Большая советская энциклопедия - ссср. технические науки2

Электроэнергетика. Для развития советской электроэнергетики характерна постоянная тенденция к централизации электроснабжения, созданию мощных электрических станций, объединенных в электроэнергетические системы и использующих местные энергоресурсы (5 энергосистем в 1928, 28 к 1937). К 1935 Московская электроэнергетическая система стала крупнейшей в Европе, объединив тепловые конденсационные и теплофикационные электростанции, работавшие преимущественно на подмосковном угле и торфе. С 1937 к этой системе подсоединены 2 ГЭС (Иваньковская и Сходненская). Ленинградская система к 1935 объединяла все типы станций — ГЭС и ТЭС (конденсационные и теплофикационные, потреблявшие исключительно местное топливо). С увеличением мощности электроэнергетических систем и дальности линий электропередачи (ЛЭП) стала актуальной проблема устойчивости электроэнергетических систем и повышения надежности параллельной работы электростанций. Интенсивное исследование этой проблемы было начато в СССР в 1926—27. В 30-х гг. опубликован ряд работ, посвященных методам расчета устойчивости (С. А. Лебедев, П. С. Жданов и др.). С ростом мощности электроэнергетических систем возрастали напряжения ЛЭП. В 30-х гг. были освоены напряжения 110, 150 и 220 кв — сооружены воздушные линии электропередачи, трансформаторные подстанции, создана аппаратура защиты. В связи с усложнением электроэнергетических систем и строительством протяженных ЛЭП большое значение приобрели исследования с использованием расчетных электрических моделей, особенно динамических, позволяющих воспроизводить сложные физические процессы и явления. Работы по моделированию электроэнергетических систем проводились в Энергетическом институте АН СССР (с 1961 Государственный научно-исследовательский энергетический институт им. Г. М. Кржижановского, ЭНИН, Москва) в 1936—41, затем в Ленинградском политехническом институте, а начиная с 1944 — в Московском энергетическом институте (МЭИ). С середины 40-х гг. важное место в научных исследованиях начинает занимать изучение проблемы объединения крупных районных электроэнергетических систем линиями электропередач высокого напряжения — 330, 400 и 500 кв. К 1976 общая протяженность электрических сетей напряжением свыше 35 кв превысила 600 тыс. км. Успехи в области электропередачи позволили приступить к решению проблемы объединения электроэнергетических систем и создания ЕЭЭС страны. С этой целью в ЭНИН АН СССР в 1945—60 были разработаны: методика определения технико-экономической эффективности объединения электроэнергетических систем; методика расчета использования мощности ГЭС с учетом графиков электрических нагрузок электроэнергетических систем; метод определения режима нагрузок ЕЭЭС Европейской части СССР; вопросы структуры и энергобаланса объединения электроэнергетических систем Центра и Поволжья; перспективы развития ЕЭЭС Сибири. В конце 60-х гг. было завершено создание ЕЭЭС Европейской части СССР и сформированы мощные энергообъединения в Сибири и Средней Азии. В середине 70-х гг. в СССР создана крупнейшая в мире ЕЭЭС, объединяющая свыше 70 районных электроэнергетических систем и работающая совместно с электроэнергетическими системами стран — членов СЭВ. Общая установленная мощность электростанций, входящих в эту систему, превышает 150 Гвт, в то время как мощность всех электростанций СССР составляет около 220 Гвт. Советская электроэнергетика занимает передовые позиции в мире. Основные направления ее развития — концентрация генерирования электроэнергии и повышение пропускной способности высоковольтных ЛЭП. К 1976 в СССР насчитывалось более 60 крупных ТЭС и ГЭС мощностью от 1 до 6 Гвт. Их общая установленная мощность составляет почти половину всех энергетических мощностей страны. Высоких технико-экономических показателей достигли тепловые электростанции. Удельный расход условного топлива на 1 квт•ч отпущенной электроэнергии составляет на ТЭС около 340 г. Отличит. особенность советской электроэнергетики — широкое строительство теплоэлектроцентралей (ТЭЦ), отпускающих потребителю не только электроэнергию, но и тепловую энергию за счет тепла отработавшего пара. Комбинированное производство энергии на ТЭЦ дает в год до 25 млн. т экономии условного топлива (11% всего топлива, идущего на производство электроэнергии). Важное значение придается использованию в качестве топлива для ТЭС дешевых углей таких месторождений, как Канско-Ачинское, Экибастузское и др. Достижения советской электроэнергетики стали возможны благодаря коренному изменению научных концепций энергетики и конструкций турбин и генераторов, котлоагрегатов, трансформаторов и преобразовательных устройств, ЛЭП и гидротехнических сооружений. Работы по техническому оснащению современным оборудованием электростанций и электроэнергетических систем ведутся многими научно-исследовательскими и проектно-конструкторскими организациями. Благодаря усилиям ученых, инженеров и техников в СССР созданы уникальные гидроагрегаты единичной мощностью свыше 500 Мвт, турбоагрегаты (800 и 1200 Мвт), паровые котлы с производительностью 2500 т/ч, намечено сооружение сверхдальних линий высокого напряжения (1150 кв переменного тока и 1500 кв постоянного тока) для соединения электроэнергетических систем Средней Азии и Сибири с ЕЭЭС Европейской части СССР. Наряду с совершенствованием традиционных способов передачи электроэнергии советские ученые разрабатывают принципиально новые способы передачи значительных количеств электроэнергии. Успешно решаются задачи, связанные с прямым преобразованием тепловой энергии в электрическую. В 1962—65 проведены теоретические и экспериментальные исследования, в результате чего в 1965 была создана модельная энергетическая установка, а в 1971 дала ток первая в СССР опытно-промышленная установка с магнитогидродинамическим генератором, имеющим расчетную мощность 20—25 Мвт, а в марте 1975 был осуществлен пуск очередной установки мощностью 12,5 Мвт. Характерная особенность современной энергетической науки — разработка таких перспективных направлений, как ядерная и термоядерная энергетика. Решение проблемы развития ядерной энергетики имеет большое научное, техническое и экономическое значение в связи с уменьшением природных запасов угля, нефти и газа (на которых работают ТЭС), удорожанием их добычи и т. д. В 70-х гг. наметилась тенденция ускоренного развития ядерной энергетики, доля которой в общем количестве вырабатываемой в мире электрической энергии неуклонно возрастает. Важное место в электроэнергетике занимают проблемы, связанные с новыми методами преобразования тепловой и химической энергии в электрическую, использованием внутреннего тепла Земли и солнечной радиации, разработкой методов и средств аккумулирования значит. количества электрической энергии. Большое внимание уделяется автоматизации как отдельных электростанций, так и электроэнергетических систем. Дальнейший прогресс в энергетике связан с кибернетизацией энергосистем, разработкой автоматизированных систем управления электроэнергетикой (В. А. Веников и др.). Существ. вклад в развитие современной электроэнергетики — труды И. А. Глебова, М. П. Костенко, Л. А. Мелентьева, В. И. Попкова, В. М. Тучкевича, Д. Г. Жимерина, Н. Н. Ковалева, Н. С. Лидоренко, Н. В. Разина и многих других Основные исследования по проблемам электроэнергетики проводятся в ЭНИН, Всесоюзном государственном проектно-изыскательском и научно-исследовательском институте энергетических систем и электрических сетей (институте «Энергосетьпроект», Москва), Всесоюзном электротехническом институте им. В. И. Ленина (ВЭИ, Москва), МЭИ, Всесоюзном научно-исследовательском институте постоянного тока, Сибирском энергетическом институте АН СССР (Новосибирск) и др. См. также Электроэнергетика, Электротехника, Электростанция, Линия электропередачи, Магнитогидродинамический генератор. Гидроэнергетика. После Октябрьской революции 1917 началось освоение богатейших гидроресурсов страны. В июне 1918 СНК принял решение о строительстве первенца советской гидроэнергетики — Волховской ГЭС мощностью 58 Мвт. Вопросы гидроэнергетического строительства заняли важное место в ленинском плане ГОЭЛРО, при подготовке которого были обобщены результаты работ, проведенных виднейшими русскими учеными и инженерами в области использования гидроресурсов, а также сформулированы основные положения и принципы рационального использования водной энергии (экономичность, комплексность, регулирование стока, высоконапорность и работа в системе). Эти принципы сохранили свое основополагающее значение на всех этапах развития советской гидроэнергетики. К концу 20-х гг. были построены 6 ГЭС мощностью свыше 1 Мвт. Строительство этих станций положило начало и советскому гидромашиностроению. Первые гидротурбины небольшой мощности строил Московский завод им. М. И. Калинина; средние и крупные агрегаты изготовлялись на Ленинградском металлическом заводе (ЛМЗ). Выпущенная в 1924 на ЛМЗ первая радиально-осевая турбина мощностью 370 квт при напоре 14 м (для Окуловской ГЭС) в 12 раз превысила среднюю мощность гидротурбин, построенных до 1917. Выдающимся достижением советского гидростроения было сооружение в 1932 Днепровской ГЭС, проект которой был разработан группой ученых под руководством И. Г. Александрова. Каждая из ее турбин значительно превышала единичную мощность самых крупных электростанций дореволюционной России и с избытком перекрывала всю установленную мощность Волховской ГЭС. Бетонная плотина станции представляла собой одно из наиболее грандиозных сооружений в мировой гидроэнергетической практике. Здесь же впервые в СССР для электропередачи было применено напряжение 154 кв. На Днепровской ГЭС было установлено уникальное по тем временам гидроэнергетическое оборудование. В научном плане проектирование и строительство Днепровской ГЭС повлекло за собой развитие исследований по гидравлике сооружений, изучению и укреплению скальных оснований, теории расчета гравитационных плотин, гидравлике турбин, технологии и прочности бетона. Архитектурное решение здания и всего ансамбля сооружений Днепровской ГЭС является примером органического единства архитектуры и строительной техники. В связи с развитием народного хозяйства в период первых пятилеток встал вопрос о комплексном использовании крупных рек Восточно-европейской равнины — Волги, Камы, Свири и др. Сложность использования гидроэнергетических ресурсов этих рек состояла в том, что гидротехнические сооружения надо было возводить на глинах и песках. Мирового опыта гидротехнического строительства на таких грунтах не было. В результате научно-исследовательских работ по теории гидросооружений, фильтрационных и статических расчетов, по устойчивости грунтов и сооружений были разработаны и возведены плотины нового типа на песчаных и глинистых основаниях с напором до 30 м, что зарубежными специалистами ранее считалось не осуществимым. Перед Великой Отечественной войной 1941—1945 была введена в эксплуатацию Нижнесвирская ГЭС им. Г. О. Графтио, оборудованная крупнейшими в то время поворотно-лопастными турбинами мощностью 29 Мвт с диаметром рабочего колеса 7,4 м. Эта ГЭС впервые в мировой практике сооружена на сжимаемых глинистых грунтах с очень низким коэффициента сдвига. Советские гидростроители успешно справились с трудностями строительства плотины на моренном основании, применив оригинальную «наклонную» компоновку гидростанции. При возведении сооружений Свирьстроя проводились модельные испытания, что явилось основой нового в исследованиях экспериментального метода электрогидродинамических аналогий (ЭГДА) Н. Н. Павловского. Важный этап в развитии гидроэнергетики связан с освоением громадных энергетических возможностей Волги. Началом ее использования для нужд энергетики, судоходства и водоснабжения было строительство в 1932—37 Канала им. Москвы с двумя электростанциями средней мощности (Иваньковской и Сходненской) и двумя малой мощности (Карамышевской и Перервинской). Вслед за постройкой Иваньковской ГЭС на Волге развернулось строительство двух гидроузлов в районе Углича и Рыбинска. После Великой Отечественной войны советская гидроэнергетика поднялась на качественно новый уровень развития. С внедрением автоматизации электростанций производительность труда на них по сравнению с довоенным уровнем повысилась на 50%; завершилась полная автоматизация районных ГЭС, начались телемеханизация и автоматизация энергетических систем; уже к концу 1952 был закончен перевод на телеуправление 60% всех ГЭС. Среди объектов гидроэнергостроительства в 1946—58 первое по важности место заняли ГЭС Волжско-Камского каскада. Были сооружены Горыновская и Камская ГЭС, в 1958 состоялся пуск на полную мощность (2,3 Гвт) Волжской ГЭС им. В. И. Ленина. В том же году вошли в строй первые агрегаты Волжской ГЭС им. 22-го съезда КПСС. Гидротехническое строительство на Волге потребовало выполнения обширных научных исследований, разработки новых технических решений и конструкций. Такого рода гидроузлы предусматривают пропуск через гидротехнические сооружения громадных масс воды; например, для Волжской ГЭС им. 22-го съезда КПСС расчет проведен на поток с расходом в 64 000 м3/сек, обладающий огромной энергией, значит. часть которой необходимо погасить при пропуске через сооружения. На этих ГЭС установлены уникальные турбины с диаметром рабочего колеса свыше 9 м. Днепровский каскад пополнился Каховской ГЭС, было развернуто строительство Кременчугской и Днепродзержинской ГЭС. На Севано-Разданском каскаде в Армении были введены 4 новые ГЭС. Началось освоение богатейших запасов водной энергии восточного Казахстана и Сибири, где были возведены ГЭС: Иркутская на Ангаре, Новосибирская на Оби, Усть-Каменогорская на Иртыше и начато строительство Братской ГЭС на Ангаре и Бухтарминской ГЭС на Иртыше. Развитие гидротехнического строительства в Советском Союзе выдвинуло ряд проблем, касающихся речного стока, методов его регулирования, использования водной энергии. Были созданы методы инженерного расчета, получившие широкое применение при проектировании, строительстве и эксплуатации гидротехнических сооружений. С начала 60-х гг. осуществляется освоение гидроэнергетических ресурсов Ангары и Енисея. Определяющим направлением технического прогресса при этом является возведение высоких плотин на скальных основаниях. Проведена разработка ряда вопросов гидродинамики в связи с необходимостью сброса больших масс воды во время паводков. Разработаны вопросы термического состояния бетонных массивов плотин. В 1959—65 на новых ГЭС была введена в действие мощность 11,4 Гвт. Суммарная мощность ГЭС к 1965 достигла 22,2 Гвт. Было завершено строительство 14 ГЭС мощностью свыше 1 Гвт. Среди них Братская ГЭС, мощность которой к концу 1965 достигла 3,825 Гвт, Волжская ГЭС им. 22-го съезда КПСС (2,53 Гвт), Волжская ГЭС им. В. И. Ленина (2,3 Гвт), Боткинская ГЭС (1 Гвт). Было начато сооружение 18 новых ГЭС. Среди них Нурекская (2,7 Гвт), Ингурская (1,02 Гвт), Чиркейская (1 Гвт). Как правило, новые ГЭС имели комплексное значение для народного хозяйства (Нурекский, Токтогульский, Чарвакский гидроузлы). В 1966—70 гидроэнергетическое строительство продолжалось в широких масштабах. Отличительная особенность этого периода — сооружение мощных высоконапорных ГЭС с высотой плотин до 250—300 м и установкой мощных гидроагрегатов. О масштабах технического прогресса можно судить по Красноярской ГЭС мощностью 6 Гвт с гидротурбинами мощностью 508 Мвт. При плотине Красноярской ГЭС построен судоподъемник оригинальной конструкции, позволяющий судам преодолевать стометровый перепад. Было развернуто строительство Саяно-Шушенской (6,4 Гвт), Усть-Илимской (4,3 Гвт) и ряда других крупных ГЭС. Для горных рек Кавказа и Средней Азии характерно возведение высоких плотин: Ингурской арочной (271 м), Токтогульской гравитационной (215 м), Нурекской каменно-земляной (312 м). Высокая сейсмичность районов строительства потребовала разработки новых методов возведения плотин. Основные направления гидроэнергетического строительства 70-х гг.: первоочередное использование наиболее эффективных гидроэнергоресурсов в восточных районах страны и прежде всего на Ангаре и Енисее, которые представляют собой источник дешевой электроэнергии для энергоемких производств; сооружение ГЭС с относительно небольшим годовым числом часов использования установленной мощности и ряда гидроаккумулирующих электростанций в районах Северо-Запада, Центра и Юга Европейской части СССР; комплексное использование водно-энергетических ресурсов в районах с неэнергоемкими отраслями хозяйства; интенсивное освоение гидроэнергетических ресурсов в районах, располагающих ограниченными запасами топлива (в Закавказье, Карелии, районах Крайнего Севера). Важнейшие направления индустриализации строительства ГЭС — переход на тонкостенные и предварительно напряженные железобетонные конструкции плотин, в частности на применение арочных контрфорсных и ячеистых плотин, широкое использование местных материалов, а также комплексная механизация и автоматизация производственных процессов. Основные проблемы гидроэнергетики разрабатываются в институте Гидропроект им. С. Я. Жука (Москва), Всесоюзном НИИ гидротехники им. Б. Е. Веденеева (ВНИИГ, Ленинград), Тбилисском НИИ сооружений гидроэнергетики им. А. В. Винтера (ТНИСГЭИ), ЭНИН и др. См. также Гидроэнергетика, Гидротехника, Гидроэлектрическая станция, Гидроузел. Теплоэнергетика. Первые успехи советской теплоэнергетики связаны с выполнением плана ГОЭЛРО, предусматривавшим сооружение 22 ТЭС, работающих на местном топливе (торфе, подмосковном угле, донецком антрацитовом штыбе, кузнецком угле). Строительство энергетических объектов потребовало проведения целого ряда теоретических и прикладных работ по теплотехнике. Еще в первые годы Советской власти А. А. Радциг провел большую работу по обобщению имевшихся опытных данных и составлению формул и таблиц для определения термодинамических свойств водяного пара. С 1935 работы в этом направлении продолжались в МЭИ, а в 1938 была закончена разработка физически обоснованного уравнения состояния водяного пара (М. П. Вукалович, И. И. Новиков). На основе этих работ были составлены первые отечественные таблицы свойств водяного пара (1941). Начиная с 30-х гг. экспериментальные исследования физических свойств воды и водяного пара систематически проводились во Всесоюзном научно-исследовательском теплотехническом институте им. Ф. Э. Дзержинского (ВТИ, Москва) (Д. Л. Тимрот). В результате этих исследований были определены вязкость, теплопроводность, теплоемкость, удельный объем водяного пара при давлениях до 51,5 Мн/м2 и температурах до 660 °С. Проводились термодинамические исследования и других теплоносителей. С конца 30-х гг. во ВТИ, МГУ, Энергетическом институте АН СССР (ЭНИН АН СССР), МЭИ и других НИИ осуществлялись экспериментальные работы по определению теплопроводности чистых жидкостей, растворов, газов, сталей и других материалов. В 20-х гг. паровые котлы производительностью до 20 т/ч при давлении пара до 1,5 Мн/м2 выпускали Ленинградский металлический завод (Л М 3), Невский завод им. Ленина (НЗЛ) и Таганрогский завод «Красный котельщик» (ТКЗ). В эти годы М. В. Кирпичевым была создана теория теплового моделирования, давшая метод изучения тепловых и аэродинамических процессов, протекающих в паровых котлах. Посредством этого метода определялись оптимальные условия обтекания поверхности нагрева паровых котлов дымовыми газами. Увеличение единичной производительности котлов потребовало разработки механизированных топочных устройств — шахтно-цепных топок Т. Ф. Макарьева (Центральный котлотурбинный институт, ЦКТИ) для сжигания кускового торфа и цепных топок для каменных углей. Дальнейшее развитие теплоэнергетики привело к созданию камерных топок для сжигания пылевидного топлива — бурых и каменных углей и антрацитового штыба, считавшегося ранее непригодным для использования отходом угледобычи. Для сжигания фрезерного торфа, пришедшего на смену кусковому, были разработаны камерные топки — ВТИ — Мосэнерго и А. А. Шершнева (ЦКТИ). Развитие котлостроения сопровождалось научно-исследовательскими работами по изучению физических процессов, протекающих в котлоагрегатах. Первые экспериментальные работы по конвективному теплообмену были начаты в 20-х гг.; среди них важное для техники значение имели исследования теплоотдачи при движении жидкости в трубах и каналах. Экспериментальное изучение вопросов теплообмена при ламинарном и турбулентном движении различных жидкостей проводилось в 30-е гг. во ВТИ, МЭИ и ЭНИН АН СССР. Теоретические исследования по теплообмену при турбулентном движении были выполнены в ЦКТИ. В результате этих работ созданы основы для расчета теплообмена в трубах при движении газа со скоростью вплоть до звуковой. Обширные исследования по теплообмену и гидравлическому сопротивлению пучков труб проводились начиная с 30-х гг. в ЦКТИ и ВТИ (В. М. Антуфьев, Г. С. Белецкий, Л. С. Козаченко, Н. В. Кузнецов, В. Н. Тимофеев и др.). В ЭНИН АН СССР были выполнены работы по изучению теплоотдачи при конденсации пара и при кипении (Г. Н. Кружилин). В области лучистого теплообмена одна из первых работ, посвященных разработке методов расчета угловых коэффициентов для ряда плоских и пространственных задач, принадлежит Т. Т. Усенко (1920). Теоретические исследования по вопросам лучистого теплообмена были затем развернуты в ЭНИН АН СССР; там же проводились экспериментальные исследования на моделях топочных устройств. В ВТИ и ЦКТИ разрабатывались практические методы расчета теплообмена в топках. Основные результаты исследований теплопередачи были обобщены М. А. Михеевым. На базе многочисленных работ ЦКТИ и ВТИ был создан нормативный метод теплового расчета котельных агрегатов, а затем и метод аэродинамического расчета. Котлостроение в 30-е гг. шло по пути значит. увеличения паропроизводительности котельных агрегатов (до 160—200 т/ч) и повышения параметров пара: давления до 34 Мн/м2 и температуры до 420 °С. Увеличивались экранные поверхности нагрева и уменьшались конвективные, число барабанов котлов снизилось с 3—5 до 2—1. Увеличение паронапряжения зеркала испарения и парового объема верхнего барабана котла заставило искать пути уменьшения уноса из котла влаги с паром, приводившего к перегоранию труб пароперегревателей, улучшения водного режима котлов и обеспечения надежной циркуляции воды в котлах. Задача создания эффективных сепарационных устройств была решена в 1937—38 совместными стендовыми исследованиями ЦКТИ (К. А. Блинов, Ю. В. Зенкевич, Е. И. Сухарев), ВТИ (А. А. Кот, Кузнецов) и Оргрэс (Г. Е. Холодовский), что позволило использовать в котлах воду с большим (в несколько раз) содержанием соли, ликвидировать загрязнение пароперегревателей солями и отказаться от испарителей на ТЭС с барабанными котлами. Теоретическое исследование Н. Я. Малофеева (ЦКТИ) определило рациональные схемы распределения пара по трубам пароперегревателей. Созданию нормального водного режима котлов были посвящены работы Оргрэс (А. А. Сидоров) и ВТИ (Ю. М. Кострикин, Ф. Г. Прохоров, Кот, И. Ф. Шопкин). В Бюро прямоточного котлостроения (ВПК) под рук. Л. К. Рамзина был разработан прямоточный котел с однократной принудит. циркуляцией, хорошо работающий при высоких (от 140 Мн/м2) давлениях пара и единственно применимый при закритических давлениях. Первый котел на 200 т/ч, 140 Мн/м2 и 500 °С был установлен в 1933 на ТЭЦ-9 Мосэнерго. Э. И. Ромм предложил схему ступенчатого испарения и дал первое теоретическое обоснование ее работы (1938). В 1946 Холодовский развил теорию котлов со ступенчатым испарением. Важный итог развития советской теплотехники 40-х гг. — практический переход к производству пара сверхвысоких параметров: на ТЭЦ ВТИ был пущен экспериментальный котельный агрегат на 29,3 Мн/м2 и 600 °С. В 1950 Подольский завод выпустил первый высокопроизводительный барабанный котел на высокие параметры пара, прямоточный котел, оборудованный шахтными мельницами; выпуск котлов, рассчитанных на повышенные параметры пара, начали и другие заводы. Переход к высоким и сверхвысоким параметрам пара потребовал дальнейших теоретических исследований. В 1951 развернулись работы по вопросам молекулярного переноса энергии и по исследованию принципиальных особенностей процессов тепло- и массообмена. Начало 50-х гг. отмечено дальнейшим прогрессом энергомашиностроения. ЛМЗ выпустил конденсационную одновальную паровую турбину мощностью 150 Мвт при 3000 об/мин на 16,6 Мн/м2 и 550 °С. К концу 50-х гг. установленная мощность ТЭС в СССР была увеличена в 2,2 раза за счет строительства электростанций с агрегатами по 100, 150, 200 Мвм в виде блоков котел — турбина с параметрами пара 12,7 Мн/м2 и 565 °С. С 1963 вводятся в действие энергоблоки мощностью 300 Мвт на 24,5 Мн/м2 и 560/565 °С. В конце 60-х гг. и начале 70-х гг. началось освоение более крупных энергоблоков единичной мощностью 500 и 800 Мвт для ТЭС суммарной мощностью по 4—6 Гвт (в районах Экибастузского и Канско-Ачинского угольных месторождений). На очереди сооружение еще более крупных электростанций с энергоблоками-гигантами по 1,2 Гвт. В 1975 состоялась закладка главного корпуса под первый блок-гигант на Костромской ГРЭС. Значит. увеличение доли газа в топливном балансе СССР и высокая эффективность этого вида топлива делают целесообразным использование в теплоэнергетике газотурбинных установок (ГТУ). В СССР первые работы по ГТУ были осуществлены в начале 30-х гг. (Г. И. Зотиков, В. В. Уваров), тогда же под рук. В. М. Маковского была спроектирована первая советская газовая турбина. Основное направление развития газотурбостроения — повышение мощности установок и усовершенствование технологии производства жароупорных сталей. Экономический эффект внедрения газотурбинных станций зависит от мощности установок и температуры газа на входе в турбину. При мощности 50 Мвт и температуре газа на входе 650—750 °С ГТУ становятся конкурентоспособными по сравнению с лучшими паровыми установками. Еще более экономичными являются парогазовые установки (ПГУ), разработка которых была начата в ЦКТИ (А. Н. Ложкин, А. А. Канаев) в 1945—47. В середине 70-х гг. в эксплуатации на Невинномысской ГРЭС находится ПГУ мощностью 200 Мвт. Широкое развитие в СССР получила теплофикация. По тепловым нагрузкам, мощностям ТЭЦ 11 котельных, удельному отпуску тепла, длине тепловых сетей СССР значительно опережает другие страны мира. Централизованные мощные источники тепла покрывают около 75% всей тепловой нагрузки городов и промышленных районов страны (из них ТЭЦ — почти половину нагрузки). За годы развития теплоэнергетики в СССР сформировались и выросли многочисленные научные коллективы. Выдающуюся роль в вопросах современной теплоэнергетики играют работы В. П. Глушко, Н. А. Доллежаля, В. А. Кириллина, М. А. Стыриковича, С. А. Христиановича, А. Е. Шейндлина, Г. Н. Кружилина и мн. др. Основные исследования по вопросам теплоэнергетики проводятся в Государственном научно-исследовательском энергетическом институте им. Г. М. Кржижановского, Всесоюзном научно-исследовательском теплотехническом институте им. Ф. Э. Дзержинского (ВТИ), Московском энергетическом институте (МЭИ), Центральном котлотурбинном институте им. И. И. Ползунова (ЦКТИ, Ленинград), институте теплоэнергетики АН УССР (Киев), Всесоюзном научно-исследовательском и проектном институте энергетической промышленности (ВНИПИ Энергопром), в институте «Теплоэнергопроект» (ТЭП, оба в Москве), на ряде заводов энергетического машиностроения и др. См. также Теплоэнергетика, Теплотехника. Ядерная энергетика. Развитие ядерной энергетики как самостоятельной отрасли энергетического производства берет начало с пуска в 1954 в г. Обнинске (Калужская область) первой в мире атомной электростанции (АЭС) мощностью 5 Мвт (Обнинская АЭС). Работы по созданию АЭС, проводимые под общим руководством И. В. Курчатова, были выполнены за весьма короткий срок — 4,5 года. Опыт строительства и эксплуатации Обнинской АЭС был обобщен в докладе, представленном Советским Союзом в 1955 на 1-й Международной конференции по мирному использованию атомной энергии, и показал реальную возможность эффективного использования новых энергетических ресурсов в мирных целях. Этот опыт послужил основой для дальнейшего успешного развития ядерной энергетики в СССР. Период с 1954 до конца 60-х гг. характеризовался разработкой, сооружением и эксплуатацией единичных опытно-промышленных АЭС относительно небольшой мощности. В результате опытной проверки было отобрано несколько типов ядерных реакторов на тепловых нейтронах и АЭС, наиболее соответствующих в техническом и экономическом отношении задачам крупномасштабного ядерного энергетического производства. Так, уран-графитовый реактор канального типа (замедлитель — графит, теплоноситель — вода, протекающая под давлением через каналы в активной зоне), примененный на Обнинской АЭС, стал принципиальной конструктивной основой 1-го (1964) и 2-го (1967) энергоблоков Белоярской АЭС им. И. В. Курчатова мощностью соответственно 100 и 200 Мвт. Другим типом ядерного реактора, получившим наибольшее развитие в тот же период, был водо-водяной энергетический реактор (ВВЭР) корпусного типа (замедлитель нейтронов — вода, одновременно отводящая тепло от тепловыделяющих элементов, размещенных в стальном корпусе). Опытно-промышленные реакторы такого типа были установлены на 1-м и 2-м энергоблоках Нововоронежской АЭС им. 50-летия СССР (пущены в 1964 и 1969, их мощность соответственно 210 и 365 Мвт). Успешная эксплуатация опытно-промышленных энергоблоков первых АЭС и накопленный на этой базе значит. опыт в области ядерной энергетики позволили с начала 70-х гг. приступить к этапу создания и освоения промышленных энергоблоков, данные которых по выработке электроэнергии и использованию установленной мощности сопоставимы по конкурентоспособности с данными электростанций, работающих на твердом органическом топливе. В период 1971—75 были введены в действие реакторы типа ВВЭР мощностью 440 Мвт (ВВЭР-440) на 3-м и 4-м энергоблоках Нововоронежской АЭС. Началось серийное строительство АЭС с 2 реакторами по 440 Мвт. Следующий шаг в развитии реакторов этого типа — строительство АЭС с 2 реакторами мощностью 1000 Мвт (ВВЭР-1000). Заканчивается (1977) строительство одного из таких реакторов на Нововоронежской АЭС (после ввода его в действие мощность АЭС достигнет 2,5 Гвт). 2 энергоблока по 1000 Мвт предполагается пустить (1-я очередь) на Калининской АЭС. Работы по усовершенствованию и развитию уран-графитовых реакторов канального типа привели к созданию одноконтурного кипящего реактора РБМК мощностью 1000 Мвт (РБМК-1000). Такие реакторы установлены на 1-м (1973) и 2-м (1975) энергоблоках Ленинградской АЭС им. В. И. Ленина и на Курской АЭС. Строится (1977) Игналинская АЭС (Литовская ССР) с реакторами РБМК-1500; ведется проектирование энергоблока с реактором такого типа мощностью 2,4 Гвт. В 1976—80 предполагается осуществлять дальнейшее наращивание ядерных энергетических мощностей страны путем строительства АЭС с реакторами ВВЭР-440, ВВЭР-1000, РБМК-1000 и РБМК-1500. В соответствии с решениями 25-го съезда КПСС в 1976—80 предполагается продолжить строительство АЭС с реакторами мощностью 1—1,5 Гвт, обеспечить ввод в действие на АЭС мощности в размере 13—15 Гвт (примерно пятая часть от всей электрической мощности, вводимой за пятилетие) при опережающем развитии ядерной энергетики в Европейской части СССР. Для выполнения этих задач предусматривается организовать серийное производство для АЭС реакторов на тепловых нейтронах и турбоагрегатов к ним единичной мощностью не менее 1 Гвт, а также осуществить разработку комплектного оборудования для энергоблоков на тепловых нейтронах мощностью до 1,5 Гвт. Одним из важнейших направлений развития ядерной энергетики является реализация возможности наиболее рационального использования природных запасов урана и тория. В современных реакторах на тепловых нейтронах энергия ядерного топлива используется лишь на несколько процентов. Отработанное топливо можно использовать повторно (и многократно), очистив его от продуктов деления и шлаков; при этом расход естественного урана сокращается в 2—3 раза. Однако практически такая задача может быть осуществлена лишь тогда, когда отработанного топлива накопится достаточное количество. Реакторы на быстрых нейтронах позволяют существенно (в десятки раз) повысить эффективность использования ядерного сырья. В реакторах этого типа наряду с расходованием ядерного топлива осуществляется его расширенное воспроизводство за счет вовлечения в энергетический цикл 238U. После создания экспериментальных и опытных образцов реакторов в 1973 в г. Шевченко (Казахская ССР) была пущена опытно-промышленная АЭС с реактором на быстрых нейтронах мощностью 350 Мвт (БН-350). Для 3-го энергоблока Белоярской АЭС ведется строительство реактора на быстрых нейтронах мощностью 600 Мвт (БН-600). В 1976—1980 строительство и освоение реакторов такого типа предполагается вести ускоренными темпами. Наряду с исследованиями в области применения ядерных реакторов для производства электрической энергии важное значение в СССР отводится проблеме использования ядерной энергии для обеспечения тепловой энергией бытовых и промышленных предприятий, опреснения воды, проведения высокотемпературных технологических процессов (например, в металлургии), получения химических продуктов и для других народно-хозяйственных целей. Успешно действует двух целевая АЭС в г. Шевченко, представляющая собой первую в мире ядерную энергетическую установку с реактором на быстрых нейтронах в комбинации с крупной опреснительной установкой (120 000 м3 дистиллята в сутки). Построена 1-я атомная теплоэлектроцентраль (АТЭЦ) — Билибинская (48 Мвт), снабжающая потребителей не только электрической энергией, но и тепловой. Опыт эксплуатации этой станции позволит приступить к подготовительным работам по широкому использованию ядерной энергии для целей теплофикации, а также решить важнейшую задачу т. н. малой энергетики — обеспечить энергией труднодоступные и удаленные районы страны. Для районов, находящихся вдали от действующих энергосистем, разрабатываются также малогабаритные блочные ядерно-энергетические установки. В 1961 сдана в эксплуатацию крупноблочная транспортабельная атомная электростанция ТЭС-3 с водо-водяным реактором мощностью 1,5 Мвт, используемая в качестве исследовательской базы для создания установок подобного типа. Построена экспериментальная блочная ядерная энергетическая установка с органическим теплоносителем и замедлителем АРБУС (750 квт), создана атомная электростанция АБВ-1,5 с ядерным реактором водо-водяного типа мощностью 1,5 Мвт. Наряду с разработкой паротурбинных энергоблоков ведутся работы по созданию реакторных установок с непосредственным преобразованием тепловой энергии в электрическую. В 1964 была пущена установка «Ромашка», состоящая из высокотемпературного реактора на быстрых нейтронах и термоэлектрического преобразователя, успешно проработавшая более года вместо запланированных 1000 ч. В течение 1970—71 проведены испытания 2 термоэмиссионных реакторов-преобразователей «Топаз», показавших реальную возможность в ближайшем будущем использовать такие установки в качестве бортового источника электропитания на космических летательных аппаратах. В СССР ядерная энергия успешно используется на флоте. В 1959 построено первое в мире коммерческое атомное судно — ледокол «Ленин» с ядерной установкой мощностью 44 000 л. с. В 1975 вышел в первую навигацию ледокол «Арктика» (75 000 л. с.). В 1977 завершено строительство 3-го мощного атомного ледокола «Сибирь». Уникальные возможности энергетических ядерных установок (вырабатывать тепловую энергию без потребления кислорода) позволили создать атомные подводные лодки, имеющие большую автономность, практически неограниченную дальность плавания под водой. Большие работы ведутся по использованию энергии радиоактивного распада для создания источников питания автономной аппаратуры малой мощности. Создана серия изотопных термоэлектрических генераторов «Бета» (мощность порядка 10 вт), служащих для энергопитания радиометеорологических станций. Налажено серийное производство автоматически действующих радиометеорологических установок для работы в труднодоступных районах страны. Успешно работали радиоизотопные термоэлектрические генераторы тока на всемирно известных аппаратах «Луноход-1» и «Луноход-2». В середине 70-х гг. ядерная энергетика СССР сформировалась в самостоятельную крупную отрасль энергетического производства, обладающую необходимым комплексом средств для решения важнейших задач энергоснабжения народного хозяйства. Выросли и сформировались многочисленные коллективы специалистов. Основные проблемы ядерной энергетики разрабатываются в институте атомной энергии им. И. В. Курчатова (Москва), Физико-энергетическом институте (Обнинск), НИИ атомных реакторов им. В. И. Ленина (Димитровград) и др. См. также Ядерная энергетика, Атомная электростанция, Ядерный реактор. Гелиоэнергетика и геотермическая энергетика. Работы по проблемам гелиоэнергетики были начаты в СССР в 1926. В послевоенное время исследования в этой области были развернуты в Энергетическом институте АН СССР под руководством М. В. Кирпичева и В. А. Баума, а с 60-х гг. также в ряде НИИ АН Узбекской ССР, Туркменской ССР, Азербайджанской ССР. Советскими учеными созданы гелиоустановки для подогрева воды и воздуха, опреснения воды, сушки различных продуктов и материалов, отопит. и холодильные устройства, полупроводниковые преобразователи солнечной энергии в электрическую (фотоэлектрические и термоэлектрические генераторы и т.п.). Разрабатываются и реализуются системы тепло- и хладоснабжения жилых и общественных зданий с использованием энергии солнечной радиации, а также проекты крупных гелиоэнергетических установок (станций) с комбинированной выработкой тепловой и электрической энергии. Солнечная радиация и тепло Земли — мощные и практически неисчерпаемые источники энергии. Их использование позволяет сохранить ископаемые топлива, уменьшить загрязнение окружающей среды. Поэтому им придается все большее значение. В СССР с 1966 в долине р. Паужетки (Камчатка) работает геотермическая электростанция (ГеоТЭС) мощностью 3,5 Мвт. Опыт ее эксплуатации показывает, что ГеоТЭС надежны и экономичны, а капитальные затраты и стоимость вырабатываемой электроэнергии меньше, чем у электростанций других типов. В 70-х гг. планируется расширение Паужетской ГеоТЭС сначала до 9 Мвт, а затем до 25 Мвт, изучается возможность сооружения Мутновской ГеоТЭС мощностью до 200 Мвт, ведутся научно-исследовательские работы по выбору мест строительства ГеоТЭС на «сухих», малоувлажненных горных породах в Европейской части СССР. Широкое распространение получает использование геотермальных вод для теплоснабжения теплиц и жилых домов. Основные работы по вопросам гелиоэнергетики ведутся в Государственном научно-исследовательском энергетическом институте им. Г. М. Кржижановского (ЭНИН), Физико-техническом институте АН Узбекской ССР им. С. В. Стародубцева (ФТИ АН Узбекской ССР, Ташкент), Физико-техническом институте АН Туркменской ССР (ФТИ АН Туркменской ССР, Ашхабад) и др. См. также Гелиотехника, Геотермическая электростанция. Ветроэнергетика. В начале 20 в. Н. Е. Жуковский разработал теорию быстроходного ветродвигателя, заложив научные основы создания высокопроизводительных двигателей, способных эффективно использовать энергию ветра. Советские ученые и инженеры теоретически обосновали принципиально новые схемы ветроэнергетических установок и создали совершенные конструкции ветроэнергетических агрегатов и ветроэлектрических станций (ВЭС) различных типов мощностью до 100 квт, предназначенных для использования преимущественно в сельском хозяйстве; особенно большой вклад в развитие советские ветроэнергетики внесли Н. В. Красовский, Г. Х. Сабинин, Е. М. Фатеев и др. Большинство ветроэнергетических установок в СССР применяют для механизации подачи воды из колодцев, особенно на пастбищах и отдаленных фермах в Поволжье, на Алтае, в Казахской ССР, Туркменской ССР, Узбекской ССР и в других зонах, где они работают 250—300 сут в году. Опыт практического использования ветроэлектрических агрегатов показал, что их целесообразно применять также для зарядки аккумуляторов, питания энергией маяков, бакенов, установок по опреснению минерализованных грунтовых вод, для катодной защиты трубопроводов и морских сооружений от коррозии, для аэрации водоемов в зимнее время закачкой воздуха под лед и других целей. Ведутся работы по созданию крупных ВЭС для энергоснабжения потребителей в районах, удаленных от крупных электроэнергетических систем, но обладающих значительным ветроэнергетическим потенциалом, особенно в труднодоступных районах (арктических, горных и др.). Разработка теоретических основ ветроэнергетики и создание новых конструкций ветроагрегатов различного назначения проводятся во Всесоюзном НИИ электрификации сельского хозяйства, Всесоюзном НИИ электромеханики, Центральном аэрогидродинамическом институте и других НИИ. См. также Ветроэнергетика. Развитию и совершенствованию энергетической науки и техники способствуют широкое сотрудничество стран — членов СЭВ в области научных изысканий, создания и использования средств получения, преобразования, передачи и распределения энергии, а также активное участие советских ученых-энергетиков в деятельности Мирового энергетического конгресса (МИРЭК), Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) и других международных организаций. Периодические издания: «Энергетика и электрификация» (с 1959), «Электрические станции» (с 1930), «Электричество» (с 1880), «Электротехника» (с 1930), «Теплоэнергетика» (с 1954), «Гидротехническое строительство» (с 1930), «Атомная энергия» (с 1956), «Энергомашиностроение» (с 1955), «Гелиотехника» (с 1965), «Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства» (с 1930), «Известия АН СССР. Энергетика и транспорт» (с 1963), «Известия высших учебных заведений. Энергетика» (с 1958) и др. Электротехника С именами ученых России связан ряд крупных достижений в области электротехники в 19 в.: открытие явления электрической дуги и ее практическое использование (В. В. Петров, 1802), работы по теории электролитической диссоциации (К. Гротгус, 1805), изобретение электромагнитного телеграфа (П. Л. Шиллинг, 1832), электродвигателя (Б. С. Якоби, 1834), гальванопластики (Якоби, 1838), установление закона теплового действия тока (Э. Х. Ленц, 1842), установление закона о направлении индуктированного тока, создание основ теории электрических машин, баллистического метода измерения магнитных потоков (Ленц, Якоби) и др. Эти открытия и исследования подготовили почву для последующих изобретений русских электротехников. К важнейшим из них относятся: изобретение в 70-х гг. первой практически пригодной дуговой лампы (П. Н. Яблочков), лампы накаливания (А. Н. Лодыгин), дифференциальной дуговой лампы (В. Н. Чиколев), создание способов дуговой электросварки (Н. Н. Бенардос и Н. Г. Славянов, 1885—90) и др. Для развития электротехники важное значение имели труды А. Г. Столетова, впервые определившего зависимость магнитной восприимчивости мягкого железа от намагничивающего поля (1872). В дореволюционной России происходило становление электротехники как самостоятельные научно-технические отрасли и осуществлялось постепенное расширение применения электрической энергии в промышленности и на транспорте. С конца 19 в. начался переход от механических систем передачи и распределения энергии к электроприводу. Вместо центральных трансмиссионных передач, характерных для парового и гидравлического привода, начал внедряться групповой и одиночный электропривод, что обусловило коренные преобразования в промышленном производстве. К концу 19 в. относится зарождение других важных областей применения электрической энергии — электротермии и электрохимии. Однако эти направления не получили в России значит. развития. Применение электроэнергии для технологических нужд значительно уступало по объему ее использованию в электроприводе. Электротермическое оборудование в стране не выпускалось; несмотря на это, изобретатели внесли ряд предложений по устройству электрических печей и улучшению технологии электротермических процессов (С. С. Штейнберг, Славянов, Г. Е. Евреинов, С. И. Тельной, В. П. Вологдин и др.). Русские электротехники выполнили основополагающие работы по важнейшей проблеме энергетики — передаче электроэнергии на значительные расстояния по линиям высокого напряжения. Так, в 1880 Д. А. Лачинов, анализируя работу электродвигателя и генератора, впервые установил связь между экономичностью электропередачи и повышением напряжения тока в линии. Вопросы электропередачи стали особенно актуальными при строительстве крупных районных электростанций, использующих местные источники топлива. Важную роль в развитии техники высоких напряжений сыграли работы М. А. Шателена, которым в 1911 была организована первая в России лаборатория высоких напряжений при Петербургском политехническом институте, где проводились исследования и опытные работы по созданию линий электропередачи (ЛЭП) напряжением более 100 кв. Важное место среди достижений русских электротехников занимают труды М. О. Доливо-Добровольского, разработавшего основные элементы трехфазных цепей переменного тока (1888—91). Важная роль в разработке теоретических основ электротехники принадлежит К. А. Кругу. Октябрьская революция 1917 открыла огромные возможности для развития электротехники. Для успешного хозяйственного строительства Советской республики потребовалось решить множество научных задач, связанных с электроэнергетикой и электротехникой. Вопросы строительства электрических станций и их эксплуатации стояли в центре внимания советских энергетиков (Р. Э. Классон, Г. О. Графтио, И. Г. Александров, Г. М. Кржижановский, А. В. Винтер и др.). Успешно решались задачи автоматизации электрических станций, подстанций и сетей. Изучение техники высоких напряжений проводилось на базе высоковольтной лаборатории Петроградского политехнического института. Здесь в начале 20-х гг. А. А. Горевым, А. М. Залесским, А. А. Смуровым и др. был решен ряд узловых проблем, связанных с сооружением по плану ГОЭЛРО первых ЛЭП высокого напряжения, в частности с производством изоляторов для этих линий. В последующие годы эта лаборатория выросла в крупный научно-исследовательский и учебный центр, в котором были проведены фундаментальные исследования в области электротехники. Разработанные здесь высоковольтные конденсаторы позволили создать мощные испытательные установки на высокое напряжение, в том числе т. н. колебательный контур Горева. В 1920—30-х гг. исследования по технике высоких напряжений развернулись во многих научных центрах страны. Такие работы были начаты Б. И. Угримовым в Москве, В. М. Хрущевым в Харькове. В МЭИ и ВЭИ исследования в области высоких напряжений (испытание и конструирование изоляторов, разрядников, защита энергосистем от перенапряжений и т. п.) возглавил Л. И. Сиротинский. В Ленинградском электротехническом институте (ЛЭГИ) эта область электротехники развивалась под руководством А. А. Смурова, предложившего теорию ионизационного пробоя диэлектриков. Всесторонние исследования электрической прочности и других свойств диэлектриков, а также работы по теории пробоя были выполнены в 30-х гг. в Физико-техническом институте АН СССР (ФТИ АН СССР), в Электрофизическом институте (А. А. Чернышев и др.) и в Физическом институте АН СССР. Теоретическое решение задачи о тепловом пробое твердого диэлектрика, проведенное В. А. Фоком, внесло ясность в представление о физическом процессе пробоя и позволило найти подход к выбору диэлектриков. Физические свойства материалов с высокой диэлектрической проницаемостью и низкими диэлектрическими потерями исследованы Б. М. Вулом, Г. И. Сканави, Н. П. Богородицким и др. К. А. Андриановым выполнены работы по созданию широкого класса электроизоляционных материалов на основе кремнийорганических полимеров. Многочисленные труды советских исследователей посвящены проблемам рационального построения и надежности эксплуатации электрических систем и сетей, вопросам передачи электроэнергии на большие расстояния. Теоретические основы анализа переходных процессов в электрических системах и в ЛЭП сформулированы в трудах Горева. Результаты теоретических исследований статической и динамической устойчивости сложных электрических систем обобщены в монографии С. А. Лебедева, П. С. Жданова (1933), теория и методы расчета токов короткого замыкания, а также теория переходных процессов рассмотрены Н. Н. Щедриным, С. А. Ульяновым и др. Первые обобщающие теоретические исследования в области релейной защиты проведены В. И. Ивановым, теория релейной защиты и автоматики электрических систем разработана А. М. Федосеевым и И. И. Соловьевым, теория режимов сложных электрических систем — И. М. Марковичем. Для анализа расчета стационарных и аварийных режимов работы крупных систем методами моделирования были созданы различные статические расчетные столы-модели (С. А. Лебедев, И. С. Брук, Жданов, Д. И. Азарьев, Федосеев) и электродинамические модели (М. П. Костенко, В. А. Веников и др.). Даны оригинальные решения многих вопросов теории проектирования, строительства и эксплуатации электрических сетей и ЛЭП (Горев, А. А. Глазунов, Хрущев, М. Д. Каменский и др.). Работы советских ученых позволили решить многие важные задачи повышения мощности и дальности ЛЭП, а также повышения устойчивости электрических систем, объединяющих электростанции различных типов. Они обеспечили, например, возможность построения ЛЭП Куйбышев — Москва (мощность более 1 Гвт, протяженность 900 км, переменное напряжение 400 кв). В 1967 начаты исследования на опытной ЛЭП переменного тока на 750 кв (Конаковская ГРЭС — Москва, протяженностью 90 км), в 1976 введены в эксплуатацию ЛЭП на 750 кв Ленинград — Москва и Донбасс — Мукачево. Разрабатывается (1977) проект сооружения ЛЭП напряжением 1150 кв. Изучение вопросов передачи электроэнергии постоянным током высокого напряжения проводилось в ЭНИН, ВЭИ, НИИ постоянного тока (НИИПТ), где разрабатывалась теория и испытывались различные схемы выпрямления и инвертирования, создавались электронно-ионные преобразовательные устройства. На основе разработок ФТИ АН СССР были созданы полупроводниковые (тиристорные) преобразователи тока, установленные на уникальной ЛЭП постоянного тока Волжская ГЭС им. 22-го съезда КПСС — Донбасс мощностью 750 Мвт, напряжением 800 кв, протяженностью 470 км (пущена в 1962). Ведутся опытные работы с использованием рабочего напряжения 1500 кв. По развитию техники передачи электрической энергии СССР занимает передовые позиции среди промышленно развитых стран. Видное место в исследованиях сложных электроэнергетических систем, а также в вопросах передачи электроэнергии постоянным и переменным током принадлежит работам Л. Р. Неймана. В СССР (во многих случаях впервые) внедрялись методы и средства, позволившие существенно повысить пропускную способность протяженных ЛЭП и обеспечить устойчивость работы объединенных электроэнергетических систем. К важнейшим мероприятиям относятся: деление всей трассы ЛЭП на участки с подпорными синхронными компенсаторами и переключательными пунктами, применение т. н. расщепленных проводов в каждой фазе, применение компенсационных устройств, изготовление генераторов и трансформаторов со сниженным индуктивным сопротивлением, использование автоматического регулирования с форсировкой возбуждения генераторов, применение быстродействующей релейной защиты и отключающей аппаратуры. Большие трудности были преодолены при решении проблемы защиты ЛЭП на 400—500 кв от перенапряжений и снижения потерь энергии на электрическую корону (В. И. Попков). С этой целью использована идея В. Ф. Миткевича об увеличении «электрического» диаметра проводов путем их расщепления. В тесной связи с решением проблем строительства электрических систем, передачи электроэнергии на большие расстояния и защиты от перенапряжений шла разработка вопросов высоковольтного аппаратостроения; изучение физических процессов и методов разрыва и гашения дуги, термических и электродинамических явлений в аппаратах; изыскание дугогасящих материалов; конструирование (и испытания) масляных, воздушных и других выключателей, а также разъединителей, трансформаторов тока, реакторов, разрядников и других аппаратов для установок высокого напряжения (А. Я. Буйлов, Г. В. Буткевич, Горев, Л. И. Иванов и др.). Эти исследования позволили электропромышленности СССР освоить выпуск всех видов высоковольтных коммутационных аппаратов. Так, еще в 1959 в ВЭИ был разработан выключатель на напряжение 400 кв с гашением дуги сжатым воздухом при мощности отключения 10 Гва. Такие выключатели были установлены на ЛЭП Куйбышев — Москва. Созданные высоковольтные выключатели обеспечивают возможность вести строительство районных электрических систем и распределит. сетей на напряжения от 3 до 750 кв с мощностью отключения от 50 до 40 000 Мва. Изучается возможность создания отключающих аппаратов с бездуговой коммутацией при помощи управляемых полупроводниковых вентилей. Задачи научных исследований по вопросам электрических машин и трансформаторов выдвигались потребностями электромашиностроения, которое по ряду важных направлений заняло ведущее положение в мировой технике (гидрогенераторы большой мощности, специальные типы электрических машин, трансформаторов и т. д.). В ходе научных исследований были проведены фундаментальные работы по общим вопросам теории, методам испытания, расчета и конструирования электрических машин и трансформаторов, по проблемам коммутации коллекторных машин, переходных процессов в машинах переменного и постоянного тока, устойчивости параллельной работы синхронных машин и др. (Р. А. Лютер, А. Е. Алексеев, В. С. Кулебакин, Г. Н. Петров, В. А. Толвинский, В. Т. Касьянов, А. Н. Ларионов, И. С. Брук, П. П. Копняев, Ф. И. Холуянов, А. Г. Иосифян, Л. М. Пиотровский и др.). К. И. Шенфер внес крупный вклад в теорию электрических машин (труды по коллекторным двигателям переменного тока, машинам постоянного тока, асинхронным машинам и др.). Достижения теории электрических машин развиты в капитальных работах Костенко и других авторов. В работах В. К. Попова и С. А. Ринкевича были заложены основы теории электропривода. На основе проведенных исследований были созданы высокоэффективные электротехнические устройства. Так, была разработана серия синхронных двигателей мощностью до 10 Мвт с относительно малым расходом обмоточной меди, электротехнической стали и изоляционных материалов. Эти машины находятся на уровне наивысших мировых достижений. Были также построены уникальные синхронные компенсаторы мощностью 75 Мва для ЛЭП Куйбышев — Москва и электропривод главного вала атомного ледокола «Ленин» с крупнейшим в мире