Вантажні локомотиви

Електровоз (ВЛ60)

ВЛ60 (Володимир Ленін, тип 60, до січня 1963 року — Н6О, — Новочеркаський 6-вісний Однофазний; прізвиська — Шестидесятка, Малюк) — перший в СРСР магістральний електровоз змінного струму, запущений у широкомасштабне виробництво.

Вперше в Радянському Союзі питання про електрифікацію залізниць на змінному струмі постало ще в 1920-х, тоді тільки починали електрифікацію через Сурамський перевал. Найпростіші розрахунки показали, що в майбутньому електрична тяга на постійному струмі з номінальною напругою 3000 В не дозволить раціонально вирішити питання збільшення провізної спроможності ліній, шляхом підвищення ваги поїздів і швидкості їх руху. Ці розрахунки показували, що при водінні поїзда масою 10 000 т на підйомі 10 ‰ при швидкості 50 км/год тяговий струм електровозів складатиме більше 6000 А. Це потребувало б збільшення перерізу контактного дроту, а також частішого розташування тягових підстанцій. Загалом вчені порівняли близько двохсот варіантів поєднань виду струму і величини напруги, після чого було прийнято рішення, що оптимальним варіантом електрифікації на змінному струмі є частота (50 Гц) і напруга 20 000 В. Перша система у світі на той час взагалі ніде не була випробувана (детальніше див. Електрорухомий склад на напрузі 6000 В), а друга була вивчена на мізерному рівні, тому на першій Всесоюзній конференції з електрифікації залізниць було прийнято рішення про спорудження дослідної ділянки, електрифікованої змінним струмом (50 Гц) напругою 20 кВ, а також побудувати електровоз для випробувань.

В жовтні 1938 року на заводі «Динамо», за підтримки Коломенського заводу закінчили будівництво першого в Радянському Союзі електровоза змінного струму, який отримав позначення ОР22 (однофазний, з ртутним випрямлячем, навантаження на вісь — 22 тс). Для спрощення виробництва, механічна частина і тягові двигуни цього електровоза були запозичені від електровозів «Володимир Ленін» і «Сергій Кіров». Після проведення заводських випробувань, електровоз ОР22 відправили на експериментальне кільце ВНДІЗТа, де 19 грудня 1939 року він здійснив свою першу самостійну поїздку під напругою. Подальші випробування даного електровоза показали, що схема електрифікації на змінному струмі високої напруги (20кВ) і промислової частоти (50Гц) є оптимальним варіантом. Завдяки цьому відпадає необхідність в застосуванні неекономічного реостатного запуску, зростає швидкість економічних швидкостей, а усунення гальванічного зв’язку між контактною мережею і тяговими електродвигунами дозволяє краще захищати останні від різноманітних перенапруг, а також знизити товщину ізоляції, що в свою чергу призводить до збільшення їхньої питомої потужності. Крім того, принципова схема електровоза (трансформатор—випрямляч—ТЕД) виявилася настільки вдалою, що за її аналогією почали випускати більшість радянських електровозів змінного струму. Сам ОР22 на початку радянсько-німецької війни розібрали.

До електровозів змінного струму в СРСР повернулись на початку 1950-х, якраз в той час передбачалась масова електрифікація залізниць. В 1952 році на Новочеркаському електровозобудівному заводі розпочали проектування нового електровоза змінного струму з ламповими випрямлячами. За рік завод побудував 2 перших електровози, які отримали позначення НО (новочеркаський однофазний). Надалі до 1957 року включно завод побудував ще 10 електровозів даної серії. Як у випадку з ОР22, механічна частина і тягові електродвигуни для цього електровоза запозичили з електровозів постійного струму (цього разу від ВЛ22м). Однак на відміну від ОР22, на НО не було сіткового регулювання, на ньому застосовували ступінчате регулювання (33 позиції). Це спрощувало конструкцію але водночас знижувало тягово -пускові характеристики. Електровози надійшли в експлуатацію на лінію ОжерельеПавелец (Московська залізниця), яка в 1955—1956 рр. була електрифікована змінним струмом напругою 20 кВ. Експлуатувалися електровози НО (в 1963 році їх позначення змінили на ВЛ61) доволі успішною і підтвердили повну придатність лампових випрямлячів на електровозах. В результаті було прийнято рішення про електрифікацію змінним струмом відразу цілої магістралі; Транссибірської магістралі, а саме: МаріїнськЗима, протяжністю 1222 км. Однак вже до того часу радянські заводи розпочали виробництво потужніших локомотивів: електровозів ВЛ8 в тепловозів ТЕ3. Крім цього, прийняття рішення в 1956 році про масовий перехід на електровозну і тепловозну тягу передбачало збільшення ваги поїздів. Таким чином, електровози НО з їхньою годинною потужністю 2400 кВт вже не могли збезпечити провізну здатність на залізницях, це призвело до початку проектування потужнішого електровоза змінного струму.