Электровоз BR 185 — четырёхосный многосистемный электровоз немецких железных дорог, который наряду с локомотивами серий BR 101, BR 145, BR 146, BR 152 и BR 189 является составной частью новой программы Deutsche Bahn (DB) по выпуску и эксплуатации электровозов трёхфазного тока с асинхронными двигателями.
По роду деятельности локомотивы серии 185 позиционируются как универсальные, то есть могут использоваться для вождения как пассажирских, так и грузовых поездов. Но особая роль отводится применению электровозов в дальних межгосударственных грузовых перевозках.
История создания и особенности электровоза 11 июля 2000 г., ровно 3 года и один день спустя после презентации электровоза BR 145 в Хеннингсдорфе, где располагается офис ADtranz, теперь уже в Касселе на месте прежнего завода Хеншель совместно фирмой ADtranz и DB Cargo был представлен общественности локомотив серии 185—003 в качестве перспективного массового мощного электровоза для грузовых перевозок. После проведения испытаний на трёх опытных экземплярах (электровозы BR 185—001 до 003), начиная с 2001 года серия 185 вошла в серийное производство. Было заказано порядка 400 электровозов. (Для справки: первоначально примерно в таком же количестве было заказано производство электровозов BR 145, который рассчитан на работу при одном напряжении в контактной сети (15 кВ/16,67 Гц), но впоследствии выбор пал на двухсистемные BR 185, чтобы можно было осуществлять грузовые перевозки не только по Германии, Австрии, Швейцарии и Швеции, где напряжение в контактной сети составляет 15 кВ/16, 67 Гц, но и по дорогам Франции, Люксембурга, Дании, Венгрии и Чехии, где напряжение в контактной сети — 25 кВ/50 Гц).
Электровозы серии 185 до некоторой степени являются первыми серийными электровозами, полностью оснащёнными компанией ADtranz новой системой обеспечения безопасности движения поездов по европейским нормам (ETCS/ERT-MS). До этого такое оборудование впервые было установлено заводом в Касселе в конце 2000 года на электровозах BR 101. Поначалу BR 185 был допущен к эксплуатации только по дорогам Германии, но потом шаг за шагом ему было разрешено работать в других странах. В 2002—2003 годах ещё не было запланировано пересечение локомотивами серии 185 государственной границы Германии. Затем Дания и Швеция дали «добро» на работу BR 185 на своих железных дорогах. Система ETCS позволяет эксплуатировать локомотивы при различных видах сигнализации, применяемых в конкретных странах. При этом на дисплее на пульте машиниста выводится информация о текущей сигнализации.
Непременным условием управления локомотивом является исполнение двойной процедуры: первая по отношению к режимам тяги-торможения, вторая — по обеспечению соответствия ETCS-стандартам безопасности движения. Поэтому на электровозе BR 185 также установлены две системы: одна - традиционная немецкая, обязательная к применению, и вторая — новая, которая ещё должна быть одобрена.
Есть некоторые сомнения по поводу новой системы безопасности движения, которая должна быть хорошо протестирована перед внедрением. Потому соседние страны не спешат допускать на свои магистрали «иностранных гостей». Одним не подходит конструкция силового электрооборудования, другие сетуют на механические проблемы (как, например, с электровозами BR 152).
Отличительными особенностями электровоза являются наличие на крыше четырёх токоприёмников полупантографного типа вместо двух, как в сериях 145 и 146, четырёх макрофонов (аналогов наших тифонов — сигналов большой громкости), тоже вместо двух. Для возможности прохождения электровоза по французским железным дорогам, имеющим более низкий уровень подвески контактного провода, токоприёмники для снятия напряжения 25 кВ установлены ниже относительно нормального уровня на 105 мм. Кроме того, претерпела изменение крыша и элементы воздухозабора вследствие установки дополнительных устройств для работы на напряжении 25 кВ и переноса некоторых агрегатов на крышу из-за изменения планировки машинного отделения (например, трансформатор на 25 кВ надо же было куда-то деть).
Кроме того, масса электровоза возросла по сравнению со своими собратьями (сериями 145 и 146) на 4 тонны. В процессе выпуска возможны и другие изменения в конструкции.
По сравнению с односистемными BR 145 185-е обладают большим потенциалом и могут получить распространение не только в сети железных дорог Германии, как в Deutsche Bahn, но и применяться в других странах, например, Дании и Швеции, где своих локомотивостроительных заводов больше нет. Проявляет интерес к 185-й серии Швейцария.
Конкурентом серии 185 служит серия 182 (BR 182), которая тоже является двухсистемной и применяется в основном в центральноевропейском регионе — Австрии и Германии.
В процессе серийного выпуска для снижения себестоимости изготовления начали применять для скоростных электровозов серии 185 тележки от серии 146, рассчитанные на скорость 200 км/ч, а также несколько облегчённые электродвигатели мощностью не более 5,5 МВт. Многие компоненты были позаимствованы из конструкции опытного электровоза BR 128-001 (построенного в 1994 году и проектировавшегося фирмой ADtranz в качестве прототипа универсального электровоза с асинхронными трёхфазными двигателями) мощностью 6,5 Мвт. Кроме того, были взяты результаты испытаний от экспериментального образца аналогичного электровоза, но уже фирмы Siemens, локомотива BR 127-001.
Стоимость локомотива - примерно 2,5 млн евро (для оптовых покупателей).
Все локомотивы DB принадлежат DB-Railion (бывш. DB-Cargo), приписаны к депо Mannheim и заняты в грузовых перевозках.
В 2015 году на базе серии TRAXX был спроектирован и построен грузовой электровоз 2ЭВ120, предназначенный для эксплуатации на железных дорогах с шириной колеи 1520 мм на участках, электрифицированных на переменном токе ~25 кВ и постоянном токе 3 кВ.
Технические характеристики Год начала выпуска — 2000 Завод-изготовитель — ADtranz Ширина колеи — 1435 мм Количество выпущенных единиц — 400 Тип — двухсистемный переменного тока Напряжение контактной сети — 1,5 кВ, 3 кВ, 15 кВ/16,67 Гц, 25 кВ/25 Гц Осевая формула — Конструкционная скорость — 140 км/ч Номинальная мощность электровоза — 5600 кВт (7200 л. с.) Сила тяги при трогании с места — 300 кН Продолжительная сила тяги — 265 кН Мощность динамического тормоза — 150 кН Тип динамического тормоза — рекуперативный Дополнительный тормоз — электропневматический с электронным управлением Масса электровоза — 84 т Нагрузка на ось — 21 т Длина по буферам — 18 900 мм Ширина кузова — 2978 мм Расстояние по осям тележек — 13 000 мм База тележки — 2600 мм Диаметр колеса — 1210 мм Тип тягового привода — опорно-рамный интегрированный Тип тормозной системы — пневматическая KE GPR EmZ (D) (ep) Тип тормозных колодок — дисковые двухстороннего нажатия Тормозная сила: E+E/R — 145 / 123 т; P+E — 105 т; P/G — 90 / 83 т Минимальный радиус проходимых кривых — 100 м
Электровоз оснащён электронными системами защиты и сигнализации производств компаний Siemens или Bombardier, которые соответствуют стандартам железных дорог Европейского союза, а также автоматической системой управления тормозами и тягой.
Возможна работа электровоза: по системе многих единиц (до 4 электровозов) двойной тягой с применением вагонов управления.
Конструкция электровоза
Механическая часть Механическая часть электровоза состоит из кузова с расположенным в нём оборудованием, двух кабин управления по концам кузова, несущей рамы кузова, на которой смонтированы все узлы и агрегаты электровоза, двух тележек с установленными на них тяговыми электродвигателями и тяговым приводом, крыши и крышевого оборудования.
Рама электровоза Рама электровоза коробчатого сечения, состоит из двух боковых и одной средней продольных балок, двух поперечных подтрансформаторных балок, двух несущих поперечных балок, на которых кузов опирается на тележки через вторичную ступень рессорного подвешивания, а также двух буферных брусьев.
Тележка электровоза Рама тележки сварной конструкции из двух продольных, одной средней поперечной и двух поперечных концевых балок, через одну из которых посредством продольной штанги передаётся тягово-тормозное усилие на кузов электровоза.
Колёсные пары, буксовые узлы и рессорное подвешивание Колёсные пары цельнолитые, на концах имеются выступы для буксовых узлов. Рессорное подвешивание пружинное, дополнительно установлены гидравлические гасители колебаний. На колёсных парах установлены двухсторонние тормозные диски.
Тяговые двигатели и привод Тяговые электродвигатели — асинхронные трёхфазные. Тяговый привод — с опорно-рамной подвеской тяговых электродвигателей и односторонним расположением редуктора. Передаточное отношение — 5,23 (22:115). К раме тележки двигатели подвешены через качающуюся маятниковую опору.
Кузов электровоза Кузов электровоза вагонного типа, по концам которого находятся кабины управления. Вдоль кузова проходит коридор, по обеим сторонам которого установлены агрегаты и силовое оборудование электровоза.
Монтаж агрегатов и узлов в кузове производится через съёмную крышу, состоящую из трёх частей.
Пневматическая система
Компрессор и главная магистраль Снабжение электровоза сжатым воздухом для работы агрегатов электровоза, тормозных устройств производится одним компрессором фирмы Knorr Bremse AG типа SL-20-5-61. Производительность компрессора - 144 м3/час. Для подъёма токоприёмника при отсутствии давления в главной воздушной (питательной) магистрали на электровозе установлен вспомогательный компрессор, вращение вала которого осуществляется электромотором, в свою очередь получающим питание от аккумуляторной батареи напряжением 110 В.
Сжатый воздух от компрессора поступает в главные резервуары - два по 300 л и один - 180 л. Общий объём резервуаров составляет 780 л. Для удаления влаги из главных резервуаров служат выпускные клапаны, работу по удалению влаги производит ремонтно-обслуживающий персонал в депо. Сухой воздух нужен для нормальной работы пневматического оборудования и препятствия коррозии и загрязнения металлических деталей.
Работой компрессора управляет задатчик давления. Он отрегулирован на включение компрессоров при падении давления в главной магистрали до 8,5 атм. (бар) и выключение при достижении давления в магистрали 10 бар.
Избыточное давление вызывает срабатывание одного из двух защитных вентилей, настроенных на давление в 10,5 и 12 бар соответственно.
Прочие воздушные резервуары и их объёмы: макрофон — 25 л; запасный тормозной резервуар — 57 л; дополнительный резервуар для подъёма токоприёмников, включения главного воздушного выключателя — 25 л; тормозной резервуар — по одному на каждую тележку, ёмкостью 75 л каждый.
Тормозная система На электровозе установлена микропроцессорная система управления тормозами фирмы Knorr.
Обозначение тормозной системы: KE GPR EmZ (D) (ep), где KE — тормозная система производства фирмы Knorr GPR — возможные установки тормоза — G, P и R (аналогии режимов груженный-порожний-средний) E — электродинамический тормоз mZ — вспомогательный тормоз (к электрическому) (D) — дисковый (ep) — электропневматический
Она состоит из следующих составляющих: многоступенчатого непрямодействующего самосрабатывающего пневматического тормоза; электронного управления давлением в воздушной магистрали (el); пневматического управления давлением в воздушной магистрали (pn); электродинамического тормоза (Е); электропневматического тормоза прямодействующего; стояночного тормоза.
Рукоятка тормоза соединена с потенциометром, подающим сигнал на считывающее устройство положения тормозной рукоятки, который в свою очередь посылает данные в устройство управления тормозами. Устройство управления обрабатывает полученный сигнал и включает электропневматические вентили на тормозной магистрали, осуществляющие выпуск или нагнетание воздуха из(в) магистрали(ль) и срабатывание торможения (отпуск тормозов) поезда.