Człowiek ma wrażenie, że znalazł się obok czynnego wulkanu. A za chwilę wszystko płonie. I nie jest to zwykły pożar, ale rzeka ognia.

Artur Wolski

Drzwi do Instytutu Elektrotechniki w Międzylesiu k. Warszawy otworzyły się same. Wielka szklana tafla przesunęła się w specjalnie zaprojektowanej prowadnicy. - Zapraszam do środka - powiedział prof. Stefan Paradowski, dyrektor placówki. - Prezentacja naszych badań i rozwiązań rozpoczyna się już tu. Nasi elektronicy skonstruowali mechanizm otwierający, wykorzystujący ciepło ciała, które zamienione w siłę wykonuje pracę. Proste, prawda? Przyznałem rację. To naprawdę bardzo proste rozwiązanie i chociaż tego dnia opatulony byłem grubym szalem i ciepłą kurtką, jednak nie przeszkadzało to w "wychwyceniu" mojego ciepła. Zapowiada się ciekawa wizyta, pomyślałem.

- Czy pan wie, że to jest jeden z większych instytutów? Zajmujemy teren przeszło 25 tys. hektarów. Proszę spojrzeć, nasze budynki laboratoryjne stoją w pięknym parku - doc. Jerzy Mukosiej, dyrektor ds. naukowych z dumą ogarnął wzrokiem swoje gospodarstwo. - Jesteśmy już tu 52. rok a dziś ja będę pana przewodnikiem. Ruszajmy więc, bo mamy co pokazywać. Zaczniemy od Zakładu Maszyn Elektrycznych i Zakładu Trakcji Elektrycznych. W Instytucie należy przyzwyczaić się do tego "elektrycznego" przymiotnika, będzie on bowiem obecny prawie wszędzie.

Przyjazne maszyny

Weszliśmy do ogromnej hali, która bez problemu mogłaby służyć np. za garaż dla wielu autobusów. W środku panował zgiełk. Wszędzie stanowiska z uruchomionymi silnikami, uwijający się ludzie i atmosfera "naukowego podniecenia". Ileż to jeszcze mocy uda się wykrzesać z tych martwych silników, aby je ożywić i zmusić do ciężkiej roboty? Tu także testuje się nowy typ układów napędowych i zupełnie inne zasilanie do tramwajów, które teraz będzie stosowane. Specjaliści mają już gotowy prototyp silnika energooszczędnego. - Zostanie on wprowadzony na rynek w 2000 roku - mówi prof. Ryszard Zapaśnik. - Spełnia on już nowe normy, obowiązujące w Unii Europejskiej i jeżeli chcemy zachować pozycję lidera eksportowego naszych silników elektrycznych, to musimy je ciągle udoskonalać. Warto przypomnieć, że opracowania Instytutu doskonale sprzedają się w Stanach Zjednoczonych, Kanadzie i Europie Zachodniej. Tam gdzie pracują takie "elektryczne cuda" o mocy 100-200 koni mechanicznych, możemy często zobaczyć plakietkę z napisem Made in Poland.

Kolejnym ciekawym laboratorium, którego prace skoncentrowane są głównie na oszczędność energii, jest Zakład Przekształtników Mocy. Po zastosowaniu dosyć skomplikowanych zabiegów można otrzymać oszczędności rzędu nawet 30 proc. Koszt montażu takiego systemu zwraca się po dwóch latach eksploatacji. Np. jeżeli jakieś urządzenie rozświetla 10 tys. żarówek, to po zastosowaniu urządzenia regulacyjnego można za darmo rozświetlić 3 tys. z nich. W skali całego kraju daje to ogromne oszczędności.

Nie są to jedyne wymierne zastosowania badań elektrotechniki. Czy jadąc tramwajem, trolejbusem, pociągiem zastanawiamy się, ilu inżynierów łamało sobie głowę nad tym, aby nasza podróż upłynęła wygodnie i bezpiecznie? Zygmunt Niziński z Zakładu Trakcji Elektrycznej twierdzi, że to dla nich "chleb powszedni". Teraz np. opracowują, na zamówienie z Lublina i Gdańska, nowy typ trolejbusu miejskiego. Na szczęście, nie wszędzie władze terenowe, jak np. w Warszawie, podjęły decyzję likwidacji tego typu transportu. W jednej z hal oglądałem nowy "mózg" popularnego kiedyś "trajlusia". System mikroprocesorowy steruje jazdą, ruszaniem, hamowaniem i takim uczestnictwem tego pojazdu w ruchu miejskim, aby nie był on przysłowiową zawalidrogą. Czasy, kiedy pałąki spadały i pozbawiony zasilania pojazd blokował jezdnię, są już przeszłością. Teraz, dzięki technice, oszczędza się energię nawet do 40 proc.

Są już także gotowe prototypy, obecnie testowane, nowych tramwajów, tzw. niskopokładowych. Jest to pojazd nie ustępujący podobnym, eksploatowanym za granicą. Drzwi odskokowo-uchylne i niska podłoga zapewniają komfort i bezpieczeństwo. Są także przyjazne dla niepełnosprawnych, dając im szanse uczestnictwa w życiu i możliwość przemieszczania się.

Lokomotywa i rower

Dużym zamówieniem było także opracowanie dla Kopalni Węgla Brunatnego w Koninie zupełnie nowego rodzaju lokomotywy elektrycznej o dużej mocy. Prace trwały jakiś czas, ale zakończyły się sukcesem. Jest nowa lokomotywa, 3-megawatowa, sterowana automatycznie przy użyciu radia. Do jej obsługi potrzebny jest tylko jeden człowiek. Siedząc w kabinie operatora-kierowcy nie musi opanowywać skomplikowanej procedury, wystarczy tylko naciskać trzy guziki: jazda do przodu, do tyłu i stop. Maszynista w ten prosty sposób prowadzi 40-tonowy skład do załadunku węgla. Wszystko odbywa się samo, z minimalnym udziałem człowieka, dzięki zastosowanej nowoczesnej technice. Poza tym lokomotywa jest energooszczędna, gdyż zadowala się o 45 proc. mniejszym zużyciem prądu.

Pokazano mi jedno z rozwiązań, które może okazać się ogromnie przydatne w życiu: jak ze zwykłego roweru zrobić pojazd elektryczny. Dla tych, których kieszenie nie są dobrym miejscem do przechowywania pieniędzy, ta propozycja może okazać się nader interesującą. Otóż wymyślono, że rower, po wielu przeróbkach, zacznie jeździć sam. Dodano do niego jeszcze jedno koło z tyłu i w ten sposób znalazło się miejsce na bagażnik, np. na zakupy oraz na pojemnik akumulatorowy. Rower bowiem napędzają "ekologiczne" baterie. Po przejechaniu ok. 30 km należy je podładować. Nasz pojazd ma specjalne gniazdko, do którego podłączamy przewód ładujący akumulatory, oczywiście prądem. Można to zrobić, np. w nocy. Rowerem mogą jeździć nawet ci, którzy nie opanowali sztuki poruszania się na dwóch kółkach, tu bowiem jedzie się na trzech. To bardzo interesująca oferta np. dla mieszkańców małych podmiejskich osiedli, których przybywa w kraju coraz więcej, tym bardziej, że szacunkowe koszty produkcji tego pojazdu są niewiele większe od normalnego roweru. I co jeszcze ważne - "tego" nie trzeba rejestrować w urzędzie komunikacji (przynajmniej na razie).

Fontanna iskier

Największe wrażenie zrobiła na mnie wizyta w Zakładzie Aparatury Rozdzielczej. Wielkie laboratoria usytuowane są w najdalszym zakątku Instytutu, głównie ze względów bezpieczeństwa. Ale zacznijmy od otoczenia Zakładu. Nikt, kto jest tu pierwszy raz, nie powiedziałby, że wykonuje się tutaj skomplikowane próby. Dookoła wielkie jezioro i baseny z czynnymi fontannami. Jest ich około 20. Ze wszystkich strzelają wysokie strugi wody, nie zamarzające nawet zimą. Dookoła piękne stare drzewa, co stwarza raczej obraz i klimat parku uzdrowiskowego niż instytutu naukowego. Wszystko to jednak ma swoje przeznaczenie. Fontanny są po prostu obiektem technicznym, chłodzącym generatory. Woda odbiera od nich ciepło i w ten sposób obniża ich temperaturę, a sama, mając dużą ciepłotę, nie zamarza.

Będąc w Instytucie trafiłem akurat na próby zwarciowe. Są one wykonywane po to, by poznać zachowanie się samego prądu i urządzeń pracujących w specjalnych rozdzielniach prądu. Może tam przecież dojść w czasie eksploatacji do zwarć i pożarów. Musi być zatem opracowana instrukcja postępowania w takich przypadkach. Trzeba też poznać na tyle wszystkie procesy, aby produkować bezpiecznie aparaty tego typu. Każdemu badaniu towarzyszą długie przygotowania. Wszystko jest dokładnie obliczane i potem rejestrowane na taśmie wideo, aby po eksperymencie śledzić raz jeszcze wszystkie jego etapy. Warto zaznaczyć, że są to badania drogie, a sam eksperyment trwa zaledwie kilka sekund. Ponieważ przedmiot badań dotyczy sieci i tego, co się tam może wydarzyć, zrozumiałą jest sprawa, że nie można eksperymentować na działających sieciach. Instytut wybudował więc własne "pole doświadczalne", na którym sprawdza wszelkie możliwe parametry. Badanie łuku odporności rozdzielczej średniego napięcia przypomina koniec świata, jakiś ogromny międzygalaktyczny pożar. Do wielkiej pustej komory, której wysokość sięga 2-3 pięter, wprowadza się badaną aparaturę. Następnie na podaną komendę dokonuje się zwarcia. Przypomina to raczej manewry wojskowe na poligonie niż normalne badania. Towarzyszy temu wielki huk, błysk i snop iskier ogarniających całą komorę. Człowiek ma wrażenie, że znalazł się obok czynnego wulkanu. A za chwilę to wszystko płonie. I nie jest to zwykły pożar, ale rzeka ognia. Dzięki własnemu generatorowi prądowemu możliwe jest wykonywanie takich prób na bardzo wysokich parametrach prądowych i napięciowych.

Podobnym badaniom łukowym poddaje się np. izolatory kompozytowe. Do tej pory zamiast kompozytu stosowano porcelanę. Po wielu próbach okazuje się, że kompozyt jest lepszym materiałem, szczególnie odpornym na zrywanie i na łuk elektryczny. Po zwarciu taki izolator wystarczy oczyścić, przetrzeć nawet zwykłą szmatką i dalej nadaje się on do pracy, nie traci swoich parametrów. Takie kompozytowe izolatory są opracowywane przez filię Instytutu we Wrocławiu. Jednak badania wytrzymałościowe wykonuje się w Międzylesiu.

Instytut Elektroenergetyki od wielu lat współpracuje z wysoko kwalifikowanymi placówkami na świecie badającymi prądy silne. Jednym z partnerów są Chiny. W sumie prowadzonych jest przeszło 40 grantów Komitetu Badań Naukowych, jako że Instytut otrzymał najwyższą klasę specjalizacyjną. Oprócz Warszawy, działają też oddziały wdrażające nowe myśli technologiczne w Sokółce koło białoruskiej granicy, a także w Międzylesiu Kłodzkim niedaleko Czech. Prof. Stefan Paradowski, dyrektor już drugiej kadencji, zapytany, czego należałoby życzyć Instytutowi na następne 50 lat powiedział: - Tak wspaniałych naukowców, jakich mamy teraz i dobrych, udanych kontraktów, które pozwalają zdobywać pieniądze na ciągle nowe badania.

Artur Wolski, dziennikarz PR. I Polskiego Radia, autor cyklu "Mapa Nauki Polskiej", sponsorowanego przez KBN.

Uwagi.