Электровоз ВЛ10 — характеристики, устройство, модификация ВЛ10У

Электровоз ВЛ10 (до 1963 года — Т8, «Тбилисский 8-осный») — советский магистральный грузопассажирский электровоз постоянного тока, выпускавшийся Тбилисским (ТЭВЗ) и Новочеркасским (НЭВЗ) электровозостроительными заводами. Создан с использованием части электрооборудования электровоза ВЛ8, по экипажной части и кузовам унифицирован с электровозами ВЛ80 и послужил основой для электровозов ВЛ11 и опытного ВЛ12. С середины 1960-х годов ВЛ10 стал основным грузовым электровозом постоянного тока железных дорог СССР и остаётся самой массовой моделью в линейке электровозов постоянного тока производства НЭВЗ и ТЭВЗ.

История создания: от ВЛ8 к восьмиосному электровозу

К началу 1960-х годов спроектированные ещё в 1952 году электровозы серии ВЛ8 перестали отвечать возросшим требованиям железных дорог СССР: их тяговые электродвигатели имели мощность всего 525 кВт, тележки были тяжёлыми литыми, рессорное подвешивание — жёстким, а кабина — чрезмерно шумной из-за неудачного расположения вспомогательных машин. Техническое задание на проектирование нового электровоза подготовило Министерство путей сообщения и утвердило 9 февраля 1960 года. Технический проект разработало специальное конструкторское бюро ТЭВЗ под руководством главного инженера Г. И. Чирикадзе; в конце июня 1960 года готовый проект рассматривался в МПС.

Первый электровоз, названный Т8-001, был построен в 1961 году — его выпуск приурочили к 40-летию установления советской власти в Грузии; локомотивные бригады позже дали машине прозвище «Выло» (от аббревиатуры ВЛ). Первый электровоз и небольшая установочная партия заметно отличались от последующих серийных машин: кузов каждой секции опирался на две двухосные тележки через четыре боковые опоры шарового типа, суммарный статический прогиб рессорного подвешивания составлял 111 мм (63 мм на пружинах боковых опор и 48 мм на пружинах тележек), секции соединялись постоянной сцепкой по типу тепловоза ТЭ2, а по концам кузова со стороны кабины стояли автосцепки СА-3.

Серийное производство электровоза развернулось с 1967 года: на ТЭВЗ строились машины № 0001—500 и далее с № 1500, механическую часть для всех электровозов серии выпускал НЭВЗ. На ранних электровозах ТЭВЗ (№ 021—144) токоприёмники устанавливались по концам секций и позже были перенесены вперёд; первые серии несли крупные круглые буферные фонари, как у ВЛ80К (до № 287 ТЭВЗ и № 622 НЭВЗ), а затем электровозы стали получать фонари меньшего размера с боковыми красными хвостовыми огнями по образцу ВЛ80Т, а с № 720 НЭВЗ — козырьки над буферными фонарями. Всего было построено 1906 электровозов ВЛ10 (нумерация 001—1907).

В соответствии с заданием МПС с 1976 года ТЭВЗ (с электровоза № 101) и НЭВЗ (с № 001) вместо базового ВЛ10 начали серийный выпуск электровоза ВЛ10У («утяжелённого») — с увеличенной до 25 тс нагрузкой от колёсной пары на рельсы вместо 23 тс, достигнутой установкой под полом кузова чугунных балластных грузов. Первые же три экземпляра ВЛ10У были получены ещё в 1974 году путём переоборудования серийных ВЛ10 и сохранили их прежние номера (1110, 1352, 1353), а с новых машин нумерация пошла заново. Разработан ВЛ10У Тбилисским электровозостроительным заводом; всего с 1974 по 2005 год построено 982 электровоза этой модификации, последние два (№ 1031 и 1032) — в 2005 году по заказу Азербайджанской железной дороги.

Назначение

ВЛ10 — грузопассажирский магистральный электровоз постоянного тока напряжением 3000 В (с допустимым отклонением от 2200 до 4000 В), предназначенный прежде всего для вождения тяжёлых грузовых поездов, а на части дорог — и пассажирских составов. Эксплуатация электровоза допускается на высоте не более 1200 м над уровнем моря, при температуре окружающего воздуха от −50 до +40 °C и относительной влажности воздуха до 90 % при +27 °C.

Технические характеристики

Значения даны в формате «ВЛ10 / ВЛ10У» там, где модификации отличаются.

Конструкция и устройство

Электровоз состоит из двух четырёхосных секций, по кузову и тележкам унифицированных с электровозом ВЛ80К. Кузов каждой секции опирается на две двухосные бесчелюстные тележки с роликовыми буксами; тяговое и тормозное усилие передаётся с рамы тележки на кузов через поводки с резинометаллическими блоками (по образцу электровоза ВЛ60), а для гашения колебаний между буксами и рамами тележек установлены фрикционные, а между рамами тележек и кузовом — гидравлические гасители колебаний. Внутри секция разделена на три отсека: кабину машиниста, высоковольтную камеру (ВВК) в середине и машинное отделение в хвосте; сетчатые ограждения ВВК пневматически блокируются в закрытом положении при поднятом токоприёмнике. Для токосъёма на каждой секции по её концам установлены два токоприёмника пантографного типа Т-5М1.

Восемь тяговых электродвигателей ТЛ-2 с опорно-осевым подвешиванием (остов, подшипниковый щит, вал якоря, малая шестерня и щёточный аппарат унифицированы с двигателем НБ-412М электровоза ВЛ60) допускают три схемы соединения: последовательное (С, напряжение на ТЭД 375 В), последовательно-параллельное (СП, 750 В) и параллельное (П, 1500 В) — ходовые позиции 16-я, 27-я и 37-я соответственно. Основной аппарат защиты тяговых двигателей — быстродействующий выключатель БВП-5 (ток срабатывания 3200 А), установленный на первой секции; от недопустимого повышения напряжения на ТЭД (свыше 4000 В) электровоз защищает реле повышенного напряжения, а от атмосферных и коммутационных перенапряжений в цепях 3000 В — вилитовый разрядник РВМУ-3,3 на второй секции. В машинном отделении каждой секции размещены три вспомогательные машины: мотор-вентилятор (охлаждение ТЭД и ВВК, попутно вырабатывает ток управления напряжением 50 В), мотор-компрессор на базе трёхцилиндрового компрессора КТ6-Эл и преобразователь (возбудитель) для питания обмоток возбуждения ТЭД в режиме рекуперативного торможения, возможного на всех трёх соединениях двигателей.

Сжатый воздух для тормозов, пневмоаппаратов, звуковых сигналов и системы догружения тележек вырабатывают два мотор-компрессора КТ6-Эл (по одному на секцию), сжимающие воздух до 9 атм и заполняющие три главных резервуара по 250 л на секцию; от превышения давления пневмосистему защищают два предохранительных клапана, отрегулированных на 9,5 и 9,8 атм. Специальная электропневматическая система догружения передней по ходу движения тележки каждой секции повышает сцепление колёс с рельсами при трогании и разгоне тяжёлого состава. С 1983 года часть электровозов ВЛ10 стала оборудоваться аппаратурой СМЕТ (система многих единиц телемеханическая), позволяющей управлять несколькими секциями по системе многих единиц.

Модификация ВЛ10У — отличия от базовой версии

Фото: Sergey Korovkin 84 (CC BY-SA 3.0)

ВЛ10У — «утяжелённый» электровоз постоянного тока: за счёт установленных под полом кузова чугунных балластных грузов нагрузка от колёсной пары на рельсы увеличена до 25 тс против 23 тс у базового ВЛ10, что даёт колёсам большую силу сцепления с рельсами и позволяет водить более тяжёлые составы. По механической части, кузову, тележкам и пневматическому оборудованию ВЛ10У унифицирован с электровозами ВЛ10, ВЛ11 и ВЛ11М, а также с электровозами переменного тока ВЛ80Т, ВЛ80С и ВЛ80Р. Серийный выпуск новых машин начался в 1976 году (первые три экземпляра, переоборудованные из серийных ВЛ10, появились в 1974 году); всего с 1974 по 2005 год построено 982 электровоза ВЛ10У. Разработан ВЛ10У Тбилисским электровозостроительным заводом, которым продолжал выпускаться до середины 2000-х годов.

Прочие модификации и модернизации

Кроме базового ВЛ10 и серийной модификации ВЛ10У, на основе электровоза выпускались или создавались путём модернизации ещё несколько вариантов.

ВЛ10Н — электровозы без рекуперативного торможения, построенные ТЭВЗ специально для Норильской промышленной железной дороги (буква «Н» в обозначении серии); в 1984—1985 годах выпущено 10 локомотивов. К 2010-м годам все электровозы этой модификации были списаны.

ВЛ10П — двухкабинные односекционные электровозы для вождения пассажирских поездов; в 2001 году Челябинский электровозоремонтный завод переоборудовал в них по одной секции электровозов ВЛ10-523 и ВЛ10-1867 (списаны в 2012 и 2013 годах соответственно). Индекс «П» присваивался также нескольким десяткам обычных ВЛ10, дополнительно оснащённых электропневматическими тормозами и обогревом пассажирских вагонов без других существенных изменений — такие электровозы водили как грузовые, так и пассажирские поезда.

ВЛ10К и ВЛ10УК — капитально-восстановительная модернизация (КРП), которую Челябинский электровозоремонтный завод в 2000-х годах проводил на электровозах ВЛ10 и ВЛ10У: обновлялась кабина (по дизайну близкая к электровозу ЧС7), контроллер машиниста заменялся электронной системой управления тягой ЭСУТ-УВ на базе аппаратуры СМЕТ, а групповые переключатели соединений ТЭД — индивидуальными контакторами вентильного перехода. Это позволило модернизированным электровозам работать по системе многих единиц в составе 2, 3 или 4 секций с гибким изменением соединений тяговых двигателей. В 2001—2009 годах было модернизировано 410 электровозов ВЛ10 (получивших обозначение ВЛ10К) и 56 электровозов ВЛ10У (ВЛ10УК).

Фото: Viggen (CC BY 3.0)

4Е10 — грузопассажирский односекционный двухкабинный электровоз, в который Тбилисский завод в 2000—2008 годах переоборудовал 15 отдельных секций ранее выпущенных электровозов ВЛ10 Грузинской железной дороги; экипажная часть сохранена от ВЛ10/ВЛ11/ВЛ11М, тяговые электродвигатели — ТЛ-2К часовой мощностью 670 кВт, общая мощность электровоза 2680 кВт, максимальная скорость 100 км/ч. Почти все машины серии работают в Грузии (депо Тбилиси-Пассажирская и Хашури), одна — в России, в депо Белово.

Служебный электровоз-мотриса ВЛ10-777 — в начале 2000-х годов Челябинский электровозоремонтный завод переоборудовал одну секцию этого электровоза в пассажирский салон для перевозки руководства Южно-Уральской железной дороги; вторая секция сохраняла функции электровоза. В 2013 году пассажирская секция сгорела при следовании электровоза и была списана.

Место в линейке: ВЛ8 → ВЛ10 → ВЛ11

ВЛ10 создавался как прямая замена электровозу ВЛ8, тяговые электродвигатели которого мощностью всего 525 кВт, тяжёлые литые тележки и жёсткое рессорное подвешивание уже не отвечали возросшим требованиям к весу и скорости грузовых поездов. При разработке ВЛ10 использовали часть электрооборудования ВЛ8 (силовая электрическая схема ВЛ10 очень близка к схеме ВЛ8, включая три ступени соединения ТЭД), но при этом унифицировали кузов и тележки с электровозом переменного тока ВЛ80К — общая механическая база впоследствии использовалась в целом семействе локомотивов ТЭВЗ и НЭВЗ. Сам ВЛ10, в свою очередь, послужил основой для создания более позднего электровоза ВЛ11 (с усовершенствованной системой управления по СМЕ) и опытного электровоза ВЛ12; утяжелённая версия ВЛ10У по механической части унифицирована также с электровозами переменного тока ВЛ80Т, ВЛ80С и ВЛ80Р.

Эксплуатация: где сегодня работает ВЛ10

Электровозы ВЛ10 с завода поступали в депо Пенза-III, Дёма и Рузаевка Куйбышевской дороги, Курган и Петропавловск Южно-Уральской дороги, Московка Западно-Сибирской дороги, Львов-Запад и Мукачево Львовской дороги, Лозовая Южной дороги, Иркутск-Сортировочный Восточно-Сибирской дороги, а также на Закавказскую железную дорогу — в депо Ленинакан, Хашури и Тбилиси. В 1977—1982 годах часть локомотивов, замещаясь новыми ВЛ10У и ВЛ11, была передана на Западно-Сибирскую и Кемеровскую дороги, вытеснив там электровозы ВЛ8 и ВЛ23; в середине 1980-х ВЛ10 поступали также в депо Северной и Московской дорог. С 1999 года электровозы, переданные из депо Ярославль-Главный, Московка и Курган, массово эксплуатировались на Северо-Кавказской дороге, заменив изношенные ВЛ8, а в 1999 и 2012 годах несколько десятков электровозов было продано в Грузию, Армению и Азербайджан.

По состоянию на 2026 год ВЛ10 остаётся основным грузовым электровозом постоянного тока на железных дорогах Грузии, Армении и Азербайджана, где эксплуатируется как с грузовыми, так и с пассажирскими поездами; часть машин прошла капитальный ремонт с продлением срока службы на Тбилисском электровозостроительном заводе. На Львовской железной дороге локомотивы этой серии обслуживают направление Львов — Пшемысль (Польша) и маршруты через Карпаты. В России с 2008 года ведётся полномасштабная замена парка электровозов постоянного тока на локомотивы нового поколения: на Северо-Кавказской дороге эксплуатация ВЛ10 в грузовом и пассажирском движении завершилась в 2014 году, на Западно-Сибирской дороге парк к началу 2020-х годов обновлён более чем на 80 %, а массовое исключение электровозов ВЛ10 и ВЛ10К из инвентарного парка ОАО «РЖД» пришлось на период с конца 2010-х по середину 2020-х годов в связи с выработкой установленного срока службы. При этом эксплуатация ВЛ10У продолжается в значительном объёме на Московской, Октябрьской, Куйбышевской и Южно-Уральской железных дорогах.

Замена на современные серии

На российской сети замена электровозов ВЛ10 и ВЛ10У ведётся локомотивами нового поколения — двухсекционными электровозами 2ЭС6 «Синара», 2ЭС10 «Гранит» и 2ЭС4К «Дончак», обладающими более высокими тяговыми и энергетическими характеристиками. В Грузии, Армении и Азербайджане, где ВЛ10 остаётся основным грузовым локомотивом постоянного тока, массовой программы замены на 2026 год не проводится — эксплуатационный ресурс машин продлевается капитальным ремонтом на Тбилисском электровозостроительном заводе.