Вода подводится к рабочему колесу в и поток воды. Во время поступления воды на "бегунок", полностью погруженный в воду, возникает импульс, вызывающий реакцию в турбине.

Направляющие лопасти устроены таким образом, что энергия потока воды трансформируется во вращательное движение, и при этом почти не происходит потерь энергии в результате турбулентности или других нежелательных явлений, характерных для потока воды.

Первая турбина Пелтона была установлена в 1878 году и использовалась для прямого привода механизмов шахты. А в 1887 году на другой шахте к турбине приделали генератор — это и была первая ГЭС с ковшовыми турбинами.

Конструктивно, ковшовая турбина является т.н. активной турбиной. Ее рабочее колесо не находится в потоке воды, а приводиться в действие отдельными ее струями, ударяющими в закрепленные по ободу колеса ковши. Таким образом, рабочее колесо вращается в воздухе, при нормальном атмосферном давлении. Соответственно, у ковшовой турбины отсутствуют спиральная камера, отсасывающая труба, поворотные лопатки направляющего аппарата.

Как уже было сказано, рабочее колесо турбины приводится в действие струями воды. Эти струи формируются специальными соплами, которых может быть от 1 до 6. Внутри сопла размещается специальная игла, перемещая которую можно регулировать количество проходящей воды, т.е. сопло выполняет функцию направляющего аппарата.

Рабочее

колесо

представляет собой диск, по ободу которого закреплены ковши, которых может быть более 20 штук.

Внутри каждого ковша расположен нож, разделяющий поток воды на две части.

Ковшовые турбины могут быть выполнены как в вертикальном, так и в горизонтальном исполнении. Горизонтальные турбины обычно используются на малых и средних ГЭС, причем для увеличения мощности турбины иногда используется установка на одном валу двух, а то и трех рабочих колес.

Крупнейшие в мире ковшовые гидротурбины (максимальная мощность — 449 МВт) установлены на швейцарской ГЭС Бъедрон. Одновременно, это самая высоконапорна я ГЭС в мире — 1883 м!.

Устанавливают ковшовые турбины и на гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС), построенные по трех- или четырехмашинной схеме, т.е. имеющие отдельно работающие, а не совмещенные в одном агрегате, турбину и насос.

В России ковшовые турбины пока что не очень распространены. Они установлены на Гизельдонской ГЭС в Северной Осетии, введенной в эксплуатацию еще в 1934 году, и еще на паре-тройке малых ГЭС на Северном Кавказе.

Впрочем, в скором будущем в России появится Весьма крупная ГЭС с турбинами этого типа — Зарамагская ГЭС-1, на которой будут установлены две ковшовые турбины мощностью по 171 МВт, рассчитанные на напор 619 м.