Модернизация вагонов Киевского метро настолько поразила запад, что журнал Metro Report посвятил целую статью этой теме.

Метро в украинской столице, которое имеет три действующих линии, перевезло в 2013 году 536,2 млн. пассажиров. И пассажирские перевозки этим видом транспорта имеют тенденцию к росту. Сеть метрополитена в Киеве с шириной колеи 1520 мм эксплуатируется очень активно, чтобы отвечать возрастающему спросу.

Расширение сети было выбрано как эффективный способ решения проблемы. Самым последним в 2013 году был введен участок протяженностью 1,4 км в южном направлении второй линии до станции Теремки. Строится четвертая, Подольско-Вигуровская линия, которая свяжет станции «Подольскую» с «Воскресенской» и будет перевозить пассажиров с обоих берегов Днепра. Ожидается, что она будет сдана в эксплуатацию через несколько лет.

На трех действующих линиях эксплуатируется парк пятивагонных составов с использованием энергоснабжения от контактного рельса 825 В постоянного тока. Приблизительно половина парка поездов была поставлена в свое время ЗАО «Метровагонмаш» (теперь дочерняя компания Трансмашхолдинг, Россия). Довольно большая часть составов включает в себя вагоны типов 81- 717 и 81-714. Такие же модели вагонов используются в других метрополитенах городов бывших стран Восточного Блока.

Самая последняя партия 40 вагонов моделей 81- 717.5М и 81-714.5М была заказана в июле 2013 года и прибыла в Киев в конце 2014 года. Заказ был профинансирован кредитом 40 млн. евро от Европейского банка реконструкции и развития.

Несмотря на непрерывное обновление подвижного состава, большинство парка составляют устаревшие вагоны, средний возраст которых около 50 лет. Они нуждаются в комплексном обновлении конструкции. Для этого осуществляется программа модернизации с использованием механизма финансирования предусмотренного Киотским протоколом, чтобы сократить выбросы «парниковых» газов, то есть газов, вызывающих парниковый эффект. В соответствии со схемой «Зеленых инвестиций», которые используются для финансирования проекта обновления подвижного состава впервые, – одна страна может продать выделенные квоты другой, если только финансовые операции от продажи предназначены на проекты, которые сократят выбросы парниковых газов.

В 2012 году Украинское государственное агентство экологических инвестиций договорилось передать излишки национальных выделенных квот Организации по развитию новой энергии и промышленной технологии Японии в обмен на денежные средства для модернизации подвижного состава метро. Условие состояло в том, что сокращение потребления энергии при работе обновленных составов будет не менее 35%.

В 2013 году началась работа по первому этапу. Он предусматривал модернизацию 95 вагонов, построенных в советский период, и заканчивался в октябре 2014 года. Работа была выполнена на производственных площадях Крюковского вагоностроительного завода (ПАО «КВСЗ») в городе Кременчуге, который находится приблизительно в 250 км к юго-востоку от Киева. КВСЗ был ответственным за дизайн, испытание и серийное производство, а компоненты были поставлены японско-немецким концерном, возглавляемым Itochu Corp, в состав которого входят J-TREC, Mitsubichi Electric, Fuji Electric и Knor-Bremse.

Потребление электроэнергии составами было сокращено на 40%. Основываясь на этом результате, украинское и японское правительства договорились расширить проект. Был объявлен тендер на второй этап модернизации. И в начале 2015 года те же компании были выбраны, чтобы выполнить работу по точно таким же техническим условиям, как и на первом этапе. Второй этап предусматривал комплексную (глубокую) модернизацию еще 25-ти вагонов, то есть пяти составов.

Вагоны, модернизированные на первом этапе, составляют около 35% парка на Святошинско-Броварской линии, наиболее изношенные из них имеют возраст более 50 лет. Стоимость их модернизации составляет 97 млн. евро, включая запчасти и оборудование для технического обслуживания в современном депо. Это позволяет сократить как необходимое время, так и стоимость ремонтов и планового технического обслуживания.

Общее обновление

Каждый состав выводится из эксплуатации на два месяца, пока он модернизируется. Техпроцесс выходит за пределы планового обновления и включает в себя замену всего оборудования кроме кузова вагона.

Перед тем, как отправить вагоны в цеха ПАО «КВСЗ», с них демонтируют тяговое и тормозное оборудование, электрические цепи, аккумуляторы, внутренние элементы и теплоизоляцию. Оставшееся оборудование снимается в Кременчуге. В том числе двери, окна, передние части головных вагонов и оставшиеся внутренние компоненты.

На начальном этапе технология модернизации предусматривает экспертную оценку состояния кузова вагона. На основании оценки очищенного кузова принимается решение по его усилению. Чтобы обеспечить дополнительную конструкционную прочность, одновременно с заменой рам, привариваются новые силовые элементы кузова в местах наибольших нагрузок. Основная цель состоит в увеличении срока службы вагона на 20 лет.

Затем состав получает новое подвагонное оборудование. Оно включает в себя систему оперативного контроля поездом, проводку кабеля и аккумуляторы. Тормоза, поставленные Knor-Bremse, являются важным элементом увеличения безопасности вагонов – одно из значительных преимуществ программы модернизации. Тяговое оборудование постоянного тока заменяется асинхронными двигателями переменного тока производства компании
Mitsubichi Electric. Они оснащены частотными преобразователями, что позволяет осуществить процесс рекуперации (возвращения в сеть) электроэнергии, которая вырабатывается в результате торможения.

В процессе модернизации происходит обновление внешнего дизайна вагонов. Кузова окрашиваются, устанавливаются новые головные части. В вагонах монтируется новый интерьер. Пассажирский салон оборудуется новым полом, электрооборудованием, сиденьями, дверьми, окнами, противопожарной системой, системами аварийной сигнализации. Светодиодное освещение устанавливается для экономного энергопотребления.

Кабина машиниста оснащается современным пультом управления и сиденьями, кондиционером и солнцезащитным экраном, что значительно улучшает условия работы машинистов.

Окончательным этапом обновления до того как вагоны вернутся в Киев, является установка новых тележек, изготовленных ПАО «КВСЗ».

Преимущества, выражаемые количественно

Преимущества первого этапа модернизации, проведенного в 2014 году, повторены на втором его этапе в 2015 году. После модернизации, количество моторных вагонов в поезде сократилось с пяти до трех, но общая номинальная мощность пятивагонного состава увеличилась с 1360 кВт до 1800 кВт. Вместе с новой системой управления, это дало возможность уменьшить потребление энергии одним составом на 1276 кВт/ч или  на 40% в день. Кроме того, тяга на переменном токе сокращает число необходимых ремонтов.

Энергосбережение является следствием не только изменений в тяге. Уменьшение материалоемкости вагонов с 123 кг до 96 кг на пассажира увеличивает энергоэффективность, поскольку вес тары состава сокращается с 162 до 155 тонн. Дополнительным преимуществом более легких поездов является меньший износ рельсового пути. Этому способствуют и новые тележки, которые также сохраняют эксплуатационные качества рельсового полотна и повышают уровень комфорта для пассажиров.

Изменение интерьера увеличило вместимость пятивагонного состава с 1320 до 1642 человек при 10 пассажирах на м2. Вместе с более короткими интервалами движения в эксплуатации, достигнутыми за счет более быстрого ускорения (за счет увеличения номинальной мощности на пассажира с 1,03 кВт до 1,096 кВт), это позволяет увеличить пропускную способность  первой, Святошинско-Броварской, линии.

Справочно

Railway Gazette International (Международная железнодорожная газета), которая выходит на английском языке в Великобритании с 1835 года — ведущий поставщик деловой информации для мировой железнодорожной индустрии.

Кроме выходящего ежемесячно журнала Railway Gazette International, в семейство Railway Gazette входит справочник Railway Directory, публикуемый ежегодно с 1895 года. Он содержит информацию о каждой из железных дорог по всему миру, карты железных дорог и метрополитенов, статистику – эксплуатационная длина, электрификация, объёмы перевозок, подвижной состав, исчерпывающий список более 14 000 высших руководителей отрасли, информацию о более 1 800 производителях и поставщиках оборудования для железных дорог.

А также журнал Metro Report (Обзор Метро). Он содержит обзор состояния развития пригородных железнодорожных систем, метрополитенов, трамвайных линий по всему миру.