История электротехники - Коллектив авторов

Опыт Великой Отечественной войны доказал острую потребность войск в передвижных электростанциях и послужил базой для ее существенного развития в послевоенные годы.

5.7.3. СОВРЕМЕННЫЙ ЭТАП ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ВОЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

Современный этап электроснабжения военных объектов непосредственно связан с развитием ракетно-ядерного оружия, начавшимся в середине столетия. Это привело к коренным изменениям структуры и технического оснащения войск. В нашей стране были созданы новые виды вооруженных сил — ракетные войска стратегического назначения (РВСН) и войска противовоздушной обороны страны (ПВО). Качественные изменения претерпели другие виды вооруженных сил и рода войск. Главной ударной силой военно-морского флота стали ракетоносные атомные подводные лодки и военная авиация, резко повысились требования к базированию флота и авиации. Полностью механизированными стали сухопутные войска. Вооруженные силы оснащались новейшим вооружением и боевой техникой, отвечающей современным требованиям и условиям ведения войны.

Изменения в военном деле происходили на фоне общей научно-технической революции, связанной, в частности, в рассматриваемый период с бурным развитием радиоэлектроники, прежде всего полупроводниковой техники, микроэлектроники, электронной вычислительной техники, лазерной техники, а также с развитием ядерной энергетики.

Одно из характерных последствий изменений в военном деле — резко возросшая роль в обеспечении обороноспособности страны стационарных военных объектов различного назначения, заблаговременно возводимых в мирное время методами капитального строительства. Такие объекты, содержащие в своем составе сооружения боевого и технического назначения, обеспечивающие выполнение объектом боевых задач, можно обобщенно назвать специальными военными объектами (СВО). К их числу относятся: позиционные районы РВСН, содержащие пусковые установки ракет, пункты управления подразделениями, частями и объединениями, сооружения для хранения и приготовления оружия и пр.; объекты противоракетной и противовоздушной обороны с радиолокационными станциями различного назначения, стартовыми сооружениями зенитных ракет и антиракет; военно-космические комплексы; командные пункты управления различного ранга, оснащенные необходимыми средствами боевого управления, оповещения, сбора и обработки информации, различными средствами связи; узлы проводной связи, радиоприемные и радиопередающие центры различного назначения; пункты базирования кораблей ВМФ, аэродромы военной авиации и многие другие.

СВО оснащаются сложной и разнообразной боевой техникой и вооружением, средствами жизнеобеспечения личного состава, требующими для своего функционирования постоянного снабжения электроэнергией. Роль электроснабжения в обеспечении боевой деятельное! и таких объектов принципиально важна.

Большая, иногда исключительная, важность СВО вынуждает предъявлять к их ЭЭС особо жесткие требования по надежности и живучести при воздействии оружия противника, поскольку отказ или поражение ЭЭС практически равносильно выходу из строя или боевому поражению самого объекта. Требования высокой надежности и живучести для ЭЭС СВО являются доминирующими и функциональными, а не экономическими, как для ЭЭС гражданского назначения. Для ЭЭС СВО фактор экономичности — важный, но подчиненный тактическим требованиям надежности и живучести.

Как правило, СВО сооружаются на удалении от энергетически развитых промышленных и гражданских районов, а сами элементы боевых порядков СВО (площадки, сооружения) рассредоточиваются на местности так, чтобы уменьшить ущерб от воздействия оружия противника. Вследствие этого СВО характеризуются развитыми электрическими, преимущественно кабельными, сетями.

Потребители электроэнергии на СВО весьма разнообразны по функциональному назначению, особенностям режимов, требованиям к электроснабжению и т.п. На СВО применяются потребители как трехфазного, так и однофазного тока с частотой 50 Гц напряжением до и выше 1 кВ, а также потребители переменного тока повышенных частот (200, 400, 1200 Гц) напряжением до 1 кВ, и постоянного тока в широком диапазоне напряжений. В ЭЭС СВО в связи с этим широко представлены трансформаторные и преобразовательные подстанции и установки различного типа. Преобладают электроприемники с высокими требованиями к надежности электроснабжения, что вынуждает резервировать как источники энергии, так и электрические сети.

Для многих ЭЭС СВО характерен длительный, часто многолетний, режим боевого дежурства с постоянной готовностью к немедленному переходу в режим автономности или боевой работы, отличающийся, как правило, наибольшей энергоемкостью. Присущая СВО ограниченная численность обслуживающего персонала и экстремальные условия его деятельности в боевых режимах требуют автоматизации как элементов, так и ЭЭС в целом, способности их длительного функционирования без вмешательства человека.

Эти особенности СВО как потребителей энергии обусловили принцип их построения в виде трехуровневой структуры.

Система (подсистема) внешнего электроснабжения объекта, включающая в себя питающие линии и пункты приема электроэнергии от государственной или региональной электрической системы, обеспечивает длительное и экономичное электроснабжение объекта в режиме боевого дежурства.

Система (подсистема) внутреннего электроснабжения объекта, включающая в себя распределительные сети и резервные электростанции, обеспечивает замещение системы внешнего электроснабжения при ее плановых и аварийных отключениях.

Для СВО, размещаемых вне зоны централизованного электроснабжения, вместо резервной предусматривается объектовая сильно резервированная постоянно действующая незащищенная электростанция наиболее экономичного для местных условий типа (чаще на базе тихоходных дизелей с большим моторесурсом, реже — паротурбинная или атомная ТЭЦ).

Система (подсистема) автономного электроснабжения специальных фортификационных сооружений, включающая электрические сети и защищенную автономную электростанцию, обеспечивает живучесть электроснабжения потребителей, непосредственно выполняющих боевую задачу.

Надежность и живучесть ЭЭС СВО обеспечивается большим комплексом организационно-технических мероприятий, важнейшими из которых являются широкое использование резерва, применение электрооборудования повышенной надежности, а также оборудования повышенной стойкости к воздействию поражающих факторов современного оружия в сочетании с мерами и средствами защиты от воздействия этих факторов.

Основа электроэнергетики СВО — стационарные быстроходные компактные комплексно автоматизированные дизель-электрические установки, выпускаемые промышленностью в широком диапазоне мощностей (от 12 до 5600 кВт), а также установки гарантированного питания (УГП), обеспечивающие не только бесперебойность, но и высокую надежность, а также высокое качество электроэнергии во всех режимах работы.

Главной особенностью развития «корабельной энергетики» следует считать разработку ядерных энергетических установок подводных лодок и крейсеров, обеспечивающих высочайший уровень энерговооруженности кораблей, возможность существенного увеличения длительности автономного плавания. Береговая энергетика флота оснастилась передвижными средствами (электростанциями, подстанциями, комплектами кабельных сетей и др.), способными обеспечить электроснабжение кораблей с необорудованного побережья в пунктах маневренного базирования.

5.7.4. ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ ОСНОВНЫХ МЕХАНИЗМОВ ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ

На 3-й электротехнической выставке в Петербурге в 1885 г. демонстрировалась электропередача постоянного тока, приводившая в действие несколько различных станков и показывающая важные для промышленности возможности группового электропривода. Инициатором и создателем этой демонстрационной установки было Военно-артиллерийское ведомство, а передача электроэнергии на нее осуществлялась из мастерской патронного завода этого ведомства, удаленной от выставки более чем на 1,5 км. Объясняется это тем, что в рассматриваемый период осуществлялась модернизация вооружения русской армии и флота, и большая программа казенных артиллерийских заводов требовала расширения их производства и использования в технологических процессах новейших достижений науки и техники. Не случайно, что электрическое освещение, позволяющее организовать ведение ночных работ, появилось на артиллерийских заводах раньше, чем на других предприятиях.

В конце 80-х годов для судовых вентиляторов военных кораблей был применен электропривод постоянного тока. В 1892 г. на броненосце «12 апостолов» установили первый рулевой электропривод. В период с 1897 по 1903 гг. значительное число судов русского флота получили электрифицированные шпилевые, рулевые, грузоподъемные и другие механизмы. С 1908 г. для привода водоотливных насосов и вентиляторов на многих кораблях начинают применяться асинхронные двигатели переменного тока. Аналогичный процесс электрификации основных механизмов осуществлялся и в крепостях.