* 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 I км; на линии длиной 650 км допускаются одна плановая и одна дополнительная промежуточные остановки.
• 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 тпристорного регулирования, что позволило в том же году выполнить первый этап комплексных испытании 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 н проводили следующие испытания: тя-гово-энергетические, динамические (ходовые) н 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 мнн 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 непрерывнон поверхностью катания, оснащения линии на всем протяжении устроЛстоанн АЛС-200 элекгроносзда ЭР200 будут доставлять пассажиров из Москвы в Ленинград за 4 ч.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 -f 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 тирнсторное регулирование сопротивления пуско-тормозных реостатов, а также бесступенчатое регулирование возбуждения двигателей в тяговом и тормозном режимах работы.
Электрические цени моторных вагонов соединены попарно и имеют общий для восьми тяговых двигателей комплект пуско-тор-мозной регулирующей аппаратуры. К особенностям восьмимотор-ной 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.
Первоначально на моторных вагонах ЭР200 были использованы тиристорные регуляторы с классическим прерывателем, управляемым релейном 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 испытаний 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 тиристорним 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 иа всех секциях установлена система РЭЗ-ТИАСУР.
Комплекс устройств автоматики электропоезда ЭР200 состоит из нескольких самостоятельных систем. Система автоведения поезда (автомашинист), разработанная институтом Гипротрапссиг-налсвязь, имеет постоянные программы пути, времени и допустимой скорости н 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.
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 осп установлен датчик электронного про-тивоюзно-боксовочного устройства. При юзе одной из осей это устройство воздействует па систему управления тиристорного регулятора, который, получив соответствующую команду, уменьшает тормозной ток всего вагона. Если юз вызван неблагоприятными условиями сцепления при действии электропневматического тормоза, то противоюзное устройство воздействует избирательно на исполнительный орган тормозной системы той осп вагона, от которой был получен сигнал о начавшемся избыточном скольжении.
Таблица 1
Основные технические данные электропоездов ЭР200 н ЭР2
Значения показателей |
||
для электропоезда |
||
Показатели |
||
ЭР200 |
ЭР2 |
|
Общие для поезда1 |
||
Постоянный |
||
Номинальное напряжение на токопрн-Конструкцнонная скорость, км/ч . . |
3000 |
|
200 14/8 |
130 10 |
|
В том числе: |
о |
|
2 |
1 |
|
моторных с токоприемникам |
6/3 |
5 |
моторных без токоприемника (М) |
6/3 |
|
Схема составностн поезда .... |
Г+(МТ+М)К-гТ |
Г+М+(М+11)Х |
(К—24-6) |
хк+м+г |
|
(К=0Ч-3) |
||
1-Т |
т |
|
Расчетная масса одного пассажира с |
100 |
70 |
Расчетная населенность вагона, % к |
100 |
150 |
Длина по осям автосцепок, м . . . |
372,4/212,8 |
200,5 |
Число мест для сидения..... |
816/432 |
1050 |
Расчетная масса брутто, т . . . . |
869,0/485,6 |
541,32 |
787,4/442.4 |
467,82 |
|
Масса тары на одно место для енде- |
- |
|
965/1025 |
445 |
|
Масса тары на одного пассажира при |
965/1025 |
|
расчетной населенности, кг . . . |
296 |
|
Обшая часовая мощность двнгате- |
||
11 500/5750 |
4000 |
|
Удельная часовая мощность двигате- |
||
лей, отнесенная к расчетной массе, |
||
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 |
0,22 |
|
до конструкционной скорости, м/с2 |
0,16 |
|
Среднее замедление при электриче- |
||
ском (служебном) торможении, м/с2 |
0,4 |
— |
Среднее расчетное замедление при |
||
полном служебном торможении, |
||
м/с2............ |
0.6 |
0,6 |
Среднее замедление при экстренном |
||
І.2 |
0.9 |
Продолжение
Показатели |
3мочения для эло ЭР200 |
покалт-лей Етроносзда ЭР2 |
Общие размеры вагонов, мм |
||
26 000 |
19 600 |
|
18800 |
13 300 |
|
Наружная ширина кузова на'уровне |
||
3130 |
3480 |
|
2890 |
3316 |
|
Наружная высота кузова от головки |
||
4200 |
4253 |
|
Внутренняя высота пассажирского |
||
2350 |
2739 |
|
Высота пола от головки рельса . . |
1360 |
1405 |
Ширина среднего продольного прохо- |
||
да в пассажирском помещении |
600 |
716 |
Ширина места для сидения одного |
||
пассажира.......... |
565 |
433 |
Длина окон.......... |
1200 |
1100 |
Моторный вагон3 |
||
Число мест для сидения ..... |
64 |
НО |
Масса тары, т......... |
58,5/56,5 |
54,90 |
Масса кузова с оборудованием, т . |
33,2/31,3 |
25,6 |
Масса двух тележек с оборудовани- |
||
ем, т ........... Масса механического оборудования, т |
25,0 |
29,3 |
38,208/38,043 |
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, перегоро- |
||
док, шкафов)....... |
5,391 |
3,52 |
внутреннего оборудования кузова |
||
(окон, дверей, диванов, багаж- |
||
ных полок, санузлов) .... |
5,427 |
2,97 |
Масса оборудования системы конди- |
||
ционирования и вентиляции, т . . |
2,028/2,056 |
1,45 |
Масса пневматического оборудова- |
г |
|
ния, т........... Масса электрического оборудования |
1.294/1,620 |
1,02 |
с учетом проводов, кондуитов и |
||
магнитно-рельсового тормоза, т |
16,642/14,553 |
14,8 |
В том числе: |
||
тяговых двигателей..... |
4X1,35 |
4X2,2 |
вспомогательных машин, аппара- |
||
тов с кожухами и камерами . |
7,222/5,456 |
2,74 |
аккумуляторной батареи . . . |
—/0,924 |
|
. электрических проводов .... |
2,82/1,573 |
|
. магнитно-рельсового тормоза . . |
2X0,6 |
|
Высота оси автосцепки от головки |
||
рельса, мм......... |
1053±20 |
1139±20 |
- |
Продолжение
Значения показателей для электропоезда |
||
Показатели |
ЭР200 |
ЭР2 |
Длина по осям автосцепок, мм . . . Внутренняя длина пассажирского поСчммариый статический прогиб рессорного подвешивания под брутто, |
20614 19 200 2500 255 |
20 157 15 878 2600 183,6 |
Диаметр новых колес по кругу ката-Число входных дверей с каждой стоШнрниа входной двери, мм . . . • Передаточное отношение редуктора . Число тяговых двигателей .... |
950 2 790 61 :26=2,346 4 |
1050 2 1180 73: 23=3,17 .4 |
Тяговый двигатель: |
||
часовая мощность, кВт .... продолжительная мощность, кВт поминальное напряжение на зажимах двигателя, В . . . . максимальная частота вращения, об/мин.......... скорость выхода на автоматическую характеристику полного возбуждения при пуске, км/ч скорость выхода на автоматическую характеристику последней ступени ослабления возбуждения при разгоне, км/ч .... пусковая сила тяги на ободьях наименьшее возбуждение, % . . удельная масса в_часовом режиме, кг/кВт........ Рабочая высота верхней точки токоприемника от головки рельса, мм: Высота сложенного токоприемника Статическое нажатие полоза токоприемника на контактный провод, Н . Напряжение цепей управления, В . . Длительная мощность синхронного генератора вспомогательных цепей, кВт............ Холодопроизводнтельность установки кондиционирования воздуха, кДж/ч |
1ДТ00І 240 215 750 2620 400 105 200 8900 20 5,6 6800 5100 4900-5000 80—100 ПО 75 1 105 000 |
УРТ110 200 160 1500 2080 180 46 61 20 000 50 11,0 6515 5015 4615 80—100 50 |
Продолжение
Знп'їеіпін |
ІПКП.1ПТСЛГП |
|
для электропоезда |
||
Показлтелн |
||
ІР300 |
||
Головной вагон4 |
||
Число мест для ендення..... |
21 |
88/108 |
18.7 |
39,86/38,1 |
|
Масса кулона с оборудованием, т . |
32,38 |
25,0/23,38 |
Масса двух тележек с оборудованн- |
||
10,12 |
14,67/14,52 |
|
Масса механического оборудования, т |
35,401 |
36,46/35,14 |
В том числе: |
||
тележки без магнитно-рельсового |
||
7,7/8.1* |
7.33/7,26 |
|
металлического кузова .... |
8,872 |
П.6/11.5 |
внутренних конструкций кузова |
||
(пола, стен, потолка, перегоро- |
||
док, шкафов) ........ |
6,018 |
4,25/3,29 |
внутреннего оборудования кузо- |
||
ва (окон, дверей, диванов, ба- |
||
гажных полок, санузлов) . . |
4,591 |
3,25/3,21 |
Масса оборудования системы конди- |
||
ционирования и вентиляции, т . . |
2,003 |
1,21/1,28 |
Масса пневматического оборудовав |
||
ния, т........... |
1,716 |
1.45/1,34 |
Масса электрооборудования с учетом |
||
проводов, кондуитов и магнитно- |
||
рельсового тормоза, т..... |
9,565 |
3,4/2,96 |
В том числе: |
||
вспомогательных машин, аппара- |
||
тов с кожухами и камерами . |
5,666 |
1,808/1,708 |
аккумуляторной батареи . . . |
0,924 |
0,462/0,162 |
электрических проводов . . . |
1,775 |
— |
магнитно-рельсового тормоза . . |
2X0,6 |
— |
Высота оси автосцепки от головки |
||
рельса, мм ......... |
1060±20 |
106О±20/1139±20 |
Длина по осям автосцепок, мм . . |
26 537 |
20 118/20 157 |
Внутренняя длина пассажирского по- |
||
мещения, мм......... |
7920 |
12 864/15 878 |
Ваза тележки, мм....... |
2500 |
2420 |
Диаметр новых колес по кругу ката- |
||
ния, мм........... |
950 |
950 |
Число входных дверей с каждой сго- |
||
2 |
2 |
|
Ш нрнна входной двери, мм .... |
790 |
1180 |
Площадь кабины машиниста, м2 . . |
6,0 |
4,5 |
17,6 |
— |
|
Длительная мощность синхронного |
||
генератора вспомогательных нужд, |
||
кВт............ |
75 |
— |
Продолжение
Значения показателей для электропоезда |
|||
Показатели |
эр200 |
эр2 |
|
Холодопронзводнтслыюсть установки кондиционирования воздуха, кДж/ч |
105 000 |
⇐ | Электропоезд ЭР200 | Схема формирования электропоезда, планировка вагонов и расположение оборудования⇒