требования к ним, назначение, нормативные документы

Электрические сети напряжением до 1 кВ формируют системы внутреннего электроснабжения цехов промышленных предприятий и гражданских зданий.

Внутренние сети цехов и гражданских зданий запитываются от трансформаторных подстанций 6—10/0,4—0,23 кВ или ВРУ. Наружные сети до 1 кВ на промышленных предприятиях имеют весьма ограниченное применение, так как электропитание цеховых нагрузок выполняется от внутрицеховых, встроенных или пристроенных трансформаторных подстанций. В городах наружные электрические сети до 1 кВ значительны, так как нагрузки гражданских зданий запитываются в основном от отдельно стоящих трансформаторных подстанций. Кроме того, к ним относятся также сети наружного освещения.

Основное назначение сетей до 1 кВ — распределение электрической энергии внутри цехов, зданий и непосредственное питание электроприемников. Эти сети относятся к низшим уровням систем электроснабжения и характеризуются значительным разнообразием и большими объемами информации.

Основными требованиями к электрическим сетям напряжением до 1 кВ являются экономичность; надежность, в том числе гибкость, универсальность и обеспечение потребителей электроэнергией требуемого качества; безопасность и удобство технического обслуживания и ремонта.

Электрическая сеть должна иметь на всех участках схемы минимально возможные длину, сечение проводников и количество эментов, не допускать потерь электроэнергии больше экономически оправданных, обеспечивать качество передаваемой электроэнергии.Экономичность электрических сетей обусловлена минимальными капитальными затратами (стоимость элементов электрической сети и их монтажа) и эксплуатационными расходами (содержание обслуживающего персонала, аммортизационные отчисления, стоимость потерь электроэнергии).

В связи с тем, что расход проводникового материала для одной и той же передаваемой мощности быстро растет с понижением номинального напряжения сети, а потери электроэнергии в,электрических сетях потребителей значительны, необходимо стремиться к сокращению длины сетей напряжением до 1 кВ и приближению высшего напряжения к приемникам электроэнергии.

Надежность электрической сети определяется состоянием ее элементов, схемой этой сети с учетом оснащения ее защитой и автоматикой, организацией технического и ремонтного обслуживания.

Сечение проводников должно исключать возможность недопустимого для них перегрева и разрушения как при нормальных, так и аварийных режимах.Надежность элементов сети обусловлена их строением, конструктивным исполнением, влиянием окружающей среды. Конструктивное исполнение элементов должно быть таким, чтобы максимально исключить возможность их повреждения при конкретных условиях окружающей среды.

Гибкость и универсальность электрической сети обусловлена возможностью ее минимального изменения при перераспределении или росте электрических нагрузок.

Безопасность технического и ремонтного обслуживания определяется правилами ПТБ и ПТЭ. Основной документ, регламентирующий работу сетей ПУЭ.

При проектировании электрической сети следует предусматривать возможность организации технического учета расхода электроэнергии, позволяющего формировать расход электроэнергии на единицу выпускаемой продукции или работы; возможность современных способов ее монтажа, предполагающих применение комплектных устройств, прокладку кабелей, проводов в лотках, коробах и т.д., т.е. способов, обеспечивающих минимальное время монтажа, наладки и ввода в работу.

Регулирование напряжения в распределительных сетях 6–20 и 0,4 кВ: нормы

Стандарт нормирует допустимые отклонения напряжения на вводах ЭП. Существует ряд мощных ЭП, присоединенных непосредственно к сетям 6–20 кВ (в основном, СД), однако основная масса ЭП получает питание от сетей 0,4 кВ. Поэтому возможности РН в этих сетях имеют первостепенное значение. Трансформаторы 35–220/6–20 кВ имеют устройства РПН, позволяющие регулировать напряжение на шинах 6–20 кВ по заданному закону. При этом для компенсации потерь напряжения в линиях 6–20 кВ наиболее 313 высокое напряжение на шинах 6–20 кВ трансформатора должно поддерживаться в режиме больших нагрузок и наиболее низкое – в режиме малых нагрузок.

Распределительные трансформаторы 6–20/0,4 кВ кроме номинального ответвления имеют четыре регулировочных ответвления с количеством витков первичной обмотки, уменьшенным на 2,5 и 5 % и увеличенным на те же величины, что позволяет изменять коэффициент трансформации Kт . Однако для изменения регулировочного ответвления необходимо отключить РТ от сети, поэтому такие изменения могут делаться лишь периодически (например, посезонно), а в течение суточного изменения нагрузок ответвления остаются постоянными.

Изменение напряжения на шинах 0,4 кВ трансформатора, происходящее при изменении ответвления, зависит от рабочего напряжения на шинах 6–20 кВ – U1 . В табл. 8.6 приведены коэффициенты трансформации и относительные добавки напряжения ∆Ет на шинах 0,4 кВ, соответствующие указанным ответвлениям при разных напряжениях на шинах 6–20 кВ.

Таблица 8.6

Регулировочные характеристики РТ 6–20/0,4 кВ

 

До 1992 г. в России стандартным напряжением низковольтных сетей считалось напряжение 220/380 В, поэтому расчетные значения добавок напряжения ∆Ет по отношению к этому напряжению были на 5 % выше и составляли от 0 до +10 %. В настоящее время в соответствии с международными стандартами установлено напряжение 230/400 В (прил. 8).

Так как значения ∆Ет незначительно изменяются в широком диапазоне изменения U1 , в практических расчетах часто используют их расчетные значения – округленные величины, соответствующие изменению числа витков первичной обмотки трансформатора. Для проведения более точных расчетов отклонений напряжения на шинах 0,4 кВ при известном значении U1 необходимо пользоваться непосредственно коэффициентами трансформации.

Методы расчета закона РН на шинах 6–20 кВ ЦП и выбора регулировочных ответвлений РТ 6–20/0,4 кВ рассмотрим на примере условной схемы линии 6–20 кВ, приведенной на рис. 8.19, а. В режиме максимальной нагрузки напряжение в линии снижается по мере удаления от ЦП. Его снижение на шинах 0,4 кВ РТ показано штриховой линией на рис. 8.19, б. РТ имеют пять регулировочных ответвлений, позволяющих изменять напряжение с шагом 2,5 %.

В линиях 0,4 кВ необходимо поддерживать напряжение, обеспечивающее допустимые отклонения ± 5 % у всех ЭП, присоединенных к линии. При этом у ближайшего ЭП (А1 ) необходимо поддерживать отклонение напряжения, максимально близкое к +5 %, чтобы у удаленного ЭП (Б1 ) оно не вышло за нижний допустимый предел –5 %. Поэтому на шинах ЦП в режиме максимальной нагрузки необходимо поддерживать отклонение напряжения выше +5 % на величину потерь напряжения от шин ЦП до ближайшего ЭП сети 0,4 кВ, %:

На этом РТ и других, находящихся в зоне потерь напряжения от ∆U с.б до (∆U с.б + 2,5) % устанавливают первое рабочее ответвление с ∆Ет = –5 %, в зоне потерь напряжения от (∆U с.б + 2,5) % до (∆U с.б + 5) % – второе рабочее ответвление, и т. д. В результате эпюра напряжения на шинах 0,4 кВ РТ имеет вид пилообразной линии 1 на рис. 8.19, б.

Напряжение у ближайших ЭП, присоединенных к РТ, находящихся в начале каждой зоны, поддерживается близким к +5 %. Допустимые потери напряжения в линиях 0,4 кВ могут достигать 10 % и при этом отклонение напряжения у удаленных ЭП не выйдет за –5 %. В конце зоны отклонение напряжения у ближайшего ЭП уже не может превысить +2,5 %, поэтому в этих линиях 0,4 кВ допустимые потери напряжения не должны превышать 7,5 %. Так как в течение эксплуатации потери напряжения в режиме максимальной нагрузки сети изменяются, приходится периодически изменять и ответвления РТ. При этом конкретный РТ может попадать в различные места своей и смежной зоны. В связи с этим допустимые потери напряжения в линиях 0,4 кВ при их проектировании не должны

Рис. 8.19. Упрощенная схема линии 10 кВ и эпюры напряжения

превышать 7,5 %. Эпюра напряжения у удаленных ЭП (Б1 – БN + 1) отражается пилообразной линией 2.

В режиме минимальной суточной нагрузки потери напряжения во всех элементах сети снижаются, а рабочие ответвления РТ остаются прежними. При неизменном напряжении в ЦП отклонение напряжения на шинах 0,4 кВ РТ будет повышаться по мере удаления от ЦП. Для того, чтобы привести напряжение у ЭП АN (ближайший ЭП в сети 0,4 кВ РТ, присоединенного в точке Д, находящейся в начале зоны последнего ответвления) к +5 %, необходимо снизить напряжение в ЦП до δU ЦП (рис. 8.19, в). Диапазон dр.н = δU ЦП – δU ЦП называют диапазоном РН в ЦП; регулирование, при котором наиболее высокое напряжение поддерживается в режиме максимальной суточной нагрузки, а наименьшее – в режиме минимальной нагрузки, называют встречным РН.

Нагрузки РТ могут иметь различные по форме графики. Наряду с коммунально-бытовой нагрузкой с ярко выраженным вечерним максимумом от сети питаются предприятия, максимальная нагрузка которых приходится на дневные часы. Потери напряжения в линиях 0,4 кВ РТ, нагрузка которых в режиме максимальной нагрузки сети не максимальна, снижаются. Напряжение у удаленных ЭП таких РТ отражается эпюрой 3 на рис. 8.19, б; при этом возникает запас относительно уровня –5 %. В режиме же малой суммарной нагрузки сети, когда напряжение в ЦП приходится снижать по условиям основной массы потребителей, нагрузки таких РТ возрастают, и эпюра напряжения у удаленных ЭП этих РТ имеет вид 3 на рис. 8.19, в. При этом отклонение напряжения у ряда ЭП выходит за предел –5 %. В наилучшем положении оказываются РТ, подключенные к точке Д, напряжения на вводах которых поддерживаются постоянными во всех режимах.

Встречное РН осуществляется по графику нагрузки ЦП, который формируется всеми потребителями. Поэтому при разнородных графиках нагрузки РТ закон регулирования в большей или меньшей степени не соответствует ни одному потребителю. Степень несоответствия для конкретного потребителя будет тем больше, чем меньше доля потребителей с подобным графиком в общей нагрузке и чем более отличен их график от графика основной массы потребителей.

С позиции распределения неоднородных нагрузок сети 6–20 кВ можно разбить на три группы:

• сети с относительно однородными нагрузками РТ;
• сети с неоднородными нагрузками линий, отходящих от ЦП (межлинейная неоднородность), при этом внутри каждой линии нагрузки однородны;
• сети с неоднородными нагрузками, присоединенными к общей линии 6–20 кВ (внутрилинейная неоднородность).

 

В сетях с однородными нагрузками РТ допустимые отклонения напряжения у всех ЭП, присоединенных к сетям 0,4 кВ, могут быть обеспечены с помощью РН в ЦП и соответствующего выбора рабочих ответвлений РТ. Единственным условием является непревышение допустимых потерь напряжения в сетях 6–20 кВ (сети среднего напряжения) и 0,4 кВ (сети низкого напряжения). В сети среднего напряжения они не должны превышать 12,5 % (10 % – максимальные возможности компенсации потерь с помощью ответвлений РТ плюс 2,5 % – допустимые потери в последней зоне за точкой Д, рис. 8.19), а в сетях низкого напряжения – 7,5 %.

В сетях со значительной межлинейной неоднородностью обеспечить допустимые режимы напряжения на шинах 380 В всех РТ с помощью РН в ЦП нельзя. Единственным способом здесь является выделение наиболее неоднородной линии на отдельное регулирующее устройство (вольтодобавочный трансформатор). Если в ЦП находятся два трансформатора с РПН и по условиям надежности электроснабжения допустима их раздельная работа по стороне 6–20 кВ, целесообразно разделить линии на две группы с относительно однородными нагрузками и подключить их к разным шинам.

Для улучшения режима напряжения у неоднородных потребителей в линиях с внутрилинейной неоднородностью необходимо использовать средства местного регулирования, в качестве которых применяют конденсаторные установки. Подключение таких установок снижает потери напряжения и соответственно повышает его уровень при том же рабочем ответвлении РТ. Степень повышения зависит от реактивного сопротивления сети по отношению к точке подключения. Регулирующие эффекты конденсаторов мощностью 100 квар на трансформаторах 6–20/0,4 кВ и линиях 0,4 кВ приведены в табл. 8.7.

Таблица 8.7

Регулирующие эффекты конденсаторных установок для различных элементов сети

Регулирующие эффекты на участках сетей 6–20 кВ практически незначимы. Устанавливать конденсаторные установки целесообразно в глубине сети 0,4 кВ, особенно в случае ВЛ 0,4 кВ. Здесь может оказаться достаточной небольшая мощность установки (в зарубежных странах используются конденсаторы наружной установки на опорах ВЛ). Такие устройства могут быть установлены в линиях с неоднородными нагрузками, подключенных к РТ и расположенных близко к ЦП, или линиях с однородными нагрузками, подключенных к РТ и расположенных в зоне последнего ответвления.

Напряжение в линиях с неоднородными нагрузками, подключенных к РТ и расположенных близко к ЦП, повышается. В первом случае это происходит за счет снижения потерь напряжения в самих линиях 0,4 кВ (табл. 8.7) – при этом поднимается линия 3 на рис. 8.19, в, – а во втором случае можно отказаться от установки следующего ответвления на РТ в последней зоне (штриховая линия на рис. 8.19, г), обеспечив повышение напряжения в ЦП в режиме малой нагрузки сети.

Дискретность ступеней регулирования трансформатора в ЦП оказывает существенное влияние на режимы напряжения в сети. Трансформаторы с РПН 35 и 220 кВ имеют ступень регулирования ∆Ет = 1,5 %, а 110 кВ – 1,78 %. Поэтому при срабатывании РПН напряжение во всех точках сети скачкообразно изменяется на величину ступени. Обычно достаточно нескольких срабатываний РПН за сутки.

На обслуживаемых подстанциях переключения могут производиться дежурным персоналом, на необслуживаемых подстанциях – дистанционными исполнительными устройствами или устройствами автоматического регулирования. Для предотвращения обратных срабатываний устанавливаемая в устройстве зона нечувствительности регулирования ε должна быть больше ступени регулирования. Чем больше разность ε – ∆Ет , тем реже срабатывает регулирующее устройство, но тем более грубым оказывается регулирование. Для обеспечения компромисса между частотой срабатывания РПН и точностью регулирования зону нечувствительности следует принимать на 0,5–0,7 % больше ступени регулирования.

Некоторые специалисты считают, что для обеспечения нормируемых отклонений напряжения необходимо проектировать сети на допустимые потери напряжения, сниженные относительно приведенных выше величин 12,5 % и 7,5 % на величину зоны нечувствительности регулирования, то есть как минимум на 2 %. Учитывая вероятностный характер изменения напряжения и допустимость его нахождения в течение 1 ч 12 мин в сутки в зоне до ±10 %, такое условие представляется слишком жестким. Вместе с тем снижение допустимых потерь напряжения до 11,5 % и 6,5 % представляется экономически оправданным. Необходимый диапазон РН в ЦП зависит от максимальных потерь напряжения в сети 6–20 кВ, определяющих число используемых регулировочных ответвлений РТ (Nо ), и от диапазона изменения нагрузки в течение суток, характеризуемого коэффициентом kмин . Диапазон РН можно определить по формуле

Необходимые диапазоны РН в ЦП при различных значениях потерь напряжения в сети 6–20 кВ и коэффициента kмин приведены в табл. 8.8.

Таблица 8.8

Диапазоны регулирования напряжения в ЦП

Используемые в настоящее время устройства автоматического регулирования напряжения в ЦП реализуют линейный закон РН в ЦП в зависимости от токовой нагрузки ЦП. Однако линейный закон не является наилучшим, особенно при неоднородных нагрузках РТ. Оптимальный закон можно получить, рассчитав для каждого часа суток требуемые отклонения напряжения в ЦП при соответствующих каждому часу нагрузках РТ и суммарной нагрузке сети. Один из полученных таким образом законов РН показан на рис. 8.20. Расчеты показывают, что чем больше неоднородность нагрузок РТ и чем ближе к ЦП расположены РТ с неоднородными нагрузками, тем больше необходимый закон регулирования напряжения в ЦП отличается от линейного. При современном уровне развития цифровой техники создание регулятора, реализующего такие законы регулирования, не представляется слишком трудной задачей.

Рис. 8.20. Нелинейный закон регулирования напряжения в центре питания

Ниже (в примере 8.3) проведен подробный расчет по выбору закона РН на шинах 10 кВ ЦП фидера 10 кВ и рабочих ответвлений РТ 10/0,4 кВ. В случае если в ЦП фидеров 10 кВ установлен трансформатор 35/10 кВ без РПН, РН на его шинах 10 кВ возлагается на трансформатор 110/35 кВ с РПН. Методика расчета закона РН на шинах 35 кВ трансформатора 110/35 кВ и выбора оптимальных рабочих ответвлений трансформаторов 35/10 кВ без РПН изложена ранее в п. 6.2.5.

Пример 8.3. На рис. 8.21 изображен фидер 10 кВ, над участками которого указаны потери напряжения в режиме наибольших нагрузок, %. Наименьшая нагрузка фидера составляет 30 % от наибольшей (kмин = 0,3). Потери напряжения в каждом РТ 10/0,4 кВ в режиме наибольших нагрузок приняты равными 1,7 %. Максимальные потери напряжения в линиях 0,4 кВ составляют 7 %. Допустимые отклонения напряжения δU+ = +5 % и δU– = –5 %. Требуется рассчитать закон РН на шинах 10 кВ ЦП.

Решение. Потери напряжения от шин 10 кВ ЦП до шин 0,4 кВ каждого РТ в режиме наибольших нагрузок составляют:

Максимальный уровень напряжения на шинах ЦП определяется условиями РТ 1. Для того чтобы отклонение напряжения на шинах 0,4 кВ этого РТ составляло +5 %, на шинах ЦП оно должно быть равным δU ЦП = δU+ + ∆U 1 – ∆Ет1 = 5 + 2,5 – (–5) = 12,5 %.

Такое превышение напряжения на шинах ЦП недопустимо по условиям работы изоляции. Необходимо снизить его как минимум до 10 %. Для этого на РТ 1 придется установить не первое ответвление с ∆Ет1 = –5 %, а второе с ∆Ет2 = –2,5 %. Если на РТ 2–5 также установить второе ответвление, то отклонения напряжения на шинах 0,4 кВ РТ 1–5 составят:

Учитывая, что ступень РН на РТ 10/0,4 кВ составляет 2,5 %, поднять напряжения к уровню +5 % с помощью установки следующего рабочего ответвления можно лишь на РТ 4 и 5 (на остальных РТ при такой установке оно будет выше +5 %). При установке на этих РТ третьего ответвления с ∆Ет3 = 0 % получим δU 4 = 10 – 6,0 – 0 = = 4,0 % и δU 5 = 10 – 6,9 – 0 = 3,1 %.

Если в линиях 0,4 кВ РТ 3 и 5 есть небольшая потеря напряжения от шин РТ до ближайших ЭП (порядка 0,6 %), то на РТ 3 можно установить третье ответвление с ∆Ет3 = 0 %, а на РТ 5 – четвертое с ∆Ет4 = +2,5 %. Тогда на шинах 0,4 кВ обоих РТ будет +5,6 %, а у ближайших ЭП +5 %. В этом случае номера рабочих ответвлений 35–220 кВ 6–10 кВ 0,4 кВ 0,4 кВ 1 бб 1 бу Отв. 1 Отв. N Сеть 380/220 Сеть 380/220 1 уб 1 уу ∆Uл ∆Uт ∆Uт ∆Uн ∆Uн 4 3 0,8 % 2б 0,6 % 1,3 % 1,6 % 0,9 % 2у 1 2 3 4 5 322 на РТ 1–5 составят 2, 2, 3, 3, 4 с ∆Ет = –2,5; –2,5; 0; 0; +2,5 %; отклонения напряжения на шинах 0,4 кВ РТ составят:

 

а у удаленных ЭП на 7 % меньше:

Наиболее низкое напряжение (–3 %) наблюдается в удаленной точке сети 0,4кВ РТ 4. Оно не выйдет за предел –5%, если напряжение в ЦП будет снижено на 2 % и составит 10 – 2 = 8 %. Эта величина и является нижней границей диапазона РН в режиме наибольших нагрузок. Отклонения напряжения у всех ЭП сетей 0,4 кВ не выйдут за допустимые пределы в режиме наибольших нагрузок, если отклонение напряжения на шинах ЦП в этом режиме будет поддерживаться в диапазоне от +8 до +10 %.

В режиме малых нагрузок сети потери напряжения уменьшатся до 30 % от потерь в режиме больших нагрузок. Отклонения напряжения на шинах РТ с учетом регулировочных ответвлений составят:

Наиболее высокое напряжение наблюдается на шинах РТ 5, который является критичным для напряжения в ЦП в режиме малых нагрузок. Напряжение на шинах ЦП необходимо снизить на 5,43 % и поддерживать на уровне δU ЦП = 10 – 5,43 = 4,57 %.

Отклонения напряжения на шинах РТ режиме малых нагрузок сети составят:

а у удаленных ЭП:

Наиболее низкое напряжение (–0,96 %) наблюдается в удаленной точке сети 0,4 кВ РТ 2. Оно не выйдет за предел –5%, если напряжение в ЦП будет снижено на 4,04 % и составит Vм1 = 4,57 – 4,04 = = 0,53 %. Эта величина и является нижней границей диапазона РН в режиме малых нагрузок.

В результате требования к РН в ЦП формулируются следующим образом: отклонение напряжения на шинах ЦП в режиме больших нагрузок сети должно поддерживаться в диапазоне от +8 до +10 %, а в режиме малых нагрузок сети – в диапазоне от до +0,53 до +4,57 %, в промежуточных режимах – в соответствии с линейной зависимостью от нагрузки. При этом закон регулирования напряжения в ЦП представляется не одной линией, как на рис. 6.2 и 8.20, а в виде зоны отклонений напряжения (рис. 8.22).

Следует отметить, что приведенные выше расчеты с точностью до второго знака после запятой совершенно не соответствуют точности исходных данных. Поэтому в практических задачах их можно округлять до 0,5 %.

Рис. 8.22. Закон регулирования напряжения в центре питания сети 10 кВ

КВ — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 13 марта 2017; проверки требуют 17 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 13 марта 2017; проверки требуют 17 правок.

КВ (аббревиатура кириллицей) может означать:

• КВ (от Клим Ворошилов) — семейство советских тяжелых танков и САУ времён Великой Отечественной войны.
  • КВ-1 (или просто КВ) — советский тяжёлый танк, который выпускался с августа 1939 года по август 1942 года.
    • КВ-1С (буква «с» означает «скороходную» модификацию) — советский тяжёлый танк выпуска 1940—1943 гг.
    • КВ-1К (буква «к» означает систему «КАРСТ-1») — советский ракетный танк выпуска 1942 года.
  • КВ-2 — советский тяжёлый штурмовой танк начального периода Великой Отечественной войны.
  • КВ-3 (Объект 223) — советский экспериментальный тяжёлый танк семейства «КВ».
  • КВ-4 — советский экспериментальный тяжёлый танк семейства «КВ».
  • КВ-5 (Объект 225) — проект советского трёхбашенного сверхтяжёлого танка прорыва.
  • КВ-6 — мелкосерийный советский тяжёлый танк.
  • КВ-7 (Объект 227) — опытная советская тяжёлая самоходно-артиллерийская установка.
  • КВ-8 (Объект 228) — советский тяжёлый огнемётный танк.
  • КВ-9 (Объект 229) — экспериментальный советский тяжёлый танк.
  • КВ-12 — экспериментальный советский огнемётный танк на основе КВ-1.
  • КВ-13 (Объект 233) — опытный советский средний танк.
  • КВ-85 (
    Объект 239) — советский тяжёлый танк с орудием калибра 85-мм.
  • КВ-100 — опытный советский тяжёлый танк периода Великой Отечественной Войны
  • КВ-122 — советский экспериментальный тяжёлый танк.
  • КВ-150 (Т-150 или Объект 150) — советский экспериментальный тяжёлый танк.
  • КВ-220 — советский экспериментальный тяжёлый танк.
• КВ-26 — советский капсюль-воспламенитель для пистолетных патронов типоразмеров 7,62 × 25 мм ТТ и 9 × 18 мм ПМ^[1].
• Кв4 (Коломенский, построен в Венгрии, схемы 0-4-0) — узкоколейный паровоз, построенный в Венгрии по проекту П24 Коломенского завода.
• Москвич-2142R5 « Князь Владимир» — автомобиль производства АО «Москвич». Данное сокращение распространено в профессиональных кругах.

1. ↑ Белов О. О капсюлях и заводе №309 (рус.) // Оружие : журнал. — 2005. — № 05. — С. 27. — ISSN 1728-9203.

Электроподвижной состав на напряжение 6000 В — Википедия

Электроподвижной состав на напряжение 6000 В — опытный электроподвижной состав (электровозы и электропоезда) постоянного тока, предназначенный для эксплуатации на напряжении 6000 В. Сама система электрификации на столь высоком (для линий постоянного тока) напряжении была предложена как альтернатива системе электрификации на переменном токе частотой 50 Гц и напряжением 25 кВ. В мире существовала лишь одна железная дорога, электрифицированная по такой системе — участок Гори — Цхинвали Закавказской железной дороги (с 1969 по 1979 гг.).

В 1920-х годах в СССР начали эксплуатировать первые электропоезда, а на Сурамском перевале начались работы по электрификации на постоянном токе напряжением 3000 В железнодорожного участка. Напряжение 3000 В было принято потому, что в этом случае было возможным создать достаточно надёжное тяговое электрооборудование для электровозов и в то же время по контактной сети было возможным передать достаточно высокую мощность. Однако уже тогда многие специалисты, которые работали в области электрификации железных дорог, достаточно хорошо понимали, что такая система электрической тяги не самый лучший вариант и в скором будущем будет существенно ограничивать попытки увеличения провозной способности путём повышения весов поездов и скоростей их движения. Так согласно элементарным расчётам, если при такой системе электрической тяги на подъёме в 10 ‰ вести со скоростью 50 км/ч поезд массой 10 000 т, суммарный тяговый ток электровозов будет превышать 6000 А, что уже является предельным для воздушной контактной подвески (даже современные контактные подвески рассчитаны на максимальный ток в 3684 А, при этом суммарное сечение проводов составляет 875 мм²). Такой ток требует более частого расположения тяговых подстанций, усложняет получение надёжного токосъёма с контактного провода, а также увеличивает потери электроэнергии. Если для электроподвижного состава напряжение 3000 В уже достаточно велико, то для системы электроснабжения — слишком мало.

В июне 1932 года Техническая комиссия Научно-исследовательского института электрификации железных дорог Народного комиссариата путей сообщения сделала вывод о том, что наиболее выгодными являются две системы электрификации: однофазного тока промышленной частоты (50 Гц) и постоянного тока с номинальным напряжением 20 000 В. Так как первая из них хоть и мало, но была исследована, то вторая не была исследована вообще. Поэтому дальнейшие работы вылились в создание первого в СССР электровоза переменного тока (см. электровоз ОР22).

Однако были и сторонники системы электрификации на постоянном токе высокого напряжения. Прежде всего это было связано с тем, что при электрификации на переменном токе требовалось переустройство средств связи и автоблокировки, к тому же она менее экономична, так как при этом к активному сопротивлению проводов добавляется индуктивное.

В 1930 году был создан Московский энергетический институт, и том же году на факультете «Электрический транспорт» этого же института по инициативе В. Е. Розенфельда были начаты работы по изучению электрификации железных дорог на постоянном токе на повышенном напряжении (для начала было принято напряжение 6000 В). Была спроектирована установка по преобразованию постоянного тока в переменный ток повышенной частоты (до нескольких сотен Гц) с последующим преобразованием его в постоянный ток. В 1959 году такая установка была смонтирована в депо Панки Московской железной дороги на трёхвагонной электросекции С

р−550. В этой установке постоянный ток напряжением 3000 В с помощью вентильного инвертора преобразовывался в однофазный переменный ток частотой 400—600 Гц, а затем по двумя вентилями преобразовывался в постоянный и питал 2 последовательно соединённых тяговых электродвигателя. В ходе испытаний электровагон развивал мощность до 150 кВт, что послужило основанием того, что в ноябре того же года на комиссии электрификации и локомотивного хозяйства Научно-технического совета Министерства путей сообщения доктор технических наук профессор Розенфельд выступил с докладом «Система электрической тяги на постоянном токе высокого напряжения (6 кВ) с преобразователем тока на электровозе». Этот доклад вызвал серьёзные обсуждения, ведь перевод линий постоянного тока напряжением 3 кВ на напряжение 6 кВ обходился гораздо дешевле, нежели перевод на переменный ток частотой 50 Гц и напряжением 25 кВ. К тому же в то время в Советском Союзе на переменном токе было электрифицировано лишь 412 км магистральных железных дорог (Ожерелье — Павелец), в результате чего такая система электрификации ещё не успела завоевать всеобщую поддержку. Поэтому многие учёные поддержали начало работ по внедрению системы постоянного тока напряжением 6 кВ.

Для экспериментов был выбран малодеятельный участок Гори — Цхинвали Закавказской железной дороги протяжённостью 33 км.

Закавказская железная дорога практически полностью электрифицирована на постоянном токе: в первую очередь был электрифицирован главный ход, а чтобы не тратиться на содержание паровозов или тепловозов для работы на примыкающих к главному ходу малодеятельных участках — также электрифицировали и их.

Очень важным обстоятельством было то, что контактная сеть, рассчитанная на напряжение 3 кВ не требовала какого-либо переоборудования при подаче в неё напряжения 6 кВ, то есть электрические изоляторы свободно выдерживали повышение напряжения в два раза.

Для подачи напряжения 6 кВ выпрямительные блоки тяговой подстанции соединялись последовательно.

Также не требовалось изменять схемы автоматической локомотивной сигнализации, автоблокировки и СЦБ.

Электрическое напряжение 6 кВ в контактную сеть участка Гори — Цхинвали подавалось только на время опытных поездок того электроподвижного состава, у которого инверторы были переключены соответственно на 6 кВ, при этом серийные электровозы (ВЛ22^м, ВЛ8) отстаивались за нейтральными вставками.

Когда в контактную сеть подавалось напряжение 3 кВ — грузовые и пассажирские перевозки осуществляли серийные локомотивы, а также проводились испытательные поездки экспериментального подвижного состава, инверторы которого были переключены на 3 кВ.

Общая схема электровозов постоянного тока на напряжение 6 кВ или 3 кВ.

Постоянный ток напряжением 6 кВ инвертором преобразовывался в переменный ток высокой частоты (около 1500 Гц), затем понижался трансформатором до напряжения около 1500 вольт (то есть на это напряжение и рассчитаны тяговые электродвигатели, применённые от серийно выпускавшихся электровозов постоянного тока). Затем переменный ток поступал на управляемый тиристорный выпрямитель, выходное напряжение, поступающее на тяговый электродвигатель, могло регулироваться от минимального до максимального

.

Электровоз мог работать как на напряжении 6 кВ, так и на напряжении 3 кВ, достаточно было переключить инвертор.

Каждый тяговый электродвигатель питался от отдельного преобразователя (инвертор + трансформатор + выпрямитель), количество преобразователей соответствовало количеству тяговых электродвигателей. Это позволяло при необходимости отключать «лишние» электродвигатели при следовании одиночного электровоза (без состава), при манёврах в депо, при малом весе поезда.

В СССР в 1970-е годы были оборудованы импульсными преобразователями:

• ВЛ22^И — переоборудовано пять электровозов из серийных ВЛ22^м;
• ВЛ23^И−006 — переоборудован один электровоз из серийного ВЛ23;
• ВЛ8^В−001 — переоборудован один электровоз из серийного ВЛ8;
• ЭР2^в — переоборудовано четыре электропоезда из серийных ЭР2.

Не все экспериментальные электровозы и электропоезда могли работать на напряжении 6 кВ (только 3 кВ), и, не все поступили на испытания на участок Гори — Цхинвали.

В 1979 году эксперименты были прекращены, в первой половине 1980-х гг. экспериментальный подвижной состав был исключён из инвентарного парка МПС СССР и списан. Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта эксплуатировал электропоезд ЭР2^в−556 в научных целях, был списан в 2008 году.

Электровоз 2ЭС10 «Гранит».