Одна из наиболее важных проблем при электрификации железных дорог - выбор системы тока. Поэтому к ней во всех странах относятся с величайшей серьезностью и ответственностью.

Впервые в нашей стране эта проблема обсуждалась на втором электротехническом съезде еще в 1901 году. Позднее, в период разработки плана ГОЭЛРО, над ее решением трудились многие выдающиеся ученые. В частности, профессора А. В. Вульф и В. А. Шевалин своими исследованиями подтвердили целесообразность применения постоянного тока напряжением 3000 В и однофазного переменного тока высокого напряжения (15-20 кВ). И если первое предложение сразу стало основным на целые десятилетия, то второе требовало теоретического и экспериментального изучения. Надо было решить вопросы о выборе типа преобразователей энергии и тяговых электродвигателей, о стыковке с уже существующими участками, рекуперации энергии и т. д.

Все это хорошо понимали специалисты электротяги. Именно поэтому в решении I Всесоюзной конференции по электрификации железнодорожного транспорта было записано: "...впредь, до опытной проверки электровозов, работающих на однофазном переменном токе нормальной частоты, электрификацию железных дорог вести на постоянном токе напряжением 3000 В".

Первоначально предполагалось применить переменный ток промышленной частоты напряжением 20 кВ на участке Москва - Савелово протяженностью 129 км и испытать там 6 новых электровозов различных систем. Тщательный анализ показал, что наиболее перспективен такой электровоз переменного тока, в котором использовались бы тяговые электродвигатели постоянного тока в сочетании со статическим выпрямителем. Именно такой локомотив и решили построить в первую очередь.

Казалось вполне логичным применение в нем двигателей от электровозов постоянного тока и ртутных выпрямителей, применяемых на подстанциях городского и пригородного транспорта и выпускавшихся серийно. Это объяснялось стремлением исключить дорогую и длительную разработку принципиально нового оборудования. При таком подходе достаточно было построить лишь одну опытную машину. Для ее испытаний годился электрифицированный участок небольшой протяженности, например, экспериментальное кольцо на станции Щербинка под Москвой. Именно так и развивались дальнейшие события.

В 1934 году НКПС выдал московскому заводу "Динамо" задание на проектирование и постройку опытного электровоза с питанием от сети переменного тока промышленной частоты напряжением 20 кВ. Эту работу возглавил в ту пору молодой инженер, а ныне доктор технических наук Б. Н. Тихменев. Перед динамовским коллективом стояла далеко не простая задача. Вновь создаваемый локомотив должен был сыграть роль пробного камня. От его испытаний зависело - быть или не быть в дальнейшем на наших дорогах электровозам переменного тока.

В новой машине применили такие же тележки, как и на локомотивах серии СК, а кузов спроектировали заново, причем так, что в нем не было открытых концевых площадок. Понижающий трансформатор располагался в отдельной высоковольтной камере. К его первичной обмотке через пантограф подводилось питающее напряжение в 20 кВ, а пониженное снималось со вторичной обмотки и подавалось в соседнюю камеру. Там оно через контакторы с пневмоэлектрическим управлением поступало на ртутный выпрямитель. Хотя такие агрегаты, как уже говорилось, промышленность выпускала серийно, для опытного электровоза на ленинградском заводе "Электросила" его изготовили специально. Он отличался от серийных лишь подрессоренной опорной площадкой и системой водяного охлаждения. Вода протекала через радиатор, обдуваемый потоком воздуха от одного из вентиляторов.

В новом электровозе предусмотрены были две рабочие скорости. Первой соответствовало напряжение на тяговых электродвигателях 750 В, а второй - 1500 В. При разгоне оно включалось не скачкообразно, как на локомотивах постоянного тока, а плавно увеличивалось за счет регулирования момента зажигания ртутного выпрямителя.

В марте 1937 года чертежи электровоза передали на Коломенский машиностроительный завод имени В. В. Куйбышева, присвоив серию ОР22 (однофазно-ртутный, нагрузка от колесной пары на рельсы 22 т), и обозначили ОР22-01. В октябре 1938 года динамовцы собрали новую машину. В течение года она проходила заводскую проверку и обкатку, а затем ее направили на опытное кольцо НИИ железнодорожного транспорта, где испытаниями руководил инженер В. А. Забродин. Они начались 12 декабря 1939 года и успешно закончились полгода спустя. В опытных поездках электровоз прошел почти 4000 км. Он плавно разгонялся и быстрее, чем локомотив серии ВЛ22, выходил на рабочий режим.

В начале Великой Отечественной войны электровоз разобрали. Тележки передали в депо для подмены на серийных машинах ВЛ22, а преобразовательный агрегат (трансформатор, ртутный выпрямитель и реактор) превратили в передвижную тяговую подстанцию.

Постройка и испытания локомотива ОР22-01 подтвердили перспективность системы переменного тока, широко применяемой сегодня на железнодорожной сети Советского Союза. Проверенные еще в довоенное время конструктивные идеи в дальнейшем легли в основу многих применяемых и поныне электровозов переменного тока.

"На опытной машине ОР22-01, говорит ее разработчик Б. Н. Тихменев, - впервые в нашей стране применили фазовое регулирование тока через ртутный выпрямитель и тяговые электродвигатели. Тот же принцип управления силой тяги и скоростью используется на строящихся с 1979 года электровозах переменного тока ВЛ80р. Так спустя более 40 лет вошла в жизнь идея бесступенчатого разгона поездов, испытанная на локомотиве ОР22-01".

Электровоз ОР22-01

Источник: Техника-молодёжи 1980 год