Э5К и ЭС5К «Ермак» (2, 3, 4 — количество секций, Э — электровоз, С — секционный, 5 — номер модели (5-й серии), К — коллекторные тяговые электродвигатели) — семейство магистральных грузовых электровозов переменного тока напряжения 25 кВ с четырёхосными секциями, оснащёнными коллекторными тяговыми двигателями. Различные модификации — Э5К, 2ЭС5К, 3ЭС5К, 4ЭС5К — различаются числом секций соответственно префиксу. Электровозы являются следующей эволюционной ступенью в развитии грузовых электровозов семейства ВЛ80 и позиционируются как их основная замена.
Электровозы разработаны всероссийским НИИ электровозостроения (ВЭлНИИ) в Новочеркасске и производятся с 2004 года на Новочеркасском электровозостроительном заводе, входящим в состав концерна ЗАО «Трансмашхолдинг», являясь самым массовым семейством российских электровозов, выпускаемых в настоящее время. Модифицированный вариант 2ЭС5К — электровоз 2ЭЛ5, выпускался на Луганском заводе. По состоянию на декабрь 2017 года выпущено 1190 электровозов ЭС5К разных модификаций, а с учётом модификации 2ЭЛ5, выпускавшейся Луганским заводом — 1208. Все они в подавляющем большинстве эксплуатируются в России на территории Сибири и Дальнего Востока, несколько локомотивов 2ЭС5К и все 2ЭЛ5 также эксплуатируются на Украине.
История создания и выпуска
Проектирование
В начале 2000-х годов в России возникла необходимость в обновлении парка грузовых электровозов. Основным производителем электровозов в СССР и России долгое время являлся Новочеркасский электровозостроительный завод, который вплоть до 1994 года строил 12-осные электровозы серий ВЛ85 и 8-осные серии Л80С, разработанные ещё в советское время. Однако начиная с 1995 года выпуск грузовых локомотивов был прекращён из-за необходимости создания в России собственного производства пассажирских электровозов, которые до распада СССР импортировались из Чехии, а одновременный выпуск грузовых и пассажирских локомотивов был невозможен из-за экономического кризиса.
К началу 2000-х годов завод освоил производство пассажирских электровозов переменного тока ЭП1 с микропроцессорной системой управления, и перед ним была поставлена задача организовать массовый выпуск грузовых восьмиосных локомотивов для замены электровозов постоянного тока ВЛ10/ВЛ11 и переменного тока ВЛ80. О возобновлении производства этих серий не могло идти и речи, поскольку они устарели морально и не соответствовали современным требованиям по удобству, энергоэффективности и безопасности. Учитывая первоочередную потребность в обновлении электровозного парка в восточных регионах России на Транссибирской магистрали, где в тяжёлых условиях эксплуатировались электровозы переменного тока серий ВЛ60 и ВЛ80 напряжения 25 кВ, многие из которых были сильно изношены, первым делом было решено создать двухсекционный грузовой электровоз переменного тока для скорейшего обновления парка магистрали на современные локомотивы. При этом в отличие от ВЛ11 и ВЛ80, конструкцию механической части новых электровозов постоянного и переменного тока было решено максимально унифицировать между собой.
Проектирование электровоза велось более года под руководством ВЭлНИИ. Учитывая необходимость в быстром создании новой серии для массового выпуска, за основу конструкции механической части будущих электровозов была взята механическая часть электровозов ВЛ80, которая была незначительно переработана. Для нового локомотива была разработана новая кабина машиниста с обтекаемой лобовой частью и современным пультом с микропроцессорной системой управления, созданной на базе системы, применявшейся на электровозах серии ЭП1. Электрооборудование для новых локомотивов во многом было унифицировано с применявшимся на ВЛ85, но отличалось большей энергетической эффективностью. Проектирование электровоза заняло более года, и в начале 2004 года завод приступил к постройке опытного образца.
Для нового семейства электровозов переменного тока с четырёхосными секциями по новой системе присвоения названия серии было выбрано обозначение серии ЭС5К, что означало «электровоз секционный 5-й серии с коллекторными двигателями». Номер серии 5 был выбран потому, что номера серий 2 и 3 были зарезервированы для перспективных шестиосных электровозов постоянного и переменного тока ЭП2/ЭП3 в пассажирском и Э2/Э3 в грузовом варианте, а Э4/Э5 были отведены для четырёхосных электровозов. Также электровоз получил префикс к основному обозначению серии по числу секций, поэтому двухсекционный вариант получил наименование 2ЭС5К. Поскольку электровозы производились в столице Донского казачества и их планировалось в первую очередь поставлять в Сибирь, по имени знаменитого казачьего атамана, завоевавшего Сибирь, серия получила название «Ермак», по аналогии с названием серии «Дончак» для аналогичных электровозов постоянного тока 2ЭС4К.
Выпуск
Первые два электровоза 2ЭС5К были построены в конце 2004 и 2005 годов, а затем с 2006 года началось их массовое серийное производство. В 2006 году также были созданы две бустерные секции для формирования трёхсекционных электровозов, начавшие выпускаться серийно с 2007 года, в котором также был создан односекционный двухкабинный электровоз Э5К. В 2014 году стали выпускаться бустерные секции с купе для формирования четырёхсекционных электровозов. Всего по состоянию на конец 2017 года выпущено 32 электровоза Э5К, 293 электровоза 2ЭС5К, 858 электровозов 3ЭС5К, 8 электровозов 4ЭС5К и 18 электровозов 2ЭЛ5, т.е. 32 двухкабинных локомотива Э5К, 2318 однокабинных головных секций ЭС5К и 36 ЭЛ5 и 874 промежуточных секции ЭС5К, 8 из которых оборудованы купе вместо санузла.
Модификации
Э5К
Односекционный вариант машины Э5К предназначен для вывозной и лёгкой магистральной грузовой работы. Также локомотив используется для вождения грузопассажирских и пассажирских пригородных поездов на тех участках, где нецелесообразно применение отдельной серии подвижного состава (электропоездов) и скорости поездов невелики, а мощность шестиосного пассажирского электровоза является избыточной.
По конструкции локомотив во многом аналогичен 2ЭС5К, но имеет вторую кабину управления с тамбуром вместо межвагонного перехода при сохранённой длине машинного отделения. За счёт этого локомотив длиннее на 1,8 метра и тяжелее на 4 тонны, чем секция ЭС5К. Также электровоз по сравнению с ЭС5К имеет два токоприёмника.
Первый локомотив этой серии был построен в 2007 году, т.е. позднее, чем 2ЭС5К. Всего было построено 32 электровоза. Электровоз стал одним из немногих четырёхосных локомотивов переменного тока, изначально выпущенных как односекционный двухкабинный локомотив, а не модернизированных из секций двухсекционных грузовых локомотивов массового выпуска
2ЭС5К
Электровоз 2ЭС5К является базовой и исторически первой появившейся моделью семейства «Ермак». Индекс С в наименовании, от слова «секционный», что говорит о возможности работы электровоза по системе многих единиц, цифра 2 указывает на количество секций. Локомотив состоит из двух одинаковых секций, каждая из которых имеет с головной стороны кабину управления, а с хвостовой — межсекционный переход. Секции отличаются друг от друга только наличием небольшого санузла в одной из них. Масса электровоза — 192 т, длина по осям автосцепок — 35 004 мм.
По своим характеристикам электровоз сопоставим со стандартным двухсекционным электровозом ВЛ80С и предназначен для вождения стандартных грузовых поездов на участках с равнинным и укороченных на участках с горным профилем, также он может использоваться для вождения пассажирских составов на участках с горным профилем, где требуется обеспечить значительную силу тяги и мощности шестиосного пассажирского электровоза может быть недостаточно. Для вождения тяжёлых и сверхтяжёлых составов два электровоза могут эксплуатироваться совместно по системе многих единиц.
Первый электровоз 2ЭС5К был в конце 2004 года, второй — в конце 2005 года, до конца которого была начата сборка электровоза 003 и организован их серийный выпуск . По состоянию на середину 2017 года выпущено не менее 278 электровозов. Электровоз 2ЭС5К-045 со временем был дополнен бустерной секцией до 3ЭС5К и переименован, таким образом номер 045 прекратил своё существование в качестве 2ЭС5К.
2ЭЛ5
С 2005 по 2011 год Холдинговой компанией «Лугансктепловоз» выпускались электровозы серии 2ЭС5, конструкция которых является копией с электровоза 2ЭС5К производства НЭВЗа. Отличительной особенностью электровоза 2ЭЛ5 является видоизменённая кабина управления с наклонными буферными фонарями вытянутой вверх трапецевидной формы, объединёнными в единые блок-фары, расположение и форма окон в боковых стенах (вместо круглых окон применяются прямоугольные) и несколько иной пульт управления. Электровоз 2ЭЛ5 оборудовался микропроцессорными приборами безопасности, адаптированными к требованиям Украинских железных дорог. Электровоз 2ЭЛ5-001 был собран на «НЭВЗе» совместно со специалистами ХК «Лугансктепловоз», второй номер собирался на «Лугансктепловозе» из российских комплектующих и узлов под контролем представителей «НЭВЗа». Электровозы № 003, 004 изготовлены полностью на Луганском заводе за исключением тележек. Тележки луганского производства устанавливались начиная с № 008. Построено 18 электровозов.
3ЭС5К (2ЭС5КБ)
Электровоз имеет в составе две головных и одну промежуточную бустерную секцию без кабин управления со сквозным проходом, которая позволяет увеличить мощность стандартного электровоза 2ЭС5К в полтора раза и использовать для транспортировки тяжёлых грузовых составов или работы на участках пути со значительным уклоном. Бустерная секция технически ничем не отличается от обычной, только вместо кабины управления имеет вторую торцевую стену с межсекционным переходом. Это обеспечивает удобство работы по сравнению с электровозами ВЛ80С и ВЛ80Р, работающими в трёхсекционной составности 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. В промежуточной секции в пространстве, занимаемом кабиной, оборудован просторный санузел. Длина и масса бустерной секции такая же, как и у головной.
Первые две опытные промежуточные секции были выпущены Новочеркасским заводом в 2006 году и на время испытаний были включены в состав электровозов 2ЭС5К-001 и 011 соответственно. Затем в 2007 году одна из них была включена на постоянную основу в новый электровоз 2ЭС5К-045, которому сменили обозначение серии на 2ЭС5КБ (Б — с бустерной секцией) и присвоили номер 001, в результате чего номер 045 прекратил существование среди 2ЭС5К и не был заполнен. После этого был начат серийный выпуск электровозов в трёхсекционном исполнении, и начиная с 2ЭС5КБ-002, в который была включена другая выпущенная ранее бустерная секция, электровозы строились изначально как трёхсекционные. После выпуска первых 13 электровозов серия была переименована в 3ЭС5К, и все выпущенные ранее 2ЭС5КБ также были переименованы в 3ЭС5К. 3ЭС5К стали самой массовой серией выпускаемых электровозов семейства «Ермак», в несколько раз превзойдя 2ЭС5К по количеству — к середине 2017 года было построено не менее 841 машины.
В 2013 году по заказу РЖД был построен опытный электровоз 3ЭС5К-434, который имел ряд технических усовершенствований по сравнению с серийными:
- масса каждой секции увеличена с 96 до 98 тонн для увеличения сцепного веса электровоза и более оптимального использования режимов тяги;
- установлена более современная микропроцессорная система управления МСУД-015;
- применены новые выпрямительно-инверторные преобразователи с функцией поосного регулирования силы тяги, позволяющей электровозу более плавно трогаться и ускоряться/тормозить, а также обходиться в ряде случаев без подсыпки песка;
- наряду с последовательным, появился режим независимого возбуждения тяговых двигателей для возможности улучшенного выхода электровоза из боксования.
Электровоз позднее временно испытывался как четырёхсекционный вместе с бустерной секцией от нового электровоза 4ЭС5К-001, который был достроен позднее.
4ЭС5К
Электровоз имеет в составе две головных и две промежуточных бустерных секции и служит для вождения сверхтяжёлых длинных грузовых поездов на равнинной местности или тяжёлых поездов в горной местности на участках со сложным профилем, где мощности 3ЭС5К недостаточно, заменяя собой систему из двух двухсекционных электровозов. Использование двух бустерных секций вместо двух головных улучшает условия работы локомотивной бригады благодаря возможности прохода по всем секциям во время движения и уменьшает общую стоимость локомотивов за счёт отсутствия ненужных кабин. За счёт увеличения числа секций до четырёх электровоз получил мощность часового режима 13 120 кВт наравне с системой из двух 2ЭС5К, став одним из самых мощных электровозов в мире, хотя по удельной мощности и мощности секций он значительно уступает многим электровозам с асинхронным тяговым приводом, выигрывая лишь за счёт увеличенного числа секций.
Особенностью электровоза по сравнению с серийными 2ЭС5К и 3ЭС5К является увеличенный до 98 тонн вес секций, применение усовершенствованной микропроцессорной системы управления и выпрямительно-инверторных преобразователей, таких же как на опытном электровозе 3ЭС5К-434. Кроме того, в то время как в одной из бустерных секций пространство вместо кабины по прежнему занимает просторный санузел, в другой секции оно отведено под купе с двумя спальными полками для отдыха сменной локомотивной бригады или сопровождающих лиц и имеет боковое окно. У электровозов 4ЭС5К с номера 004 на всех секциях вместо силового кабельного монтажа применен шинный, во второй бустерной секции с купе также отсутствует блок мотор-компрессора и главные резервуары на крыше.
Изначально в июле 2014 года была построена только бустерная секция ЭС5К с купе для отдыха локомотивных бригад в исполнении с увеличенным весом и усовершенствованным оборудованием. Как и в случае с первой секцией 3ЭС5К, первая опытная секция на период испытаний изначально была включена в состав выпущенного ранее электровоза меньшей составности. Им стал построенный в 2013 году опытный электровоз 3ЭС5К-434 который также имел аналогичные преобразователи, независимое возбуждение тяговых двигателей и увеличенную массу секций. После прохождения испытаний секция была выцеплена из состава электровоза, а к ней были достроены ещё две головных и одна бустерная секция с санузлом, после чего сформированный электровоз получил обозначение 4ЭС5К-001. Всего до конца 2014 года было выпущено 3 электровоза серии. В 2017 году выпуск серии был возобновлён и было выпущено ещё 5 электровозов.
Общие сведения
Электровозы семейства Э5К/ЭС5К «Ермак» предназначены для вождения грузовых, пассажирских и вывозных поездов на железных дорогах колеи 1520 мм, элктрифицированных на однофазном переменном токе номинального напряжения 25 кВ и частоты 50 Гц. Электровоз рассчитан на работу при напряжении в контактной сети от 19 до 29 кВ и температуре наружного воздуха от -50°С до +50°С (предельное рабочее значение) и высоте над уровнем моря до 1200 м. Электрооборудование, устанавливаемое в кузове электровоза, рассчитано на работу при температуре от -50°С до +60°С.
По сути электровозы семейства Э5К/ЭС5К являются следующей эволюционной ступенью развития электровозов семейства ВЛ80 с осевой формулой секции 20—20 и позиционируются как их основная замена. ЭС5К во многом схожи с ВЛ80 по конструкции, размерам и расположению оборудования, но отличаются более современным электрооборудованием, во многом унаследованном от электровозов ВЛ85, новой обтекаемой формой лобовой части, современной кабиной машиниста и микропроцессорной системой управления. Также если все электровозы ВЛ80 выпускались только в качестве однокабинных секций, некоторые из которых затем модернизировались в бустерные секции или двухкабинные одиночные локомотивы, то у ЭС5К изначально с завода создавались и одиночные локомотивы Э5К, и бустерные секции.
Электровозы ЭС5К имеют конструктивный аналог для линий постоянного тока напряжения 3 кВ — электровоз ЭС4К «Дончак», унифицированный по узлам механической части, кабине управления, пневматическому и тормозному оборудованию и выпускаемый в составе двух (2ЭС4К) и трёх (3ЭС4К) секций. Одиночный двухкабинный электровоз Э4К не выпускается из-за невостребованности на участках постоянного тока, хотя конструктивно возможно его создание. По мощности секция ЭС4К несколько уступает секции ЭС5К (3200 против 3280 кВт в часовом режиме соответственно), однако по конструкции механической части полностью идентична ей, за исключением передаточного отношения редуктора. В отличие от ЭС5К, ЭС4К имеет возможность не только рекуперативного, но и реостатного торможения. Хотя на электровозе ЭС4К отсутствует тяжёлое электрооборудование для понижения напряжения преобразования переменного тока в постоянный как на ЭС5К, вместо него на нём установлены пуско-тормозные резисторы, благодаря чему масса секции ЭС4К такая же, как и у ЭС5К — 96 т.
Составность
Электровозы Э5К являются одиночными двухкабинными локомотивами, в то время как ЭС5К формируются из нескольких секций: 2ЭС5К — из двух головных, 3ЭС5К — из двух головных и одной промежуточной бустерной между ними, а 4ЭС5К — из двух головных и двух промежуточных бустерных между ними. Головные секции ЭС5К имеют одну кабину управления с одной стороны и межсекционный переход с другой, а бустерные — два межсекционных перехода по обеим концам. Поскольку секции ЭС5К содержат полный комплект оборудования, они могут эксплуатироваться и как одиночные локомотивы, однако в отличие от двухкабинных электровозов Э5К их эксплуатация в таком режиме ограничена из-за неудобства обзора для машиниста при маневрировании задним ходом и необходимости разворота на конечных пунктах следования.
Два двухсекционных электровоза 2ЭС5К могут сцепляться друг с другом по системе многих единиц, управляясь из одной кабины; также возможно сцепление одной головной секции задом к двухсекционному электровозу в систему из трёх секций. В то же время в случае вцепления бустерных секций между головными (в случае 3ЭС5К и 4ЭС5К) эксплуатация по системе многих единиц с управлением из одной кабины не предусматривается, тем не менее два электровоза могут работать совместно. Однако секции электровозов 3ЭС5К и 4ЭС5К унифицированы с 2ЭС5К и имеют розетки на лобовой части, что позволяет им в случае выцепления бустерной секции эксплуатироваться по СМЕ.
Таким образом, возможны следующие варианты составности:
- одиночный локомотив Э5К
- одиночная секция ЭС5К
- двухсекционный электровоз 2ЭС5К (две головные секции, сцепленные задом друг к другу)
- два двухсекционных электровоза 2ЭС5К+2ЭС5К (электровозы сцеплены головными частями)
- три головных секции ЭС5К+2ЭС5К (третья головная секция сцеплена задом к переду 2ЭС5К)
- трёхсекционный электровоз 3ЭС5К (две головные секции ЭС5К и одна бустерная между ними)
- четырёхсекционный электровоз 4ЭС5К (две головные секции ЭС5К и две бустерные между ними)
Нумерация и маркировка
Электровозы семейства Э5К/ЭС5К всех серий получали трёхзначные номера по возрастанию по очереди в порядке выпуска, начиная с 001. Каждая серия электровозов имеет свою собственную отдельную нумерацию.
Маркировка с обозначением серии и номера электровоза нанесена на лобовой части в виде объёмных металлических букв. У электровозов раннего выпуска с горизонтальными буферными фонарями маркировка нанесена аналогично электровозам ВЛ85: серия размещена по центру над автосцепкой, а трёхзначный номер — над правым буферным фонарём под лобовым стеклом. У подавляющего большинства электровозов с наклонными буферными фонарями обозначение номера размещено по центру над обозначением серии на уровне между нижними буферными фонарями. У некоторых электровозов с наклонными фонарями, например 3ЭС5К-340 и ближних к нему номеров обозначение серии указывалось непосредственно под лобовым стеклом над логотипом по центру, а обозначение номера — над правым буферным фонарём. По центру кабины на уровне немного ниже лобового стекла на многих электровозах раннего выпуска размещался логотип Новочеркасского завода в виде наклонной буквы «Н» в овале, а на электровозах поздних выпусков — логотип оператора (в случае РЖД логотип надпись имела начертание в виде «p/d»).
На многих электровозах обозначение номера в серии или сетевого номера также нанесено на головных секциях сбоку белой краской под правым боковым окном кабины машиниста. У электровозов ранних выпусков как правило указывался только сетевой номер по середине между низом окна и низом кузова, а у электровозов поздних выпусков непосредственно под окном указан номер в серии, а снизу — сетевой номер. В пространстве между окном кабины машиниста и входной дверью по правому борту на некоторых электровозах указано депо приписки.
Механическая часть
Электровоз имеет стальной кузов вагонного типа с главной рамой, на которую устанавливаются пластиковая блок-кабина управления и комплект оборудования.
Ходовая часть исполнена с опорно-осевым подвешиванием тяговых электродвигателей с моторно-осевыми подшипниками скольжения.
Электрическая часть
В электровозе применены усовершенствованные тяговые электродвигатели НБ-514Д, электрическое рекуперативное торможение, а также микропроцессорная система управления, обеспечивающая ручное и автоматическое управление движением, диагностику параметров движения и работы всего оборудования электровоза.
По расположению оборудования и электрической схеме электровозы Э5К похожи на электровоз ВЛ85, на базе которого и были созданы. От ВЛ85 они отличаются применением технических решений, уже опробованных на электровозах семейства ЭП1 — более экономичной системой вентиляции, конденсаторным запуском вспомогательных двигателей с возможностью их работы в режиме низкой скорости (ПЧФ), применением микропроцессорной системы управления и диагностики. Однако конденсаторный запуск вспомогательных машин, на электровозах ВЛ используемый как резервный, а на ЭП1 и Э5К как основной, впоследствии был дополнен системой с использованием пускового двигателя ПД (то же самое, что фазорасщепитель на ВЛ60, ВЛ80 и ВЛ85), с последующей модернизацией ранее выпущенных локомотивов. В отличие от электровозов ВЛ, на ЭС5К в качестве фазорасщепителя применена не специальная машина, а двигатель такого же типа, как для привода вентиляторов — НВА-55.
Интерьер
В электровозе установлены следующие системы безопасности движения: КЛУБ-У, САУТ-ЦМ/485 и ТСКБМ. Усовершенствованы конструкция кабины управления, установлены термоэлектрические кондиционеры и панельные нагреватели, в целом улучшены условия работы локомотивной бригады (электровоз оборудован холодильником и сантехническим оборудованием).
Эксплуатация
Э5К
Электровоз Э5К-001, выпущенный в марте 2007, после прохождения заводских испытаний на Новочеркасском кольце с мая поступил в депо Батайск и проходил эксплуатационный пробег в 5000 км на участке между станциями Лихая, Батайск и Тимашевская. После его успешного завершения в июне 2007 г. электровоз был отправлен на сертификационные динамико-прочностные испытания и испытания по воздействию на путь на участок Белореченская — Майкоп Северо-Кавказской железной дороги. Во второй половине лета электровоз также проходил испытаний на кольце ВНИИЖТ в Щербинке, где позднее демонстрировался на выставке Экспо 1520, а затем вернулся в депо Батайск, и его испытания завершились в конце года. После этого он и ставшие выпускаться за ним электровозы поступили в восточные регионы России в депо Хабаровск II, Вихоревка, Улан-Удэ, Иркутск-Сортировочный, Северобайкальск, Нижнеудинск и Абакан-II, периодически передаваясь между депо. Электровозы начали водить пригородные, служебные и небольшие грузовые составы, заменив электровозы ВЛ60.
2ЭС5К
Первый электровоз 2ЭС5К-001 в начале 2005 вскоре после выпуска прошёл первичную обкатку на тестовом кольце в Новочеркасске и весной того же года прибыл в подмосковную Щербинку на кольцо ВНИИЖТ для проведения испытаний. 4 августа того же года электровоз был продемонстрирован Президенту России Владимиру Путину, который прокатился по кольцу в кабине электровоза и часть пути управлял им. В конце года в Щербинку для испытаний также прибыл второй электровоз для проведения испытаний тормозных систем, а первый был направлен на динамико-прочностные испытания на участок Белореченская — Майкоп.
В 2006 году электровоз 001 был возвращён на завод, где в его состав временно включили бустерную секцию, после чего он стал испытываться на кольце НЭВЗа как 3ЭС5К. Затем все электровозы, включая первый в трёхсекционной составности и остальные в двухсекционной поступили в депо Улан-Удэ для опытной эксплуатации с грузовыми поездами на Восточно-Сибирской и Забайкальской железных дорогах. Электровоз 2ЭС5К-001 в качестве 3ЭС5К прошёл эксплуатационный пробег в 5000 км на от станции Мариинск Красноярской железной дороги, проследовав по Восточно-Сибирской и Забайкальской дороге до станции Карымская. В ходе первичной эксплуатации электровозы успешно подтвердили ожидаемые показатели и провели большегрузные составы через перевал. После этого все электровозы кроме 001 продолжили регулярную эксплуатацию, а 001 летом 2006 года был возвращён на завод и до весны 2007 года вновь проходил испытания в Щербинке. Затем из его состава была исключена бустерная секция и электровоз был передан для регулярной эксплуатации в депо Вихоревка.
Электровозы 2ЭС5К, ведущие грузовой поезд двумя парами в голове и в хвосте
Электровозы 2ЭС5К первых выпусков после непродолжительной работы в депо Улан-Удэ были переданы в депо Вихоревка и Смоляниново, куда поступали все новые электровозы серии. Многие электровозы 2ЭС5К в этих депо были объединены по системе многих единиц в четырёхсекционном исполнении. При этом на участке Смоляниново — Находка Дальневосточной железной дороги со сложным горным профилем с целью вождения поездов массой 6300 тонн стало использоваться четыре двухсекционных электровоза по две пары — два в голове поезда и два в хвосте в качестве толкачей.
Партия из 15 электровозов 2ЭС5К была продана Украинским железным дорогам в депо Подольск, где они стали эксплуатироваться совместно с 18-ю электровозами 2ЭЛ5.
Позднее электровозы стали поступать и в другие депо восточных регионов России, в основном Хабаровск II, Чита и Белогорск. Ряд электровозов также поступил на Октябрьскую железную дорогу в европейской части России в депо Кандалакша. В отличие от двух первых депо, электровозы в них эксплуатируются поодиночке.
Отдельные электровозы 2ЭС5К после завершения основных испытаний периодически участвовали в различных испытаниях, выставках парадах поездов, проводимых на кольце ВНИИЖТ в подмосковной Щербинке. Например, электровозы Э5К-001 и 3ЭС5К-014 участвовали в выставке Экспо 1520 в 2007 году, а электровоз 2ЭС5К-137 — на параде поездов в ходе выставки Экспо 1520 в 2013 году.
3ЭС5К
Электровозы 3ЭС5К поставлялись в те же депо Российских железных дорог, что и основная масса 2ЭС5К, изначально они поставлялись в Хабаровск II и Вихоревку, но с 2011 года подавляющее большинство поставлялось в депо Чита. В отличие от 2ЭС5К они не объединялись по системе многих единиц, но известны случаи совместной их эксплуатации в составе одного поезда при вождении тяжёлых составов.
В 2013 году был выпущен электровоз 3ЭС5К-434 увеличенного веса с поосным регулированием силы тяги. В течение двух лет он проходил обкатку на Новочеркасскомкольце и участках Северо-Кавказской железной дороги в депо Батайск. В течение непродолжительного времени он испытывался в четырёхсекционном виде совместно с новой бустерной секцией от 4ЭС5К-001, а с осени 2015 года был снова в трёхсекционном виде передан для прохождения 5000-километрового пробега и опытной эксплуатации в депо Чита. Во время испытаний электровоз водил составы в сопровождении другого электровоза, сцепленного с ним сзади. В апреле 2016 года он был передан в депо Вихоревка, где продолжил испытания на участке Тайшет — Таксимо со сложным профилем, подтвердив большую эффективность в сравнении с серийными электровозами. и затем продолжил регулярную эксплуатацию.
4ЭС5К
Электровозы 4ЭС5К с августа 2014 года обкатывались на кольце НЭВЗа. С ноября 2014 года электровозы проходили сертификационные испытания на участке Белореченская — Майкоп, а в январе 2015 года получили сертификат соответствия.
Все электровозы этой серии поступили в депо Смоляниново, где начали регулярно водить тяжёлые грузовые поезда совместно со спарками 2ЭС5К с февраля 2015 года. За счёт применения поосного регулирования тяги они оказались более эффективными чем системы 2×2ЭС5К. За время эксплуатации не было отмечено ни одного отказа и непланового ремонта по моторно-осевым подшипникам качения.
В сентябре 2015 года электровоз 003 был передан на кольцо ВНИИЖТ в Щербинке для участия в параде поездов на выставке Экспо 1520. В 2017 году в аналогичном параде на том же кольце с 30 августа по 2 сентября участвовал новый электровоз 004, а в октябре того же года на параде во Владивостоке в честь 120-летия Дальневосточной дороги — электровоз 001
| 
