Первый переменный.⁠⁠

Ещё в конце 1920-х гг., когда только начинали электрифицировать направление через Сурамский перевал(Грузия), многие специалисты хорошо понимали, что в будущем электрическая тяга на постоянном токе с номинальным напряжением 3 кВ не позволит рационально решить вопрос увеличения провозной способности линий путём повышения веса поездов и скорости их движения.

Простейшие расчёты показывали, что при ведении поезда массой 10 000 т на подъёме 10 ‰ при скорости 50 км/ч тяговый ток электровозов будет составлять более 6000 А. Это требовало бы увеличения сечения контактных проводов, а также более частого расположения тяговых подстанций.

После сравнения около двухсот вариантов сочетаний рода тока и величин напряжений было принято решение, что оптимальным вариантом является электрификация на постоянном или переменном (50 Гц) токе напряжением 20 кВ.

Первая система на тот момент в мире нигде не была испытана, а вторая была изучена очень мало, поэтому на первой Всесоюзной конференции по электрификации железных дорог было принято решение о сооружении опытного участка, электрифицированного на переменном токе (50 Гц) напряжением 20 кВ.

Требовалось создать электровоз для испытаний, которые бы позволили выявить преимущества и недостатки электровозов переменного тока в условиях нормальной эксплуатации.

Электровоз ОР22 (однофазный с ртутным выпрямителем, 22 — нагрузка от колёсных пар на рельсы, в тоннах) — первый в СССР электровоз переменного тока.

Принципиальная схема электровоза (трансформатор—выпрямитель—ТЭД, то есть с регулированием напряжения на низкой стороне) оказалась настолько удачной, что её стали использовать при проектировании подавляющего большинства советских электровозов переменного тока.

Электровоз имел бесконтактное регулирование напряжения при помощи регулирования момента зажигания игнитрона с нулевым анодом типа РВ-20.

Что такое игнитрон?

Это большая металлическая колба, в ней горит электрическая дуга, катодом для которой служит металлическое зеркало залитой в колбу ртути.

Игнитрон способен превратить переменный ток в постоянный с довольно высоким КПД, это около 98-99%.

В каждый игнитрон было залито по 16 кг ртути. И отказ, прогар игнитрона заканчивался обычно тем, что он лопался, а на пол выливались килограммы ртути. Она плескалась вместе с антифризом на полу машинного отделения так, что всё блестело вокруг.

Время появления ОР22 (конец 1938 г.) предопределило его судьбу — с началом Великой Отечественной войны экспериментальная машина была разобрана, её выпрямитель использован на тяговой подстанции постоянного тока.

Также в сети,есть мнения,что первым локомотивом, работавшим от сети переменного тока,  является узкоколейный электровоз ЛТА Архангельского лесотехнического института, а также целая серия опытных электровозов, проходивших испытания на Емцовской и Оленинской лесовозных дорогах.

Источник-википедия.