«Ермак» — семейство современных грузовых электровозов переменного тока, выпускаемых Новочеркасским электровозостроительным заводом (НЭВЗ), входящим в состав АО «Трансмашхолдинг». Электровоз создавался как прямой преемник электровозов серии ВЛ80 и предназначен для замены стареющего парка на грузонапряжённых направлениях переменного тока. Выпускается в двух-, трёх- и четырёхсекционном исполнении — 2ЭС5К, 3ЭС5К и 4ЭС5К соответственно.
Электровоз 2ЭС5К-281 «Ермак»
История создания и производство
К началу 2000-х годов основной парк грузовых электровозов переменного тока на сети российских железных дорог составляли локомотивы серии ВЛ80, выпуск которых прекратился ещё в середине 1990-х. Требовался современный электровоз с обновлённой элементной базой, микропроцессорными системами управления и лучшими эксплуатационными показателями. Разработка велась на базе конструктивных решений более раннего электровоза ВЛ85, но со значительным обновлением электрооборудования.
Серийное производство электровозов 2ЭС5К началось в середине 2000-х годов на Новочеркасском электровозостроительном заводе (НЭВЗ) — историческом производителе всей линейки ВЛ80 и ВЛ85, на тот момент уже входившем в состав АО «Трансмашхолдинг». Название «Ермак» электровоз получил в честь легендарного покорителя Сибири — символично для локомотива, работающего в первую очередь на сибирских и дальневосточных направлениях. Позднее линейка была дополнена трёхсекционной модификацией 3ЭС5К, а затем и четырёхсекционной 4ЭС5К для вождения поездов повышенной массы.
Назначение и общее описание
«Ермак» предназначен для вождения грузовых поездов на участках, электрифицированных по системе переменного тока 25 кВ 50 Гц. Как и предшественник ВЛ80С, электровоз способен работать по системе многих единиц, что делает возможным гибкое формирование поездов нужной мощности:
- 2ЭС5К — базовая двухсекционная модификация;
- 3ЭС5К — трёхсекционная модификация для вождения тяжеловесных составов на участках со сложным профилем пути;
- 4ЭС5К — четырёхсекционная модификация, обеспечивающая максимальную для семейства суммарную мощность и силу тяги — применяется на направлениях с самыми тяжёлыми составами и сложным профилем пути;
- в сообщениях о поставках также встречается формирование ещё более длинных сцепов из нескольких локомотивов «Ермак» под управлением одной бригады — по аналогии с практикой, отработанной ещё на ВЛ80С.
Электровоз 3ЭС5К-271 в трёхсекционном исполнении
Технические характеристики
Паспортные параметры электровозов 2ЭС5К и 3ЭС5К по руководству по эксплуатации (ИДМБ.661142.009РЭ1 / 3ТС.001.012РЭ1). Данные по 4ЭС5К в этом РЭ отсутствуют — приведены по открытым техническим описаниям производителя и отраслевых изданий, отмечены отдельно:
| Параметр | 2 секции | 3 секции | 4 секции |
|---|---|---|---|
| Номинальное напряжение | 25 000 В | 25 000 В | 25 000 В |
| Частота | 50 Гц | 50 Гц | 50 Гц |
| Формула ходовой части | 2(2о–2о) | 3(2о–2о) | 4(2о–2о) |
| Колея | 1 520 мм | 1 520 мм | 1 520 мм |
| Нагрузка от оси на рельсы | 235±4,9 кН (24,0±0,5 тс) / 240±4,9 кН (24,5±0,5 тс) — по исполнению | 235±4,9 кН (24,0±0,5 тс) / 240±4,9 кН (24,5±0,5 тс) — по исполнению | 240±4,9 кН (24,5±0,5 тс)* |
| Разность поколёсной нагрузки (для одной оси), не более | 5 кН (0,5 тс) | 5 кН (0,5 тс) | 5 кН (0,5 тс) |
| Мощность часового режима на валах тяговых двигателей | 6 560 кВт | 9 840 кВт | 13 120 кВт |
| Мощность продолжительного режима на валах тяговых двигателей | 6 120 кВт | 9 180 кВт | 12 240 кВт |
| Сила тяги часового режима, не менее | 464 кН (47,3 тс) | 696 кН (71,0 тс) | |
| Сила тяги продолжительного режима, не менее | 423 кН (43,1 тс) | 634 кН (64,7 тс) | |
| Скорость часового режима, не менее | 49,9 км/ч | 49,9 км/ч | |
| Скорость продолжительного режима, не менее | 51,0 км/ч | 51,0 км/ч | |
| Максимальная скорость в эксплуатации | 110 км/ч | 110 км/ч | 110 км/ч |
| Коэффициент мощности в продолжительном режиме, не менее | 0,84 / 0,9 | 0,84 / 0,9 | 0,84 / 0,9 |
| КПД в продолжительном режиме, не менее | 0,86 | 0,860,86 | |
| Масса электровоза с 0,67 запаса песка | 192±4 т / 196±4 т — по исполнению | 288±6 т / 294±6 т — по исполнению | 398 т |
| Электрическое торможение | Рекуперативное | Рекуперативное | Рекуперативное |
| Тормозное усилие при 50 км/ч, не менее | 450 кН (45,9 тс) | 500 кН (51,0 тс) | |
| Тормозное усилие при 80 км/ч, не менее | 300 кН (30,6 тс) | 450 кН (45,9 тс) | |
| Тормозное усилие при 90 км/ч, не менее | 250 кН (25,5 тс) | 375 кН (38,2 тс) | |
| Номинальная длина по осям автосцепок | 35 004 мм | 52 506 мм | 64 000 мм |
| Высота от уровня головок рельсов до полоза токоприёмника (опущен.) | 5 050 мм | 5 050 мм | 5 050 мм |
| Высота от уровня головок рельсов до оси автосцепки | 1 060±20 мм | 1 060±20 мм | 1 060±20 мм |
| Передаточное отношение зубчатой передачи | 88/21 | 88/21 | 88/21 |
Конструкция и устройство
Кузов и тележки
Каждая секция «Ермака» опирается на две двухосные тележки с опорно-осевым подвешиванием тяговых электродвигателей — конструктивной схемой, традиционной для грузовых электровозов переменного тока и способной передавать на ось большую силу тяги, чем более сложная опорно-рамная схема, применяемая на пассажирских сериях.
Электрооборудование и система управления
Ключевое отличие «Ермака» от электровозов предыдущего поколения (ВЛ80, ВЛ85) — обновлённая элементная база: современные полупроводниковые преобразователи, микропроцессорная система управления и диагностики, позволяющая отслеживать состояние узлов в реальном времени и упрощающая поиск неисправностей в депо. Такая система существенно облегчает обслуживание по сравнению с чисто релейно-контакторной схемой более старых электровозов.
Кабина машиниста
Кабина машиниста «Ермака» спроектирована с учётом современных требований к эргономике и условиям труда локомотивной бригады: улучшенная тепло- и шумоизоляция, более информативные приборные панели с элементами цифровой индикации, встроенные современные системы безопасности и регистрации параметров движения.
Модификации и отличия между ними
- 2ЭС5К — базовая двухсекционная модификация, наиболее массовая;
- 3ЭС5К — трёхсекционная модификация для вождения тяжеловесных составов;
- 4ЭС5К — четырёхсекционная модификация для составов максимальной массы;
- по мере производства электровозы дорабатывались отдельными сериями партий с обновлением электрооборудования и систем управления — при работе с конкретным бортовым номером стоит уточнять фактическую комплектацию по формуляру, так как ранние и поздние партии могут заметно отличаться по начинке.
Электровоз 4ЭС5К-008 в четырёхсекционном исполнении. Фото: dima_st_bk, CC BY-SA 4.0
«Ермак» и его предшественники: в чём отличие от ВЛ80
Главное практическое отличие «Ермака» от электровозов серии ВЛ80, которые он заменяет на сети, — современная элементная база и микропроцессорное управление вместо релейно-контакторных схем 1970–1980-х годов. Это выражается в более простой диагностике неисправностей, потенциально более высокой надёжности и в целом более комфортных условиях труда локомотивной бригады. Конструктивная схема — опорно-осевое подвешивание, восьмиосная (на двухсекционный вариант) компоновка, система многих единиц — во многом наследует решения, отработанные ещё на ВЛ80С, что обеспечивает преемственность в эксплуатации и обучении локомотивных бригад.
Эксплуатация: дороги и депо приписки, текущий статус
«Ермак» массово эксплуатируется на грузонапряжённых направлениях переменного тока — в первую очередь на Транссибирской магистрали, на участках Восточно-Сибирской, Забайкальской и Дальневосточной железных дорог, а также на Урале и в других регионах с электрификацией переменным током. Электровоз стал основным современным грузовым локомотивом переменного тока, поставляемым на сеть ОАО «РЖД», и продолжает выпускаться, постепенно вытесняя устаревающие ВЛ80 на наиболее ответственных участках.
Интересные факты
- Название «Ермак» — редкий для российского электровозостроения случай собственного имени серии, а не только буквенно-цифрового обозначения; имя выбрано с явной отсылкой к освоению Сибири, где электровоз массово работает.
- «Ермак» выпускается на том же заводе — Новочеркасском электровозостроительном (НЭВЗ), — что и вся линейка его предшественников ВЛ80 и ВЛ85: это прямая преемственность производства, а не смена изготовителя.
- Линейка «Ермак» — один из немногих примеров семейства грузовых электровозов, серийно выпускаемого сразу в трёх вариантах секционности: двух-, трёх- и четырёхсекционном, что даёт эксплуатационникам гибкость при подборе локомотива под конкретный вес поезда и профиль пути.
