Сегодня на сети железных дорог существуют направления с частичной электрификацией, где использование экологичного транспорта затруднено. Показательным примером служит маршрут Москва – Иваново. Из 343 км пути на нём электрифицировано лишь 253 км до станции Ковров. Дальнейшее следование пассажирского электропоезда возможно только с применением тепловоза по технологии pull-push. При этом применение дизельной тяги нивелирует экологические преимущества современного моторвагонного подвижного состава. Интеграция зарубежных водородных систем невозможна из-за существенных различий в габаритах российской инфраструктуры, мощности силовых агрегатов и действующих санкционных ограничений.
МОДУЛЬНАЯ ВОДОРОДНАЯ УСТАНОВКА
Разработка доцента кафедры «Подвижной состав электрических железных дорог» ОмГУПСа Кирилла Доманова и инженера 1-й категории эксплуатационного локомотивного депо Белово Западно-Сибирской дирекции тяги Захара Щёткина предлагает размещать водородные топливные элементы непосредственно в головных вагонах электропоездов (как постоянной части подвижного состава).
«Наша система водородного питания представляет собой автономный энергетический комплекс модульного типа, который может быть интегрирован в различные типы электроподвижного состава без необходимости полного перепроектирования поезда», – подчёркивает Кирилл Доманов. Перевод питания силовой цепи от контактной сети или топливных элементов машинист сможет производить дистанционно, нажав специальную кнопку на панели управления в кабине.
МОДЕРНИЗАЦИЯ БЕЗ ЛИШНИХ ЗАТРАТ
Ключевой экономической выгодой проекта является сохранение штатных тяговых электродвигателей. Водородная система включает специализированный энергопреобразовательный модуль, он адаптирует выходные параметры топливных ячеек под номинальные характеристики стандартного тягового привода.
Компьютерное моделирование, проведённое на базе структуры электрических цепей импортозамещённого электропоезда ЭС104, подтвердило работоспособность системы. Значения токов тягового асинхронного двигателя при питании от водородной установки полностью укладываются в допустимые пределы согласно ГОСТу.
«Важное преимущество данного решения – его универсальность. Оно позволяет модернизировать как электропоезда, например ЭС104 «Финист» или ЭГ2Тв «Иволга», так и локомотивы и дизель-поезда», – резюмирует Кирилл Доманов.
Предложенные технические решения открывают новые возможности для экологизации железнодорожного транспорта без кардинальной переделки конструкции вагонов. Модульная архитектура позволит не только сохранить штатные тяговые двигатели, но и обеспечить гибкость сборки состава в зависимости от маршрута. Внедрение подобных гибридных установок, особенно на неэлектрифицированных участках сети, способно стать важнейшим этапом перехода отечественной железной дороги к современной низкоуглеродной транспортной системе.
Алексей Алеев
Читать следующий материал