ЧС7

ЧС7 (чехословацкого производства, тип 7; заводские обозначения типа — с 82E1 по 82E9) — пассажирский двухсекционный восьмиосный электровоз постоянного тока напряжением 3 кВ. Выпускался в период с 1983 по 1998 год на заводе Škoda в городе Пльзень (Чехословакия, впоследствии Чехия) для железных дорог Советского Союза (а впоследствии — России и Украины), всего выпущен 321 электровоз, большинство которых по состоянию на 2024 год находится в регулярной эксплуатации.

Является одним из самых мощных пассажирских электровозов постоянного тока, используемых в бывшем СССР (уступая только ЧС200 и ЧС6).

История

Предпосылки к появлению

К началу 1980-х годов пассажиропоток на советских железных дорогах достиг значительных размеров. Требовалось либо увеличить число пассажирских поездов, чего, однако, не позволял чрезвычайно высокий грузооборот железных дорог, либо увеличить пассажировместимость поездов за счёт увеличения числа вагонов (30 и более), а, следовательно, повысить вес поезда.

Для технического выполнения последней задачи требовались мощные пассажирские локомотивы. Однако, основу советского пассажирского электровозного парка на тот момент составляли шестиосные электровозы серий ЧС2 (постоянного тока) и ЧС4 (переменного тока), а также ВЛ60П (пассажирская модификация ВЛ60). Мощность этих электровозов составляла порядка 4200—5100 кВт, а сила тяги не превышала , что было недостаточно для ведения 30-вагонных пассажирских поездов, к тому же их конструкция, разработанная ещё в конце 1950-х, весьма устарела. Схема управления ЧС2 всё же предусматривает возможность работы двух электровозов в системе многих единиц, но из-за ряда несовершенств системы (например, с ведущего электровоза нельзя было восстановить защиту тяговых электродвигателей на ведомом электровозе), такой вид тяги не применялся либо применялся крайне редко. Но заводского варианта СМЕ не существовало, в основном все работы проводились в депо или на Запорожском электровозоремонтном заводе в период середины 70-х годов.

В 1971—1972 годах завод Škoda начал выпускать электровозы разновидностей ЧС2Т и ЧС4Т. От своих прототипов эти электровозы отличались более совершенной конструкцией, а ЧС2Т — ещё и более высокой мощностью, однако и их силы тяги было всё же недостаточно. Помимо этого, со второй половины 1970-х годов на Октябрьской железной дороге эксплуатировалась партия восьмиосных электровозов постоянного тока ЧС6. Эти электровозы были созданы на базе скоростных ЧС200 за счёт изменения передаточного числа тяговых редукторов, а суммарная мощность их тяговых двигателей достигала 8400 кВт.

Однако, такие электровозы не подходили для вождения тяжеловесных пассажирских поездов, так как несоответствие между мощностью ТЭД и сцепным весом (164 т) не позволяло значительно увеличить силу тяги. К тому же у них не было сериесного (то есть последовательного) соединения всех восьми тяговых двигателей, что вынуждало к езде на реостатных позициях при относительно небольших скоростях (до 52 км/ч) и приводило к увеличению расхода электроэнергии. Таким образом, их конструкция требовала дальнейшего улучшения. В 1982 году чехословацкий завод Škoda принял заказ на разработку проекта мощного пассажирского электровоза, который бы смог вести поезд из 32 пассажирских вагонов. Заказчику в лице МПС СССР был предложен вариант проекта и с тиристорно-импульсной системой управления, но, ввиду того что на то время ремонтная база попросту не была готова к таким электровозам, проект свернули и по сути, получили вариант с реостатно-контакторной системой управления тяговым приводом. Также в этом проекте были оговорен вариант применения тяговых двигателей от ЧС6/ЧС200.

Производство Для вождения тяжёлых поездов в 1982 году на заводе Škoda были созданы проекты универсальных восьмиосных пассажирских электровозов переменного (см. ЧС8) и постоянного тока, которые предназначались для вождения тяжёлых пассажирских поездов на ломаных профилях. При проектировании нового электровоза постоянного тока за основу была взята конструкция электровозов ЧС6 и ЧС200, в которую внесли ряд изменений: было добавлено последовательное (сериесное) соединение всех восьми тяговых электродвигателей для езды на малых скоростях; изменилась форма кузовов, длина электровоза по осям автосцепок при этом возросла с (ЧС6 и ЧС200) до ; вместо жёсткой сцепки-тяги секции стали соединяться друг с другом с помощью обычной автосцепки типа СА-3; на каждой из секций вместо двух токоприёмников был предусмотрен только один, так как уменьшились пусковые токи; улучшена система реостатного торможения; более совершенные вспомогательные машины; изменено расположение основного оборудования. В то же время, по непонятным причинам, на электровозе вместо мощных тяговых электродвигателей 1AL-4741FLT (как на ЧС200 и ЧС6) с часовой мощностью 1050 кВт было решено применить электродвигатели типа 1AL-4846dT, ранее применённые на серии ЧС2Т, имевшие часовую мощность 770 кВт; передаточное число редукторов при этом изменилось с 2,079 (79:38) у ЧС6 на 1,733 (78:45) у ЧС7.

Осенью 1983 года без предварительной постройки опытных образцов заводы Škoda выпустили партию из 20 электровозов, которые получили заводское обозначение 82E1, а Министерство путей сообщения СССР дало им обозначение серии ЧС7. Этим объясняется отсутствие в серии 82E локомотива-прототипа (типа 82E0). Машины поровну поделились между двумя депо — Челябинск-Главный Южно-Уральской и Москва-Киевская Московской железных дорог, причём у электровоза ЧС7-011, ещё по пути следования с завода в депо приписки, по неизвестным причинам сгорела одна из секций.

Дальнейший выпуск электровозов ЧС7 по годам приведён в нижеследующей таблице.

+Выпуск электровозов ЧС7 по годам Год Заводской тип Количество, штук Номера 1983 82E1 20 001—020 1984 82E2 20 021—040 1985 82E3 35 041—075 1986 82E4 35 076—110 1987 82E5 40 111—150 1988 82E6 60 151—210 1989 82E7 30 211—240 1990 82E8 45 241—285 1992 82E9 2 286, 289 1993 82E9 1 295 1994 82E9 8 287, 288, 290—294, 296 1995 82E9 10 297—306 1996 82E9 10 307—316 1997 82E9 5 317—321 ЧС7-209 стал для завода Škoda юбилейным 5000-м построенным электровозом, а также героем фильма «Вождение пассажирских поездов».

Общие сведения Электровозы ЧС7 предназначены для вождения скорых пассажирских поездов дальнего следования на наиболее загруженных пассажиропотоком железнодорожных линиях колеи 1520 мм, электрифицированных постоянным током напряжения 3 кВ. В отличие от электровозов ЧС200/ЧС6, на базе которых они были созданы, ЧС7 в большей мере ориентированы на вождение более длинных тяжеловесных пассажирских составов, но с меньшими скоростями.

Электровоз ЧС7 имеет конструктивный аналог для линий переменного тока напряжения 25 кВ — ЧС8, который по конструкции механической части и внешне практически не отличается от ЧС7 (за исключением расположения окон, конструкции крышевого оборудования и несколько меньшей длины кузова и рам тележек), но вследствие меньших величин силы тока в контактной сети может развивать бо́льшую мощность. В то же время по конструкции электрической части ЧС8 схожи с электровозами ЧС4Т.

Технические характеристики

Основные технические характеристики электровоза ЧС7: Размеры: Основные размеры: Длина — 2 × 17 020 = 34 040 мм Высота по кузову от уровня головок рельс — 4450 мм Высота по опущенному токоприёмнику — 5120 мм Максимальная высота токоприёмника — 6800 мм Ширина — 3000 мм Размеры ходовой части: Колёсная база секции — Шкворневая база секции — 7900 мм Колёсная база тележек — 3200 мм Диаметр колёс — 1250 мм Минимальный радиус проходимых кривых — 100 м Массо-весовые характеристики: Сцепной вес — 2 × 86 = 172 т Нагрузка от оси на рельсы — 21,5 т Тяговые характеристики: Напряжение и род тока — 3 кВ постоянного тока Передаточное отношение редуктора — 1,733 Длительная мощность ТЭД — 2 × (4 × 747,5) = 5980 кВт Скорость при безреостатном сериесном соединении — 20 км/ч максимальная при безреостатном сериес-параллельном соединении — 42 км/ч длительного режима — 91,1 км/ч длительного режима при 70 % возбуждения — 110 км/ч максимальная эксплуатационная — 160 км/ч конструкционная — 180 км/ч Сила тяги: максимальная при трогании с места — 320,2 кН (33 тс) максимальная при безреостатном сериесном соединении — 338 кН (34,5 тс) максимальная при безреостатном сериес-параллельном соединении — 290 кН (29,6 тс) длительного режима — 246,8 кН (25 тс) длительного режима при 70 % возбуждения (110 км/ч) — 216 кН (22 тс) максимальная при максимальной эксплуатационной скорости (47,5 % возбуждения) — 150 кН (15,3 тс) максимальная при конструкционной скорости (40 % возбуждения) — 130 кН (13,3 тс) Мощность реостатного тормоза (при скоростях более 40 км/ч) — 6500 кВт

Нумерация и маркировка Электровозы ЧС7 получали трёхзначные номера, начиная с 001. Снаружи обозначение серии и номера электровоза наносилось на лобовой части между буферными фонарями и с правого борта каждой секции под правым боковым окном кабины машиниста. Маркировка выполнялась объёмными металлическими символами в виде ЧС7-XXX, где XXX — номер электровоза. Секции одного электровоза, в отличие от советской системы (где используются русские заглавные буквы в алфавитном порядке), получали дополнительные обозначения цифрами (соответственно 1 и 2), которые наносились краской возле окон кабин.

Варианты окраски С завода электровозы ЧС7 получали трёхцветную окраску кузова по следующей схеме: светло-зелёный верх, тёмно-зелёный низ и кремовая (или реже светло-серая) горизонтальная полоса-разделитель между ними, спереди, на лобовой части над и под разделительной полосой на всех поставлявшихся машин были белые полосы, которые уже в депо красились в красный или оранжевый флюоресцентный цвета. Крыша локомотивов окрашивалась в серый цвет, причём крыша кабин была окрашена в тон с верхней частью кузова.

Со временем в различных локомотивных депо были разработаны собственные схемы окраски машин. В депо им. Ильича (Москва-Белорусская и Москва-Киевская) применяется окраска в сине-бело-голубую схему (голубой верх, синий низ, белая полоса-разделитель с зигзагом). Москва-Курская применяет сложную зелёно-жёлтую схему c основным зелёным цветом, жёлтой зигзагообразной полосой и декоративными узорами в лобовой части, а также синевато-зелёным обрамлением лобовых стёкол. Челябинск красил несколько электровозов в красный цвет для вождения фирменного поезда Челябинск — Москва «Южный Урал». В настоящее время в РФ ЧС7 планомерно в ходе ремонтных работ перекрашиваются в красно-серые корпоративные цвета РЖД, в связи с чем встретить электровоз в классической заводской окраске практически не реально.

На Украине в депо Днепропетровск имеются электровозы разных окрасок, среди которых выделяются покрашенные в бело-розовую схему машины, предназначенные для скоростного поезда Днепропетровск — Киев. Это ЧС7-288, 296, 298, 299, 303, 316. В депо Харьков-Главное преобладают машины синего цвета с белыми полосами — это цвета экспресса Харьков — Москва, хотя позднее многие из них были перекрашены в сине-голубую стандартную схему Укрзализницы (УЗ). По состоянию на 2019 год многие украинские машины имеют лишь два варианта окраски кузовов.

Конструкция

Механическая часть

Кузов Электровоз ЧС7 состоит из двух одинаковых секций. Основа каждой секции — кузов вагонного (то есть не капотного) типа, состоящий из несущей рамы, лобовой части кабины машиниста, двух боковых стен, крыши и задней торцовой стены с межсекционным переходом. Главная рама состоит из двух открытых продольных балок переменного сечения, связанных рёбрами жёсткости, буферным брусом и поперечной балкой, а в середине шкворневой балкой. Длина двухсекционного электровоза по осям автосцепок по сравнению с ЧС6 была увеличена на 2040 мм и достигла 34 040 мм.