Статті

Вантажні електровози постійного струму в Україні: перспективи оновлення

Ігор Білан, інженер

Незадовільна ситуація із забезпеченням експлуатаційним парком локомотивів АТ “Укрзалізниця” у всіх на слуху. У разі збереження або збільшення обсягів перевезень вона лише погіршиться. Це стосується всіх типів локомотивів, проте найкритичніша ситуація з вантажними електровозами постійного струму.

 

У спадок від МШС СРСР у 1991 році новоствореній структурі Державна адміністрація залізничного транспорту України «Укрзалізниця» дісталася солідна кількість електровозів для обслуговування полігонів, електрифікованих постійним струмом на 3000 Вольт. Такою контактною мережею обладнано Придніпровську та Донецьку залізниці, а також частково Львівську та Південну магістралі.

Йдеться про вантажні електровози ВЛ8, ВЛ10, ВЛ11, а також пасажирські ЧС2, ЧС7. На Львівській залізниці невелика частина пасажирських перевезень в умовах карпатських перевалів здійснювалася електровозами ВЛ10 і ВЛ11.

Вже на той час було ясно, що з експлуатації потрібно виводити морально та фізично застарілі електровози ВЛ8. Справа в тому, що тягово-енергетичні показники в них були нижчими, а витрати на утримання та обслуговування, навпаки, вищими, ніж у електровозів ВЛ11. На кінець 1980-х керівництво міністерства шляхів сполучення це розуміло і відбувалася заміна електровозів ВЛ8 на ВЛ11, що серійно виготовлялися. У розробці були електровози ВЛ12, ВЛ15 Тбіліського електровозобудівного заводу.

Проте в Україну подібні нові локомотиви, випущені невеликими партіями, не постачалися. А з 1991 року проблемою заміни електровозів ВЛ8 у кількості 500 одиниць на більш сучасні наша держава змушена займатися самостійно.

Історія

На зорі становлення Укрзалізниці керівництво компанії спільно з Міністерством промисловості України розробили та почали впроваджувати програму будівництва нових вітчизняних електровозів. Перший такий локомотив ДЕ1 було випущено в 1995 році на Дніпропетровському електровозобудівному заводі. На превеликий жаль, цей електровоз мав конструктивні недоліки, які не були враховані виробником у процесі виготовлення 40 електровозів ДЕ1 у період до 2007 року. Внаслідок цього їх випуск з об’єктивних та суб’єктивних причин було зупинено.

Нині в експлуатаційному стані на Донецькій та Придніпровській залізницях знаходиться 9 електровозів ДЕ1, решта потребує значного відновлення. Ситуація з розробкою, удосконаленням, експлуатацією даних локомотивів потребує окремого аналізу та детального розгляду.

Паралельно Укрзалізницею було здійснено низку спроб придбання в лізинг електровозів постійного струму 2ЕС6 та 2ЕС10 (група “Синара”, електровозобудівний завод у м. Верхня Пишма, Свердловська область, РФ), а також 2ЕЛ4 (кооперація Новочеркаського електровозобудівного заводу та ХК “Луганськтепловоз”). Внаслідок військової агресії з боку Російської Федерації на Донбасі та в Криму згадане  співробітництво зупинено. Однак, станом на даний момент, в локомотивному депо Лиман Донецької залізниці в експлуатації знаходяться 4 електровози 2ЕЛ4. Вони й досі показують позитивні результати роботи.

Окремо слід зупинитися на електровозі 2ЕС6. З 2006 року він випускався в кооперації з українськими підприємствами: тягові двигуни ДП820 вироблялися ВО «Електроважмаш» (м. Харків) та НВО “Смілянський ЕМЗ” (м. Сміла), блок мотор-компресора НВО “Сумикомпресормаш” (м. Суми). Левова частка електроконтакторної та релейної апаратури випускалася Луганським електромашинобудівним заводом.

Побувавши на заводі компанії «Сінара» та побачивши на власні очі виробничий процес збирання електровозів 2ЕС6 у складі делегації від Укрзалізниці у 2011 році, автор цього матеріалу може сміливо стверджувати, що даний електровоз на той момент на 40% складався з українських комплектуючих. У свою чергу напрошується питання: “Чому ми не змогли створити вітчизняний електровоз постійного струму з техніко-економічними показниками відповідного рівня?” Це питання залишається на порядку денному відкритим і зараз. Довідково: на сьогодні вже виготовлено 1,2 тис. електровозів 2ЕС6.

ВЛ8 — локомотиви-довгожителі

А що з електровозами ВЛ8 в Україні? У 1997 році Укрзалізниця провела комплекс робіт з визначення залишкового ресурсу несучих конструкцій та продовжила термін служби електровозів на 15 років, але не більше ніж на 50 років від будівництва. З огляду на 1967 рік випуску наймолодших електровозів цієї серії, у 2017 році вони мали бути відставлені від роботи. Проте локомотиви експлуатуються досі.

Враховуючи проблеми з оновленням парку, Укрзалізниці нічого не залишалося робити, як продовжувати термін служби до 55, 60, 65 років. Крім того, керівництвом компанії-перевізника з метою стимулювання купівлі нових електровозів було прийнято рішення більше не направляти в капітальний ремонт на Львівський локомотиворемонтний завод електровози ВЛ8. Останні два такі капітально відремонтовані локомотиви вийшли із заводу у 2011 році. З того часу жоден електровоз ВЛ8 приписки локомотивних депо Укрзалізниці в умовах заводу не ремонтувався. Іншими словами, вже понад 10 років дані електровози експлуатуються з перепробігом на капітальні види ремонту, що є порушенням чинних регламентів безпеки руху поїздів.

Чи правильним було рішення призупинити капітальний ремонт електровозів ВЛ8? Думаю, так. Стан та конструкція даних електровозів не дозволяють відновлювати їх технічні експлуатаційні характеристики шляхом капітально-відновлювального ремонту із глибокою модернізацією. Це недоцільно насамперед з економічної точки зору. Також проблематичним є придбання запасних частин і комплектуючих, які вже давно зняті з виробництва.

В даний час в експлуатації знаходиться близько 150 електровозів ВЛ8 віком від 55 до 65 років, і вони “самі себе зупиняють”. Як показує досвід експлуатації несучих конструкцій локомотивів, після 5 млн км пробігу ризик виникнення тріщин у металі конструкцій має непрогнозований характер. При цьому довжина та характер тріщин не дозволяють їх ремонтувати шляхом виконання комплексу зварювальних робіт та посилення жорсткості окремих вузлів.

Це підтверджується досвідом експлуатації електровозів ВЛ8, ВЛ60, ЧС2, ВЛ80 серії «К» та комплексом науково-дослідних робіт Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту та Наукового дослідного конструкторського технологічного інституту АТ Укрзалізниця щодо визначення залишкового ресурсу несучих конструкцій. Крім того, слід зазначити, що використання металевих конструкцій, на які діють знакозмінні ударні навантаження, після 50 років експлуатації не рекомендується.

В даний час ряд електровозів ВЛ8, які вже неможливо відновити, вилучаються з експлуатації та переробляються у металобрухт.

Перспективи закупівлі

Укрзалізницею та урядом задекларовано купівлю 130 нових сучасних електровозів Prima французького виробника Alstom на загальну суму 882 млн євро. При цьому передбачається придбати 50 електровозів змінного струму та 80 електровозів подвійного живлення. Тобто на найближчу перспективу закупівля електровозів постійного струму не передбачається.

Можливо на полігонах, електрифікованих постійним струмом, будуть експлуатуватися електровози подвійного живлення? Але задекларованої кількості у 80 одиниць явно не вистачить для заміни електровозів ВЛ8 у магістральному русі на Придніпровській та Донецькій залізницях.

Слід також відзначити негативний стан двосистемних електровозів ВЛ82, що вже експлуатуються, внаслідок тривалого терміну їх експлуатації. Вони працюють на стиках електрифікованих ділянок змінного та постійного струму та вимагають заміни на нові.

Застосування електровозів подвійного живлення на довгих дільницях, електрифікованих як постійним, так і змінним струмом, нераціонально внаслідок залучення більшої кількості електрообладнання (знижуючий тяговий трансформатор та його обв’язка, пристрій визначення та перемикання роду струму, головний вимикач та ін.). Це призводить до збільшеного споживання електроенергії та зниження енергоефективності даних електровозів у порівнянні з електровозами одного виду живлення. Слід зазначити на 25% більшу вартість електровозів подвійного живлення проти аналогів постійного струму.

Є питання щодо концепції оновлення локомотивів та роботи з тяговим парком до 2033 року, що була представлена колишнім членом правління АТ «Укрзалізниця» Франтішеком Бурешем у серпні 2021 року. Ця програма передбачає закупівлю електровозів постійного струму аж у 2031-му в кількості лише 15 одиниць. По 20 локомотивів планується також придбати у 2032 та 2033 роках. Тобто загалом, згідно з  концепцією, планується закупівля лише 55 вантажних електровозів постійного струму.

Як же бути до 2031 року протягом 10 років? Концепція передбачає вводити в експлуатацію із довготривалого простою після відновного ремонту електровози ВЛ11, ВЛ10 і ДЕ1. Кількість таких локомотивів є достатньою для заміни ВЛ8. Проте пропонується їхній базовий капітальний ремонт без заміни рам візків.

Основна маса електровозів ВЛ10 і ВЛ11, що тривалий час простоюють, мають 1988 — 1989 роки будівництва. З урахуванням продовженого ресурсу (на 15 років, але не більше 50 років від побудови) їх залишковий ресурс по несучих конструкціях можна оцінити не більше 4—8 років. Це не задовольняє як середньострокову перспективу, так і довгострокову. За такого залишкового ресурсу економічно нераціонально робити базовий капітальний ремонт. У разі виготовлення нової рами візка необхідно ставити питання про глибоку модернізацію електровозів ВЛ11, а згодом і ДЕ1.

Вищезазначена концепція вже сьогодні має низку питань щодо її реалізації. Згідно з проєктом, вже у 2022 році в Укрзалізниці має бути в експлуатації 5 нових електровозів подвійного живлення. В даний час (листопад 2021 року) це бачиться малоймовірним з урахуванням відсутності підписаного договору.

Шляхи виходу

В ідеальному варіанті хотілося б мати переелектрифікацію ділянок постійного струму на змінний і, як наслідок, один тип вантажного електровоза. Випадків зміни роду електрифікації у світовій практиці чимало: ВАТ “РЖД” (Красноярська залізниця), Азербайджанська залізниця. Впроваджується у життя подібний проєкт у Чехії.

Але це задоволення дороге та економічно обґрунтоване на двоколійних ділянках з інтенсивним рухом (понад 70 пар поїздів на добу). Такі проєкти під силу реалізувати за наявності державної підтримки, залучення інвестицій у солідних обсягах.

Виробництво та постачання нових електровозів також пов’язане з певними часовими витратами. Якщо проводити паралелі з постачанням локомотивів Alstom до Азербайджану, то минуло 3 роки від домовленості до появи їх на лініях. Отже, нові вантажні електровози навряд чи з’являться в Україні раніше 2025 року.

Виходячи з вищевикладеного, найраціональнішим рішенням щодо забезпечення залізниць України надійними вантажними електровозами постійного струму є глибока модернізація ВЛ10, ВЛ11, а згодом і ДЕ1, з обов’язковою заміною рами візка на новий, з урахуванням усіх напрацювань вітчизняних виробників при випуску електровозів 2ЕС6. Дану модернізацію можна реалізувати протягом 2 років з моменту виділення для цих цілей локомотивів і фінансування.

Слід також врахувати всі реалії сьогодення та погодитися, що реалізація такого проєкту може бути під силу потужній приватній компанії-оператору локомотивної тяги, яка б здійснювала господарську діяльність у сфері перевезення вантажів електровозами постійного струму. Поки що в Україні такої немає.

Реалізація вищезгаданого проєкту в рамках АТ “Укрзалізниця” навряд чи можлива внаслідок зарегулювання її господарської діяльності, а також чинного законодавства у сфері державних закупівель, ручного управління фінансами, тривалості прийняття рішень правлінням тощо.

На фото — електровози постійного струму на лініях Укрзалізниці в 2019—2021 рр. Джерело —  Trainpix.