2ЭС10

2ЭС10 «Гранит» — российский грузовой двухсекционный восьмиосный электровоз постоянного тока напряжения 3 кВ с асинхронным тяговым приводом. Электровоз был создан российской компанией «Группа Синара» при участии немецкого концерна Siemens (СП «Уральские локомотивы») и выпускается Уральским заводом железнодорожного машиностроения с 2010 года. На базе 2ЭС10 можно формировать трёхсекционный электровоз (2ЭС10 с бустерной секцией 2ЭС10С, условно именуемый как 3ЭС10).

Электровоз 2ЭС10 в трёхсекционной компоновке с бустерной секцией по состоянию на 2022 год фактически является самым мощным в России, хотя практически статус самого мощного российского электровоза имеет четырёхсекционный электровоз переменного тока 4ЭС5К, но при этом утверждение относительно мощности верно лишь в том случае, если не считать трёхсекционную сплотку 2ЭС10 с дополнительной секцией 2ЭС10С (то есть 3ЭС10) единым изделием (суммарная длительная мощность ), поскольку 4ЭС5К немного уступает по мощности 3ЭС10 (суммарная длительная мощность ).

По состоянию на май 2023 года построено 179 электровозов «Гранит» — 117 в двухсекционном и 62 в трёхсекционном исполнении. Электровозы работают в приуральских регионах России на участках с наиболее сложным профилем на Свердловской и Западно-Сибирской железных дорогах.

Создание и выпуск

Проектирование В 2008 году Уральский завод железнодорожного машиностроения в Верхней Пышме Свердловской области, входящий в состав ЗАО Группа Синара, начал серийный выпуск электровозов 2ЭС6 с коллекторным тяговым приводом для замены устаревших электровозов серий ВЛ10 и ВЛ11 в приуральских регионах России с одновременным увеличением массы грузовых составов. Однако мощности электровозов 2ЭС6 было недостаточно для вождения тяжеловесных грузовых составов через горные перевалы и для этого требовалось их объединение в систему, в то время как РЖД для увеличения пропускной способности Транссибирской магистрали приняло решение о повышении веса грузовых составов на ней. Перспективным решением вопроса увеличения мощности электровозов было применение на электровозах асинхронного тягового привода электродвигателей, которые получили широкое распространение во многих европейских странах, но ещё не имели распространения в России. Асинхронные тяговые электродвигатели являются более простыми в обслуживании и при сходных размерах позволяют реализовать большую мощность, чем коллекторные, что позволяет водить составы увеличенного веса без необходимости увеличения числа секций локомотива. Ввиду этого наряду с массовым выпуском более дешёвых электровозов 2ЭС6 было принято решение о создании сходных по конструкции механической части более мощных электровозов с асинхронными электродвигателями, получивших обозначение серии 2ЭС10.

Разработка новой серии электровозов велась параллельно с доработкой конструкции электровозов 2ЭС6. Группа Синара заключила партнёрское соглашение с немецким концерном Siemens AG на проектирование и поставку части электрооборудования для нового локомотива, включая инверторы и электродвигатели, поскольку производство тяговых инверторов, необходимых для преобразования постоянного тока в переменный ток регулируемого напряжения и частоты для асинхронных двигателей, в России до сих пор не было освоено на должном уровне. В 2009 году совместно со специалистами Siemens проводились стендовые испытания модифицированной тележки от электровоза 2ЭС6 с немецкими асинхронными тяговыми электродвигателями, а также эксплуатационные испытания электровоза 2ЭС6 с целью получения данных о поведении тележки и применимости для неё более мощных асинхронных двигателей.

Технический проект электровоза был создан в очень короткий срок — всего за шесть месяцев. Летом 2010 года все основные проектные работы были завершены и завод приступил к изготовлению деталей и сборке первого электровоза. К этому времени в проект локомотива было вложено более 6 миллиардов рублей. Ещё до начала сборки первого локомотива в мае года ОАО «РЖД» подписало контракт на закупку таких электровозов в количестве 221 машины общей стоимостью в 42 миллиарда рублей.

Производство и модификации Электровозы 2ЭС10 «Гранит» выпускаются ООО «Уральские локомотивы», совместным предприятием немецкого концерна Siemens и ЗАО Группа Синара на базе Уральского завода железнодорожного машиностроения с 2010 года. На момент создания электровоз являлся самым мощным выпускаемым в России локомотивом постоянного тока для колеи 1520 мм. На основе базовой модели 2ЭС10 для вождения тяжеловесных поездов был создан трёхсекционный электровоз с бустерной секцией 2ЭС10С, условно именуемый 3ЭС10, а также модифицированный вариант для украинских железных дорог — электровоз 2ЕС10 «Святогор», так и не введённый в эксплуатацию и позднее переукомплектованный к базовому варианту.

В созданную «Уральскими локомотивами» базовую платформу электровоза «Гранит» интегрированы современные разработки компании «Сименс» в области электропривода: блок вспомогательных трансформаторов, дроссель входного фильтра, блок охлаждения, тяговый преобразователь, тяговый двигатель и интегрированный редуктор. Комплектующие и модули для электровоза поставляют более ста российских предприятий. Они обеспечивают завод электронными системами, тормозным, вспомогательным и пневматическим оборудованием, оборудованием для кабины, заготовками для колёсной пары и т. д.

По состоянию на май 2022 года выпущено не менее 181 базовых двухсекционных электровозов 2ЭС10 и 60 бустерных секций, на базе которых были составлены трёхсекционные электровозы, условно именуемые 3ЭС10. При этом часть электровозов 2ЭС10 изначально была выпущена как 2ЕС10 для Украины. Данные по выпуску электровозов 2ЭС10 и 2ЕС10, а также бустерных секций 2ЭС10С приведены в таблице: Год выпуска Количество электровозов Количество секций Номера 2ЭС10 2ЕС10 2ЭС10(головные) 2ЭС10С(бустерные) 2ЕС10(головные) 2ЭС10 2ЭС10С 2ЕС10 1 — 2 — — 001 — — 10 20 002 — 011 31 62 012 — 041, 222 42 84 042 — 081, 37 74 3 082 — 111, 114 — 120 001—003 4 — 8 4 — 121 — 124 004 — 007 — 15 30 15 125 — 139 008 — 022 11 22 10 140 — 149, 223 023 — 032 10 20 10 150 — 159 033 — 042 7 14 7 160 — 166 043 — 049 3 6 3 167 — 169 050 — 052 8 16 8 170 — 177 053 — 060 1 2 — 225 — 1 2 — 224 — 181 362 60 001 — 177, 222 — 225 001 — 060

2ЭС10 Электровоз 2ЭС10 является базовой моделью семейства электровозов «Гранит» и состоит из двух одинаковых четырёхосных головных секций, массой 100 тонн и длиной 17 метров каждая.

Первый электровоз 2ЭС10-001, сборка которого началась летом, был изготовлен в ноябре 2010 года и продемонстрирован на заводе премьер-министру России Владимиру Путину. Весной 2011 года был собран второй электровоз.

В августе 2012 года квалификационная комиссия, состоящая из представителей ОАО «РЖД», завода-изготовителя, отраслевых институтов, поставщиков основного оборудования и компании Siemens, рекомендовала «Уральским локомотивам» приступить к серийному производству электровозов, после чего была начата постройка установочной серии в 31 локомотив.

В целом РЖД изначально до конца 2017 года планировало закупить 221-у машину этой серии, однако в 2015 году в связи с валютным кризисом и падением курса рубля, а также переходом на выпуск трёхсекционных электровозов вместо двухсекционных, что увеличивало стоимость каждого из них, темпы производства «Гранитов» заметно снизились.

Начиная с конца 2014 года завод перешёл на выпуск трёхсекционных локомотивов, а выпуск двухсекционных 2ЭС10 был приостановлен, хотя трёхсекционные электровозы сохранили обозначение и хронологию нумерации серии 2ЭС10. Лишь в 2022 году для ОАО «Апатит» было построено ещё два двухсекционных локомотива. По состоянию на середину 2022 года выпущен 121 двухсекционный электровоз 2ЭС10 — 117 для РЖД и 4 для ОАО «Апатит».

3ЭС10 (2ЭС10С)

Дальнейшим развитием электровозов 2ЭС10 стало создание промежуточной бустерной секции 2ЭС10С без кабин управления со сквозным проходом, сцепляемой между головными секциями электровоза 2ЭС10 и позволяющей таким образом увеличить мощность стандартного электровоза 2ЭС10 в полтора раза и использовать для транспортировки тяжёлых грузовых составов или работы на участках пути со значительным уклоном. Таким способом получается трёхсекционый двенадцатиосный локомотив, условно именуемый 3ЭС10. Вопреки сложившейся в России практике именования серий локомотивов, трёхсекционные электровозы на практике не были обозначены как 3ЭС10, сохранив первоначальное обозначение серии 2ЭС10 и номера в пределах этой серии, а бустерные промежуточные секции получили отдельную нумерацию, то есть формально они не привязаны по номеру к какому-либо локомотиву.

Бустерная секция имеет то же электрооборудование и конструкцию экипажной части, что и головная, и отличается от последней главным образом отсутствием кабины управления и размещённых в ней устройств управления и кранов машиниста, а также наличием второй торцевой стены с межсекционным переходом вместо неё. Это обеспечивает удобство работы по сравнению со сцепом ЭС10+2ЭС10 из трёх головных секций, позволяя локомотивной бригаде переходить между всеми секциями в процессе движения, что позволяет осматривать всё оборудование и выявлять возможные неисправности без необходимости остановки поезда. Токоприёмники у бустерной секции отсутствуют, поскольку питание передаётся от головных секций, а наличие двух токоприёмников на каждой из них позволяет эксплуатировать трёхсекционный электровоз с соблюдением токовых норм. Масса (100 т) и длина (17 м) бустерной секции такая же, как и у головной.

Проектирование промежуточных секций для электровозов 3ЭС10 было начато в конце 2013 года и закончено в начале 2014 года, а в мае была изготовлена первая секция. Первые трёхсекционные электровозы 2ЭС10 с бустерными секциями 2ЭС10С были выпущены в конце 2014 года, и в дальнейшем завод стал изначально выпускать электровозы в трёхсекционном исполнении вместо двухсекционного, однако официально они так и не были обозначены 3ЭС10. Секция 2ЭС10С-001 была включена в состав электровоза 2ЭС10-116, секция 002 — в 118, секция 003 — в 119. Начиная с секции 2ЭС10С-004, они включались в состав 2ЭС10 начиная со 121-го и заканчивая 177-м номером в хронологическом порядке по возрастанию, то есть секция с номером N включена в состав электровоза 117+N. По состоянию на середину 2022 года построено 60 трёхсекционных электровозов.

В 2020 году, начиная с электровоза с номером 167, в конструкцию кабины головных секций были внесены изменения. Лобовая часть электровоза стала аналогичной электровозам 2ЭС7 с более узкими буферными фонарями, наклонёнными под небольшим углом относительно горизонтали, и исчезли рельефные изгибы в зоне их размещения, а светодиоды прожектора вместо округлого получили прямоугольное размещение. Вместо зеркал заднего вида стали устанавливаться бортовые видеокамеры с трансляцией изображения на экран в кабине машиниста. Пульт управления в кабине также претерпел значительные изменения и стал асимметричным: большая часть приборных панелей стала размещаться в зоне доступа машиниста, которая стала занимать больше половины пульта, появился отдельный монитор системы видеонаблюдения (на нём по умолчанию отображается изображение с камер заднего вида), а пульт вместо бежевого стал тёмно-серым. Также в кабине было применено обновлённое освещение и новое программное обеспечение.

2ЕС10