Новите електрически локомотиви на БДЖ SMARTRON – характеристики и възможности

инж.икн. Васил Рангелов

В самия край на 2020 г БДЖ – Пътнически превози след 33 годишна пауза получи първите единици от договорените 10+5 магистрални електрически локомотиви Siemens Smartron (на снимката).

Интересът към новите локомотиви е голям и не само в железничарските среди. За съжаление информацията е оскъдна и бланкетна. Споделя се, че техническите данни били секретни(!). Настоящата статия в публицистичен стил ще се постарае донякъде да запълни този информационен вакуум от различни източници, като се води от максимата „Всичко се научава в сравнение“.

Локомотивите „Смартрон“ серия 80.000 са от новото поколение електрически локомотиви чиято конструкция е опростена версия на предшественика „Вектрон“. И двата са развитие на поколение електрически локомотиви на германските железници от началото на новото столетие ES64P (ЕuroSprinter 64 МW Prototуpe). Най-характерно и иновативно за тях е внедряването на мощни трифазни асихранни двигатели, силовата електроника която ги захранва, компютърното управление и „всеядност“ към различните системи електрификаця в Европа. Голямата мощност за един четириосен Во-Во локомотив, съчетана с високи допустими скорости, универсалността и умерените ценови оферти ги направи особено практични и приемливи за европейския железопътен трафик.

Специално „Смартрон“ се представя от Siemens като опростена товарна версия на „Вектрон“, локомотив със „средна“ мощност, максимална скорост 140 км/ч и за експлоатация само в една страна, т.е. едносистемен спрямо ел. мрежата. За нашите реалности възприятието е по-друго – с максимална скорост 160 км/ч и отлични тягови качество той е оптимален избор за бързите и експресни влакове, както и универсален вариант за всички влакове по жп мрежата.

Устройство на локомотива

„Смартрон“ със своите 19 метра е по средата в сравнение с дължините на локомотивите 04 и 46. Отличаващо е по-дълъг от Шкодите 44/45. Една от причините е поставянето на мощен тягов трансформатор под пода между талигите – подобно на горивните резервоари на магистралните дизелови локомотиви. Тази дължина с аеродинамично оформените кабини и сполучливата цветова ливрея дава на локомотива особена елегантност, съчетана с мощ и устременост.

Надстройката на локомотива обединена с главната рама представлява една здрава пространствена конструкция, разделена между две симетрични кабини в краищата и обширно апаратно-машинно отделение в средата. Кабините са по-просторни от познатите ни до сега локомотиви. Оборудвани са с по две  еднакви ергономични седалки, компютърен пулт за управление подобни на ЕМВ 30/31 и подобаващи екстри. Предвидено е видеонаблюдение на влака и липсват страничните прозорци непосредствено в дясно и ляво на седалките на локомотивната бригада, както е при „бащата“ ЕuroSprinter. Ползват се прозорците на вратите изнесени малко назад. Това решение изисква мини-пулт за управление при маневра, поставен около двете врати. Въведено е с появата на Вектрон. Изглежда, визуалния контакт на машиниста със колегите си на терен трябва да се отдаде на електрониката.

На втората снимка ясно се вижда разположението на оборудването в апаратно-машинното отделение на локомотива. Не се виждат двата пантографа с високоволтовия изключвател на покрива и главния трансформатор под пода. Новото е двустранното разположение на оборудването, вместо познатото централно с два коридора от ляво и дясно. Тук има един централен коридор с достъп от двете кабини. Стените на отделението нямат прозорци или вентилационни решетки. Апаратурата „диша“ от покрива, по-точно от неговите стрехи, видно от първата снимка.

Симетрично разположеното оборудване от двете страни на централния коридор е еднакво и всяко захранва автономно двигателите на една от двете талиги. При повреда на който е да елемент от силовата верига на една талига, другата е работоспособна. Налице е аналогия с двумашинната двигателна система на австрийските дизели 04.

Най-важни агрегати след главния трансформатор са двата тягови конвертора, изобразени на снимката като два бели сандъка. Те са върховото достижение на силовата електроника и обединяват в себе си комплекс функции на токоизправител, инвертор, рекуператор, фазов регулатор и други. Издават специфичен шум характерен за тези локомотиви. Следват двата охладителя за тях и главния трансформатор, четирите аксиални вентилатора за охлаждане на тяговите двигатели, подобни по конструкция с тези на серия 46. Подходящо място е намерено на двата компресора, на електро динамичното спиране, ниско волтовите  апарати и противопожарната инсталация.

Талигите са съвременна заварена конструкция тип снижена „двойна лебедова шия“ с централен болт. Окачването е от винтови пружини в двете степени, подсилени от маслени амортисьори. Окачването на тяговите двигатели е обявено за опорно-рамно, което влиза в противоречие с товарната и опростена версията „Смартрон“. Съгласно Siemens-инфо за подобна версия е приемливо много по-простото и по-евтино опорно-осево закрепване на двигателя към колооста (снимка 3).Подобно изпълнение има немската серия 152 и нашите ЕМВ 30/31, което е компромис спрямо относително по-леките асинхронни двигатели.

Въпросът се поставя, защото на първата снимка на предното колело на локомотива няма характерните глави на болтовете на предавката Алстом към колелата – отличаващ белег за този тип предавка. Дискът на колелото е гладък, както на снимка 3 (?).

Колелата са моноблок с профилно оформени двойка сегментни диска на въздушната спирачка. Освен тях локомотивът има електродинамично (рекуперативно) спиране, синхронизирано с първото, плюс пружинно-акумулаторна спирачка. От отворената клемна кутия на асинхронния двигател се виждат проводниците на трите фази как директно влизат в статора на двигателя. Тук няма сложният и капризен колектор на правотоковия двигател, графитните четки  и „кръговия огън“. Иновацията „Смартрон“ ще даде благоприятно отражение и на ремонта и поддръжката в депата.

На челните стени локомотивът има стандартните UIC и TSI на ЕС теглично-отбивачни съоръжения, въздухопроводи, изводи за отопление на влака, снегорин и дискретно скрити в профила три фара.

 Тягови възможности на „Смартрон“

Доколкото по устройството на локомотива от тук и там може да се намери някаква информация, за тяговите му възможности се изисква достъп до пълния комплект техническа документация на завода производител. Също и  резултати от тягови проби по характерни профили на мрежата с динамометричен вагон.  Първото е налице в БДЖ-ПП, но второто като че ли няма кой да го прави.

В приложенията са показани графики „теглителна норма – меродавен наклон“ и „тягова сила – скорост“ с изходни данни взети от достъпни за автора източници. Импровизацията цели повече да покаже сравнение на данни и факти, между нови и съществуващи локомотиви, отколкото качествата на самия „Смартрон“. Графиките са опростени и непретенциозни.

Графиките допълва таблица за тяговите възможности и скоростта на локомотив „Смартрон“ в пътническа служба с бърз влак 600 тона при различни профили на жп линията, както е по техническите спецификации.

меродавен наклонвлак тонаскорост km/h
до 10 0/00600160
15 0/00600145
20 0/00600120
25 0/00600100
30 0/0060085

От показаното може да се направят няколко извода за новото поколение мощни четириосни ВоВо електрически локомотиви, в частност „Смартрон“:

  • ефективно заменят близките им по мощност и предназначение  тежки шестосни  СоСо локомотиви със всички благоприятни последици свързани с универсалността на парка, поддръжката, ремонта и въздействието на железния път;
  • имат невероятни сцепни (адхезионни) качества, които реализират в целия скоростен диапазон и особено в ниските скорости. За първи път таблично се дава еднаква теглителна норма в интервала 0 – 50/00 ;
  • в пътническо движение осигурява категорична конкурентна техническа скорост на бързите и експресни влакове по модернизираните за 160 км/ч  жп линии;
  • БДЖ-ПП направи закъснял, но правилен и икономически обоснован избор на нов локомотив – приблизително един „Смартрон“ по цена е равен на три нови пътнически вагона, два „Смартрон“ – на един нов ЕМВ!

Накрая трябва да изкажем неудовлетворение от прибързаното даване на „Смартрон“ локомотивна серия 80. Съществува добра и практична двуцифрена система за серийно означение на тракционния подвижен състав. В подраздел „магистрални електрически локомотиви“ от 40 до 49 има поредни свободни номера.„Смартрон“ спокойно можеше да бъде серия 47, а защо не и да оглави поредицата като серия 40?

Приложение 3

Основни технически данни за локомотивите 44.000, 46.000 и 80.000

 80.00044.00046.000
производителSiemensSkodaElecctroputere
години на производство20201975-19801986-1987
осева формулаВо-ВоВо-ВоСо-Со
маса  /t/83 – 87*87126
Дължина /mm/18 98016 50019 800
база локомотив /mm/9000765010300
база талига /mm/300029504350
мощност /kW/560030405100
ZA  тегл. сила старт /kN/300294408
Zd трайна сила/скорост /kN/km/h/225 / 85*175 / 63260 / 70
максимална скорост /km/h/160130130

*противоречиви данни

ЖП транспорт

Най-добрите гари в Европа

Железопътният транспорт остава един от най-евтините. А в контекста на пандемията и пътуването на по-къси разстояния е предпочитан пред авиационния, най-малкото поради наличието на повече площ. Consumer Choice Center публикува […]