A 6000 V feszültségű elektromos gördülőállomány egy kísérleti , egyenáramú elektromos gördülőállomány ( villamos mozdonyok és villamos vonatok ) , amelyet 6000 V feszültségen való működésre terveztek. A villamosítási rendszer ilyen magas (egyenáramú vezetékek) feszültségen Az 50 Hz frekvenciájú és 25 kV feszültségű váltakozó áramú villamosítási rendszer alternatívájaként javasolták . A világon egyetlen ilyen rendszer szerint villamosított vasút volt - a Transcaucasian Railway Gori - Chinvali szakasza ( 1969 -től 1979 -ig ).
Az 1920-as években a Szovjetunióban közlekedtek az első elektromos vonatok , és megkezdődött a Suram-hágó vasúti szakaszának 3000 V-os egyenáramú villamosítása . A 3000 V-os feszültséget azért fogadták el, mert ebben az esetben sikerült kellően megbízható vontatási villamos berendezést létrehozni a villamos mozdonyok számára, és ugyanakkor elegendő nagy teljesítményt lehetett átvinni az érintkező hálózaton keresztül. Azonban már akkor is sok szakember, aki a vasúti villamosítás területén dolgozott, nagyon jól megértette, hogy egy ilyen elektromos vontatási rendszer nem a legjobb megoldás, és a közeljövőben jelentősen korlátozni fogja a teherbíró képesség növelésére irányuló kísérleteket a vonatok tömegének növelésével, ill . sebességüket. Tehát elemi számítások szerint, ha egy ilyen elektromos vontatási rendszerrel 10 ‰ emelkedéssel egy 10 000 tonna tömegű vonatot 50 km / h sebességgel hajtanak, akkor az elektromos mozdonyok összes vontatási árama meghaladja a 6000 A-t, ami már a légérintkezős felfüggesztés határa (még a modern érintkezőfelfüggesztéseket is 3684 A maximális áramerősségre tervezték, miközben a vezetékek teljes keresztmetszete 875 mm²). Az ilyen áram megköveteli a vontatási alállomások gyakoribb elhelyezését, megnehezíti a megbízható áramfelvételt a munkavezetékből , és növeli a teljesítményveszteségeket. Ha az elektromos gördülőállománynál a 3000 V-os feszültség már elég magas, akkor az áramellátó rendszernél túl alacsony.
1932 júniusában a Vasúti Népbiztosság Vasúti Villamosítási Kutatóintézetének Műszaki Bizottsága arra a következtetésre jutott, hogy a legjövedelmezőbb a két villamosítási rendszer: az egyfázisú ipari frekvenciaáram (50 Hz) és az egyenáram 20 000 V névleges feszültséggel. Mivel az elsőt, bár kevéssé vizsgálták, a másodikat egyáltalán nem vizsgálták. Ezért a további munka eredményeként megalkották a Szovjetunió első váltakozó áramú elektromos mozdonyát (lásd OR22 elektromos mozdony ).
Voltak azonban a nagyfeszültségű egyenáramú villamosítási rendszer hívei is. Ez mindenekelőtt annak volt köszönhető, hogy a váltóáramú villamosítás során át kellett szervezni a kommunikációs eszközöket és az automatikus blokkolást, ráadásul kevésbé gazdaságos, mivel ebben az esetben az aktív ellenálláshoz induktív ellenállás is hozzáadódik. a vezetékek közül.
1930-ban megalakult a Moszkvai Energetikai Intézet , és ugyanebben az évben ugyanezen intézet Villamos Közlekedési Karán V. E. Rosenfeld kezdeményezésére megkezdték a vasutak emelt feszültségű egyenáramú villamosításának tanulmányozását. kezdéshez 6000 AT feszültség). Egy berendezést úgy terveztek, hogy az egyenáramot megnövelt frekvenciájú váltakozó árammá alakítsa (akár több száz Hz-ig), majd ezt egyenárammá alakítja. 1959-ben egy ilyen berendezést telepítettek a Moszkvai Vasút Panki raktárában a Ср - 550 háromkocsis elektromos szakaszra . Ebben a telepítésben a 3000 V feszültségű egyenáramot egyfázisú, 400-600 Hz frekvenciájú váltakozó árammá alakították át szelepinverter segítségével, majd két szelepen keresztül egyenárammá alakították, és 2 tápfeszültséget tápláltak. sorba kapcsolt vontatómotorok . A tesztek során az elektromos autó akár 150 kW teljesítményt is kifejlesztett, ami alapjául szolgált annak, hogy még ugyanazon év novemberében a Minisztérium Tudományos és Műszaki Tanácsának Villamosítási és Mozdonygazdasági Bizottságában. Vasút, a műszaki tudományok doktora, Rosenfeld professzor egy elektromos mozdonyon áramváltóval készített bemutató feszültséget (6 kV). Ez a jelentés komoly vitákat váltott ki, mert a 3 kV-os egyenáramú vezetékek 6 kV-os feszültségre történő átvitele sokkal olcsóbb volt, mint az 50 Hz-es frekvenciájú, 25 kV-os váltóáramra történő átvitel. Ráadásul abban az időben a Szovjetunióban mindössze 412 km fővasút ( Ozherelye - Pavelets ) volt váltakozó árammal villamosítva, aminek következtében egy ilyen villamosítási rendszer még nem nyert egyetemes támogatást. Ezért sok tudós támogatta a 6 kV-os egyenáramú rendszer bevezetésének megkezdését.
A kísérletekhez a Gori - Chinvali transzkaukázusi vasút inaktív szakaszát választották ki, 33 km hosszúsággal.
A transzkaukázusi vasút egyenárammal szinte teljesen villamosított: először is villamosították a főátjárót, és hogy ne költsenek pénzt gőzmozdonyok vagy dízelmozdonyok karbantartására, hogy a főátjáróval szomszédos, alacsony forgalmú területeken dolgozzanak, fel is villanyozták.Nagyon fontos körülmény volt, hogy a 3 kV-os feszültségre kialakított érintkezőhálózat 6 kV-os feszültség mellett nem igényelt újbóli felszerelést, vagyis az elektromos szigetelők szabadon bírták a feszültség megduplázódását.
A 6 kV-os feszültség ellátásához a vontatási alállomás egyenirányító blokkjait sorba kötöttük .
Ezenkívül nem kellett megváltoztatni az automatikus mozdonyjelzés , az automatikus blokkolás és a jelzés sémáját .
A Gori-Chinvali szakasz érintkező hálózatára 6 kV-os elektromos feszültséget csak az adott villamos gördülőállomány kísérleti útjainak idejére szolgáltattak, amelyekben az invertereket rendre 6 kV-ra kapcsolták, míg a soros villamos mozdonyokat ( VL22 m , VL8 ) semleges betétek mögött védték.
Amikor 3 kV-os feszültséget kapcsoltak az érintkező hálózatra, a soros mozdonyok teher- és személyszállítást, valamint kísérleti gördülőállomány próbaútjait végezték, melynek invertereit 3 kV-ra kapcsolták.
A 6 kV feszültségű egyenáramot inverterrel nagyfrekvenciás váltóárammá (kb. 1500 Hz) alakították át, majd transzformátorral kb . 1500 voltos feszültségre (vagyis sorozatgyártású vontatómotorok ) csökkentették. Az egyenáramú villamos mozdonyokat erre a feszültségre tervezték). Ezután a váltakozó áramot egy vezérelt tirisztoros egyenirányítóra vezettük , a vontatómotorra táplált kimeneti feszültséget minimumról maximumra lehetett szabályozni .
A villanymozdony 6 kV-os és 3 kV-os feszültségen is működhetett, elég volt az invertert kapcsolni.
Minden vontatómotort külön átalakító (inverter + transzformátor + egyenirányító) táplált, a konverterek száma megfelelt a vontatómotorok számának . Ez lehetővé tette az „extra” villanymotorok szükség esetén kikapcsolását egyetlen villanymozdony követésekor ( vonat nélkül), depóban történő manőverezéskor, kis vonattömeg mellett .
A Szovjetunióban az 1970-es években az impulzus-átalakítókat felszerelték:
Nem minden kísérleti villamos mozdony és villamos vonat tudott 6 kV-os (csak 3 kV-os) feszültséggel működni, és nem mindegyik ment be tesztelésre a Gori - Chinvali szakaszra .
1979-ben a kísérletek leálltak, az 1980-as évek első felében. a kísérleti gördülőállományt kizárták a Szovjetunió Vasúti Minisztériumának leltárflottájából, és leállították. A Leningrádi Vasúti Mérnöki Intézet tudományos céllal üzemeltette az ER2 elektromos vonatot -556- on , 2008-ban leszerelték.