free web hosting | free hosting | Business WebSite Hosting | Free Website Submission | shopping cart | php hosting

Электровоз С10-03 Сурамские электровозы
С, Сс и Си


Фотогалерея Сурамских электровозов


Первые магистральные электровозы на железных дорогах Советского Союза начали эксплуатироваться на Сурамском перевальном участке Закавказской железной дороги между станциями Хашури и Зестафони. Этот участок, вошедший в состав Поти-Тифлисской железной дороги, был построен в 1872 г. по облегченным техническим условиям и имел подъемы до 46%о. В конце 80-х годов XIX в., когда резервы повышения пропускной и провозной способности перевального участка оказались полностью исчерпанными, были проведены работы по частичному "смягчению" профиля пути, в том числе за счет сооружения Сурамского тоннеля длиной около 4 км. В результате этих работ, завершившихся в 1890 г., предельный подъем был снижен до 29%о, а минимальный радиус кривых увеличен со 100 до 150м.

До конца 1924 г. поезда на участке Хашури - Зестафони обслуживались шестиосными танк-паровозами серии Ф системы Ферли со сцепной массой 73-90 т. Имея две трехосные тележки с жесткой базой 2440 - 2590 мм, эти локомотивы легко вписывались в кривые малого радиуса.

В дальнейшем рост перевозок и необходимость постепенного исключения из инвентаря паровозов системы Ферли, находившихся в эксплуатации более 50 лет, потребовали перехода к новым, более мощным паровозам.

Отсутствие в паровозном парке железнодорожной сети Советского Союза паровозов, сцепной вес, мощность и ходовые части которых соответствовали бы условиям работы на тяжелом горном профиле, заставило Закавказскую железную дорогу временно допустить к обращению на перевальном участке паровозы типа 0-5-0 серии Э с жесткой базой 4320 мм. Эти локомотивы водили поезда двойной и тройной тягой, причем в первое время их эксплуатации на перевальном участке в качестве толкачей применялись паровозы серий Ф и Ч. Тяжелый горный профиль, отсутствие специальных типов паровозов, находящиеся в непосредственной близости от перевального участка реки Кура и Риони как потенциальные источники энергии, быстрый рост потребности в грузовых и пассажирских перевозках - все эти факторы обусловили принятие единственно правильного технико-экономического решения об электрификации участка Хашури - Зестафони. В 1928 г. были начаты работы по сооружению высоковольтных линий передачи трехфазного тока, контактной сети и тяговых подстанций.

В качестве системы тока была принята рекомендованная еще в 1921 г. Всероссийским электротехническим съездом система постоянного тока с номинальным напряжением в контактной сети 3000 В, которая к этому времени получила значительное распространение в странах Европы и Америки и особенно хорошо зарекомендовала себя на горных участках, где целесообразно применять рекуперативное торможение. Это торможение позволяет превращать энергию движущегося поезда в электрическую, а последнюю отдавать в контактную сеть для питания других электровозов, а также передавать через тяговую подстанцию и высоковольтные линии электропередачи различным потребителям.

Для Сурамского перевального участка с целью ускорения перевода его на электрическую тягу и использования опыта зарубежных фирм, изготовлявших магистральные электровозы, было решено заказать основную часть электрических локомотивов за рубежом, а пополнение парка электровозов и обеспечение ими других, намечавшихся для электрификации участков, производить электровозами отечественной постройки. Предварительные расчеты показывали, что для Сурамского перевала нужны шестиосные электровозы со сцепной массой около 132 т. Намеченное одновременно с электрификацией участка усиление верхнего строения пути (укладка рельсов типа 1А массой 43 кг/м, увеличение числа шпал, применение щебеночного балласта) позволяло поднять нагрузку от колесных пар на рельсы до 22 тс.

Через внешнеторговые организации НКПС обратился к ряду фирм, имевших достаточный опыт постройки магистральных электровозов, с цепью получения от них предложений поставлять локомотивы для Сурамского перевала. Были получены предложения немецких фирм AEG и Сименс - Шукерт, американских GEE и Вестингауза, итальянской Итальяно Техномазио Броун Бовери и английской Метрополитен Виккерс. Фирмы предлагали различные конструктивные и схемные решения, в том числе по тяговому приводу, системам вспомогательных машин, защите от токов короткого замыкания, применению тех или иных электрических аппаратов. Например, фирма Метрополитен Виккерс предложила как вариант электровоз капотного типа (с кабиной машиниста в середине кузова) на двух трехосных тележках с групповым шатунным приводом. Изучение и сравнение полученных материалов привели специалистов НКПС к решению остановиться на предложениях фирм GEE и Техномазио Броун Бовери. Дело в том, что фирма GEE имела несравненно больший опыт по постройке электровозов постоянного тока напряжением 3000В, в частности для Паулистской железной дороги (Бразилия), строила электровозы с шестью движущими осями типа 1-30-0+0-30-1, рекуперативным торможением и тяговыми электродвигателями часовой мощностью 340 кВт, т. е. с параметрами, близкими к параметрам нужного для Сурамского перевала электровоза. Другая же американская фирма - Вестингауза - больше специализировалась на постройке электровозов однофазного тока пониженной частоты (25 Гц). Из европейских фирм наибольший опыт по выпуску электровозов постоянного тока напряжением 3000 В имела итальянская фирма Техномазио Броун Бовери, которая строила различные типы электровозов для государственных железных дорог Италии, принявших у себя в то время эту систему тока и решивших постепенно перевести на нее участки, электрифицированные на трехфазном токе частотой 16 2/3 Гц.

С фирмой GEE был заключен договор на поставку восьми электровозов, а также предоставление комплекта рабочих чертежей и необходимой документации для постройки подобных электровозов на отечественных заводах. Предусматривалось, что фирма GEE поставит два электровоза со своими тяговыми электродвигателями, а на остальных будут установлены на Закавказской железной дороге такие же по конструкции и параметрам электродвигатели Московского электромашиностроительного завода "Динамо". Итальянской фирме было заказано семь электровозов.

Электровозы, построенные фирмой GEE, получили обозначение С10-01 - С10-08 и первоначально зачастую назывались электровозами серии С10. Они поступили в депо Хашури Закавказской железной дороги в 1932 г. Первые два электровоза (С10-01 и С10-03), оборудованные американскими тяговыми электродвигателями, прибыли в депо в июне 1932 г., а остальные шесть без тяговых электродвигателей - в конце года.

Летом 1932 г. были закончены работы по электрификации перевального участка Хашури -Зестафони, и 2 августа 1932 г. на нем прошла первая в стране обкатка магистрального электровоза. Это был двухтележечный шестиосный электровоз сурамского типа, обозначенный серией С. Электровоз серии С с двумя пассажирскими вагонами совершил испытательный пробег от станции Хашури до станции Лихи и обратно, пробыв в пробной поездке 1 ч 10 мин. 16 августа 1932 г. состоялось торжественное открытие электрифицированного участка Хашури - Зестафони, по которому прошел пассажирский поезд с делегацией трудящихся Тбилиси и работниками, осуществлявшими электрификацию участка. Поезд вел электровоз С10-03. Далее начались опытные поездки, а затем и нормальная эксплуатация электровозов с поездами.

В 1929 г. на заводах "Динамо" и Коломенском машиностроительном начались работы по подготовке производства соответственно электрического оборудования и механической части электровозов, а также изготовление необходимой для этого производства технической документации. Поступавшая на заводы от фирмы GEE документация первоначально содержала сведения о конструкции некоторых аппаратов и электрических схемах электровозов Паулистской железной дороги, а затем уже и о заново разработанных аппаратах и схемах электровозов серии С. К 1 мая 1932 г. завод "Динамо" выпустил два первых тяговых электродвигателя ДПЭ-340 (Д - завод "Динамо", П - постоянного тока, Э - электровозный, 340 - мощность часового режима, кВт).

В июне 1932 г. цех пробных конструкций завода "Динамо" выпустил первый комплект электровозной аппаратуры; в августе с Коломенского машиностроительного завода на завод "Динамо" поступила механическая часть электровоза сурамского типа (тип Коломенского завода 1Э), и начался монтаж электрооборудования. Ответственным за монтаж оборудования и выпуск электровоза был инженер X.Я. Быстрицкий. В ноябре 1932 г. электровоз Сс11-01 поступил для обкатки на электрифицированный участок Северных железных дорог, а в начале 1933 г. был отправлен на Сурамский перевал Закавказской железной дороги. Буквы Сс означали: сурамского типа советского изготовления.

В 1933 г. заводы Коломенский и "Динамо" изготовили еще 17 электровозов серии Сс, или, как их в то время называли, серии Сс11 (Сс11-02 - Сс11-18), а в 1934 г. - последние 3 электровоза этой серии (Сс11-19 - C Сс11-21), после чего их выпуск был заменен выпуском электровозов серии ВЛ19. Электровозы серии Сс №02 и 03 поступили в депо Хашури Закавказской железной дороги, а электровозы №04-21 были сосредоточены в депо Чусовская Пермской железной дороги и работали на электрифицированном в 1933 г. однопутном горном участке Чусовская - Кизел, имеющем подъемы до 15%о.

Кузова электровозов серий С и Сс были вагонного типа. С каждой стороны кузова имелись площадки, затем шли кабины машиниста, помещения для вспомогательных машин, и в середине размещалась высоковольтная камера. Кабины машиниста соединялись между собой боковыми коридорами. На электровозах серии С вход в кузов осуществлялся через площадки или боковые двери, на электровозах серии Сс только через площадки. Кузова состояли из рамы, боковых стенок и крыши со съемными люками. Рамы кузовов были выполнены из двух продольных хребтовых балок, наружных обвязочных угольников и связывающих их поперечных балок. Хребтовые балки состояли из двух швеллеров (№30 на электровозах серии Сс), связанных верхними и нижними накладками из листовой стали. Пространство между швеллерами использовалось для размещения балласта, представлявшего собой чугунные чушки, прикрепленные болтами к нижним накладкам. Две поперечных балки рамы выполняли роль шкворневых. Стенки кузова состояли из каркаса, изготовленного из стальных уголков и швеллеров, и обшивки из листовой стали. Все соединения деталей кузова были выполнены с помощью заклепок. Плоские пяты кузова опирались на продольные балки, имевшие подпятники. Эти балки укреплялись на двух поперечных балках рам трехосных тележек. Рамы тележек состояли из стальных брусковых боковин и литых поперечных креплений. Одна из тележек имела трехточечное статически определимое рессорное подвешивание, вторая - подвешивание в двух точках, а третьей точкой служило междутележечное сочленение.

Движущие колеса при новых бандажах толщиной 90 мм имели диаметр 1200 мм. Бандажи колесных пар электровозов серии С были поставлены на центрах без укрепляющих колец. Каждая колесная пара через прямозубую двустороннюю передачу (с упругими пластинами между венцами и центрами больших зубчатых колес) приводилась тяговым электродвигателем. Последние опирались с одной стороны на ось колесной пары через моторно-осевые подшипники скольжения, а с другой - через пружинные подвески на межрамные крепления. Такое подвешивание в те годы называлось "трамвайным", а уже позже получило наименование опорно-осевого. Передаточное число зубчатых редукторов составляло 89:20=4,45, модуль зубчатых колес равнялся 10. Буксы колесных пар были выполнены с подшипниками скольжения, рассчитанными на применение жидкой смазки. Моторно-осёвые подшипники имели камеры с постоянным уровнем смазки. В буферных брусьях тележек были установлены пружинно-фрикционные аппараты, с которыми соединялись крюки винтовых стяжек, а впоследствии хвостовики автосцепок. На тележках было установлено по два тормозных цилиндра диаметром 14", тормозные колодки располагались с одной стороны колес.

Электровозы серии С имели тормозное оборудование Вестингауза типа EL-14, рассчитанное на два поста управления, с набором приборов тормозного оборудования типа ЕТ-6, в дальнейшем примененного на паровозах серий Ша, Еа, Ем и Еу. Краны машиниста 6ЕТ имели 6 положений, краны локомотивного тормоза S6 - 5 положений. По прибытии электровозов в депо Хашури на них были дополнительно установлены краны машиниста № 183 системы Казанцева, с помощью которых было более удобно управлять тормозами грузовых поездов.

На электровозах серии Сс устанавливались по два воздухораспределителя АП-1 системы Казанцева и краны машиниста №183.

Схемы электрических цепей электровозов серии С были выполнены в соответствии с чертежами GEE PR-2743404, а электровозов серии Сс №01-10 и №11-21 - с чертежами завода "Динамо" соответственно ОА-141 и РТ-130.

Тяговые электродвигатели GE-707 и ДПЭ-340 электровозов серии С и ДПЭ-340 электровозов серии Сс были выполнены с корпусной изоляцией на номинальное напряжение 3000 В и номинальное напряжение на зажимах 1500 В. Электродвигатели имели по четыре главных и добавочных полюса, волновую обмотку якоря с транспозицией стержней, якорные подшипники скольжения с камерами постоянного уровня смазки и независимую вентиляцию с подводом воздуха со стороны коллекторов.

Основные параметры электродвигателей следующие:
Режим Мощность, квт Ток, а Скорость вращения якоря, Об/мин
Часовой 340 250 605
Длительный 300 220 630

Максимальная частота вращения якоря была 1380 об/мин, масса электродвигателя без шестерен составляла 4300 кг, расчетное количество охлаждающего воздуха равнялось 78 м3/мин.

Для получения различных экономических (без включения пусковых резисторов) скоростей тяговые электродвигатели соединялись либо все последовательно (3000:6=500 В на зажимах), либо последовательно-параллельно (3000:3=1000 В), либо параллельно (3000:2=1500 В), причем при каждом из этих соединений возможно было получить две ступени ослабления возбуждения - 67 и 50%. При рекуперативном торможении якори тяговых электродвигателей электровозов имели также три соединения. Изменение направления движения электровозов осуществлялось изменением тока в обмотках возбуждения электродвигателей. Ступенчатое повышение напряжения при разгоне достигалось на электровозе серии Сс за счет уменьшения сопротивления пусковых резисторов путем закорачивания их отдельных секций, а на электровозе серии С вдобавок еще и за счет параллельного их соединения. Последнее позволило уменьшить число секции резисторов и контакторов, их закорачивающих, с 15 до 11.

Электрическая связь с контактным проводом цепей тяговых электродвигателей, электродвигателей вспомогательных машин и отопления кабин машиниста осуществлялась токоприемниками пантографного типа, называвшимися первоначально просто пантографами. На крыше электровоза было установлено по два пантографа S-538A (электровозы серии С) или ДЖ-4 (электровозы серии Сс), рассчитанных каждый на ток 800 А; в нормальных условиях обычно работал только один пантограф.

Все переключения в цепях пусковых и балластных (стабилизирующих при рекуперативном торможении) резисторов осуществлялись индивидуальными электропневматическими контакторами МЕ-401А (электровозы серии С) или ПК-301 А (электровозы серии Сс), одинаковыми по конструкции и рассчитанными на ток продолжительного режима 350 А и часовой ток 525 А. Для включения и выключения резисторов ослабления возбуждения тяговых электродвигателей применялись несколько измененные по сравнению с контакторами МЕ-401А и ПК-301А контакторы МЕ-401В, МЕ-403А, МЕ-406А, МЕ-407А и ПК-301 Б, ПК-302, ПК-303, ПК-304.

Для переключения тяговых электродвигателей с одного соединения на другое служили трехпозиционные групповые переключатели с электропневматическим приводом, имевшие по 18 контакторных элементов (МЕ-354А2 на электровозах серии С и ПКГ-305 на электровозах серии Сс) одинаковой конструкции. В цепях вспомогательных машин были установлены электромагнитные контакторы DB-654A (электровозы серии С) и МК-300 (электровозы серии Сс), значительно отличавшиеся по конструкции. Реверсоры для изменения направления тока в обмотках возбуждения тяговых электродвигателей и тормозные переключатели для перехода с режима тяги на режим рекуперативного торможения были барабанного типа и не имели устройств дугогашения, так как производили переключения при обесточенных цепях.

Для пусковых и стабилизирующих резисторов использовались чугунные пластинчатые элементы, укрепленные на изолированных шпильках и собранные в виде ящиков. Последние подвешивались на изоляторах к каркасу кузова.

Защита цепей тяговых электродвигателей осуществлялась с помощью трех реле перегрузки, воздействовавших на быстродействующий выключатель, а цепей электродвигателей вспомогательных машин - с помощью плавких предохранителей. Установленные на электровозах быстродействующие выключатели (IR-15E6 на электровозах серии С и БВП-1А на электровозах серии Сс, одинаковые по конструкции) имели ту особенность, что чем скорей увеличивался ток короткого замыкания, тем при меньшем его значении происходил разрыв их контактов. Быстродействующие выключатели были рассчитаны на продолжительный ток 660 А и позволяли регулировать ток отключения в пределах 900 - 1500 A.

На электровозах серий С и Сс в каждой кабине был установлен контроллер машиниста соответственно С195А и КМЭ-2А. Эти контроллеры имели по четыре рукоятки (реверсивную, главную, тормозную и селективную) с одинаковым количеством и назначением их позиций. Контроллеры указанных типов значительно отличались между собой по конструкции.

Контроллеры КМЭ-2А были выполнены с использованием чертежей контроллеров бразильских электровозов, а на электровозах серии С применялись контроллеры, изготовленные по более поздним чертежам, переданным заводу "Динамо" уже в период изготовления электрического оборудования для электровозов серии Сс.

Реверсивная съемная рукоятка, запиравшая в положении 0 (ноль) главную и тормозную рукоятки, имела 3 положения: "вперед", 0, "назад". Главная рукоятка имела положения: 0, 1-16 (последовательное включение тяговых электродвигателей), 17-27 (последовательно-параллельное) и 28-36 (параллельное). Ходовыми позициями были 16-я, 27-я и 36-я, остальные - реостатными. Тормозная рукоятка имела позиции: 0, 1 - 15 (тормозные, обеспечивавшие разный ток возбуждения тяговых электродвигателей) и две позиции в другую от 0 сторону, дававшие две ступени ослабления возбуждения. Селективная (избирательная) рукоятка имела три положения: последовательное, последовательно-параллельное и параллельное соединение тяговых электродвигателей в режиме рекуперативного торможения.

Основными отличиями контроллеров С195А от контроллеров КМЭ-2А являлись применение у первых вместо пальчиковых контактов главного и реверсивного барабанов контакторных элементов, управлявшихся кулачковыми шайбами, и расположение тормозного барабана ниже уровня рукояток; у контроллеров же КМЭ-2А тормозной барабан был как бы перевернут и располагался "на втором этаже".

Для питания цепей управления, сигнализации и освещения, имевших номинальное напряжение 50 В, при неработавших генераторах тока управления на электровозах серии С использовалась первоначально свинцовая аккумуляторная батарея DMT-7, состоявшая из 22 элементов, а на электровозах серии Сс - также свинцовая батарея ЭТП-63 (ГО-39-111) завода "Ленинская искра" (Ленинград), имевшая 22 - 24 элемента емкостью 63 А•ч при пятичасовом разряде. В качестве регуляторов напряжения генераторов использовались аппараты со столбиками угольных дисков - регуляторы С-150ЕА (электровозы серии С) или системы Пинч (электровозы серии Сс).

На всех электровозах серий С и Сс были установлены следующие вспомогательные машины: по два мотор-компрессора производительностью 2200 л/мин воздуха при противодавлении 10 кгс/см2, по два мотор-вентилятора для охлаждения тяговых электродвигателей, мотор-генератор для питания обмоток главных полюсов тяговых электродвигателей при рекуперативном торможении и динамотор (одноякорный двухколлекторный делитель напряжения) с генератором тока управления на общем валу. От динамотора остальные электродвигатели вспомогательных машин получали питание постоянным током номинального напряжения 1500 В.

Основные данные электрических вспомогательных машин приведены в таблице:
Параметр Динамотор Генератор Мотор-компрессор Мотор-генератор Электродвигатель вентилятора
электродвигатель генератор
Тип на электровозе С CDM20A CY-78A CP-32 MG-114 CY-77
Тип на электровозе Сс ДД-60 ДУ-3 CP-32 ДМГ-1500/95 МАТ-77
Напряжение, В 3000/1500 50 1500/3000 1500 95 1500
Мощьность, кВт 60 3,0 13,5 65 57 15/14*
Ток, А 21/42 60 10,8 50 600 11,5/10,5*
Частота вращения, об/мин 1200 915 1100 1290/1265*
Вес, кгс 2300 255   3900  
* В числителе для СY-77, в знаменателе для MAT-77.

Сцепная масса электровозов составляла с балластом 132 т; масса без балласта согласно проекту должна была быть 120 т, а фактически у электровозов серии С равнялась 121 - 124 т, а у электровозов серии Сс - 125-126 т.

Номинальная сила тяги и скорость при напряжении на зажимах тяговых электродвигателей 1500 В и возбуждении 100% при часовом режиме составляли соответственно 24000 кгс и 30,5 км/ч, при продолжительном - 20500 кгс и 32,0 км/ч. Максимальная скорость первоначально в соответствии с техническими условиями была установлена 65 км/ч; в 1937 г. она была поднята до 80 км/ч, но затем снижена до 70 км/ч.

Во второй половине 1932 г. Научно-исследовательский институт электрификации железных дорог НКПС провел на перевальном участке Закавказской железной дороги испытания электровоза серии С. Заложенный в технические условия расчетный коэффициент сцепления 0,18 (24000 кгс:132 000 кгс) электровоз реализовать устойчиво не смог. 29 марта 1935 г. сцепленные и управляемые из одной кабины электровозы Сс11-16 и Сс11-18 провели по участку Кизел-Чусовская поезд массой 2165 т. Эта поездка показала, что увеличение количества параллельных цепей попарно последовательно включенных тяговых электродвигателей благоприятно сказывается на повышении силы тяги, ограниченной сцеплением. Полные тяговые испытания электровоза Сс11-18 в 1936 г. провел Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта иа своем экспериментальном кольце, а также на Закавказской и им. Л.М. Кагановича (бывш. Пермской) железных дорогах.

Через некоторое время после поступления в депо Хашури электровозов серий С и Сс в него начали прибывать электровозы, изготовленные фирмой Итальяно Техномазио Броун Бовери и получившие обозначение серии Си, что означало сурамский, итальянский. Иногда серию этих электровозов называли и указывали в литературе как Си10.

Согласно техническим условиям заказа, электровозы серии Си должны были иметь возможность работать по системе многих единиц с электровозами серии С. Это условие в значительной степени определило тяговые характеристики, схему электрических цепей (чертеж Т.187-441) и тормозной системы электровозов. На них было применено тормозное оборудование типа EL-14; межэлектровозные соединения, характеристики тяговых электродвигателей, количество позиций главных и тормозных рукояток контроллеров машиниста были такими же, как у электровозов серии С. Однако при разработке той части оборудования, на конструкцию которой не оказывало влияние упомянутое условие, фирма Броун Бовери применила много своеобразных решений. Так, все вспомогательные машины были выполнены для работы от напряжения контактной сети 3000 В, вследствие чего на итальянских электровозах отсутствовали динамоторы, установленные на электровозах серий С и Сс, генераторы тока управления приводились в движение от электродвигателей вентиляторов. На электровозах серии Си были более мощные, чем на электровозах серии С, тяговые электродвигатели GDTM-655, близкие по конструкции к электродвигателям электровозов серии 636 Итальянских железных дорог. Тяговые электродвигатели GDTM-655 имели по четыре главных и добавочных полюса, петлевую обмотку якоря с уравнительными соединениями, роликовые якорные подшипники. Для получения тяговых характеристик, одинаковых с электровозами серии С, параллельно обмоткам возбуждения двигателей были постоянно подключены резисторы, в результате чего полное возбуждение составляло 93,5 %.

При возбуждении 93,5 % и напряжении на зажимах 1500 В тяговые электродвигатели имели следующие параметры:
Режим Мощность, квт Ток, а Скорость вращения якоря, Об/мин
Часовой 380 275 580
Длительный 325 232 610

Максимальная частота вращения якоря равнялась 1400 об/мин, масса электродвигателя 6130 кг, расчетное количество охлаждающего воздуха составляло 100м3/мин; воздух подавался со стороны, противоположной коллектору (у тяговых электродвигателей 6Е-707 и ДПЭ-340 - со стороны коллектора).

Ходовая часть электровоза серии Си также обладала рядом особенностей. Обе тележки электровоза имели одинаковую конструкцию; все оси каждой тележки были сбалансированы между собой, под балансиры помещались спиральные рессоры. Опоры кузова выполнялись сферическими, причем имелось пружинное возвращающее устройство опор. Междутележечное сочленение позволяло одной тележке перемещаться относительно другой в направлении, перпендикулярном оси пути. Венцы большой шестерни были разъемными, а шестерни напрессовывались на удлиненную ступицу колеса. Передаточное число зубчатого редуктора, как и у электровозов серии С, составляло 89:20=4,45, но модуль зубчатых колес равнялся не 10, а 10,275. Диаметр колес при новых бандажах был 1200 мм, т. е. такой же, как на электровозах серии С. Тормоза электровоза были с двусторонним нажатием колодок на колеса; тормозные цилиндры (по два на тележку) имели диаметр 14".

На каждом электровозе серии Си устанавливались следующие вспомогательные машины: два мотор-компрессора GZB-6, два мотор-вентилятора, на каждом из которых был поставлен генератор тока управления, и рекуперативный агрегат, состоявший из электродвигателя, генератора (возбуждения) и мотор-стабилизатора. Все электрические машины имели детали, отличные от деталей машин электровозов серий С и Сс. Компрессоры электровоза были двухцилиндровыми, двухступенчатыми и приводились электродвигателями через редукторы с коническими зубчатыми колесами (передаточное число 5,46). Производительность компрессора равнялась 1800 л/мин при противодавлении 8 кгс/см2. Включение мотор-стабилизатора при рекуперативном торможении последовательно со стабилизирующим резистором уменьшало потери энергии в этом режиме.

Основные параметры электрических вспомогательных машин приведены в таблице:
Параметр Электродвигатель вентилятора Генератор тока управления Электродвигатель компрессора Рекуперативный агрегат
Электродвигатель Генератор Мотор-стабилизатор
Тип GS-300/4 G-260/4 GFM-300/4 GS-450/4 G-390/6 GH-80/8
Напряжение, В 3000 50 3000 3000 130 19
Мощьность, кВт 16,5 3,5 19 51 78 23
Ток, А 7 70 8 19 600 1200
Частота вращения, об/мин 1500 1500 1450 1500 1500 1500

В отличие от контроллеров машиниста электровозов серии С, контроллеры электровозов серии Си были выполнены не с контакторными элементами, а с контактными сегментами на барабанах и контактными пальцами, как контроллеры КМЭ-2А электровозов серии Сс. Селективная и реверсивная рукоятки контроллера электровоза серии Си были совмещены в одну, имевшую семь позиций (по три вперед и назад и нулевую).

На электровозах была установлена свинцовая аккумуляторная батарея, состоявшая из 26 элементов, имевших емкость при пятичасовом разряде 200 А•ч. Регуляторы напряжения представляли собой резисторы, секции которых подсоединялись к контактным пластинам, образующим цилиндрическую поверхность. По этой поверхности как бы катался контактный сектор, поворачиваемый электромагнитом. Угол поворота сектора, а следовательно, и сопротивление резисторов, включенных последовательно с обмоткой возбуждения генератора тока управления, зависели от напряжения на зажимах якоря генератора.

На электровозах серии Си были установлены аппараты безопасности, которые требовали от машиниста нажатия одной из трех педалей или кнопки; после прохода электровозом более 100 м с ненажатой педалью или кнопкой происходило отключение тяговых электродвигателей и включение в действие тормозов. Так как электровозы серии Си обслуживались двумя лицами, то аппараты безопасности обычно выключались.

Электровоз серии Си при напряжении в контактной сети 3000 В, параллельном соединении тяговых электродвигателей и возбуждении 93,5% развивал при часовом режиме силу тяги 28000 кгс и скорость 29,5 км/ч, при продолжительном - соответственно 22500 кгс и 30,5 км/ч. Конструкционная скорость электровоза была 65 км/ч.

Первые три электровоза серии Сии10-09 - Си10-11) поступили на Сурамский перевал в октябре 1933 г.; они имели сцепную массу 135 т. Так как эти электровозы, как и электровозы серии С, не вывозили на подъеме состав заданной весовой нормы в 1000 т, то у остальных четырех электровозов (Си10-12 - Си10-15), поступивших на Сурамский перевал в апреле 1934 г., за счет добавления балласта сцепная масса была увеличена до 142 т. В дальнейшем часть балласта на этих локомотивах сняли, снизив сцепную массу до 132-135 т.

Требование обеспечить возможность работы электровозов серии Си по системе многих единиц с электровозами серии С фирма Броун Бовери выполнила успешно. При испытаниях в ноябре 1933 г. потребовалось не более 5 минут на сцепку электровоза серии С с электровозом Си10-10 без предварительной проверки схем. Управление велось из кабины машиниста электровоза Си10-10: на обоих локомотивах были подняты пантографы, включены быстродействующие выключатели, пущены вспомогательные машины, два очень отличавшихся по конструкции электровоза, управлявшихся из одной кабины, были прицеплены к грузовому составу и повели его по Сурамскому перевалу.

Первоначально на Сурамском перевальном участке была организована смешанная тяга, и в качестве толкачей при тяге электровозами ставились паровозы серии Э. Это сильно снижало эффективность электрической тяги, так как толкачи зачастую не только не брали на себя часть нагрузки, но вообще отставали от состава.

В 1933 - 1934 гг. по мере поступления новых электровозов перевальный участок был полностью переведен на электрическую тягу. Работу 42 паровозов серий Э и Эу при этом стали выполнять 17 электровозов серий С, Сс и Си, т. е. один электровоз заменил 2,5 паровоза.

Самый трудный 29%о-ный подъем пассажирский поезд с электровозом проходил со скоростью 30 - 35 км/ч, тогда как тот же состав два паровоза серии Э или Эу могли вести лишь со скоростью 12 - 15 км/ч. При трогании поезда с места электровоз значительно скорее набирал скорость, чем паровоз. Один электровоз при смешанном пневматическом и электрическом торможении мог по спуску вести поезд массой 2200 т, что выполняли до этого три паровоза серий Э или У. Переход с паровой тяги на электрическую на перевальном участке Закавказской железной дороги, помимо сокращения паровозного парка на 42 единицы, дал возможность экономить около 70000 т жидкого топлива в год. Время хода по участку Хашури - Зестафони при электрической тяге для грузовых поездов снизилось в среднем на 30%.

Первые электровозы серии Сс прошли по участку Кизел - Чусовская Пермской железной дороги 24 августа 1933 г., а в 1934 г. все поездные паровозы серии Эу на этом участке были заменены электровозами серии Сс. Паровозы же остались только в качестве маневровых на крупных станциях.

С 1937 г. после электрификации участка Чусовская - Гороблагодатская электровозы серии Сс начали обслуживать поезда и на этом направлении. Из-за изменения монтажных схем на электровозах серии Сс с №11 электровозы с номерами 01 - 10 не могли работать по системе многих единиц с электровозами, имевшими номера 11 - 21; электровозы серии Сс не могли также работать по системе многих единиц с электровозами серий С и Си.

Эксплуатация электровозов серий С и Си, приписанных к одному депо Хашури, показала, что более сложная экипажная часть электровозов серии Си значительно уступала простой и более доступной для ухода экипажной части электровозов серии С.

В 30-е годы считалось рациональным применение рекуперативного торможения только на участках с большими уклонами и тяговыми подстанциями, оборудованными мотор-генераторами. Так как генераторы имели противокомпаундные витки на главных полюсах, то уменьшение потребляемого электровозами тока и тем более возвращение электроэнергии в энергосистему приводили к снижению напряжения на шинах тяговой подстанции, что исключало повышение напряжения на токоприемнике рекуперирующего электровоза выше 3600 В.

С 1952 г. при капитальных ремонтах на электровозах серии Сс, а также С10-01, С10-02, Си10-09 и Си10-14 проводили модернизацию: устанавливали вспомогательные машины и электрическое оборудование, как на электровозах серии ВЛ22м без рекуперативного торможения, a электрические схемы силовых цепей тяговых электродвигателей и цепей управления выполняли одинаковыми со схемами электровоза ВЛ19-28, переоборудованного под руководством инженера 3.М. Дубровского. Тяговые электродвигатели при ремонте заменяли электродвигателями ДПЭ-400А или оставляли старые. Модернизированным электровозам присваивали обозначения серии Смс, Cм и Сим.

Электровозы серий С и См были исключены из парка в 1973 г., серии Смс - в 1968 - 1974 гг., серии Си - в 1960-1965 гг. и серии Сим - в 1967 и 1979 гг.

Из книги Ракова
"Локомотивы отечественных железных дорог. 1845-1955", Москва "Транспорт" 1995 г.

Если к Вас есть еще какие-либо интересные сведения о этих локомотивах или их снимки, то присылайте их мне (Ивану Андрееву), а я постараюсь их поместить на страничку с указанием Вашего адреса.

вернуться назад...