система управления.
Больше закупка электровозов ЧС7 (в первую очередь из – за дороговизны) не производилась, и, скорее всего, производиться не будет.
Разные виды испытаний проводились на испытательном кольце ВНИИЖТа на Щербинке.
Так, например, с ноября 1983 по март 1984 года проводились тягово – энергетические испытания электровоза ЧС7 – 007 и ЧС7 – 014. В результате испытаний был выявлен ряд дефектов как конструктивного, так и принципиального характера. Их можно разделить на две части – существенные и малосущественные.
Существенные:
1. Отличие характеристик тягового режима при ослабленном возбуждении от расчетных.
2. Неработоспособная система защиты от боксования.
3. Недостаточное сечение токоведущих элементов крышевого оборудования.
4. Неустойчивый характер работы защиты силового оборудования.
Малосущественные:
1. Неправильное расположение фонарей освещения ходовых частей, приводившее к их разрушению при прохождении кривых.
2. Установка межкузовных переходных площадок и электрических соединений выполнена без учета взаимного перемещения секций электровоза в продольном направлении.
3. Регулировочные устройства колесных датчиков скорости не имели надежной фиксации.
4. Межкузовной кабель отопления поезда расположен низко по отноше¬нию к земле и не имел защиты от механических повреждений.
5. Механизм привода жалюзи имел выступающие детали внутри кузова, затрудняющие проход по коридору.
По результатам тормозных испытаний установлено:
1. При торможении электровоза краном вспомогательного тормоза № 254 со скорости 120 км/ч получен тормозной путь на площадке равный 1090 м.
2. При торможении электровоза краном машиниста № 395 на пассажирском режиме со скорости 120 км/ч на площадке был получен тормозной путь равный 1185 м.
3. При торможении электровоза краном машиниста № 395 на скоростном режиме со скорости 120 км/ч на площадке был получен тормозной путь равный 830м.
4. При торможении электровоза реостатным тормозом со скорости 125 км/ч и при его срыве при скорости 95 км/ч был получен тормозной путь равный 1000 м,
5. Неправильная регулировка скоростного регулятора, когда его отключение происходит при скорости 50 км/ч, может привести к заклиниванию колесных пар. Было показано, что необходимо отрегулировать скоростной регулятор таким образом, чтобы переход с повышенного на нормальное давление происходил при скорости 60 -70 км/ч.
6. Температура нагнетаемого воздуха находилась в пределах норм.
7. Наблюдалась повышенная вибрация компрессора, которая может вызвать нарушение герметизации трубопровода.
По результатам аэродинамических испытаний:
1. Расход охлаждающего воздуха по тяговым двигателям №№1, 2 и 4 первой секции электровоза оказался на 69, 43 , 21 % соответственно меньше нормы за счет утечек.
2. Конструкция системы вентиляции не обеспечивала возможности Контрольного определения расходов воздуха через тяговые двигатели в эксплуатационных условиях, и работа происходила с существенными аэродинамическими потерями.
3. Избыточное давление воздуха в кузове превышало существующие нормы.
4. Тепловая защита блока пуско-тормозных резисторов реагировала на температуру воздуха, а не на температуру лент резисторов, что резко снижает быстродействие защиты.
По работе токоприемника:
При установке на полозы токоприемника металлокерамических пластин типа ВЖЗ (четыре ряда) допустима работа при одном поднятом токоприемнике при токе нагрузки до 2000 А в длительном режиме. При больших нагрузках следует поднимать два токоприемника.
Также с января по декабрь 1986 года проводились динамике - прочностные испытания узлов экипажной части электровоза ЧС7. Для испытаний из депо Москва-III был выделен электровоз № 075.
В результате испытаний было установлено следующее:
1. Общая масса электровоза удовлетворяла техническим требованиям. При этом максимальное отклонение в нагрузках левого и правого колес одной колесной пары составляло 4,4%, что не удовлетворяет ТУ.
2. Показатели демпфирования экипажа выше рекомендуемых. Для галопирования и подпрыгивания кузова показатель относительного демпфирования равен 0.39. Буксовая ступень рессорного подвешивания передемпфирована.
3. Несмотря на высокую степень демпфирования, вертикальная динамика электровоза неудовлетворительная.
К основному недостатку электровоза можно отнести слабое место компрессоров в соединении трубопроводов высокого давления "Эрмето" (вырывало трубу) - заменялись в депо на другое соединение (с 82Е5 изменялось заводом).
В настоящее время институтом ВНИИЖТ планируется модернизация электровозов ЧС7 для движения со скоростями движения до 140-160 км/ч на участке Москва - Вязьма Белорусского направления. Также предусмотрена модернизация ходовой части и силовой аппаратуры для продления срока службы.
В настоящее время электровоз ЧС7 является последним серийным электровозом завода "Skoda", выпускавшимся и поставлявшимся в СССР, и впоследствии в Россию и Украину.