Техника - молодёжи 1980-04, страница 6

ной всего 57 км шел как раз постоянный ток. Было это почти сто лет назад, в 1882 году. И вот теперь более сорока институтов и конструкторских организаций, многие заводы различных отраслей создают не имеющий в мировой практике аналогов комплекс оборудования для ЛЭП постоянного тока напряжением 1,5 млн. В. На 2400 км протянется небывалый энергомост пропускной способностью 6 млн. кВт. Он доставит избыток электроэнергии Экиба-стуза из Азии в европейскую часть нашей страны, в район Тамбова, где она вольется в Единую энергетическую систему...

Разработка сложнейшего аппаратурного хозяйства линии Экибастуз— Центр, как известно, была преду,-смотрена Директивами XXIV съезда КПСС, а освоение его производства — решениями XXV партийного съезда. Принятое в 1977 году постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР конкретизировало эти планы развития новой энергетической базы, которая уже в недалеком будущем приобретет общесоюзное значение.

Разумеется, к созданию уникального оборудования нельзя было бы приступить без основательного научного задела и опыта эксплуатации небольших линий электропередачи постоянного тока. И тем и другим отечественная наука располагала. Фундаментальные исследования провели еще в 30-е годы представители московской электротехнической школы под руководством профессора

К. А. Круга. В 1950 году вошла в строй первая в мире опытно-про-мышленная кабельная линия постоянного тока Кашира — Москва (длина 112 км, напряжение 200 кВ, передаваемая мощность 30 тыс. кВт). В 1962 году начала работать двухпроводная передача Волгоград — Донбасс. Ее длина составила уже 473 км, напряжение постоянного тока 800 кВ, мощность 720 тыс. кВт.

Не только в теории, но и на практике были выяснены достоинства такого способа транспортировки электроэнергии. Во-первых, падение напряжения и потери мощности оказываются меньшими, чем на линиях переменного тока той же протяженности. Это позволяет передавать электроэнергию на значительно большие расстояния, достигающие 3— 4 тыс. км, и тем самым использовать разницу в часовых поясах. В ночное время избыток электроэнергии можно подавать в те места, где еще день и она нужна в повышенных количествах. Этот «межсистемный эффект» высвобождает для маневра немалые мощности. Во-вторых, при сооружении самой передачи надо тянуть только два провода вместо трех — сокращается расход цветного металла, опорные мачты можно делать облегченными. Даже в случае обрыва одного из проводов линия все-таки будет действовать, хотя и с половинной мощностью, возвращая ток через землю.

Сердцевиной ЛЭП этого типа, построенных в 50—-60-х годах, были высоковольтные ртутные выпрямите-

Так выглядят мощные преобразовательные мосты, собранные из высоковольтных тиристорных вентилей.

ли (вентили). Но попытки все дальше и дальше наращивать их мощность уже в начале 70-х годов натолкнулись на непреодолимые трудности. И только достижения физики полупроводников открыли линиям постоянного тока новую перспективу. Дальними их позволили сделать кристаллы кремния, составившие основу так называемых тиристорных вентилей.

Напомним устройство тиристора. В керамический цилиндр герметично упакована тонкая пластинка искусственно выращенного кристалла кремния, прошедшего предварительно физико-химическую обработку. Пластинка обладает свойством проводить ток только в одном направлении. К ней подведены три контакта — два силовых и один управляющий.

Сам по себе тиристор рассчитан на напряжение 2—2,5 кВ и ток в несколько сотен ампер. Из множества таких «кирпичиков» складывают блоки, а из блоков — преобразовательные мосты, которые работают уже при сверхвысоких параметрах. На линии Экибастуз — Центр номинальное напряжение преобразовательных мостов достигнет 750 кВ, а мощность — 750 тыс. кВт. И на каждой подстанции их будет восемь.

На снимке показан один из таких мостов, составленный из шести тиристорных вентилей. В его монтажных хитросплетениях писатель Владимир Орлов в свое время увидел подобие живой ткани, пронизанной кровеносной системой. Поводом для этого сравнения послужила сеть теплоот-водящих трубок, по которым циркулирует охлаждающая тиристоры сверхчистая вода. Не парадокс ли: вода, которая была коварным проводником, виновником стольких смертей и аварий, выступив в роли теплопереносчика, стала надежным изолятором.

Оригинальное решение нашли проектировщики для системы управления вентилями. Блок автоматического регулирования, задающий необходимый режим работе электропередачи, формирует с помощью лазеров световые импульсы, которые по гибким световодам из стекловолокна поступают в управляющие ячейки. Там световые сигналы преобразуются в электрические, а те, в свою очередь, подаются на управляющие электроды тиристоров.

Познакомившись с этой конструкцией, писатель так продолжил свое сравнение:

«Сложную систему из тиристоров пронизывает еще и нервная сеть. Она кажется на взгляд обычной проводной сетью... Маленькие лазеры

4