Rušeň radu E 669.2 je elektrický rušeň na jednosmerné napätie 3 kV. Bol vyvinutý postupnými úpravami rušňa E699.002, ktorého konštrukcia vychádzala z licenčného rušňa E499.0. Rušeň radu E 669.2 je skriňovej konštrukcie s dvomi čelnými stanovišťami rušňovodiča. Skriňa je oproti prototypu (E669.002) uzavretá, vzduch sa nasáva otvormi v streche.
Rušne majú trakčné motory uložené v trojnápravových podvozkoch, v ktorých bol oproti predchádzajúcim modelom zmenšený celkový rázvor o 200 mm. V každom otočnom podvozku sú tlapovo uložené tri jednosmerné sériové motory. Krútiaci moment sa z trakčných motorov prenáša do dvojkolesia prostredníctvom obojstranných pastorkov so šikmým ozubením s prevodovým pomerom 1:4,238. Podvozky sú pre nátačanie v oblúku spojené priečnou väzbou. Rušne majú primárne pruženie realizované listovými pružnicami doplnenými oceľovými vinutými pružinami, sekundárne vypruženie je realizované vinutými pružinami.
Elektrická časť rušňa je riešená na základe nepriameho riadenia. Riadiace obvody sú napájané napätím 48 V a hlavný kontrolér je poháňaný pneumatickým servomotorom. Regulácia výkonu je odporová pomocou liatinových odporníkov umiestnených na streche medzi zberačmi s obmedzeným časom jazdy na jednotlivých odporových stupňoch. Jednotlivé odporníky sú postupne zaraďované alebo vyraďované hlavným kontrolérom. Kotrolér tvorí sada stýkačov, ktoré sú ovládané spoločným elektropneumatickým motorom.
Pri rozjazde sú všetky trakčné motory zapojené do série spolu s rozbehovými odporníkmi. Po postupnom vyradení všetkých odporníkov sa motory stýkačmi prepoja do prvého sérioparalelného zapojenia – paralelne sú zapojené dve vetvy s tromi sériovo zapojenými motormi v každej vetve. Po vyradení všetkých odporníkov sa motory prepoja do druhého sérioparalelného zapojenia – paralelne sú zapojené tri vetvy, každá s dvomi sériovo zapojenými motoromi. Pre zvýšenie rýchlosti pri súčasnej úspore energie je rušeň vybavený aj tzv. šuntovaním, ktoré vždy po dosiahnutí hospodárneho stupňa (sú odpojené všetky rozjazdové odporníky) umožňuje zvýšiť výkon postupným odbudzovaním trakčných motorov pripájaním šuntovacích odporníkov paralelne k budiacim vinutiam trakčných motorov. Rozbehové a šuntovacie odporníky sú chladené prúdom vzduchu dodávaným elektrickými ventilátormi.
Hlavný kontrolér je ovládaný impulzmi malého napätia od riadiaceho kontroléra na stanovišti rušňovodiča. Prúdové impulzy sú privádzané na svorky dvojčinných elektromagnetických ventilov hlavného kontroléra v určitom, vopred určenom slede, ktorý je daný usporiadaním kontaktov na povelovom valci riadiaceho kontroléra. Aby sa zaistila súčinnosť riadiaceho a hlavného kontroléra, sú na riadiacom kontroléri dve západky ovládané elektromagnetmi a striedavo uvoľňujú rohatku povelového valca a tým aj povelový valec. Na elektromagnety ovládajúce západky je prúd privádzaný cez blokovacie kontakty pneumatického motora hlavného kontroléra. Prakticky to znamená, že kým sa hlavný kontrolér nedostane do polohy zadanej riadiacim kontrolérom, nepripojí sa napätie na elektromagnety západky a teda nie je možné uvoľniť riadiaci ani hlavný kontrolér pre chod na ďalší stupeň.
Rozjazd rušňa sa realizuje pri zapojení všetkých 6 trakčných motorov do série postupným vyraďovaním rozjazdových odporníkov. Po vyradení všetkých odporníkov je zaradený tzv. hospodárny stupeň – kedy sú v trakčnom obvode zapojené len trakčné motory zapojené do série. Ďalšie zvyšovanie rýchlosti je možné po zmene zapojenia motorov do prvého a následne do druhého sérioparalelného zapojenia. Prechod od sériového k sérioparalelnému zapojeniu sa realizuje mostíkovým spôsobom obdobne ako pri rušni radu E499.0. Ďalšie zvyšovanie rýchlosti je možné zoslabovaním budenia trakčných motorov. To sa realizuje pripájaním tzv. šuntovacích odporníkov paralelne k budiacemu vinutiu.
Zmena smeru jazdy, t.j. zmena smeru otáčok trakčného motora sa realizuje meničmi smeru motorových skupín, ktoré zabezpečia prepojenie budiaceho vinutia voči kotve, čím sa zmení smer magnetického toku. Prepínače smeru sú ovládané elektropneumatickými ventilmi, pričom ich nie je možné ovládať, kým riadiaci a hlavný kontrolér nie je na nultom stupni. Každá motorová skupina má vlastný menič smeru. Vďaka tomu možno pri poruche niektorého trakčného motora manuálne mechanicky prerušiť prívod vzduchu k elektropneumatickému ventilu príslušného meniča smeru a tým odpojiť príslušnú motorovú skupinu.
Proti poškodeniu zariadení trakčného obvodu sú na rušni použité samočinne pracujúce ochrany. Proti rôznym druhom prepätia v trolejovom vedení je trakčný obvod chránený ventilovými bleskoistkami umiestnenými na streche a pripojenými k zberačom prúdu. Bleskoistka obsahuje iskrište, zhášaciu cievku a napäťovo závislý odporník. V prípade prepätia v trolejovom vedení vyššom ako je zápalné napätie bleskoistky, dôjde k preskoku iskry na iskrišti. Tým sa dostane napätie na napäťovo závislý odporník, ktorého odpor sa zmenší priamo úmerne veľkosti prepätia a zvedie prepätia do zeme. Aby sa bleskoistka neprehriala a nepoškodila, magnetické pole zhášacej cievky vyfúkne vzniknutý oblúk do zhášacej komory, kde sa oblúk ochladí a zhasne.
Proti poškodeniu v dôsledku izolačných porúch je rušeň chránený diferenciálnym prúdovým relé, ktoré je nastavené na rozdielový prúd 125 A. Relé má dve cievky opačnej polarity vinuté na jednom magnetickom jadre tak, aby sa rušil účinok vinutí, pokiaľ nimi prechádza rovnaký prúd. Cievky sú pripojené na vstupe a výstupe trakčného obvodu. Pri poruche izolácie prejde výstupnou cievkou menší prúd ako vstupnou cievkou, kotva diferenciálneho prúdového relé preklopí a rozopne pomocné kontakty zapojené v prídržnom obvode hlavného vypínača, ktorý tým vypne.
Pri sériovom alebo sérioparalelnom radení trakčným motorov môže dôjsť k poškodeniu motora aj v dôsledku tzv. sklzu. Pri preklze nápravy v jednej motorovej skupine sa napätie na kotvách trakčných motorov nerozdelí rovnomerne, ale na motore kĺzajúcej nápravy sa objaví vyššie napätie. To by pri veľkom rozdiele otáčok jednotlivých náprav mohlo spôsobiť poškodenie trakčného motora. Paralelne k trakčným motorom sú preto zapojené cievky sklzových relé, ktoré sú konštruované ako diferenciálne relé – dve cievky sú navinuté na jednom jadre tak, aby sa ich účinok rušil, pokiaľ je na oboch cievkach rovnaké napätie. Pri preklze jednej nápravy v motorovej skupine sa poruší rovnováha napätí na cievkach sklzového relé a kotvička budená prúdom z batérie sa začne natáčať. Uhol pootočenia je pritom závislý od veľkosti rozdielov napätia na kotvách motorovej skupiny. Pri malom rozdiele napätí (približne 220 V) sa spustí akustická signalizácia sklzu (prerušované húkanie húkačky v kabíne), pri veľkom rozdiele napätí (približne 900 V) sa rozpojí prídržný obvod hlavného vypínača, ktorý vypne a rozpojí trakčný obvod.
Chladenie odporníkov aj trakčných motorov je zabezpečované dvojicou chladiacich ventilátorov, ktoré sú napájané priamo z trakčného napätia. Motory ventilátorov sú zapojené do série, takže pri plnom napätí je na každom motore napätie 1500 V. Vzhľadom k veľkému výkonu majú dvojstupňový rozbeh. Po spustení ventilátorov sú motory najskôr zapojené do série s predradným odporníkom, niekoľko sekúnd po rozbehu motorov je predradný rezistor premostený a motory sa rozbehnú na plné prevádzkové otáčky. Ventilátory môžu pracovať automaticky (ventilárory sa samočinne rozbiehajú pri natočení riadiaceho kontroléra na šiesty rozjazdový stupeň), trvale bez ohľadu na polohu kontroléra alebo ich možno dočasne alebo trvale odpojiť.
Oba zberače sú ovládané stlačeným vzduchom. Na výrobu stlačeného vzduchu potrebného nielen na ovládanie zberačov, hlavného kontroléra a ďalších zariadení ale aj brzdenie vlaku, sú na rušni umiestnené dva kompresory. Motory kompresorov sú tiež napájané priamo z trakčného napätia, ale na rozdiel od motorov ventilátorov nie sú zapojené do série. Motory sú na trakčné napätie pripojené prostredníctvom predradných odporov, ktoré spôsobia úbytok približne 400 V. Kompresory môžu byť spúšťané automaticky, kedy zapínanie a vypínanie motorov kompresorov riadi tlakový spínač tak, aby sa tlak v hlavnom zásobníku vzduchu pohyboval v rozmedzí 6 – 9 bar. V prípade poruchy tlakového spínača možno kompresory zapojiť trvale alebo v prípade poruchy motorov príslušný kompresor odpojiť.
Rušeň môže vykurovať súpravy vozňov vybavených elektrickým vykurovaním na napäťovú sústavu 3 kV jednosmerného prúdu. Na ovládanie kúrenia je použitý štvorpolohový paketový spínač ovládaný špeciálnym kľúčom, ktorý súčasne slúži na uvoľnenie zásuvky elektrického vykurovania umiestnenej na oboch čelách rušňa. Súpravu možno na elektrické vykurovanie pripojiť, len pokiaľ je vypnutý spínač kúrenia na stanovišti rušňovodiča.
Rušeň je vybavený pneumatickou samočinnou a priamočinnou brzdou systému Westinghouse a ručnou brzdou. Priebežná brzda je zo stanovišťa rušňovodiča ovládaná brzdičom typu Škoda N/O.
Farebné riešenie rušňov radu E 669.2 bolo jednoduchšie ako u rušňov radu E 499.0. Podokenná časť skrine bola tmavo zelená a od svetlozelenej okennej časti bola oddelená kovovou striebornou lištou. Podvozková časť bola čierna alebo tmavo sivá a pluhy boli tmavo zelené. Strecha bola tmavo zelená ale v priebehu prevádzky dostávala svetlo sivý náter, zberače oranžové, neskôr žlté. Na čelách boli na striebornej lište umiestnené červené päťcípe hviezdy.
