Туту.ру Путеводитель Туту журнал Транспорт Новый вагон-электростанция

Новый вагон-электростанция

27 июля 2022

Возможно, вы знаете, что есть три достаточно простых способа раздобыть электричество в вагоне:
1. Получить 3000 Вольт от электровоза, если путь электрифицирован, а вагон подключён к этой самой высоковольтной магистрали.
2. Генерировать ток подвагонным генератором, работающим от вращения колёс. Это отличный способ получения электроэнергии в любом поезде в любом месте, но он ограничен по мощности.
3. Получить ток от собственной электростанции поезда. Раньше это обычно была электростанция на паровозе (маленькая турбина, вращаемая паром), энергия которой использовалась для мощных фар.

Современные двухэтажные вагоны с розетками стали потреблять слишком много энергии, чтобы способы 2 и 3 перестали эффективно работать. Да, они ходят по электрифицированным участкам, но иногда есть потребность пустить комфортный поезд по участку, где электрификации нет. А в России из-за больших размеров страны, таких мест хватает.

Хорошее промежуточное решение до появления полной электрификации — вагон-электростанция. Собственно, первый в России недавно произвели на ТВЗ, и сейчас мы на него посмотрим, потому что эта штука интересная, хоть и редко встречающаяся на железных дорогах по миру.

Опытный образец модели 61-4551 номер 0001
Опытный образец модели 61-4551 номер 0001

Что это такое

Архитектурно это три дизель-генераторных установки, способных выдать мощность 1350 кВт, преобразователи 400/3000 В для передачи электроэнергии в двухпроводную высоковольтную магистраль 3000 В и 400 В для собственных нужд вагона-электростанции, два бака: основной и расходный (соединённые магистралью и насосами для перекачивания топлива из основного бака в расходный по мере расходования топлива), и вся необходимая инженерная обвязка вроде обогрева, вентиляции, кондиционирования рабочего места, связи и так далее. Есть автоматизация всех процессов в пути и отдача телеметрии.

Разъём высоковольтной магистрали
Разъём высоковольтной магистрали

Подвагонный топливный бак
Подвагонный топливный бак

Можно сказать, что это вагон-батарейка. Энергия хранится в топливе (дизеле), по мере необходимости преобразовывается генераторами в электрическую, дальше потребители её потребляют. В номинале один вагон-электростанция способен обеспечить электроэнергией 23 одноэтажных вагонов (с централизованным электроснабжением) или 15 двухэтажных вагонов зимой, когда у них включено отопление. Но обычно до номинала его не разгоняют, один дизель находится в резерве, чтобы иметь возможность при необходимости обслуживать один дизель, пока два других работают.

На вагон получен сертификат соответствия. Сейчас речь об отправке вагона-электростанции в подконтрольную эксплуатацию по специальной методике — как обычно, лучше проверить все технические решения с первым досерийным вагоном, чтобы затем, если что-то вылезет, была возможность изменить что-то в серийном. Это нормальная практика для того, что будет эксплуатироваться 40 лет.

Торец вагона
Торец вагона

Вагоны-электростанции этого типа созданы для пассажирских вагонов. Это не решение для электрификации посёлков (хотя кое-кто в Хакасии так использовал некоторое время паровоз станции), это не решение для рельсоукладчиков. По сути, это большая станция для обеспечения питания кондиционеров, бытового оборудования, освещения и прочих подсистем вагонов. При некоторой модернизации вагон-электростанция может использоваться для питания составов из специальных вагонов, например медицинского передвижного поезда (это мобильный госпиталь, который приезжает в зоны ЧС, например), или же вообще и для питания «Ласточек» на неэлектрифицированных участках дорог. Специально для «Ласточек» есть созданный Коломенским заводом ТЭП70БС, который и ведёт «Ласточку» на участке Иваново — Владимир, например.

Высоковольтное отделение
Высоковольтное отделение с высоковольтными статическими преобразователями и преобразователем собственных нужд.

Нож, который замыкает на землю выходные цепи
Нож, который замыкает на землю выходные цепи. Конденсаторы шунтируются при открытии тоже.

Нечто похожее есть в поезде Talgo (это наш «Стриж»), там есть вагон-электростанция с двумя двигателями меньшей мощности — но этот вагон плотно интегрирован в поезд.

Часть мощности уходит на собственные нужды вагона. Запуск дизелей делается от собственной аккумуляторной батареи (24 В), первичный обогрев для зимы — с использованием горелок на дизеле, затем после начала генерации уже можно использовать собственную систему электроотопления, насосы и так далее. В обычных условиях можно включить отопление заранее, забирая у локомотива часть питания или на стоянке от внешней сети 380 В (нужно совсем немного, межвагонное соединение 380 В подходит), то есть можно питаться от соседнего вагона тоже.

Система жидкостного обогрева
Система жидкостного обогрева: обычная дизельная горелка. Электрообогрев не видно, он внутри. Температуры эксплуатации от -50 до +45 при относительной влажности до 90%.

Компоновка вагона во многом продиктована равномерной развесовкой оборудования, то есть можно было взять серийные тележки от двухэтажного вагона (те, у которых допустимая скорость 160 км/ч). Два бака, один из которых в середине сверху, а второй в подвагонном пространстве, как раз разделены так из-за требований развесовки. Собственно, верхний бак по мере опустошения пополняется насосами (их два, основной и запасной) из нижнего. Общий объём двух баков 4800 литров.

Машинное отделение
Машинное отделение

Система топливоподачи в машинном отделении
Система топливоподачи в машинном отделении

Расходный бак
Расходный бак

Насосы для перекачки топлива между баками
Насосы для перекачки топлива между баками

Человекочитаемая механическая индикация уровня топлива
Человекочитаемая механическая индикация уровня топлива (по сути, «поплавок»).

Датчики уровня топлива
Датчики уровня топлива для мониторинга и автоматики. Если объём топлива становится меньше, чем 10%, то включается насос и перекачивает топливо из основного бака в расходный.

Уходит к глушителю на крыше
Уходит к глушителю на крыше

Оператор может либо ехать в последнем купе последнего вагона, либо иметь место в штабном вагоне. Предполагается, что в пути вагон не должен иметь обслуживания после запуска. В «купе проводника», точнее, на рабочем месте механика, стоит система связи (радиостанция и интерком поезда), есть климатика. Остальное — пульт управления. Как обычно в новых вагонах ТВЗ, сверху сенсорные экраны с интерфейсами.

Закрытый
Закрытый

Снова вернёмся к генераторам. Есть ещё одно рабочее место, верстак:

Это жалюзи с электрическим приводом:

Жалюзи с электрическим приводом
В зависимости от температуры внутри помещения, жалюзи открываются, есть ручное управление. Температурные датчики отдают показания в систему управления вагона.

Жалюзи открываются во время работы генераторов и закрываются, если сработал пожарный датчик. Дальше включается пожаротушение, оно тут везде, даже в шкафах преобразователей. Используются газогенераторы, внутри порошок, то есть газ хранится в компактном виде.

Теперь ещё немного деталей в моторном отделении:

Топливный фильтр
Топливный фильтр

Вагон для дорог с шириной колеи 1520 мм. Обслуживание перед отправкой в рейс, есть ежемесячный, полугодовой и годовой регламенты обслуживания. Всё оборудование максимально локализовано. Компоненты, естественно, есть европейские и азиатские, но вся сборка делается на территории России. Разработка — Центральное конструкторское бюро транспортного машиностроения (АО «ЦКБ ТМ», это институт, который среди прочего занимается специальными вагонами). Испытания шли в 2021-м и в 2022-м.

Всё. Вот на такие сложности идут инженеры, чтобы вы могли втихаря от проводника включить чайник в розетку купе, на которой написано «Максимум 100 Вт».

Комментарии

Написать комментарий
Как вас зовут?
Ваш комментарий
Спасибо! Ваш комментарий отправлен на модерацию. После проверки он будет виден другим пользователям.
  • 27.04.2023 07:57 Колян:
    Полезность: 0 1

    Всё очень замечательно, но зачем столько надо было на лепить если это всё никогда никто не будет использоваться в поездах. Всю жизнь ездили нужды не было.

  • 28.01.2023 10:39 Ольга:
    Полезность: 2 0

    Статья потрясающая. С огромным удовольствием ознакомилась. Спасибо ☺️

    30.01.2023 14:15 :

    Спасибо, Ольга!

  • 27.01.2023 14:10 Мансур:
    Полезность: 0 0

    Это чудо вагон!, надеемся скоро будет всё в норме!

  • 28.11.2022 17:07 Дмитрий:
    Полезность: 0 0

    Спасибо за интересную статью!

    28.11.2022 17:36 :

    Дмитрий, спасибо за отзыв! 

  • 15.08.2022 11:01 Владимир:
    Полезность: 0 0

    Это просто сказка. Очень удобно

  • 08.08.2022 18:31 Gudd-Head:
    Полезность: 0 0

    Спасибо за статью!
    Прочитал с удовольствием))

    09.08.2022 12:36 :

    Спасибо вам!

  • 06.08.2022 08:01 Людмила Соболева:
    Полезность: 1 0

    Добрый день! Огромное спасибо за рассылаемую интересную информацию! Хочу непременно отметить вашу грамотность: практически нет ошибок ни грамматических, ни пунктационных, что сейчас боооольшая редкость! Даже мне, стопроцентному гуманитарию, интересно было прочитать о поезде-заботе на колёсах! Нвписано понятно и увлекательно! Спасибо, tutu.ruи процветания во всём!

    08.08.2022 17:25 :

    Людмила, спасибо!

  • 02.08.2022 16:38 Алексей:
    Полезность: 1 0

    Подобные энерговагоны делали ещё в конце 60-х. Достоинство этого изделия - новый, в смысле изготовлен недавно в единственном экземпляре.

  • 02.08.2022 13:38 Евгений:
    Полезность: 2 0

    Да, рассказ интересный, но такой поезд морально устарел лет на 30. Из моей практики: мы строили дизель- генератор для красной поляны, такой же мощностью, но его габариты были как стандартный вагон- бытовка ( 6метров на2,2 метра), с баком на 6 тонн

  • 02.08.2022 13:09 Александр:
    Полезность: 2 0

    Чем это принципиально отличается от вагона в составе 5-вагонной рефрежираторной секции? Ничего нового здесь нет

  • 02.08.2022 11:01 Дмитрий:
    Полезность: 2 0

    Как бы я хотел, чтоб все рассылки были такими!

    02.08.2022 14:56 :

    Спасибо, Дмитрий!

  • 02.08.2022 10:27 Лера:
    Полезность: 1 0

    Спасибо очень интересная статья в рамках общего ликбеза, также очень помогли комментарии других людей хоть немножко понять эту специфическую тему.

    02.08.2022 14:55 :

    Лера, спасибо!

  • 01.08.2022 21:45 Сергей.:
    Полезность: 0 0

    Имею опыт эксплуатации подобных железнодорожных электростанций мощностью 400 кВт с четырьмя ДГУ. Считаю что Мощность 1350 кВт для пассажирского поезда избыточная. Компоновка ДГУ различная, как в общем машзале так и в отдельных отсеках перпендикулярно оси поезда. На мой взгляд компоновка в общем машзале выбрана правильно. Жаль не решён вопрос утилизации теплоты отработавших газов ДГУ. В ремонтном отделении вполне может быть установлен маленький токарный станок (у меня был, штатный). Идея о возможном использовании подобной электростанции для электроснабжения сторонних потребителей (посёлков или мед.поезда) правильная но требует глубокой проработки (сам занимался этой темой и есть статьи). В целом отличный материал, интересно чьё оборудование ?

  • 01.08.2022 18:50 Иван:
    Полезность: 1 0

    В Индии так уже давно ездят...А зачем пассажирам включать свой чайник , если в вагоне есть титан или кулер?

  • 01.08.2022 18:36 Анатолий Антонович:
    Полезность: 1 0

    Здравствуйте, я Анатолий Антонович Анимица, выпускник МИИТ 1970 года.
    Поздравляю. Отличная статья об отличном решении.
    А теперь слушайте.
    В 2020 году ы с ныне покойным проф. В.Г.Глазуновым написали статью "Концепция Полярной железной дороги". Северный широтный ходя, если кто в теме.
    Ссылка на статью
    http://scienceph.ru/f/science_and_world_no_12_76_december_vol_ii.pdf
    или
    https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44614901

    Статья - о строении пути, но мы там вскользь упомянули и нерациональность электрификации этой дороги (у нас - от Лабытнанги до м. Дежнева и плюс рокады вдоль великих рек Сибири). И вместо этого заявили идею использования современных электровозов в комплексе с энерговагонами, и дали кратчайшее описание как это красиво сделать.
    Только не на дизтопливе, а на природном газе!
    6 мегаватт на вагон. Но это сейчас не главное.
    Главное - свяжитесь со мной для более детального обсуждения.
    Почта anatolyanimitsa@gmail.com, телефон, ватсап и прочие мессенджеры +79885718323
    Спасибо.

  • 01.08.2022 16:57 Игорь:
    Полезность: 0 1

    Спасибо за возрождение адекватных почтовых рассылок! Вагон - огонь!

    01.08.2022 17:30 :

    Спасибо!

  • 01.08.2022 15:27 Анжела:
    Полезность: 2 0

    Неожиданно для себя захотелось оставить отзыв.
    Великолепная статья, напомнила мне горячо любимый в детстве журнал "Наука и жизнь".
    А наличие инженерного образования помогло мне все понять и прочитать до конца, хотя я обычно не дочитываю и отправляю в корзину.
    Автору - спасибо за ликбез!
    Ту- ту за уважение к вашим пользователям.

    01.08.2022 17:29 :

    Анжела, спасибо вам!

  • 01.08.2022 15:01 Антон:
    Полезность: 2 0

    Какой классный рассказ! Вот это я люблю, с техническими подробностями, с фото! Работа на пять сплюсом!

    01.08.2022 17:31 :

    Антон, спасибо!

  • 01.08.2022 14:38 Владимир:
    Полезность: 2 0

    Вагоны-электростанции эксплуатировались ещё во времена СССР, поезд "Аврора", в частности, имел такой агрегат в хвосте.
    Тепловозы ТЭП70БС уже много лет используются в качестве электростанций для отопления вагонов дальних поездов и для других энергетических нужд.
    Гибрид тепловоз-электропоезд стал использоваться лишь несколько лет назад, с приходом в РФ составов фирмы "Сименс" и построенных на их основе других похожих "Ласточек" в Верхней Пышме.

  • 01.08.2022 11:44 Александр:
    Полезность: 2 0

    Грамотно написано. Прочитал с большим удовольствием. Буду ждать новых материалов автора.

    01.08.2022 17:29 :

    Александр, спасибо за обратную связь!

Показать еще

Похожие статьи

Поездки по России Въезд в Россию для иностранцев Поездки за рубеж для россиян Авиасообщение Ж/д сообщение Автобусное сообщение Советы путешественникам Пандемия коронавируса объявлена в марте 2020 года, а завершилась в мае 2023 года.  В этой статье мы собрали ответы на наиболее часто задаваемые вопросы про поездки в пандемию.  Тесты или QR-коды для поездок по Ро
У нас есть огромное сообщество постоянно путешествующих людей. В день в нём задаётся несколько сотен вопросов о том, что правильно делать на месте, как оформлять документы, что нужно и так далее. Примерно треть полезных ответов — это ссылка на какой-то местный чат или телеграм-канал. Собственно, мы решили собрать советы путешественников на одной странице. Вот суперлокальные чаты и каналы,
Саргассово море – самое необычное на планете: у него нет берегов, нет чётких границ, оно на 1–2 метра выше уровня вод остального Атлантического океана и к тому же самое большое. Этот природный феномен у берегов Америки создали течения и саргассы – водоросли, плотным ковром покрывающие поверхность моря. С Саргассовым морем связано множество мистических легенд о кораблекрушениях. На е
Обновлено 28 мая 2024 Открытие границ 2024 Какие страны открыли границу, куда есть рейсы, можно ли уже покупать билеты, что надо знать заранее. Здесь мы, аналитический центр сервиса поездок и путешествий Туту.ру, собираем последние новости по ситуации с открытием границ. Информация постоянно обновляется. Ситуация меняется очень быстро, все оперативные новости мы выкладываем вот в этом телегра