Электровоз ЧС4Т является одной из наиболее распространенных моделей локомотивов, используемых на электрифицированных железных дорогах СНГ. За время эксплуатации с 1973 года эти надежные и неприхотливые машины перевезли миллионы пассажиров и тонны грузов по рельсам бывшего Советского Союза.
Краткая историческая справка
Первый опытный образец электровоза ЧС4Т, получивший обозначение 62E0, был выпущен чехословацким заводом Škoda в 1971 году. Конструкция локомотива базировалась на более ранней модели электровоза ЧС4, от которой ЧС4Т отличался измененным кузовом и применением реостатного торможения.
С 1973 по 1986 год на Škoda было выпущено 510 серийных электровозов ЧС4Т различных модификаций, получивших заводские обозначения от 62E1 до 62E10. Последним стал ЧС4Т-740 типа 62E10.
Технические характеристики
Электровоз ЧС4Т - мощный шестиосный локомотив переменного тока, предназначенный для вождения пассажирских составов длиной до 24 вагонов со скоростью до 160 км/ч.
Основные технические характеристики электровоза:
- Мощность электрооборудования: 8100 кВт
- Максимальная скорость: 160 км/ч
- Сила тяги при часовом режиме: 171 кН (17 400 кгс)
- Масса в рабочем состоянии: 126 тонн
- Ширина кузова: 3250 мм
- Количество осей: 6
- Род тока: переменный 25 кВ 50 Гц
В качестве тяговых электродвигателей на электровозе применяются шестиполюсные машины AL-4442nP мощностью по 850 кВт. В системе управления используется 32-позиционный переключатель ступеней для плавного регулирования скорости.
Оборудование и механизмы
На крыше электровоза ЧС4Т расположены две секции токоприемников, позволяющие работать как от контактной сети переменного, так и постоянного тока. Токоприемники подняты и опущены могут быть как вручную с помощью кривошипа, так и автоматически при наборе позиций контроллера.
Главным элементом электрической части электровоза ЧС4Т является тяговый трансформатор SL68/3848/51, который позволяет преобразовывать высокое напряжение контактной сети (до 29 кВ) в низковольтное для питания тяговых электродвигателей, а также обеспечивает регулирование скорости.
Для охлаждения трансформатора и другого оборудования имеется система вентиляции на основе мотор-вентиляторов общей производительностью 48 м3/мин. Отработавший нагретый воздух выбрасывается через жалюзи в крыше кузова.
За гладкую и плавную работу ходовой части отвечает индивидуальное рессорное подвешивание всех колесных пар на основе цилиндрических винтовых пружин. Для смягчения ударов и распределения нагрузок применены масляные гидравлические амортизаторы.
Управление и торможение
В каждой из двух кабин электровоза ЧС4Т для машиниста имеется пульт управления с контроллером, позволяющим управлять движением в обоих направлениях. Контроллер снабжен кулачковым реверсивным переключателем и штурвалом для набора позиций.
Для остановки движущегося состава массой до 1500 тонн на электровозе применяется как пневматическое (сжатый воздух), так и электрическое торможение:
- Пневматическое - с помощью крана машиниста и тормозных цилиндров, действующих на колодки и диски башмаков всех колесных пар
- Электрическое - реализовано в виде реостатного торможения тяговыми электродвигателями с подключением их якорей к бортовым резисторам
- Режим экстренного торможения - автоматически включается тормозное усилие по всему составу до полной остановки
Тормозные резисторы электровоза ЧС4Т рассчитаны на мощность до 5000 кВт и способны поглощать огромное количество тепловой энергии. Для их интенсивного охлаждения в каждом тамбуре установлены дополнительные вентиляторы.
Благодаря надежной тормозной системе двух локомотивов ЧС4Т можно уверенно удерживать на подъеме состав массой 3000 тонн со скоростью 27 км/ч.
Модификации и применение
За время серийного производства с 1973 по 1986 год конструкция электровоза ЧС4Т постоянно совершенствовалась, в результате чего появилось 10 основных модификаций с обозначениями от 62E1 до 62E10.
Отдельные машины выпускались в специальном исполнении - с более мощными двигателями, усиленной тележкой и оборудованием для вождения тяжеловесных грузовых поездов. Такие локомотивы получили серию ЧС4ТГ (грузовой).
На данный момент большая часть электровозов ЧС4Т списана ввиду выработки ресурса. Однако около 15 машин все еще используются на Белорусской и Российских железных дорогах для вождения пригородных электропоездов.
Несколько электровозов ЧС4Т сохранены в качестве музейных экспонатов, в том числе установлены на постаментах возле вокзалов крупных городов.
Достоинства и недостатки
Главные преимущества электровоза ЧС4Т:
- Высокая мощность и относительно небольшой вес
- Тяговый привод плавный, без рывков
- Хорошие динамические качества - разгон и торможение
- Простота и надежность конструкции
- Унификация узлов с грузовыми электровозами (тележки, токоприемники и др.)
К недостаткам электровозов этой серии можно отнести:
- Устаревший дизайн кузова
- Повышенный износ бандажей без централизованной смазки
- Невысокий уровень комфорта в кабине машиниста
- Трудоемкое техническое обслуживание ряда узлов
Тем не менее, несмотря на перечисленные недостатки, электровозы ЧС4Т и в наши дни остаются исправными помощниками для железнодорожников благодаря простой и надежной конструкции, запасу мощности и отличной ремонтопригодности.
В заключение приведем интересный факт - по состоянию на 2021 год на российских дорогах все еще исправно работают несколько локомотивов модификации ЧС4Т-62E1 выпуска 1973-1974 годов, то есть с самого начала производства этой серии. Их "собратьям" уже по 50 лет, а они все еще в строю!
Особенности управления
Как и на многих других локомотивах, управление электровозом ЧС4Т осуществляется с помощью контроллера машиниста, который на данной модели имеет обозначение 21КР1. Он позволяет машинисту гибко регулировать скорость движения поезда, осуществлять реверс, а также использовать различные режимы торможения.
Для удобства эксплуатации и обучения на одном из электровозов ЧС4Т с номером 581 была установлена система видеонаблюдения, транслирующая изображение с камеры на монитор в инструкторской кабине. Такая система позволяет инструктору в реальном времени контролировать действия обучающегося машиниста и при необходимости своевременно вмешаться для предотвращения ошибки.
Особенности электрической части
Электрическая часть локомотива ЧС4Т включает в себя ряд основных узлов, таких как тяговый трансформатор, выпрямительные установки, реакторы, электродвигатели и др. Рассмотрим подробнее принцип работы одного из важнейших узлов - комплекса электронного регулирования и защиты (ЭПК).
В задачи ЭПК входит плавное регулирование возбуждения тяговых электродвигателей в режиме электрического торможения, что позволяет эффективно использовать реостатное торможение. Для этого в состав ЭПК входит тиристорный преобразователь, питающий обмотки возбуждения от специальной обмотки трансформатора.
Руководство по эксплуатации
Для обеспечения правильной и безопасной эксплуатации сложных технических объектов, каким является электровоз ЧС4Т, железнодорожным ведомством разрабатывается специальная документация для рабочих - руководство по эксплуатации. В нее включены подробные инструкции для локомотивных бригад по управлению, обслуживанию и ремонту всех систем и оборудования локомотива.
Кроме текстовых инструкций, для наглядности в руководствах используется большое количество схем, чертежей, таблиц параметров и фотографий, демонстрирующих расположение и внешний вид деталей. Фотографии позволяют быстро идентифицировать тот или иной элемент оборудования при проведении осмотра или ремонта.
Перспективы модернизации
Несмотря на то, что конструкция электровозов ЧС4Т в целом устарела, некоторые из оставшихся в эксплуатации машин проходят модернизацию для продления срока службы.
В частности, при капитально-восстановительных ремонтах может выполняться замена изношенного электрооборудования на более современное, усовершенствование систем управления и диагностики, установка дополнительного оборудования для повышения комфорта локомотивной бригады.
Такие работы позволяют эксплуатировать отдельные экземпляры ЧС4Т еще не одно десятилетие. К примеру, некоторые локомотивы выпуска 1973 года (тип 62E1) до сих пор исправно функционируют спустя 50 лет!
Макеты и модели
Помимо фотографий, электровозы ЧС4Т часто становятся прообразами для создания различных макетов и моделей, в том числе в миниатюре. Такие точные копии используются как для обучения и демонстрации в технических вузах, так и просто для коллекционирования любителями железнодорожной техники.
Созданием моделей электровозов занимаются как крупные компании, выпускающие их серийно, так и энтузиасты-кустари. При этом используются самые разные материалы - металл, пластик, дерево, а технологии изготовления включают в себя как традиционную механическую обработку, так и современные 3D-принтеры.
Детально воспроизведенные модели позволяют изучить конструкцию локомотива в мельчайших подробностях и даже оценить качество сборки отдельных узлов, не говоря уже о эстетическом удовольствии от созерцания точной копии реального электровоза ЧС4Т.
