Большая Советская Энциклопедия (СС)

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. �. В. Курчатова (Москва), Физико-энергетическом институте (Обнинск), Н�� атомных реакторов им. В. �. Ленина (Димитровград) и др.

  См. также , , .

  Гелиоэнергетика и геотермическая энергетика.Работы по проблемам гелиоэнергетики были начаты в СССР в 1926. В послевоенное время исследования в этой области были развёрнуты в Энергетическом институте АН СССР под руководством М. В. Кирпичёва и В. А. Баума, а с 60-х гг. также в ряде Н�� АН Узбекской ССР, Туркменской ССР, Азербайджанской ССР. Советскими учёными 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. �х использование позволяет сохранить ископаемые топлива, уменьшить загрязнение окружающей среды. Поэтому им придаётся всё большее значение. В СССР с 1966 в долине р. Паужетки (Камчатка) работает геотермическая электростанция (ГеоТЭС) мощностью 3,5 Мвт.Опыт её эксплуатации показывает, что ГеоТЭС надёжны 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», малоувлажнённых 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 (ЭН�Н), Физико-техническом институте АН Узбекской ССР им. С. В. Стародубцева (ФТ� АН Узбекской ССР, Ташкент), Физико-техническом институте АН Туркменской ССР (ФТ� АН Туркменской ССР, Ашхабад) и др.

  См. также , .

  Ветроэнергетика.В начале 20 в. Н. Е. Жуковский разработал теорию быстроходного ветродвигателя, заложив научные основы создания высокопроизводительных двигателей, способных эффективно использовать энергию ветра. Советские учёные 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 отдалённых фермах в Поволжье, на Алтае, в Казахской ССР, Туркменской ССР, Узбекской ССР и в других зонах, где они работают 250-300 сутв 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 водоёмов в зимнее время закачкой воздуха под лёд и других целей. Ведутся работы по созданию крупных ВЭС для энергоснабжения потребителей в районах, удалённых 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 Н�� электрификации сельского хозяйства, Всесоюзном Н�� электромеханики, Центральном аэрогидродинамическом институте и других Н��. См. также .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 учёных-энергетиков в деятельности Мирового энергетического конгресса (М�РЭК), 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), «�звестия АН СССР. Энергетика и транспорт» (с 1963), «�звестия высших учебных заведений. Энергетика» (с 1958) и др.

  Электротехника

 С именами учёных России связан ряд крупных достижений в области электротехники в 19 в.: открытие явления электрической дуги и её 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 объёму её 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. �. 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 трёхфазных 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, �. Г. Александров, Г. М. Кржижановский, А. В. Винтер и др.). Успешно решались задачи автоматизации электрических станций, подстанций и сетей. �зучение 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. �. Угримовым в Москве, В. М. Хрущевым в Харькове. В МЭ� и ВЭ� исследования в области высоких напряжений (испытание и конструирование изоляторов, разрядников, защита энергосистем от перенапряжений и т. п.) возглавил Л. �. Сиротинский. В Ленинградском электротехническом институте (ЛЭГ�) 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 (ФТ� АН СССР), в Электрофизическом институте (А. А. Чернышев и др.) и в Физическом институте АН СССР. Теоретическое решение задачи о тепловом пробое твёрдого диэлектрика, проведённое 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. �. 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 надёжности 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 расчёта 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. �. �вановым, теория релейной защиты и автоматики электрических систем разработана А. М. Федосеевым и

�. �. Соловьевым, теория режимов сложных электрических систем - �. М. Марковичем. Для анализа расчёта стационарных и аварийных режимов работы крупных систем методами моделирования были созданы различные статические расчётные столы-модели (С. А. Лебедев, �. С. Брук, Жданов, Д. �. 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 учёных 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,протяжённость 900 км,переменное напряжение 400 кв) .В 1967 начаты исследования на опытной ЛЭП переменного тока на 750 кв(Конаковская ГРЭС - Москва, протяжённостью 90 км) ,в 1976 введены в эксплуатацию ЛЭП на 750 квЛенинград - Москва и Донбасс - Мукачево. Разрабатывается (1977) проект сооружения ЛЭП напряжением 1150 кв.�зучение вопросов передачи электроэнергии постоянным током высокого напряжения проводилось в ЭН�Н, ВЭ�, Н�� постоянного тока (Н��ПТ), где разрабатывалась теория и испытывались различные схемы выпрямления и инвертирования, создавались электронно-ионные преобразовательные устройства. На основе разработок ФТ� 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,протяжённостью 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 протяжённых ЛЭП и обеспечить устойчивость работы объединённых 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 квот перенапряжений и снижения потерь энергии на электрическую корону (В. �. Попков). С этой целью использована идея В. Ф. Миткевича об увеличении «электрического» диаметра проводов путём их расщепления.

  В тесной связи с решением проблем строительства электрических систем, передачи электроэнергии на большие расстояния и защиты от перенапряжений шла разработка вопросов