ЧС200 (заводское обозначение серии — 66Е) — скоростной пассажирский двухсекционный электровоз постоянного тока, выпущенный в Чехословакии заводом Škoda им. Ленина в г. Пльзень в 1974 году, и с 1979 по 1980 год, для эксплуатации в СССР на скоростных участках линии Ленинград — Москва, с максимальной скоростью 200 км/ч и конструкционной скоростью 220 км/ч. Всего заводом было выпущено 12 электровозов этой серии.

История создания электровоза

Ввиду возросшей необходимости с целью перевода скоростного движения линии Ленинград — Москва на электрическую тягу, с мощными и скоростными локомотивами, а впоследствии и обновления локомотивного парка на линии Ленинград — Москва, Правительством СССР совместно с МПС было принято решение о заказе в Чехословакии на народном предприятии Škoda в городе Пльзень нового мощного скоростного электровоза постоянного тока, способного развивать скорость 200 км/ч, мощностью двигателей 1 050 кВт в часовом режиме, и 1 000 кВт в длительном режиме. В 1969 году началась разработка и проектирование нового cкоростного электровоза с условным обозначением ЧС200, что означало: чехословацкий, с расчетной скоростью при эксплуатации 200 км/ч и индексом разработки, указанием рода тока, постоянный, испытательный, прототип (66Еo). Руководителем проекта был назначен ведущий инженер завода Франтишек Палик. Основой проекта стал уже эксплуатирующийся и прекрасно зарекомендовавший себя на железных дорогах СССР электровоз постоянного тока ЧС2. Однако в проект ЧС200 было внесено немало значительных изменений. Исходя из расчета тяги, разгона, а также поддержания скорости стало ясно, что электровоз будет двухсекционным и не похожим ни на одного из своих предшественников.

Мощность электровоза была определена из условий движения поезда, состоящего из 12—14 четырехосных пассажирских вагонов с установившейся скоростью 200 км/ч, с учётом замедлений и разгона такого поезда в местах ограничения скорости. Последнее требовало увеличения мощности тяговых электродвигателей примерно на 40 % по сравнению с мощностью, необходимой для ведения поезда с установившейся скоростью. Так как необходимая мощность электровоза должна быть порядка 8 000 кВт, а мощность одного электродвигателя составляла около 1 000 кВт, то количество тяговых электродвигателей определялось как восемь. Это в свою очередь определило, что локомотив должен быть восьмиосным. Такое решение позволило также одновременно получить приемлемую для высоких скоростей нагрузку от колёсных пар на рельсы.

Немаловажным в достижении скорости является и то, что в процессе разработки и проектирования форма кузова и кабин электровоза менялась четырежды. Вначале основой проектирования стал кузов электровоза ЧС2 в двухсекционном восьмиосном исполнении, позднее разрабатываемый параллельно кузов электровоза ЧС2^т, но испытания макетов этих кузовов в аэродинамической трубе на скорость потока воздуха 220 км/ч показали невысокие результаты, хотя электровоз ЧС2 и удавалось разогнать до 183 км/ч на Октябрьской ж.д. Решение пришло неожиданно, во время испытаний на экспериментальном кольце Velim прототип электровоза ES 499.0 (55Eo) переменно-постоянного тока, построенный для Чехословацких железных дорог, развил скорость 219 км/ч^[1]. Вариант кузова и кабины этого электровоза и стал окончательным в постройке опытных ЧС200.

В начале 1974 года завод Škoda закончил строительство двух опытных электровозов ЧС200-001 (зав. № 6435) и ЧС200-002 (зав. № 6436). 24 июля 1974 г. электровоз ЧС200-001 имеющий ширину колеи 1435 мм в Чехословакии, на экспериментальном кольце Velim, развил скорость 210 км/ч. В конце 1974 года оба электровоза ЧС200 прибыли в локомотивное депо Ленинград-Пассажирский-Московский Октябрьской железной дороги для прохождения скоростных испытаний. Впоследствии разработка и строительство именно этих двух электровозов стало основой в строительстве серийных электровозов ЧС200 (66Е1), ЧС6 (50Е) и ЧС7 (82Е).

Конструкция

Электровоз ЧС200 представляет собой двухсекционный локомотив, каждая секция которого имеет кузов сварной конструкции с несущей рамой, опирающейся на две двухосные тележки с цельнокатанными колёсными парами, при помощи люлечного подвешивания. Секции электровоза соединены жесткой шарнирной сцепкой-балкой с использованием ударно-челюстного механизма. Установка такой сцепки исключает возможность саморасцепа секций при болтанке, возникающей на высоких скоростях. Другой причиной является наличие только одного управляющего силовыми контакторами промежуточного контроллера ПК-330, установленного в секции № 1, что исключает работу каждой секции по отдельности. Для плавности хода, гашения поперечных колебаний и предотвращения заваливания кузова в кривых, обе секции электровоза оборудованы немецкими гасителями колебаний Bogi и Koni. Кабины машиниста оборудованы кондиционерами и приточной вентиляцией.

По электрической схеме ЧС200 — два электровоза с раздельными силовыми цепями, работающие по системе многих единиц и поэтому не имеющие последовательного соединения всех восьми ТЭД, что для электровозов постоянного тока с реостатным регулированием нетипично и порождает проблемы. Вместо обычного барабанного контроллера управления, как на других чешских электровозах, пульт управления ЧС200 оборудован клавишным контроллером (с переключателем реверсоров, клавишами набора и сброса позиций, ослабления поля и включения автоведения). Для удобства ведения маневровой работы кабины машиниста оборудованы маневровым контроллером, расположенным у бокового окна со стороны кресла машиниста, а со стороны помощника машиниста находится индикаторное табло, позволяющее контролировать локомотивной бригаде работу электрических цепей и агрегатов электровоза, не выходя из кабины.

Между лобовыми окнами из триплекса, толщиной 3,5 см расположен локомотивный светофор АЛС-200, позволяющий вести поезд с заданной скоростью в автоматическом режиме, учитывая количество свободных блок участков впереди. Измерение скорости электровоза производит электронный указатель скорости и автоматический регулятор скорости (АРС), вмонтированный в приборную панель пульта управления электровозом, «завязанный» с системами АЛС и автоведения и имеющий две шкалы измерения скорости до 220 км/ч. Первая — програмируемая машинистом через блок АРС на пульте управления, а вторая показывает достигнутую скорость электровоза. Слияние их в единую линию позволяет поддерживать скорость. Управляется автоведение с пульта c кнопками выбора заданной скорости движения от 0, 15, 25, 40, 50 … 180, 200 км/ч и переключателями работы в тяговых режимах, ходе, выбеге, с АЛС или без неё. Нажатие соответствующей кнопки определяет необходимую скорость, поддерживаемую в автоматическом режиме.

Второй скоростемер, швейцарской фирмы Hasler — электромеханический, имеющий шкалу показания скорости до 240 км/ч, с бортовыми самописцами внутри. Электровозы ЧС200 имеют три вида тормоза: пневматический, электропневматический, дистанционную чехословацкую систему управления тормозами Dako и электродинамический реостатный тормоз, который впоследствии лег в разработку и строительство электровоза ЧС2^т (63Е) и последующих чехословацких электровозов.

Изменения в конструкции серийных ЧС200

C 1979 года по 1980 год заводом Škoda была изготовлена партия из 10 серийных электровозов ЧС200 (заводской тип 66Е1), в конструкции которых были внесены изменения и усовершенствования с учетом опыта испытаний электровозов ЧС200-001 и ЧС200-002, с испытанной скоростью 220 км/ч. На серийных ЧС200, получивших номер с 003 по 012, была изменена форма кузова, кабины машиниста, а также электрическая схема, электровоз стал короче на 1 080 мм. С учётом испытаний прототипов ЧС200 на серийных электровозах кабина была усовершенствована, а форма аэродинамически доработана. Она стала у́же и загладистей, а кузова секций короче. Вместо асимметричных токоприемников AM18U французской фирмы Fevlei, установленных на прототипы, на серийных электровозах 66Е1 были установлены отечественные симметричные двухступенчатые токоприемники ТСп-6 м разработки И. А. Беляева и В. А. Шияна, конструкция которых параллельно испытывалась на электропоезде ЭР200. Также была увеличена мощность двигателей электровозов, для вождения поездов с большим количеством вагонов.

Управление

Из-за большой мощности электровоза для исключения пережога контактного провода при трогании необходимо поднимать три токоприёмника из четырёх. При поднятых токоприёмниках, включенных БВ и ЭПК автостопа переключатель направления ставится в положение «Вперёд» или «Назад» и нажимается кнопка «+1». ПК 330 поворачивается на первую позицию, по его сигналам включается часть линейных контакторов и контакторы ослабления поля, но включения тяги не происходит — позиция предназначена для проверки и подготовки.

Повторное нажатие кнопки «+1» включает вторую позицию, включаются недостающие линейные контакторы, тяговые двигатели включаются в работу с ослабленным возбуждением, что при нулевой скорости даёт снижение силы тяги для плавности трогания, и полностью введённым пусковым реостатом. Также на второй позиции ПК автоматически включаются вентиляторы охлаждения ТЭД. Ослабление возбуждения при трогании из электровозов ЧС применяется только на ЧС6 и ЧС200, но широко распространено на серии ВЛ — электровозах ВЛ10, ВЛ11, ВЛ82^М. При наборе 3-й позиции отпадают контакторы ОВ, двигатели переходят на полное поле, при наборе 4-й и последующих позиций включаются реостатные контакторы, постепенно закорачивая части пускового реостата. Ослабление возбуждения на второй позиции, обеспечивая плавное трогание, имеет негативный эффект при включении тяги на скорости — на второй позиции тяговые двигатели резко включаются в режим ОВ, появляется большая сила тяги, вызывающая рывок, при наборе 3-й позиции сила тяги спадает.

На 5-й позиции, если включен переключатель «Зима/Лето» (в настоящее время выключен круглогодично), закорачивается пусковой резистор вентиляторов ТЭД и они выходят на полные обороты. При скорости 50-70 км/ч достигается 27-й позиция, на которой полностью выводится реостат тяговых двигателей — эта позиция ходовая. Если нажата фиксирующаяся кнопка «ШП» (аббревиатура от неправильно переведённого с чешского языка на русский как «шунтировка поля» термина «ослабление поля»), то при нажатии кнопки «+1» на 27-й позиции ПК 330 переходит на 28-ю, включая первую ступень ОВ. Далее доступны ещё 4 ступени ОВ, на 32-й позиции завершается пуск тяговых двигателей на последовательном соединении.

На 32-й позиции возможен разгон до скорости 130—140 км/ч. Если отжать кнопку «ШП», то ПК вернётся на 27-ю позицию. При отжатой кнопке «ШП» нажатие кнопки «+1» приведёт к непрерывному вращению ПК 330 с 27-й позиции по 34-ю, при этом будет происходить не ослабление возбуждения, а переключение тяговых двигателей на параллельное соединение. На 34-й позиции будет вновь введён весь пусковой реостат и начнётся пуск ТЭД на параллельном соединении, полностью реостат будет выведен на 51-й позиции. На позициях 52-56 будут поочерёдно включены пять ступеней ослабления возбуждения. В норме переход на параллельное соединение разрешён с 80 км/ч, но при необходимости быстрого разгона возможен переход на меньшей скорости.

Для быстрого набора позиций кнопка «+1» утапливается дальше в положение «+», при этом ПК 330 непрерывно вращается на набор, останавливаясь на 27-й и 51-й позициях лишь в том случае, если нажата кнопка «ШП». Для сброса позиций существует кнопка сброса, позиции можно сбрасывать как по одной нажатием кнопки в положение «-1», так и непрерывно дожатием кнопки в положение «-». Быстро выключить тягу можно установкой реверсивного переключателя в нейтральное положение на позициях ПК 330.

Эксплуатация

Локомотивы поступили в депо ТЧ-8 Ленинград-Пассажирский-Московский Октябрьской железной дороги, для обслуживания пассажирских, скорых и скоростных поездов на линии Ленинград — Москва. Эксплуатируются ЧС200 и по сей день, в частности на линии Санкт-Петербург — Москва, Санкт-Петербург — Мурманск (до ст. Свирь), Москва — Волховстрой — Мурманск (до ст. Свирь), Санкт-Петербург — Вологда (до ст. Бабаево), Великий Новгород — Москва, Cанкт-Петербург — Хельсинки и Москва — Дача Долгорукова (Санкт-Петербург-Ладожский) — Хельсинки (до ст. Выборг), и из Москвы и Санкт-Петербурга до ст. Торжок.

Технические данные

• Осевая формула — (2_О−2_О)+(2_О−2_О)
• Вес в рабочем состоянии — 156 т
• Часовая мощность ТЭД — 1 050 кВт
• Сила тяги часового режима — 22130 кгс
• Скорость часового режима — 135,9 км/ч
• Длительная мощность ТЭД — 1 000 кВт
• Сила тяги длительного режима — 20 800 кгс
• Скорость длительного режима — 137,8 км/ч
• Конструкционная скорость — 220 км/ч
• Напряжение контактной сети — 3 кВ
• Род тока — постоянный

События и происшествия

• 11 февраля 2000 года при манёврах в депо была разбита одна из секций ЧС200-007. В результате, оборудование из неё было переставлено на неэксплуатируемую после неудачного капремонта секцию от ЧС6-030. В таком виде локомотив ЧС200-007/ЧС6-030 проработал до очередного капремонта в конце 2000-х.
• 2 декабря 2006 года на участке «Лихославль-Калашниково», Октябрьской железной дороги, в ходе испытаний скоростной контактной подвески КС-200.006, на электровозе ЧС200-009 был установлен рекорд скорости для электровозов на железных дорогах России — 262 км/ч^[2].
• 13 августа 2007 года в 21:38 на перегоне Бурга — Малая Вишера под электровозом ЧС200-004 поезда № 166 «Невский Экспресс» произошёл подрыв безоболочного взрывного устройства.
• 27 ноября 2009 года в 21:29 на 285 км линии Санкт-Петербург — Москва (перегон Угловка — Алешинка на границе Тверской и Новгородской областей) под электровозом ЧС200-010 , следовавшим с поездом «Невский экспресс» со скоростью 196 км/ч, предположительно сработало взрывное устройство, в результате чего произошло крушение поезда^[3].

Примечания