Электропоезд ЭР200 постоянного тока напряжением 3000 В предназначен для междугородных пассажирских перевозок со скоростью 200 км/ч. Техническими условиями проектировщикам был задан следующий расчетный режим работы электропоезда: движение с равновесной скоростью 200 км/ч и повторяющимися через каждые 20 км пути ограничениями скорости до 140 км/ч на пути 1 км; на линии длиной 650 км допускаются одна плановая и одна дополнительная промежуточные остановки.

Высокоскоростной электропоезд ЭР-200

Высокоскоростной электропоезд ЭР-200 и электровоз ВЛ8-1522

Первый опытный электропоезд ЭР200 изготовлен в 1973—1974 гг. В 1975 г. по рекомендациям ВНИИЖТ, ВНИИВ и РФ ВНИИВ заводы РВЗ и РЭЗ усовершенствовали рессорное подвешивание вагонов и систему тиристорного регулирования, что позволило в том же году выполнить первый этап комплексных испытаний ЭР200 на скоростном полигоне ВНИИЖТ.

Далее электропоезд был передан на Октябрьскую дорогу, где в 1976 г. на участке Ленинград—Чудово проверяли его влияние на проводные линии связи и проводили следующие испытания: тягово-энергетические, динамические (ходовые) и по воздействию на путь, динамические прочностные, теплотехнические (климатических установок), системы автоматической локомотивной сигнализации с автоматическим регулированием скорости (АЛС-200) и частотной системы автоблокировки, автомашиниста, тормозные, освещения, а также оценивали качество токосъема, уровень шума и вибрации.

В 1977—1979 гг. электропоезд совершал опытные рейсы от Ленинграда до Москвы и обратно. Указанные поездки выполняли в основном с максимальной скоростью 160 км/ч, а на первом, подготовленном к высокоскоростному движению участке этой линии — между станциями Любань и Чудово, 200 км/ч. Поездки показали, что электропоезд ЭР200 может выполнять указанные рейсы с одной промежуточной остановкой на 10 мин за время от 6 ч до 5 ч 20 мин в зависимости от числа временных снижений скорости в местах, где проводится ремонт пути. По мере готовности других участков этой магистрали к пропуску поездов со скоростью 200 км/ч высокоскоростное движение будет расширяться. В перспективе после реконструкции плана и профиля путей ряда промежуточных станций, увеличения числа специальных стрелочных переводов с непрерывной поверхностью катания, оснащения линии на всем протяжении устройствами АЛС-200 электропоезда ЭР200 будут доставлять пассажиров из Москвы в Ленинград за 4 ч.

Высокоскоростной электропоезд ЭР-200

Высокоскоростной электропоезд ЭР-200

Основные технические показатели электропоезда ЭР200 и параметры его оборудования приведены в табл.1 в сравнении с показателями серийного пригородного электропоезда ЭР2, чтобы читатель мог видеть, какие пришлось внести изменения для учета специфики высокоскоростного междугородного движения.

Конструктивно вагон электропоезда ЭР200 отличается от вагона ЭР2 тем, что имеет алюминиевый цельнометаллический сварной кузов, мягкие, поворачивающиеся на 180° кресла с откидывающимися спинками для сидения четырех человек в ряд (по схеме 2+2), люминесцентное освещение, кондиционирование воздуха, жесткую автосцепку между вагонами (типа автосцепки в вагонах метрополитена), четыре вида тормоза —электрический(реостатный), электропневматический (дисковый), магнитно-рельсовый и ручной. Наружные одностворчатые двери вагона ЭР200 неавтоматические. В моторном вагоне ЭР200 дополнительно имеются два туалета, отделение для гардероба и багажа, купе проводника; в головном вагоне— два туалета, купе проводника, бар-буфет с кофеваркой, холодильником и др.

На моторных вагонах ЭР200 использованы современные методы регулирования процессов тяги и электрического торможения и новое электрооборудование, ранее не применявшееся на отечественном моторвагонном подвижном составе. В частности, принципиально новым является плавное межступенчатое тиристорное регулирование сопротивления пуско-тормозных реостатов, а также бесступенчатое регулирование возбуждения двигателей в тяговом и тормозном режимах работы.

Электрические цепи моторных вагонов соединены попарно и имеют общий для восьми тяговых двигателей комплект пуско-тормозной регулирующей аппаратуры. К особенностям восьмимоторной схемы секции ЭР200 следует отнести возможность перехода с последовательного соединения тяговых двигателей на последовательно-параллельное без промежуточной ступени ослабления возбуждения и соответственно без провала силы тяги. Указанную особенность реализуют благодаря тиристорному регулированию.

Другой важной особенностью следует считать реостатный тормоз (автономный на каждом моторном вагоне). В диапазоне скоростей 200—100 км/ч мощность этого тормоза примерно постоянная, при понижении скорости в диапазоне 100 — 35 км/ч мощность уменьшается, а тормозная сила сохраняется постоянной. При низкой скорости электрический тормоз истощается и его действие дополняют дисковым.

Высокоскоростной электропоезд ЭР-200

Высокоскоростной электропоезд ЭР-200

Первоначально на моторных вагонах ЭР200 были использованы тиристорные регуляторы с классическим прерывателем, управляемым релейной системой с переменной частотой регулирования в диапазоне от 10 до 400 Гц. При этом в тяговом токе, идущем по рельсовым цепям, имели место составляющие с частотами, близкими к тем, которые используют для управления подключенной к рельсовым цепям аппаратуры АЛС и других устройств СЦБ. После первого этапа заводских испытании по предложению ВНИИЖТ указанные регуляторы были заменены новыми, обеспечивающими достаточно высокую постоянную частоту регулирования 400 Гц, выходящую за пределы диапазона частот, используемых АЛС. Были испытаны две различные по устройству системы управления тиристорным регулятором, разработанные заводом РЭЗ совместно с Томским институтом автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (ТИАСУР) и Московским институтом инженеров железнодорожного транспорта (МНИТ). Впоследствии система РЭЗ-МИИТ была демонтирована и в настоящее время на всех секциях установлена система РЭЗ-ТИАСУР.

Комплекс устройств автоматики электропоезда ЭР200 состоит из нескольких самостоятельных систем. Система автоведения поезда (автомашинист), разработанная институтом Гипротранссигналсвязь, имеет постоянные программы пути, времени и допустимой скорости и в соответствии с ними обеспечивает поддержание программной скорости.

На нетормозной и немоторной оси головного вагона установлен осевой частотный датчик, обеспечивающий контроль скорости поезда и пройденного им пути. С помощью этого датчика система АЛС-200 определяет фактическую скорость поезда и сравнивает ее с допустимой, информация о которой поступает от напольных устройств. В случае если фактическая скорость превышает допустимую, автоматически включаются тормоза, а после снижения скорости до нужного значения они автоматически выключаются.

Высокоскоростной электропоезд ЭР-200

Высокоскоростной электропоезд ЭР-200

Все команды управления, поступающие от автомашиниста и АЛС-200, а также от контроллера машиниста при ручном управлении, на головном вагоне преобразуются в помехозащищенные сигналы, передаваемые дальше по межвагонным проводам на все вагоны поезда.

Команды тяги на каждом моторном вагоне поступают в систему управления тягой и обеспечивают переключение силовых контакторов, а также управление тиристорным регулятором. Команды электрического торможения на каждом моторном вагоне аналогичным образом управляют работой контакторов тормозной цепи и тиристорного регулятора.

На каждой моторной оси установлен датчик электронного противоюзно-боксовочного устройства. При юзе одной из осей это устройство воздействует на систему управления тиристорного регулятора, который, получив соответствующую команду, уменьшает тормозной ток всего вагона. Если юз вызван неблагоприятными условиями сцепления при действии электроппевматического тормоза, то противоюзное устройство воздействует избирательно на исполнительный орган тормозной системы той оси вагона, от которой был получен сигнал о начавшемся избыточном скольжении.

Показатели Значения показателей для электропоезда
ЭР200 ЭР2
Общие для поезда
(В числителе при максимальном числе вагонов в поезде; в знаменателе — в эксплуатируемом поезде)
Род тока Постоянный Постоянный
Номинальное напряжение на токоприемнике, В 3000 3000
Конструкционная скорость, км/ч 200 130
Число вагонов в поезде 14/8 10
В том числе:

головных (Г)

2 2

моторных с токоприемником (МТ)

6/3 5

моторных без токоприемника (М)

6/3 --

прицепных (П)

-- 3
Схема составности поезда Г+(МТ+М)×К+Г (К=2÷6) Г+М+(М+П)×К+М+Г (К=0÷3)
Габарит вагонов 1-Т Т
Расчетная масса одного пассажира с багажом, кг 100
Расчетная населенность вагона, % к числу мест для сидения 100
Длина по осям автосцепок, м 372,4/212,8 200,5
Число мест для сидения 816/433 1050
Расчетная масса брутто, т 869,0/486,6 541,32
Масса тары, т 787,4/443,4 467,82
Масса тары на одно место для сидения, кг 965/1025 445
Масса тары на одного пассажира при расчетной населенности, кг 965/1025 296
Общая часовая мощность двигателей (для ЭР200 мощность указана по результатам испытания. По расчету часовая мощность двигателя 1ДТ001 составляет 215 кВт и расчетная мощность поезда соответственно равна 10320/5170 кВт), кВт 11500/5760 4000
Удельная часовая мощность двигателей, отнесенная к расчетной массе, кВт/т 13,3/11,8 7,4
Среднее ускорение при разгоне от 0 до 60 км/ч, м/с2 0,4 0,65
Среднее ускорение при разгоне от 0 до конструкционной скорости, м/с2 0,22 0,16
Среднее замедление при электрическом (служебном) торможении, м/с2 0,4 ---
Среднее расчетное замедление при полном служебном торможении, м/с2 0,6 0,6
Среднее замедление при экстренном торможении, м/с2 1,2 0,9
Общие размеры вагонов, мм
Длина кузова наружная 26 000 19 600
База вагона 18 800 13 300
Наружная ширина кузова на уровне кресел 3130 3480
Внутренняя ширина кузова на уровне кресел 2890 3316
Наружная высота кузова от головки рельса 4200 4253
Внутренняя высота пассажирского помещения 2350 2739
Высота пола от головки рельса 1360 1405
Ширина среднего продольного прохода в пассажирском помещении 600 716
Ширина места для сидения одного пассажира 565 433
Длина окон 1200 1100
Моторный вагон
(в числителе — для моторного вагона с токоприемником; в знаменателе — без токоприемника)
Число мест для сидения 64 110
Масса тары, т 58,5/56,5 54,96
Масса кузова с оборудованием, т 33,2/31,3 25,6
Масса двух тележек с оборудованием, т 25,0 29,3
Масса механического оборудования, т 38,298/38,043 40,16
В том числе:

тележки без тяговых двигателей и магнитно рельсового тормоза

9,2 10,25

металлического кузова

9,28/9,025 12,3

внутренних конструкций кузова (пола, стен, потолка, перегородок, шкафов)

5,391 3,52

внутреннего оборудования кузова (окон, дверей, диванов, багажных полок, санузлов)

5,427 2,97
Масса оборудования системы кондиционирования и вентиляции, т 2,028/2,056 1,45
Масса пневматического оборудования, т 1,294/1,620 1,02
Масса электрического оборудования с учетом проводов, кондуитов и магнитно-рельсового тормоза, т 16,642/14,553 14,8
В том числе:

тяговых двигателей

4×1,35 4×2,2

вспомогательных машин, аппаратов с кожухами и камерами

7,222/5,456 2,74

аккумуляторной батареи

—/0,924

электрических проводов

2,82/1,573

магнитно-рельсового тормоза

2×0,6
Высота оси автосцепки от головки рельса, мм 1053 ±20 1139±20
Длина по осям автосцепок, мм 26 614 20 157
Внутренняя длина пассажирского помещения, мм 19 200 15 878
База тележки, мм 2 500 2 600
Суммарный статический прогиб рессорного подвешивания под брутто, мм 255 183,6
Диаметр новых колес по кругу катання, мм 950 1 050
Число входных дверей с каждой стороны вагона 2 2
Ширина входной двери, мм 790 1180
Передаточное отношение редуктора 61:26=2,3464 73:23=3,17
Число тяговых двигателей 4 4
Тяговый двигатель:

тип

1ДТ001 УРТ110

часовая мощность, кВт

240 200

продолжительная мощность, кВт

215 160

номинальное напряжение на зажимах двигателя, В

750 1 500

максимальная частота вращения, об/мин

2620 2080

пусковой ток, А

400 180

скорость выхода на автоматическую характеристику полного возбуждения при пуске, км/ч

105 46

скорость выхода на автоматическую характеристику последней ступени ослабления возбуждения при разгоне, км/ч

200 61

пусковая сила тяги на ободьях колес, Н

8900 20 000

наименьшее возбуждение, %

20 50

удельная масса в часовом режиме, кг/кВт

5,6 11,0
Рабочая высота верхней точки токоприемника от головки рельса, мм:

максимальная

6800 6515

минимальная

5100 5015
Высота сложенного токоприемника от головки рельса, мм 4900-5000 4615
Статическое нажатие полоза токоприемника на контактный провод, Н 80-100 80-100
Напряжение цепей управления, В 110 50
Длительная мощность синхронного генератора вспомогательных цепей, кВт 75 ---
Холодопроизводительность установки кондиционирования воздуха, кДж/ч 105 000 ---
Головной вагон
Для ЭР2 в числителе — для головного, в знаменателе — для промежуточного прицепного вагона.
Число мест для сидения 24 88/108
Масса тары, т 48,7 39,86/38,1
Масса кузова с оборудованном, т 32,38 25,0/23,38
Масса двух тележек с оборудованием, т 16,12 14,67/14,52
Масса механическою оборудования, т 35,401 36,46/35,14
В том число:

тележки без магнитно рельсового тормоза

7,7/8,1* 7,33/7,26

металлического кузова

8,872 11,6/11,5

внутренних конструкций кузова (пола, стен, потолка, перегородок, шкафов)

6,018 4,25/3,29

внутреннего оборудования кузова (окон, дверей, диванов, багажных полок, санузлов)

4,591 3,25/3,21
Масса оборудования системы кондиционирования и вентиляции, т 2,003 1,24/1,28
Масса пневматического оборудования, т 1,716 1,45/1,34
Масса электрооборудования с учетом проводов, кондуитов в магнитно-рельсового тормоза, т 9,565 3,4/2,96
В том числе:

вспомогательных машин, аппаратов с кожухами и камерами

5,666 1,808/1,708

аккумуляторной батареи

0,924 0,462/0,462

электрических проводов

1,775

магнитно-рельсового тормоза

2×0,6
Высота оси автосцепки от головки рельса, мм 1060±20 1060±20/1139±20
Длина по осям автосцепок, мм 26 537 20 118/20 157
Внутренняя длина пассажирского помещения, мм 7920 12 864/15 878
База тележки, мм 2500 2420
Диаметр новых колес по кругу катания, мм 950 950
Число входных дверей с каждой стороны вагона 2 2
Ширина входной двери, мм 790 1180
Площадь кабины машиниста, м2 6,0 4,5
Площадь буфета, м2 17,6
Длительная мощность синхронного генератора вспомогательных нужд, кВт............ 75
Холодопроизводительность установки кондиционирования воздуха, кДж/ч 105 000

На моторных вагонах МТ установлен новый, созданный во ВНИИЖТе автоуправляемый токоприемник, состоящий из двух систем подвижных рам: нижней и верхней.

Подвеска тягового двигателя — рамная. Редуктор связан с валом двигателя резинокордной муфтой.

Высокоскоростной электропоезд ЭР-200

Высокоскоростной электропоезд ЭР-200

Для создания устойчивости движения при высоких скоростях вагоны оснащены специально разработанными тележками с пневматическими рессорами, пневмодросселям и и гидравлическими гасителями колебаний, которые обеспечивают минимальные динамические силы взаимодействия колесных пар и пути.

Применение алюминиевых сплавов в конструкции кузова вагона ЭР200 позволило уменьшить его массу на 4,5 т по сравнению со стальным кузовом таких же размеров. Обтекаемая форма головного вагона характеризуется малым коэффициентом воздушного сопротивления. Снижению воздушного сопротивления электропоезда ЭР200 способствовало некоторое уменьшение площади сечения кузова вагона благодаря сужающемуся кверху грушевидному очертанию вагона в габарите 1-Т.

РВЗ

Руководства по эксплуатации, электрические схемы и их описание, пневматические схемы, памятки и литература самиздата, документация по компонентам электропоездов Рижского Вагоностроительного Завода (РВЗ).

ЦДМВ

Подборка железнодорожной литературы, нормативной и правовой документации, руководящих приказов и указаний.

Купить etrain.su

Приобрести доменное имя etrain.su в магазине доменов RU-Center. Вместе с доменом будет предоставлена копия данного Интернет-сайта: 575 публикаций, 1980 изображений.

Ограниченная ответственность. Материалы, размещенные на этом Интернет-сайте взяты из открытых источников и размещены на безвозмездной основе. Копирование информации из одного открытого источника в другой не является нарушением авторских и смежных прав.

2023 © Максим Веселов. Все права защищены. Сетевое издание «Электрическая и тепловая тяга (ЭТТ)», зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, свидетельство о регистрации ЭЛ № ФС77-886984 от 19.03.2024 г.