Elektrická kolejová vozidla pro napětí 6000 V je experimentální elektrická kolejová vozidla ( elektrické lokomotivy a elektrické vlaky ) na stejnosměrný proud , určená pro provoz při napětí 6000 V. Elektrizační systém při takto vysokém (pro stejnosměrné tratě) napětí byla navržena jako alternativa k elektrizační soustavě na střídavý proud o frekvenci 50 Hz a napětí 25 kV. Na světě byla pouze jedna železnice elektrifikovaná podle takového systému - úsek Gori - Cchinvali Transkavkazské železnice (od roku 1969 do roku 1979 ).
Ve 20. letech 20. století začaly v SSSR jezdit první elektrické vlaky a byly zahájeny práce na elektrifikaci železničního úseku v průsmyku Suram na stejnosměrný proud 3000 V. Napětí 3000 V bylo přijato proto, že v tomto případě bylo možné vytvořit dostatečně spolehlivou trakční elektrickou výzbroj pro elektrické lokomotivy a zároveň bylo možné přenášet dostatečně vysoký výkon kontaktní sítí. Již tehdy však mnozí specialisté, kteří pracovali v oblasti elektrifikace železnic, celkem dobře chápali, že takový elektrický trakční systém není nejlepší variantou a v blízké budoucnosti výrazně omezí pokusy o zvýšení přepravní kapacity zvyšováním hmotností vlaků, resp . jejich rychlosti. Takže podle elementárních výpočtů, pokud s takovou elektrickou trakční soustavou na stoupání 10 ‰ jede vlak o hmotnosti 10 000 tun rychlostí 50 km/h, celkový trakční proud elektrických lokomotiv překročí 6000 A, což je již limit pro vzduchové kontaktní odpružení (i moderní kontaktní odpružení jsou dimenzovány na maximální proud 3684 A, přičemž celkový průřez vodičů je 875 mm²). Takový proud vyžaduje častější umístění trakčních rozvoden, komplikuje získání spolehlivého odběru proudu z trolejového drátu a také zvyšuje výkonové ztráty. Pokud je pro elektrická kolejová vozidla již napětí 3000 V dostatečně vysoké, pak pro napájecí systém je příliš nízké.
Technická komise Výzkumného ústavu elektrizace železnic Lidového komisariátu železnic v červnu 1932 dospěla k závěru, že nejvýnosnější jsou dva elektrizační systémy: jednofázový průmyslový frekvenční proud (50 Hz) a stejnosměrný proud o jmenovitém napětí 20 000 V. Protože první z nich, i když málo, byl prozkoumán, druhý nebyl studován vůbec. Další práce proto vyústily ve vytvoření první střídavé elektrické lokomotivy v SSSR (viz elektrická lokomotiva OR22 ).
Našli se však i zastánci vysokonapěťového stejnosměrného elektrizačního systému. Především to bylo způsobeno tím, že při elektrifikaci střídavého proudu bylo nutné reorganizovat komunikační prostředky a automatické blokování a kromě toho je to méně ekonomické, protože v tomto případě se k aktivnímu odporu přidává indukční odpor. z drátů.
V roce 1930 byl založen Moskevský energetický institut a v témže roce na Fakultě elektrické dopravy téhož ústavu byly z iniciativy V. E. Rosenfelda zahájeny práce na studiu elektrifikace železnic stejnosměrným proudem při zvýšeném napětí ( pro začátek napětí 6000 AT). Bylo navrženo zařízení pro přeměnu stejnosměrného proudu na střídavý proud o zvýšené frekvenci (až několik set Hz) s jeho následnou přeměnou na stejnosměrný proud. V roce 1959 byla taková instalace instalována v depu Panki Moskevské železnice na třívozovém elektrickém úseku Ср - 550 . V této instalaci byl stejnosměrný proud o napětí 3000 V pomocí ventilového měniče přeměněn na jednofázový střídavý proud o frekvenci 400-600 Hz a následně byl přeměněn na stejnosměrný proud přes dva ventily a napájen 2 sériově zapojené trakční motory . Elektromobil během testů vyvinul výkon až 150 kW, což posloužilo jako základ k tomu, že v listopadu téhož roku na Komisi pro elektrifikaci a lokomotivní hospodářství Vědeckotechnické rady Ministerstva Dráhy, doktor technických věd profesor Rosenfeld provedl prezentační napětí (6 kV) s proudovým měničem na elektrické lokomotivě. Tato zpráva vyvolala vážné diskuse, protože převod stejnosměrného vedení o napětí 3 kV na napětí 6 kV byl mnohem levnější než převod na střídavý proud o frekvenci 50 Hz a napětí 25 kV. Kromě toho bylo v té době v Sovětském svazu pouze 412 km hlavních železničních tratí ( Ozherelye - Pavelets ) elektrizováno střídavým proudem, v důsledku čehož se takovému elektrifikačnímu systému ještě nepodařilo získat univerzální podporu. Mnoho vědců proto podpořilo zahájení prací na zavedení stejnosměrného systému 6 kV.
Pro experimenty byl vybrán neaktivní úsek transkavkazské železnice Gori - Cchinvali o délce 33 km.
Zakavkazská železnice je téměř kompletně elektrifikována stejnosměrným proudem: v první řadě byl elektrifikován hlavní průjezd, a aby se neutrácely peníze na údržbu parních lokomotiv nebo dieselových lokomotiv na práce na málo frekventovaných místech sousedících s hlavním průjezdem, byly také elektrifikovány.Velmi důležitou okolností bylo, že kontaktní síť , navržená pro napětí 3 kV, nevyžadovala žádné převybavení, když na ni bylo aplikováno napětí 6 kV, to znamená, že elektrické izolátory volně snesly zdvojnásobení napětí.
Pro napájení napětím 6 kV byly usměrňovací bloky trakční rozvodny zapojeny do série .
Rovněž nebylo nutné měnit schémata automatického lokomotivního návěstidla , automatického blokování a signalizace .
Elektrické napětí 6 kV bylo dodáváno do kontaktní sítě úseku Gori-Cchinvali pouze po dobu experimentálních jízd tohoto elektrického kolejového vozidla, ve kterých byly střídače přepnuty na 6 kV, resp. sériové elektrické lokomotivy ( VL22 m , VL8 ) byly bráněny za neutrálními vložkami.
Při přivedení napětí 3 kV na kontaktní síť prováděly sériové lokomotivy nákladní a osobní dopravu a také zkušební jízdy experimentálního kolejového vozidla, jehož střídače byly přepnuty na 3 kV.
Stejnosměrný proud o napětí 6 kV byl měničem přeměněn na vysokofrekvenční střídavý proud (asi 1500 Hz), poté byl transformátorem snížen na napětí asi 1500 voltů (tedy trakční motory používané ze sériově vyráběných Na toto napětí jsou určeny stejnosměrné elektrické lokomotivy). Poté byl střídavý proud přiváděn do řízeného tyristorového usměrňovače , výstupní napětí dodávané do trakčního motoru bylo možné regulovat od minima do maxima .
Elektrická lokomotiva mohla pracovat jak při napětí 6kV, tak při napětí 3kV, stačilo přepnout střídač.
Každý trakční motor byl napájen samostatným měničem (střídač + transformátor + usměrňovač), počet měničů odpovídal počtu trakčních motorů . To umožnilo v případě potřeby vypnout „extra“ elektromotory při sledování jedné elektrické lokomotivy (bez vlaku ), při manévrování v depu , s nízkou hmotností vlaku .
V SSSR v 70. letech 20. století byly pulzní měniče vybaveny:
Ne všechny experimentální elektrické lokomotivy a elektrické vlaky mohly pracovat při napětí 6 kV (pouze 3 kV) a ne všechny vstoupily do sekce Gori - Cchinvali k testování .
V roce 1979 byly pokusy ukončeny, v první polovině 80. let. experimentální kolejová vozidla byla vyřazena z inventárního parku Ministerstva železnic SSSR a vyřazena z provozu. Leningradský institut železničních inženýrů provozoval elektrický vlak ER2 na -556 pro vědecké účely, byl vyřazen z provozu v roce 2008.