Elektrisk rullende materiel til en spænding på 6000 V er et eksperimentelt elektrisk rullende materiel ( elektriske lokomotiver og elektriske tog ) med jævnstrøm , designet til at fungere ved en spænding på 6000 V. Elektrificeringssystemet ved en så høj (for jævnstrømsledninger) spænding blev foreslået som et alternativ til elektrificeringsanlægget til vekselstrøm med en frekvens på 50 Hz og spænding 25 kV. Der var kun én jernbane i verden, der var elektrificeret efter et sådant system - Gori - Tskhinvali -sektionen af den transkaukasiske jernbane (fra 1969 til 1979 ).
I 1920'erne begyndte de første elektriske tog at køre i USSR , og arbejdet begyndte med elektrificering ved 3000 V jævnstrøm af jernbanesektionen ved Suram Pass . Spændingen på 3000 V blev vedtaget, fordi det i dette tilfælde var muligt at skabe tilstrækkeligt pålideligt elektrisk trækkraftudstyr til elektriske lokomotiver og samtidig var det muligt at overføre tilstrækkelig høj effekt gennem kontaktnettet. Men selv dengang forstod mange specialister, der arbejdede inden for jernbaneelektrificering, ganske godt, at et sådant elektrisk trækkraftsystem ikke er den bedste løsning og i den nærmeste fremtid vil begrænse forsøg på at øge bæreevnen betydeligt ved at øge vægten af tog og deres hastigheder. Så ifølge elementære beregninger, hvis et tog, der vejer 10.000 tons med et sådant elektrisk trækkraftsystem med en stigning på 10 ‰, køres med en hastighed på 50 km/t, vil den samlede trækstrøm for elektriske lokomotiver overstige 6000 A, hvilket er allerede grænsen for luftkontaktophæng (selv moderne kontaktophæng er designet til en maksimal strøm på 3684 A, mens det samlede tværsnit af ledningerne er 875 mm²). En sådan strøm kræver en hyppigere placering af traktionsstationer, komplicerer opnåelse af en pålidelig strømopsamling fra kontaktledningen og øger også effekttab. Hvis for elektrisk rullende materiel spændingen på 3000 V allerede er høj nok, så er den for lav for strømforsyningssystemet.
I juni 1932 konkluderede den tekniske kommission for forskningsinstituttet for jernbaneelektrificering af Folkets kommissariat for jernbaner, at de mest rentable er to elektrificeringssystemer: enfaset industriel frekvensstrøm (50 Hz) og jævnstrøm med en nominel spænding på 20.000 V Siden den første af dem er blevet undersøgt, selvom den er lidt, er den anden slet ikke blevet undersøgt. Derfor resulterede yderligere arbejde i skabelsen af det første AC elektriske lokomotiv i USSR (se OR22 elektrisk lokomotiv ).
Der var dog også tilhængere af højspændingsjævnstrømselektrificeringssystemet. Først og fremmest skyldtes dette, at det under vekselstrømselektrificering var nødvendigt at omorganisere kommunikationsmidlerne og autoblokering, og desuden er det mindre økonomisk, da induktiv modstand i dette tilfælde føjes til den aktive modstand af ledningerne.
I 1930 blev Moscow Power Engineering Institute etableret , og samme år påbegyndte man ved fakultetet for elektrisk transport ved samme institut, på initiativ af V. E. Rosenfeld , arbejdet med at studere elektrificeringen af jernbaner ved jævnstrøm ved øget spænding ( til at begynde med en spænding på 6000 AT). En installation blev designet til at konvertere jævnstrøm til vekselstrøm med øget frekvens (op til flere hundrede Hz) med dens efterfølgende konvertering til jævnstrøm. I 1959 blev en sådan installation installeret på Panki-depotet på Moskva-jernbanen på en elektrisk sektion med tre biler Ср - 550 . I denne installation blev en jævnstrøm med en spænding på 3000 V omdannet til en enfaset vekselstrøm med en frekvens på 400-600 Hz ved hjælp af en ventilinverter, og derefter blev den omdannet til en jævnstrøm gennem to ventiler og tilført 2 serieforbundne trækmotorer . Under testene udviklede elbilen en effekt på op til 150 kW, hvilket tjente som grundlag for, at i november samme år ved Kommissionen for Elektrificering og Lokomotivøkonomi i Det Videnskabelige og Tekniske Råd i Ministeriet for Jernbaner, doktor i tekniske videnskaber, professor Rosenfeld lavede en præsentationsspænding (6 kV) med en strømomformer på et elektrisk lokomotiv. Denne rapport gav anledning til alvorlige diskussioner, fordi overførslen af jævnstrømsledninger med en spænding på 3 kV til en spænding på 6 kV var meget billigere end overførslen til vekselstrøm med en frekvens på 50 Hz og en spænding på 25 kV. Derudover blev på det tidspunkt i Sovjetunionen kun 412 km hovedjernbaner ( Ozherelye - Pavelets ) elektrificeret på vekselstrøm, som et resultat af hvilket et sådant elektrificeringssystem endnu ikke havde formået at vinde universel støtte. Derfor støttede mange forskere starten på arbejdet med indførelse af et 6 kV DC-system.
Til eksperimenterne blev en inaktiv sektion af den transkaukasiske jernbane Gori - Tskhinvali med en længde på 33 km valgt.
Den transkaukasiske jernbane er næsten fuldstændig elektrificeret ved jævnstrøm: først og fremmest blev hovedpassagen elektrificeret, og for ikke at bruge penge på vedligeholdelse af damplokomotiver eller diesellokomotiver til at arbejde på områder med lav trafik, der støder op til hovedpassagen, de var også elektrificerede.En meget vigtig omstændighed var, at kontaktnettet , designet til en spænding på 3 kV, ikke krævede nogen genudstyr, når en spænding på 6 kV blev påført det, det vil sige, at elektriske isolatorer frit modstod en fordobling af spændingen.
For at levere en spænding på 6 kV blev ensretterblokkene på traktionstransformatorstationen forbundet i serie .
Det var heller ikke nødvendigt at ændre ordningerne for automatisk lokomotivsignalering , autoblokering og signalering .
Elektrisk spænding på 6 kV blev kun leveret til kontaktnettet i Gori-Tskhinvali-sektionen i perioden med eksperimentelle ture af det elektriske rullende materiel, hvor inverterne blev skiftet til henholdsvis 6 kV, mens serielle elektriske lokomotiver ( VL22 m , VL8 ) blev forsvaret bag neutrale indsatser.
Når en spænding på 3 kV blev tilført kontaktnettet, udførte serielle lokomotiver gods- og passagertransport samt testture af et eksperimentelt rullende materiel, hvis invertere blev skiftet til 3 kV.
En jævnstrøm med en spænding på 6 kV blev omdannet af en inverter til højfrekvent vekselstrøm (ca. 1500 Hz), derefter blev den sænket af en transformer til en spænding på omkring 1500 volt (det vil sige traktionsmotorer, der anvendes fra serieproducerede DC elektriske lokomotiver er designet til denne spænding). Derefter blev vekselstrømmen tilført en styret tyristor ensretter , udgangsspændingen til traktionsmotoren kunne reguleres fra minimum til maksimum .
Det elektriske lokomotiv kunne både fungere ved en spænding på 6 kV og ved en spænding på 3 kV, det var nok at skifte vekselretteren.
Hver traktionsmotor blev drevet af en separat omformer (inverter + transformer + ensretter), antallet af omformere svarede til antallet af traktionsmotorer . Dette gjorde det muligt om nødvendigt at slukke for de "ekstra" elektriske motorer, når man fulgte et enkelt elektrisk lokomotiv (uden tog ), ved manøvrering i et remise , med lav togvægt .
I USSR i 1970'erne var pulsomformere udstyret med:
Ikke alle eksperimentelle elektriske lokomotiver og elektriske tog kunne køre ved en spænding på 6 kV (kun 3 kV), og ikke alle af dem gik ind i Gori - Tskhinvali -sektionen til test .
I 1979 blev forsøgene afsluttet, i første halvdel af 1980'erne. det eksperimentelle rullende materiel blev udelukket fra inventarflåden under USSR's jernbaneministerium og dekommissioneret. Leningrad Institute of Railway Engineers drev det elektriske ER2-tog ved -556 til videnskabelige formål, blev nedlagt i 2008.