Локомотивы дают тепло
Кирилл Никольский, заместитель главного инженера Дирекции тяги
Вопрос электроснабжения локомотивами пассажирских вагонов для отказа от угля при отоплении имеет техническое решение, но требует оценки экономической составляющей.
Абсолютное большинство эксплуатирующихся сейчас на сети пассажирских вагонов может отапливаться как углем, так и с помощью электричества, получаемого от локомотива. Исключение составляют только самые новые модели вагонов, включая двухэтажные, не имеющие угольных котлов в конструкции. При этом и не все локомотивы способны обеспечивать необходимый объём подачи электроэнергии.
Весь парк пассажирских электровозов оборудован устройствами энергоснабжения состава. В случае с локомотивами, работающими на линиях с постоянным током, машина просто принимает из контактной сети и передаёт в вагоны напряжение 3000 вольт через специальные контакторы и отдельную высоковольтную магистраль. В этой схеме действует фактически прямое подключение вагонов к сети через электровоз. У электровозов переменного тока, работающих на участках с напряжением до 3000 вольт, есть соответствующий вывод обмотки тягового трансформатора, выдающий те самые 3000 вольт для подачи в вагоны.
Сложнее с тепловозами. Сегодня на сети эксплуатируется единственная серия пассажирского тепловоза – ТЭП70, более современная версия которого – ТЭП70БС. Из этих моделей только ТЭП70БС имеет функцию подачи электроэнергии для отопления пассажирского состава. По сути, его генератор представляет собой две машины на одном валу: одна обеспечивает выработку электроэнергии на тягу, а вторая вырабатывает те самые 3000 вольт для вагонов.
Но есть один нюанс. Схема электроснабжения пассажирского поезда от локомотива в России всегда была однопроводной. В ней фаза идёт от тяговой машины на вагоны по одному изолированному проводу, а роль нулевого или обратного провода выполняет рельсовая цепь. На электрифицированных участках рельсовые цепи изначально рассчитаны на то, что по ним будет идти обратный ток и там все рельсы соединены между собой специальными электрическими шунтами. Увеличение силы проходящего тока в несколько ампер, идущих от вагонов, такое верхнее строение пути легко пропускает.
А вот на неэлектрифицированных участках рельсовая цепь не рассчитана на то, чтобы по ней шли достаточно высокие обратные токи. Там рельсы между собой не соединены электропроводящим шунтом, и обратный ток течёт по накладкам, по стыку, часть его теряется по пути к тепловозу, меняет направление движения, устремляясь в землю через подсоединённые к рельсовым цепям устройства сигнализации, централизации и блокировки, выгорающие от такого контакта. Поэтому отопление вагонов за счёт электроэнергии тепловоза не применялось.
Переломный момент настал, когда продумывали схему организации перевозок в Крым. Стояла задача обеспечить пропуск двухэтажных составов по маршруту, имеющему тепловозную тягу на участке от Керчи до Джанкоя. Специально под эти цели была разработана новая модификация ТЭП70БС с двухпроводной системой энергоснабжения, не задействующей рельсы в качестве обратного провода. Такой же двухпроводной системой оборудовали и вагоны. Модернизированные таким образом тепловозы пригодились и для движения поездов «Ласточка», обеспечив движение по неэлектрифицированным участкам между Москвой и Иваново, Санкт-Петербургом и Псковом.
Теперь все новые тепловозы ТЭП70БС выпускаются с двухпроводной схемой энергоснабжения пассажирских вагонов. Кроме того, разработан проект, согласно которому в ходе капитального ремонта имеющихся локомотивов ТЭП70БС на Коломенском заводе будет устанавливаться двухпроводная схема энергоснабжения. Внедрить такую схему на ТЭП70 нельзя – его генератор не рассчитан на производство дополнительных мощностей.
Однако я считаю, что, принимая решение о переводе на энергоснабжение пассажирских составов за счёт тепловозов, надо внимательно смотреть на экономическую составляющую таких проектов на каждом участке.