ОПЭ1 (Однофазный, Промышленный Электровоз, тип 1-й ) — промышленный электротепловоз переменного тока, производства Новочеркасского завода, первый тяговый агрегат переменного тока советского производства. В базовой составности агрегат состоит из двухсекционного электротепловоза, включающего электровозную и тепловозную секцию с кабинами управления, и одного моторного думпкара; после модернизации возможна эксплуатация электровозной секции с двумя моторными думпкарами. Предназначен для работы на железных дорогах открытых горных разработок, электрифицированных на однофазном переменном токе промышленной частоты 50 Гц при напряжении в контактной сети 10 кВ. Также предусмотрена возможность работы и на неэлектрифицированных участках.
История создания и выпуска Проектирование В году на Коркинском угольном карьере был собран первый в Советском Союзе тяговый агрегат, который состоял из электровоза IV-КП1, сцепленного с моторным думпкаром (переделка думпкара ВС-50). Повышение сцепного веса в два раза позволило соответственно увеличить и вес вывозимых составов. Поэтому одновременно с заказом тяговых агрегатов в ГДР (серия ЕЛ10), советскими специалистами были начаты разработки собственных проектов. Разработку проектов вели совместно ВЭлНИИ, ДЭВЗ и ДВЗ.
Первоначально тяговый агрегат должен был состоять из односекционного электротепловоза и двух моторных думпкаров по аналогии с ЕЛ10. Однако опыт эксплуатации агрегатов ЕЛ10 показал, что мощности дизельного двигателя в 750 л. с. недостаточно для работы на неэлектрифицированных путях и требует дальнейшего повышения. Ввиду габаритных и весовых ограничений, было решено вынести дизель в отдельную секцию, сократив при этом число думпкаров до одного. По окончательному проекту тяговый агрегат состоял из двухсекционного локомотива (одна секция электровозная, другая — тепловозная) и одного моторного думпкара. Общая проектная масса локомотива с думпкаром составляла 360 тонн.
К году проект нового тягового агрегата был закончен, однако постройка первого тягового агрегата, который получил обозначение серии ОПЭ1 (однофазный промышленный электровоз с 1-м думпкаром), состоялась только в году Новочеркасским заводом. Таким образом, ОПЭ1 стал первым тяговым агрегатом, спроектированным в СССР, но не стал первым тяговым агрегатом производства советских заводов, так как в 1967 году, то есть за 2 года до начала производства ОПЭ1, Днепропетровским заводом был начат выпуск тяговых агрегатов постоянного тока серии ПЭ2.
Выпуск
Первый тяговый агрегат ОПЭ1-001 имел в составе двухсекционный локомотив, включающий электровозную и тепловозную секцию, и 1 моторный думпкар. В том же 1969 году НЭВЗ выпустил также тяговый агрегат ОПЭ1-002, который имел только две локомотивные секции. В году завод внёс некоторые изменения в конструкцию кузова и поначалу начал выпуск агрегатов ОПЭ1 в двухсекционном исполнении (по типу 002, за исключением 006, который имел три секции). Думпкары к ним поставлял Днепропетровский электровозостроительный завод совместно с Днепродзержинским вагоностроительным заводом. С года выпуск моторных думпкаров был налажен на самом НЭВЗ и ОПЭ1 выпускался уже в трёхсекционном исполнении. До года часть думпкаров продолжала выпускаться ДЭВЗ, впоследствии НЭВЗ строил думпкары самостоятельно.
Поскольку грузоподъёмность моторного думпкара в связи с наличием электрооборудования оказалась меньше обычных думпкаров, в качестве эксперимента для тягового агрегата ОПЭ1-006 вместо стандартного четырёхосного был построен опытный шестиосный думпкар. Думпкар опирался на две трёхосные тележки, тяговые электродвигатели на каждой из которых размещались только на крайних колёсных парах, а средние колёсные пары являлись бегунковыми. Длина кузова думпкара составляла 19 600 мм. После нескольких лет эксплуатации думпкар был списан.
В 1988 году НЭВЗ выпустил тяговый агрегат ОПЭ1-400, в составе которого вместо моторного думпкара имелась бустерная секция. Она имела раму кузова тяговых секций, опирающуюся на тележки с тяговыми электродвигателями. В середине бустера был уложен балласт, а по краям устроены аппаратные отсеки с размещённым в них электрооборудованием и мотор-вентиляторами для охлаждения тяговых электродвигателей. Подобные бустеры строились в дальнейшем как в составе тяговых агрегатов, так и по отдельности.
Производство ОПЭ1 было завершено лишь в , вскоре вместо них заводом стали выпускаться агрегаты НП1. Всего новочеркасским заводом было выпущено 417 двухсекционных электротепловозов ОПЭ1 без учёта думпкаров, а также 52 моторных думпкара (включая 1 шестиосный) и 32 бустера. Данные по выпуску ОПЭ1 по годам приведены в таблице: Год выпуска Количество НомераЭлектровозных секций Тепловозных секций Думпкаров Бустеров 2 2 1 — 001, 002 10 10 1 — 003—012 10 10 — — 013—022 15 15 — — 023—037 25 25 — — 037—062 26 26 — — 063—088 25 25 1 — 089—113 25 25 — — 114—138 25 25 — — 139—163 25 25 5 — 164—188 24 24 — — 189—212 24 24 — — 213—236 20 20 — — 237—256 23 23 — — 257—279 26 26 5 — 280—305 24 24 11 — 306—329 21 21 — — 330—350 25 25 — — 351—375 16 16 — — 376—391 10 10 — 1 392—401 3 3 — 8 402—404 6 6 — 18 405—410 2 2 — 3 411, 412 1 1 — — 413 1 1 — — 414 1 1 — — 415 2 2 — — 416, 417 Всего 417 417 52 32
Эксплуатация
Тяговые агрегаты ОПЭ1 поступали на железные дороги различных горнодобывающих предприятий России и Казахстана, электрифицированные переменным током напряжением 10 кВ. В настоящее время они наиболее распространены на карьерных железнодорожных линиях Юго-Восточной (Стойленский ГОК и «Павловскгранит»), Западно-Сибирской (Кедровский, Черниговский, Краснобродский и Бачатский угольные разрезы) и Красноярской (Бородинское ПТУ) железных дорог России, а также на Экибастузских угольных разрезах в Казахстане. По состоянию на 2010-е годы значительная часть тяговых агрегатов продолжает работать, при этом происходит их постепенное списание и замена более новыми тяговыми агрегатами НП1 и ОПЭ1АМ.
В ходе эксплуатации ОПЭ1 выяснилось, что их вагонная форма кузова неудобна для эксплуатации в условиях карьерных железных дорог. По сравнению с тяговыми агрегатами производства Днепропетровского завода, имеющими кузов капотного типа с единственной будочной двусторонней кабиной у электровозной секции и меньшую высоту кузова у дизельной секции и думпкаров, у ОПЭ1 проявлялись следующие неудобства — необходимость частого перехода локомотивной бригады между кабинами при смене направления движения, невозможность контролировать погрузку и разгрузку думпкаров из кабины противоположной секции, сложность обзора из кабины секции, прицепленной к думпкарам. Поэтому впоследствии Новочеркасский завод перешёл к выпуску тяговых агрегатов НП1 с кузовом капотного типа и центральной двусторонней кабиной будочной формы.
Периодически тяговые агрегаты ОПЭ1 проходят капитальный ремонт на Ростовском электровозоремнотном заводе, также ремонтная база находится в депо Каменоломни. В ходе ремонта часть тяговых агрегатов подверглась модернизации для возможности работы с одной электровозной секцией и двумя моторными думпкарами, дизельные секции за ненадобностью у них были списаны. Задний торец локомотивных секций был заварен и оснащён буферными фонарями, а также камерами для возможности визуального контроля движения машинистом из кабины на другом конце секции. Для возможности визуального контроля процесса погрузки и разгрузки думпкаров электровозная секция зачастую цепляется кабиной к думпкарам, а в голове поезда находится её задняя часть. Камерами также были оснащена часть тяговых агрегатов с сохраняемой дизельной секцией для обеспечения возможности работы машиниста из одной кабины со сторону думпкаров без необходимости перехода между секциями (как правило — в кабине дизельной секции).
Общие сведения
Тяговый агрегат ОПЭ1 предназначен для вождения грузовых составов с породой на карьерных железных дорогах колеи 1520 мм, электрифицированных переменным током напряжения 10 кВ частоты 50 Гц, с питанием от верхнего или бокового контактного провода. Часть путей на равнинных участках в районах станций может быть неэлектрифицированными, если тяговый агрегат эксплуатируется с дизельной секцией. Агрегат может работать на участках железнодорожных путей с уклонами до 60 ‰. Условия эксплуатации: высота над уровнем моря не более 1200 м, температура окружающей среды от −50 °C до +40 °C, влажность воздуха 90 % при 20 °C. Конструкционная скорость составляет 65 км/ч, минимальный радиус проходимых кривых — 80 м. Оборудование агрегата рассчитано на надёжную работу при повышении напряжения в контактной сети до 11,6 кВ и понижении до 7,5 кВ.
Так как нагрузка от осей на рельсы составляет 30 тс, тяговый агрегат ОПЭ1 на железных дорогах общего назначения эксплуатироваться не может (для сравнения — нагрузка от оси электровоза ВЛ60 составляет 23 тс). Перевозка тягового агрегата ОПЭ1 с электровозостроительного или локомотиворемонтного завода к месту работы (в карьер) и обратно производится на специальных транспортных (облегчённых) тележках без тяговых электродвигателей, которые перевозятся отдельно на грузовых вагонах-платформах.
Составность
Тяговый агрегат ОПЭ1 в базовой составности состоит из: электровозной секции (Э), в кузове с кабиной машиниста установлен тяговый трансформатор, выпрямительная установка, токоприёмники; секции автономного питания (тепловоз) (Т), в кузове с кабиной машиниста установлена дизель-генераторная установка от тепловоза М62; моторной секции (М), представляющей собой думпкар, в котором можно перевозить полезные ископаемые, однако тележки имеют тяговые электродвигатели, либо моторную бустерную секцию с балластом вместо ёмкости для перевозки полезных ископаемых. Электровозная, тепловозная и моторная секция имеют по две двухосные локомотивные тележки, общее число тяговых электродвигателей — 12.
Соединение электровозной (Э) и тепловозной (Т) секций со стороны кабин не допускается. Моторная секция (М) у машин раннего выпуска может прицепляться только сзади секции автономного питания (Т) ввиду отсутствия розеток спереди электровозной секции, у более поздних машин в зависимости от наличия розеток возможна также прицепка и со стороны электровозной секции.
Допускаются следующие режимы работы тягового агрегата при различном сочетании тяговых единиц: Три секции (электровоз, тепловоз и моторная секция) — основное сочетание тяговых единиц, обеспечивающее работу с составом в контактном и автономном режимах (тяга и торможение в обоих режимах создаются всеми 12 тяговыми двигателями); Две секции (электровоз и тепловоз без моторной секции) — работа с составом в контактном и автономном режимах (тяга в обоих режимах и реостатное торможение создаются 8 тяговыми двигателями); Одна электровозная секция (электровоз без моторной секции и тепловоза) — работа с составом в контактном режиме с использованием 4 тяговых электродвигателей; Одна тепловозная секция (тепловоз без моторной секции и электровоза) — работа с составом в автономном режиме с использованием 4 тяговых электродвигателей, питающихся от дизель-генератора; возможна работа только в режиме тяги (реостатное торможение не предусмотрено).
Кроме основного сочетания составных частей, тяговый агрегат может поставляться без дизельной секции в составе электровоза управления и двух моторных думпкаров для работы только на электрифицированных железнодорожных путях открытых горных разработок с руководящими уклонами до 60 ‰. После модернизации возможна работа электровозной секции с двумя моторными думпкарами.
Нумерация и маркировка Тяговые агрегаты ОПЭ1 получают трёхзначные номера по возрастанию по порядку выпуска, начиная с 001. Обозначение серии и номера указывается на лобовой части кабины машиниста по центру над автосцепкой у локомотивных секций и на торцевых стенах моторных бустерных секций в аналогичном месте, а также с правой стороны кабины локомотивных секций под боковым окном кабины. Маркировка наносится в виде объёмных металлических букв в формате ОПЭ1—XXX, где XXX — номер локомотива.
Конструкция Кузов Электровозная и тепловозная секции