Новости электротехники

Трубчатые электронагреватели: почему ТЭНы остаются универсальным решением более 70 лет

"СПП «КВАЗАР»" предлагает: опыт от разработки до серийного производства

ТЭН — технология, которая пережила десятки поколений железнодорожной техники

Когда зимой пассажир заходит в теплый вагон, он редко задумывается о том, какая именно система обеспечивает стабильное отопление во время многочасовой поездки. Но за этим комфортом стоит целый комплекс электротехнического оборудования, одним из ключевых элементов которого является трубчатый электронагреватель — ТЭН для котла пассажирского вагона.

Несмотря на развитие современных систем отопления, именно ТЭНы уже более 70 лет остаются базовым решением для:

• пассажирских вагонов;
• промышленных котлов;
• энергетического оборудования;
• транспортного машиностроения;
• электрических систем отопления.

Причина проста: в промышленности главным критерием всегда остается надежность.

Для железнодорожного вагона ТЭН — это не бытовой нагреватель. Это элемент критической инфраструктуры, который:

• работает под постоянной вибрацией;
• выдерживает перепады температур;
• функционирует в режиме непрерывной нагрузки;
• обеспечивает стабильную работу комбинированного котла;
• должен работать безотказно в течение длительных рейсов.

До недавнего времени такие ТЭНы для пассажирских вагонов Украина была вынуждена импортировать.

Ситуация изменилась только после того, как СПП КВАЗАР в рамках программы импортозамещения локализовал производство ТЭНов ВВЭН 500/KV для пассажирских вагонов Укрзалізниці. 

История ТЭНов: от промышленных нагревателей до железнодорожного стандарта

Как появилась технология трубчатых электронагревателей

Первые промышленные электронагреватели начали активно развиваться в начале ХХ века. Значительный вклад в развитие технологии внесли:

• General Electric (США);
• Siemens-Schuckertwerke (Германия);
• AEG;
• британские производители железнодорожного оборудования.

В 1920–1930-х годах трубчатые нагреватели начали использовать:

• в промышленных печах;
• электрических котлах;
• судовых системах отопления;
• первых электрических системах обогрева вагонов.

Когда ТЭНы появились в пассажирских вагонах

После Второй мировой войны железнодорожная отрасль начала массово переходить от угольного отопления к электрическим системам.

1950-е годы

Европейские вагоностроительные компании начали внедрять комбинированные котлы с электрическими нагревателями.

1960-е годы

ТЭНы становятся стандартом для пассажирских вагонов стран Европы и СССР.

1970–1980-е годы

Формируются основные требования к железнодорожным ТЭНам:

• виброустойчивость;
• герметичность;
• устойчивость к перегрузкам;
• ремонтопригодность;
• длительный ресурс эксплуатации.

Именно в этот период ТЭНы окончательно стали основной технологией отопления пассажирских вагонов.

Почему технология ТЭНов остается актуальной более 70 лет

Конструкция ТЭНа оказалась настолько удачной, что принцип его работы практически не изменился.

Основой любого трубчатого электронагревателя остаются:

• нихромовая спираль;
• металлическая оболочка;
• изоляция из периклаза;
• герметичные контактные узлы.

За десятилетия совершенствовались:

• марки нержавеющей стали;
• изоляционные материалы;
• технологии герметизации;
• системы контроля качества.

Но главный принцип остался неизменным:

максимальная надежность при постоянной эксплуатации в тяжелых условиях.

Производство ТЭНов — это высокоточная электротехника

Этап 1. Инженерное проектирование

Создание ТЭНа начинается с инженерных расчетов.

Специалисты определяют:

• тепловую нагрузку;
• мощность;
• температурный режим;
• характеристики среды эксплуатации;
• расчетный ресурс.

Для железнодорожных ТЭНов особенно важно:

• исключить локальный перегрев;
• обеспечить равномерный нагрев;
• гарантировать стабильную работу котла.

Этап 2. Изготовление нихромовой спирали

Нихромовая спираль является основным нагревательным элементом.

Именно она:

• преобразует электроэнергию в тепло;
• определяет мощность ТЭНа;
• влияет на срок службы изделия.

Этап 3. Заполнение периклазом

Пространство между спиралью и оболочкой заполняется периклазом (MgO).

Этот материал:

• изолирует ток;
• эффективно передает тепло;
• предотвращает пробой нагревателя.

Этап 4. Герметизация и механическая обработка

На данном этапе выполняются:

• формирование геометрии ТЭНа;
• герметизация;
• монтаж контактных групп;
• калибровка изделия.

Этап 5. Испытания

Каждый ТЭН проходит:

• электрические испытания;
• тепловые испытания;
• проверку изоляции;
• испытания под нагрузкой;
• контроль герметичности.

Как СПП КВАЗАР локализовал производство ТЭНов для Укрзалізниці

До 2022 года ТЭНы для комбинированных котлов пассажирских вагонов преимущественно импортировались.

Это создавало:

• зависимость от внешних поставщиков;
• валютные риски;
• сложности логистики;
• проблемы со сроками поставок.

2022 год — старт локализации производства

В 2022 году "СПП «КВАЗАР»" освоил производство ТЭНов для пассажирских вагонов в рамках программы импортозамещения.

11 декабря 2022 года на сайте предприятия был опубликован материал:

«Освоено производство ТЭН»

В статье сообщалось о запуске производства ТЭНов для комбинированных котлов пассажирских вагонов.

2023 год — приемочные испытания ВВЭН 500/KV

9 февраля 2023 года в материале:

«ПРИЕМ В ЭКСПЛУАТАЦИЮ ТЭН ВВЭН 500/KV ДЛЯ КОМБИНИРОВАННОГО КОТЛА ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА»

сообщалось:

• об утверждении результатов приемочных испытаний;
• о допуске ТЭНов к эксплуатационным испытаниям;
• о проведении испытаний непосредственно на вагонах Укрзалізниці.

Речь шла именно о ТЭНах, которые ранее закупались исключительно за рубежом.

2024 год — переход к серийному производству

В апреле 2024 года межведомственная квалификационная комиссия рассмотрела вопрос:

• окончательная постановка ТЭНов ВВЭН 500/KV в серийное производство;
• обеспечения потребностей Укрзалізниці;
• локализации критически важного оборудования.

2025 год — подтверждение серийного производства

В январе 2025 года межведомственная квалификационная комиссия ПОВТОРНО ПОДТВЕРДИЛА:

состояние производства "СПП «КВАЗАР»" позволяет обеспечить серийный выпуск ТЭН ВВЭН 500/KV.

Это стало важным этапом в развитии украинского железнодорожного машиностроения.

СПП КВАЗАР — эксклюзивный производитель ключевых элементов высоковольтной схемы вагонов

В рамках программы локализации производства "СПП «КВАЗАР»" освоил не только выпуск ТЭНов.

Сегодня предприятие является эксклюзивным производителем ключевых элементов высоковольтной схемы пассажирских вагонов:

• Трубчатые Электронагреватели для котлов пассажирских вагонов;
• МВС — межвагонные высоковольтные соединения.

Что входит в высоковольтную схему пассажирского вагона

Высоковольтная система включает:

• межвагонные высоковольтные соединения;
• силовые кабельные магистрали;
• контактные узлы;
• изоляционные элементы;
• герметичные вводы;
• элементы защиты.

Именно эта система обеспечивает передачу электроэнергии между вагонами поезда.

Основные характеристики МВС

Межвагонные высоковольтные соединения производства "СПП «КВАЗАР»" имеют:

• рабочее напряжение до 3000 В;
• высокую виброустойчивость;
• герметичность;
• защиту от пыли и влаги;
• устойчивость к перепадам температур;
• длительный срок службы.

Основные характеристики ТЭНов ВВЭН 500/KV

ТЭНы производства СПП «КВАЗАР» обеспечивают:

• стабильную теплоотдачу;
• устойчивость к коррозии;
• длительный ресурс работы;
• надежную эксплуатацию в тяжелых условиях;
• соответствие требованиям "Укрзалізниці".

ПОЧЕМУ ПРОИЗВОДСТВО ТЭНов ПОСТОЯННО ДОРОЖАЕТ

Производство промышленной электротехники сегодня работает в крайне сложных условиях.

Особенно это касается:

• энергоемких производств;
• электротехнической отрасли;
• железнодорожного машиностроения.

Основные причины удорожания

• Рост тарифов на электроэнергию

Производство ТЭНов требует значительных энергозатрат.

• Рост стоимости металлов и материалов

Постоянно дорожают:

• нержавеющая сталь;
• нихром;
• изоляционные материалы;
• комплектующие.

• Рост стоимости топлива и логистики

Существенно выросли расходы на:

• дизельное топливо;
• транспортировку;
• обслуживание оборудования.

• Работа в условиях блэкаутов

СПП КВАЗАР не останавливает производство даже во время отключений электроэнергии.

Предприятие работает:

• на собственных генераторах;
• с дополнительными затратами на топливо;
• с резервированием производственных процессов.

Почему государство должно поддерживать национального производителя

Импортозамещение — это не только экономика.

Это:

• технологическая независимость;
• устойчивость критической инфраструктуры;
• стабильность железнодорожной отрасли.

Для развития национального производства необходимы:

• своевременное заключение контрактов;
• своевременная оплата продукции;
• учет инфляционных процессов;
• государственная поддержка украинских производителей.

Особенно когда речь идет о продукции для "Укрзалізниці" и стратегической транспортной инфраструктуры.

СПП КВАЗАР — от импортозамещения к технологической независимости

Сегодня СПП КВАЗАР:

• производит ТЭНы для замены на вагонах УЗ;
• поставляет оборудование для новых вагонов Крюковского вагоностроительного завода;
• выпускает межвагонные высоковольтные соединения;
• локализует критически важные элементы железнодорожной электротехники.

Это уже не просто производство отдельных компонентов.

Это формирование украинской школы промышленной железнодорожной электротехники.

СПП КВАЗАР: от локализации — до технологической независимости Украины

Киев-2026 год.