Тенденции

В рамках утверждённой концепции развития в области электроэнергетического обеспечения элементов боевого порядка Сухопутных войск, являющейся базовой основой при создании перспективных образцов ВВТ, высокие ТТХ которых могут быть достигнуты за счет максимальной электрификации, многофункциональности, мобильности, автономности и защищенности, требуется повышение установленной мощности источников электроэнергии от 2 до 40 раз и существенного улучшения показателей качества электроэнергии образца ВВТ в целом.

Реализация объектов с такими энергетическими показателями возможна за счёт создания и внедрения универсальных высокоэффективных  интегрированных электротехнических комплексов постоянного тока повышенного напряжения. Перевод бортовых сетей на электротехнические комплексы постоянного тока повышенного напряжения позволяет от 3 до 10 раз увеличить эффективность доставки энергии к потребителям, по сравнению с системами переменного тока, гидравлическими и пневматическими системами, при повышении живучести, надёжности и точности функционирования образца ВВТ в целом.

Стартер - генератор СГ - 140 встроенный в трансмиссию АБШ

Тенденции

Основными предпосылками необходимости разработки высоковольтных электротехнических комплексов постоянного тока ВВТ являются:

• необходимость улучшения (ТТХ) образцов ВВТ с целью повышения их боевой эффективности и конкурентоспособности на мировом рынке;
  
• существенное повышение (на порядок) показателей качества электрической
  энергии позволяющее реализовать концепцию развития в области  электроэнергетического обеспечения элементов боевого порядка Сухопутных войск;
  
• требования заказчиков по снижению загрязнения окружающей среды, снижению шума и стоимости эксплуатационных расходов на ВВТ;
  
• мировые тенденции по уменьшению зависимости от углеводородных источников топлива;
  

Опыт эксплуатации образцов ВВТ показывает, что с точки зрения универсальности, удобства обслуживания и надежности электроэнергия обладает существенными преимуществами.

Она может быть использована для любого оборудования объекта вооружения, в то время как остальные виды энергии могут применяться в ограниченном числе  устройств. Электроэнергия может трансформироваться в другие виды энергии, преобразовываться в другие номиналы напряжения и частоты, передаваться на значительные расстояния и на базе её использования облегчается автоматизация оборудования любого образца ВВТ.

Однако, повышение уровня электрификации авиационной, наземной, военно-морской техники до 70...90% путем перехода от гидравлических, пневматических, механических приводов к электрическим приводам предполагает:

• возрастание суммарной мощности источников электрической энергии (ИЭЭ) от 2 до 40 раз;
  
• увеличение количества и единичной мощности приемников электрической энергии, в том числе имеющих импульсно-периодический характер нагрузки, отрицательно влияющий на показатели качества электрической энергии.
  

Объективные предпосылки использования электротехнических комплексов (ЭТК) постоянного тока:

1. Приемники электрической энергии в основном функционируют на постоянном токе. В существующих образцах ВВТ постоянный ток с требуемым параметром получается путём преобразования электрической энергии переменного тока, что существенно снижает общий КПД системы.
   
2. Главными достоинствами перспективных источников электрической энергии (ИЭЭ) постоянного тока являются:
   
   • их высокий КПД (не ниже 70 %) (в качестве сравнения, автономные агрегаты переменного тока имеют КПД не более 20-35 %).
     
   • высокая надёжность
     
   • высокие удельные характеристики
     
   • экономичность по расходу топлива
     
3. Обратимость источника электрической машины постоянного тока, т.е. возможность обеспечения электрического запуска двигателей объекта с помощью бортовых генераторов, позволяет уменьшить массагабаритные характеристики ЭТК
   
4. Обеспечение бесперебойности переключения каналов с одного источника на другой без использования дополнительных средств, что весьма важно для питания приемников 1-й категории. Как правило, в ЭТК переменного тока предусматривается внедрение сложных агрегатов бесперебойного питания, включающих конверторы и инверторы, что снижает КПД, надёжность и массагабаритные характеристики ЭТК.
   
5. В ЭТК переменного тока, согласно действующим стандартам, требуется стабильно поддерживать и контролировать 18 показателей КЭЭ, в то время в ЭТК постоянного тока их в разы меньше.
   
6. В ЭТК переменного тока количество датчиков и контрольно-измерительных
   средств в 3-6 раз больше, чем в ЭТК постоянного тока.
   
7. В каналах постоянного тока отсутствуют проблемы компенсации реактивной мощности, что позволяет экономить мощность источников электрической энергии.
   
8. Бесконтактная коммутационно-защитная аппаратура (КЗА) для ПТПН проще и обладает лучшими удельными характеристиками.
   
9. Запас прочности изоляции кабелей постоянного тока, по сравнению с кабелями переменного тока, выше в 2 и более раза за счет исключения возможности появления ионизации в изоляции кабелей постоянного тока. Это обеспечивает увеличение сроков эксплуатации кабелей.
   
10. Эффективность электротехнических устройств ПТПН намного выше, чем ЭТС переменного тока, гидравлических или пневматических систем. Они имеют более высокий КПД, меньшую массу, существенно легче интегрируются в комплексы.
    
11. Интеграция системы генерирования, распределения и потребления позволят перейти к модульному принципу построения, что также удешевит стоимость их разработки, повысит надежность, обеспечит наращивание установленной мощности ЭТК непосредственно в процессе эксплуатации.
    
12. Переход па постоянный ток повышенного напряжения позволяет не только сократить массу распределительной сети объекта ВВТ и электротехнического оборудования, повысить его надежность, на порядок улучшить показатели КЭЭ, но и значительно сократить затраты на новые разработки.
    
13. Единый вид энергии и стандартизация номиналов напряжений постоянного тока позволяет унифицировать всю систему преобразования и разработать необходимую номенклатуру преобразователей и универсальных базовых структур ЭТК видового и межвидового применения.
    
14. Применение бесконтактных обратимых электрических машин и бесконтактных
    КЗА, статических преобразователей электроэнергии, АКБ повышенного напряжения расширяет функциональные возможности воздушного, космического, наземного, морского объекта путем:
    
    • повышения энерговооруженности объекта ВВТ;
      
    • увеличения автономности функционирования до 4-х раз;
      
    • сокращения времени свертывания/развертывания;
      
    • повышения точности, надежности функционирования РЭА и РЭСВ за счет повышения на порядок показателей КЭЭ;
      
    • внедрения малошумных, надежных, высокоманевренных, экономичных, всережимных систем электродвижения, обеспечивающих скрытность/бесшумность.
      
15. Постоянный ток повышенного напряжения без дополнительных преобразований может передаваться к приемникам, не требующим высокого КЭЭ, например, обогрев, ФВУА и т.п.