Locomotivele 060-EA - prezentare si discutii generale

[EA033]

Salutari tuturor !

In subiectul ce urmeaza, propun o discutie legata de locomotivele electrice pe sase osii tip 060-EA, cu ocazia careia sa incercam sa punem la un loc cat mai multe informatii, date, intamplari si alte aspecte legate de locomotiva emblema a CFR-ului modern.

SCURT ISTORIC

In anul 1960, pe data de 27 decembrie, incep primele lucrari de electrificare ale CFR, pe sectia Brasov-Predeal, lucrari terminate la 1 august 1963.tot in acelasi an, se ia hotararea dotarii Caii Ferate din tara noastra, cu locomotive electrice, in acest sens organizandu-se un concurs in urma caruia urma a se stabili varianta cea mai convenabila. La acest concurs participa mai multe companii, dupa cum urmeaza :

Lokomotivbau Elektrotechnische Werke din RDG cu locomotiva E 251 :

http://en.wikipedia.org/wiki/DR_Class_E_251

“Skoda” Cehoslovacia cu locomotiva S.499 (varianta cu redresoare cu diode cu siliciu).Aceasta locomotiva va intra la scurt timp in parcul BDZ :

http://de.wikipedia.org/wiki/ČSD-Baureihe_S_499.0

ASEA Suedia cu locomotivele Rb 1001 si Rb 1002 :

http://en.wikipedia.org/wiki/SJ_Rb

“Alstom” Franta, care a participat cu locomotivele BB 12.131 şi BB 12.141;

Din pacate despre locomotivele din urma n-am gasit nicio referinta concreta.

Dupa desfasurarea acestui concurs, compania desemnata castigatoare va fi Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget (ASEA ) Suedia, cu locomotivele seria Rb, considerate de departe a fi cele mai moderne locomotive electrice existente la acea vreme pe piata de profil din lume.

Locomotivele din seria Rb au fost construite de ASEA incepand cu 1962 in urma unei comenzi a Statens Järnvägar ( nr. Calea ferata de stat din Suedia ), cu intentia de a inlocui parcul de locomotive din seria D. Configurarea tehnica locomotivelor tip Rb s-a bazat pe dezvoltarea unor parti a proiectului existent de la locomotivele din seria Ra, construite de ASEA intre anii 1955 si 1961. Totusi, diferentele erau categorice, locomotivele din seria Rb, fiind printre primele locomotivel din lume dotate cu redresoare cu diode cu siliciu, tehnica considerata varf de lance la acea vreme. Tot din aceasta tehnica s-a dezvoltat si continua sa se dezvolte si astazi tehnica utilizarii semiconductoaror si a electronicii de forta cu IGBT/IGCT-uri, GTO-uri, etc.

Revenind la CFR, putem spune ca solutiile tehnice Suedeze, aplicate la locomotivele din seria Rb au convins luarea unei decizii de a achizitiona acest proiect, insa in alta ordine de idei, era evident inca de la inceput ca o astfel de investite trebuia in vedere cresterea substantiala a puterii de tractiune, astfel incat sa rezulte o locomotiva universala, capabila de a fi utilizata la toate tipurile de trenuri pe toate sectiile de circulatie cu profil greu din tara.

Astfel ca in anul 1964, intre Caile Ferate Romane si compania ASEA se convine realizarea unei locomotive diferite, prin caiet de sarcini separat, dar utilizand solutiile tehnice existente si aplicate la locomotivele de tip Rb. Locomotiva astfel rezultata, se diferentia de varianta Rb considerabil, fiind o locomotiva pe sase osii, cu putere de 5100 Kw (fata de 3200 Kw disponibili pe seriile Rb) si dispunand de echipament de franare electrica rezistiva. Totodata, solutiile adaptate in realizarea partii mecanice se diferentiau de cele de la locomotiva suedeza prin realizarea unui sistem denumit patrulater articulat, ansamblu care tine locul pivotului intalnit la majoritatea locomotivelor. Este una dintre solutiile ingenioase tipice ASEA, foarte rar intalnite in lume !

Viata locomotivei 060-EA va incepe in noiembrie 1965, odata ce locomotiva 060-EA-001 vede lumina zilei. O luna mai tarziu, la data de 9 decembrie, aceasta va remorca pentru prima data in tara noastra un tren pe sectia Brasov-Predeal.

Anul 1966 va fi anul de livrare al urmatoarelor 8 locomotive de acest fel, inmatriculate la CFR 060-EA-002…009, iar in 1967 va fi livrata a zecea locomotiva, configurata diferit de celelalte noua, prin dotarea cu punti redresoare mixte, semicomandate, echipamente prin intermediul carora se putea realiza franarea electrica recuperativa. (franarea electrica recuperativa este o tehnica prin care o parte din energia debitata de motoarele de tractiune in regim de franare este trimisa inapoi in firul de contact, realizandu-se astfel o economie de energie de cca 40% ). Aceasta locomotiva va fi inmatriculata la CFR la 060-EB-001.

Contractul dintre CFR si ASEA, prevedea totodata asimilarea licentei de fabricatie a acestor locomotive in Romania, la Uzina Electroputere Craiova. In acest sens s-a convenit livrarea echipamentelor electrice complete pentru alte 21 ( 010-031 ), si a unei parti a echipamentelor pentru alte 17 locomotive (032-048). Productia de locomotive 060-EA la Electroputere s-a desfasurat intre anii 1967 si 1991, realizandu-se un total de 923 de locomotive pentru CFR, 103 locomotive pentru Calea Ferata de Stat din Iugoslavia ( JDZ ) , 45 locomotive pentru Calea Ferata de Stat Bulgara ( BDZ ), si doua pentru Calea Ferata de Stat Chineza .

Dintre locomotivele de la CFR, astazi se mai afla in servici aproximativ 600 de locomotive.

O imagine cu locomotivele ASEA 060-EA-001 si 005 in anul 1966 in gara din Predeal :

001.jpg

DATE TEHNICE

Iata poentru inceput o schita de ansamblu a locomotivei :

EA212a.jpg

Echipamentul locomotivei 060-EA se compune in principal din trei mari parti : partea electrica, partea mecanica si partea pneumatica.

Partea mecanica este compusa din doua boghiuri identice, cantarind impreuna 59 tone

Mai jos, avem o imagine de ansamblu cu un astfel de boghiu si alta imagine cu o osie montata :

007.jpg

008a.jpg

Solutiile tehnice adaptate la aceste boghiuri, constau in suspendarea totala a motoarelor de tractiune in cadrul boghiului, realizarea suspensiei principale cu elemente din metal-cauciuc tip “Metalastik”, sistem de trnsmitere forta motoare cu arbore de torsiune-cuplaj elastic-pinion de atac-coroana dintata, brevetat de ASEA, cuplaj elastic intre boghiuri in vederea reducerii fortelor conducatoare aparute la inscrierea in curbe, brevetat ASEA.

O imagine cu discurile de cuplaj de pe motorul de tractiune respectiv pinionul de atac :

003.jpg

004a.jpg

Suspensia secundara este realizata prin ansamblul falci de osie-patrulater articulat-bielete de tractiune-arcuri elicoidale, si acesta brevetat de ASEA. Asa cum spuneam si mai sus, intreg mecanismul, asigura si rolul pivotului existent la alte locomotive.

Avem mai jos o schita a acestui sistem, si o imagine din exterior :

002.jpg

005.jpg

Partea electrica este compusa in principal din echipamentul de acoperis, format din doua pantografe, un intrerupator principal, un descarcator de supratensiuni si un izolator de intrare. Avem o imagine de ansamblu cu partea de acoperis a locomotivei :

006.jpg

In decursul timpului, locomotiva suferind o serie de modificari, aceasta a fost dotata cu mai multe tipuri de pantografe.Varianta initiala a fost dotata cu pantograf simetric ASEA tip LLXJN 135 si disjunctor tip ASEA SLT 25 (Iac 25). Ulterior, incepand cu locomotiva 060-EA-038 pana la 060-EA-337 acestea au fost dotate cu disjunctoare Brown Boveri tip DBTF 30, iar dupa acest numar de serie s-a revenit la dotarea cu disjunctorul IAC25. Totodata, incepand cu locomotiva 060-EA-248, s-a trecut la dotarea cu pantografe asimetrice realizate dupa licenta Faiveley ( pantografe care au intrat initial in dotarea locomotivelor 040-EC ).Mai jos, o scurta prezentare a componentelor descrise mai sus :

Pantograf simetric tip ASEA LLXJN 135 :

009.jpg

Pantograf asimetric tip EP2 :

010.jpg

Disjunctor tip IAC 25 :

015.jpg

Disjunctor tip BBC-DBTF30 :

011.jpg

Interiorul locomotivei, ca parte electrica este format din urmatoarele subansamble principale :
-un transformator tip TFVL 580, avand 5790 Kva;
-un ansamblu graduator-selector tip CKKJA 8, avand 40 de trepte de reglaj;
-un autotransformator de reglaj cu 20+1 prize;
- sase blocuri de comanda pentru fiecare motor de tractiune in parte (s1…s6);
- sase motoare de tractiune tip LJE 108.1 de curent ondulat;
- doua blocuri principale de comanda ( S7 si S8 );
- doua blocuri pentru echipamentul de franare reostatica ( S9 si S10 );
- echipamentul de racire a transformatorului;
- sase blocuri redresoare pentru fiecare motor de tractiune;
- echipamentul de ventilatie pentru blocurile redresoare si motoarele de tractiune;
- doua blocuri cu rezistente pentru echipamentul de franare electrica;
- echipamentele serviciilor auxiliare;
- echipamentele de comanda.

In cuva transformatorului tip TFVL 580 sunt montate urmatoarele transformatoare

- autotransformatorul de reglaj tip TFD 500
- transformatorul de tractiune tip TFD 580
- transformatorul de franare tip TFD 270
- transformatorul de curent T1.13.

Avem o imagine cu agregatul transformator in ansamblu :

012.jpg

Graduatorul locomotivei de tip CKKJA 8 este format din urmatoarele componente :

- intrerupatorul de sarcina cu contactoarele K1-K4.
- Selectorul tip URELA;
- Culegatorul T2;
- Echipamentul de actionare.

Cateva imagini cu ansamblul graduator-selector :

013.jpg

014.jpg

Din cauza faptului ca acest material necesita foarte mult timp pentru a fi redactat , fiind foarte intins, dar si pentru ca nu vreau ca cineva sa se plictiseasca citind prea mult, continuarea sa va veni in zilele urmatoare. Pana atunci va las sa aprofundati aceste informatii.

Totusi, va mai pun la dispozitie cateva imagini cu locomotive 060-EA in diferite ipostaze :

0068a.jpg

0012.jpg

0068.jpg

0512.jpg

0011.jpg

Va urma !

[Daniel]

Absolut fabulos articolul tau! Daca vreti sa aflati totul despre LE 5100kw cred ca numai in acest topic puteti afla. De aceea stau pe pozitii si pentru continuare. De abia astept! Felicitari domnule!

[sulzerul 0733]

Si eu abia astept continuarea. M-ai facut curios cu acest material. Felicitari!!

[Vlad0012]

nu am cuvinte :

[shapk]

Aici e primul loc in care gasesc o schema a patrulaterului articulat, am tot cautat dar nu am mai gasit nicaieri, nici macar in cartile de specialitate pe care am avut ocazia sa le consult.

[Cornel Grigore]

Am o intrebare : O locomotiva poate sa aiba doua tipuri de pantografe?

Mersi

[Daniel]

BIneinteles. Exista tipurile principale: simetrice (romboedrice - mai pe intelesul tuturor) si cele asimetrice. Bineintels ca si cele 2 tipuri mari de pantografe se impart in subtipuri, ca sa spun asa, in functie de fabricant si generatia din care fac parte, etc.

[Trifu22]

VIn si eu cu niste fotografii cu detali tehnice despre aceasta minunata locomotiva (Multumiri Depoului Brasov!)
inca odata, las pozele sa vorbeasca.

1 Motoare Electrice de Tractiune LE5100.jpg

2 Pantograf LE5100.jpg

3 Eu si pantograful de LE5100.jpg

5 Autotransformatorul.jpg

6 Mesaj politic.jpg

7 Osii LE5100.jpg

[Vladyz]

Felicitari pentru poze Trifule

[danny96]

Exterm de interesante pozele...bravo Trifule..mereu vi cu niste poze faine

[Vladyz]

Buna seara domnule EA033! Controbaind pe internet am gasit niste informatii referitoare la LE5100Kw. Ele constau in dotarile actuale si dupa modernizare.

Patrimoniul tractiunii feroviare romanesti s-a imbogatit, de putina vreme, cu o noua locomotiva electrica Siemens de 5.100 kW modernizata, cunoscuta sub denumirea LE 5.100 KW EPS.
Pentru specialisti, dar si pentru pasionatii de calea ferata, vom face in cele ce urmeaza o succinta trecere in revista a noutatilor tehnice realizate prin modernizarea vechii locomotive LE 5.100 kW la SC Electroputere Craiova, actiune care a vizat urmatoarele obiective:
- asigurarea unui grad sporit de fiabilitate in functionare;
- simplificarea conducerii locomotivei;
- asigurarea unor conditii mai bune de lucru pentru personalul de exploatare;
- cresterea sigurantei in exploatare la viteze de deplasare marite;
- asigurarea posibilitatii tractarii vagoanelor moderne de calatori;
- utilizarea locomotivelor in comanda multi-pla si push-pull;
- reducerea costurilor de mentenanta.

MODERNIZAREA LOCOMOTIVEI

Cutia

Principalele modificari aduse cutiei locomotivei sunt:
- modificari ale suportilor pentru instalatia electrica, amplasati sub scheletul metalic inferior;
- modificarea peretilor despartitori dintre posturile de conducere si sala masinilor prin anularea suportilor si a decuparilor pentru agregatul de incalzire a cabinei;
- modificarea capacelor din acoperis prin executarea unor decupari pentru aspirarea aerului si prin montarea unor suporti corespunzatori disjunctorului si pantografelor;
- executarea la partea frontala si in tabla podelei din cabinele de conducere a decuparilor necesare adaptarii instalatiei de climatizare.

Boghiurile

Reparatia capitala a boghiurilor existente la locomotivele electrice de 1.500 kW impune efectuarea unor modificari, dar se mentin caracteristicile geometrice constructive anterioare (formula osiilor, diametrul de rulare al rotilor, gabaritul).
Principalele modificari realizate sunt:
- angrenaj de tractiune imbunatatit, cementat, pentru viteza maxima de 160 km/h, avand raportul de transmisie 104:39;
- roti monobloc tip R8T, conform fisei UIC 812-3/93;
- osie tubulara;
- instalatie de uns buza bandajului, cu injectie de ulei, avand duzele si distribuitorul de la Secheron;
- elemente "metalastic" din import (Dulop);
- alimentare independenta a cilindrilor de frana.

Instalatia mecanica

Principalele modificari executate la instalatia mecanica sunt:
� inlocuirea izolatiei din vata minerala existenta in cabinele de conducere cu vata minerala de tip Isover (import) sau SR 40 (din tara);
� dotarea cabinelor de conducere cu instalatie de climatizare Liebherr;
� reproiectarea pupitrului de conducere dupa principii ergonomice, acesta fiind executat din material plastic ABS termodeformat, armat cu fibra de sticla si montat pe un suport metalic;
� dotarea cu scaune ergonomice a postului de conducere;
� adaptarea pantografelor WLO 129-6YH53-CFR Siemens avand urmatoarele caracteristici principale:
- inaltimea minima cu izolatori: 540 mm;
- inaltimea minima de lucru de la pozitia cea mai joasa: 220 mm;
- inaltimea maxima de lucru de la pozitia cea mai joasa: 2.200 mm;
- inaltimea maxima de ridicare de la pozitia cea mai joasa: 2.400 mm;
- lungimea peste coarne: 1.600 mm;
- lungimea maxima in pozitia coborat: 2.440 mm;
- viteza pe catenara: <>

Instalatia electrica

Modernizarea instalatiei electrice consta in integrarea constructiva si functionala a componentelor specifice (automatul programabil si perifericele sale, gateway, convertizorul static pen-tru alimentarea serviciilor auxiliare, disjunctorul cu vacuum, instalatia de aer conditionat, compresorul cu surub etc.).
Partea electrica a locomotivei se compune din:
- aparatul de inalta tensiune;
- aparatul de joasa tensiune;
- aparatajul de comanda, reglare si diagnoza;
- transformatoare;
- redresoare;
- convertizor static HBU LE 5.100 kW;
- motoare de tractiune;
- motoare si alte agregate pentru servicii auxiliare;
- instalatie de masurare si inregistrare a vite-zei TEL 1.000;
- instalatie de control punctual al vitezei Indusi;
- unitate pentru comanda multipla SIBAS 32.

Transformatorul principal

Transformatorul, de tip TFVL-580, este monofazat la 50 Hz si cu ajutorul lui se realizeaza reglarea tensiunii din circuitele de alimentare a motoarelor de tractiune, in regim de tractiune, si reglarea tensiunii in excitatiile motoarelor de tractiune, in regim de franare electrica. Agregatul cuprinde patru tipuri de transformatoare:
� de reglaj;
� de tractiune;
� de franare;
� de curent.
Toate sunt amplasate in aceeasi cuva pe care sunt montate dispozitivele de racire ale transformatorului si graduatorului.

Graduatorul

Reglajul de tensiune pe partea de inalta tensiune se realizeaza cu ajutorul unui graduator de tip ASEA cu 40 de trepte. Acesta se compune dintr-un selector URELA 30/35 AI-503, un dispozitiv de actionare si de intrerupere in sarcina CKKJA-8; AO-224 si un motor de antrenare de tip MCG2.

Redresoarele

Motoarele de tractiune sunt alimentate de la transformator prin punti redresoare (cate un redresor pentru fiecare motor de tractiune).

Selful de aplatizare

Este constituit dintr-o unitate cu miez comun a celor sase infasurari separate galvanic ale celor sase motoare de tractiune.

Echipamentul de comanda, reglare si diagnoza

Este compus din automatul programabil de tip CER 6.096 T si din accesoriile sale: controler principal, traductoare de turatie pe fiecare osie, traductoare de curent si de tensiune, ventile electropneumatice pentru controlul selectiv al patinarii pe fiecare osie, display-uri. El asigura prelucrarea si transmiterea catre elementele de executie a comenzilor date de mecanic.
Functiile de comanda si de control ale automatului programabil cuprind:
- controlul pantografului si al disjunctorului, inclusiv la intrarea in actiune a protectiilor locomotivei;
- controlul tensiunii in linia de contact;
- controlul contactoarelor de tractiune si slabire camp;
- controlul contactoarelor de franare;
- controlul graduatorului;
- controlul curentilor pe motoarele de tractiune;
- controlul acceleratiei la demaraj si al vitezei in regim de viteza prescrisa;
- controlul contactorului de incalzire a trenului;
- controlul convertizorului static pentru serviciile auxiliare;
- controlul patinarii in regim de tractiune, prin detectarea osiei care patineaza, urmata de comanda selectiva a ventilului electropneumatic al osiei respective, care va fi franata cu maximum 1 bar, si de oprirea graduatorului (prima treapta) sau de coborarea acestuia (a doua treapta);
- protectia la antiblocare in regim de franare electrica;
- diagnoza, care se bazeaza pe mesaje de eroare codificate pe care unitatea centrala le transmite spre display-uri, care, la randul lor, afiseaza pe ecran, din memoria interna, mesajul corespunzator codului respectiv. In memorie se pastreaza inregistrate ultimele 200 de defecte, cu ora si data la care acestea s-au produs, pentru a veni in sprijinul efectuarii operatiilor de intretinere si reparare.

Instalatia pneumatica

Circuitul de producere a aerului comprimat

Se inlocuiesc cele doua compresoare de tip 3EC2M, serpentinele de racire si instalatia de uscare a aerului existente cu un agregat tip ATLAS-GAR 51A-D300 compus din:
- compresor de aer cu surub;
- racitor de aer si ulei;
- separator de ulei;
- filtre de apa si ulei;
- uscator de aer cu doua camere cu regenerare continua.

Circuitele de frana

La instalatia de frana automata s-a adoptat sistemul HDP-EP, sistem pneumatic sau electro-pneumatic (in functie de tipul franei vagoanelor), care are posibilitatea sa comande modificarea presiunii in conducta generala a trenului.
Sistemul de comanda HDP-EP furnizat de firma Knorr Bremse este compus din:
- robinetul de frana al mecanicului FHD4-EP;
- unitatea ventil releu RHD3-EP;
- comutatorul cu doua presiuni ZD11-1;
- ventilul electropneumatic WMV1-ZEST;
- rezervorul de temporizare Z;
- rezervorul de comanda A.

Caracteristicile tehnice ale locomotivei

� formula osiilor: Co-Co;
� lungimea peste tam-poane: cca. 19.800 mm;
� latimea: 3.000 mm;
� inaltimea intre suprafata sinei si a pantografului in pozitie coborata: cca. 4.620 mm;
� ampatamentul boghiului: 4.350 mm;
� diametrul rotii noi: 1.250 mm;
� uzura radiala a rotilor: maximum 40 mm;
� masa totala: 120 t +/-2%;
� sarcina pe osie: 20 t +/-2%;
� viteza de durata: 93,3 km/h;
� tensiunea nominala a liniei de contact: 25 kV;
� frecventa liniei de contact: 50 Hz;
� viteza maxima: 160 km/h;
� tensiunea maxima a liniei de contact: 27,5 kV;
� tensiunea minima a liniei de contact: 19 kV;
� tensiunea minima de scurta durata a liniei de contact: 17,5 kV;
� puterea nominala conform UIC 614 1967: 5.100 kW;
� forta de tractiune de durata: 19,48 tf;
� forta de tractiune la demaraj: 34,365 tf;
� viteza de franare electrica de durata: 51 km/h;
� forta de franare electrica de durata: 16,6 tf;
� puterea nominala a transformatorului: 5.790 kVA;
� sistemul de reglare: pe inalta tensiune;
� numarul de trepte graduator: 40;
� numarul de trepte de slabire a campului: 3;
� randamentul total intre linia de contact si obada in regim uniorar: cca. 0,84;
� factorul de putere in regim uniorar (kW/kVA): cca. 0,83;
� curentul uniorar: 1.250 A;
� curentul de durata: 1.180 A.

Concluzii

Prin modernizarea locomotivelor LE 5.100 kW s-a preconizat obtinerea urmatoarelor avantaje:
- cresterea fiabilitatii locomotivei;
- reducerea cheltuielilor de intretinere si exploatare;
- imbunatatirea conditiilor de lucru pentru personalul de exploatare;
- conducerea usoara, asigurarea posibilitatii ca mecanicul sa ia decizii rapide in cazul unei functionari anormale, scurtarea timpului de interventie si cresterea sigurantei in exploatare;
- reducerea nivelului zgomotului in exterior si in cabina de conducere;
- dotarea cu instalatii de comanda a franei electropneumatice a trenului;
- nivelul tehnic ridicat, in concordanta cu cerintele actuale.

Ing. Gabriel Ionescu.

[NF1-800]

Stiti cumva dimensiunile placutei de serie si a constructorului?

[vioreldutzuc]

As dori citeva imagini cu ansamblul graduator.

[ubu.roi]

Salut tuturor! Sunt nou pe aici si observ cu regret ca nici una din imaginile postate de mai sus nu mai este vizibila. Fac eu ceva gresit?...

[Daniel]

Nu faci nimic gresit. Din pacate in urma cu ceva vreme, EA033 si Trifu au "binevoit" a sterge pozele la suparare. E drept ca EA033 aka Tofan a fost exclus de aici cu multa vreme in urma. Inca mai astept de la Trifu sa-si faca timp sa puna la loc pozele. Daca nu, fie vom incerca sa continuam sau sa modificam subiectul, fie acesta va fi retras.

[cfr fan]

Schița locomotivei 060 EA

Sursa:Wikipedia.com