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高鐵每小時行駛350公裡

圖文 更新时间:2024-12-23 21:56:30

一到了放風筝的季節,就會使很多人感覺到比較高興。但這個高興之餘,也有可能會隐藏着悲劇,因為要是風筝斷線之後,而且它們恰好是掉落在路邊,要是有人開着電動車從這裡通過,并且被這些風筝的斷線刮到,就有可能會造成很重的傷害。因為電動車會載着人會擁有一定的速度,碰到這些風筝斷線的時候,就像是碰到一把利刀一樣,給人造成很嚴重的傷害。

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風筝的斷線其實也不是很細,但在人擁有一定的速度之後,就有可能會對人造成比較大的傷害。但高鐵的速度一般可以達到300公裡每小時,這可要比電動車的速度要快了很多,而且頂上時常都會有一根電線與受電弓接觸,在如此快的速度之下,也會像是刀割一樣,難道電線就不會磨損嗎?

高鐵的動力系統是如何設置的?

在理解這個問題之前,我們首先就要了解高鐵的動力系統。其實高鐵是已經電氣化的列車,它們的動力能量來源隻有電力,也就是說它們通電的時候才可以正常行駛,要是沒有充電就隻能停下來,而且高鐵的列車上也沒有輔助的備用電源,所以高鐵要是沒電了,恐怕連照明都成問題。

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高鐵線的沿線都會建設高鐵高壓接觸網,也就是說這些接觸網的輸電線就可以為高鐵提供高壓的電流。而高鐵的列車頂上也會伸出一個受電弓與這些接觸網的輸電線接觸,并且從中獲得電力來源。

高鐵接觸網的電壓一般隻需要25千伏就可以了,但考慮到路線比較長,同時導電線也有可能會存在電阻率等因素,所以實際上接觸網輸電線的電壓為27.5千伏,這樣可以保證供電臂的末端電壓不低于25千伏,就可以保證高鐵的正常運行。

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輸電線上擁有如此高的電壓,當然也是使用交流電,它們的頻率為50赫茲,高壓輸入端則是接入國家供電系統的110千伏三相電網。但這種電力通常無法滿足高鐵上的電器正常使用,可以通過交流變壓器調整為這些電器所需要的電壓,也可以通過逆變器将電流整流成為直流電,而根據不同的列車,有可能使用的是直流電,也有可能使用的是交流電,但它們隻會使用其中的一種,也就根據這些電器設備的需要,最終提供适當的電力給這些車廂使用。

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高鐵接觸網輸電線有什麼要求?

高鐵接觸網的輸電線是高鐵電源的唯一來源,所以列車保持與這些輸電線的正常接觸是非常重要的,别說是将這些輸電線弄斷,就連受電弓跳了一下也不行,因為這樣很可能就會影響到高鐵的正常運行。

但這些接觸網的輸電線都是與地面保持相對靜止狀态的,而受電弓則是連着高鐵一起進行運動,正常運行的時候就可以達到300公裡每小時,這樣快的速度大約是83米每秒,就算輸電線是比較粗的一根電線,在如此快的速度之下,也會變成是一把非常鋒利的刀。

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所以高鐵接觸網輸電線的技術要求非常高,它必須要擁有高強度、高耐磨性,同時表面非常光滑。而這些輸電線都是采用特種鎂銅合金制成的專用電纜,就能很好地滿足以上的技術要求。

但有一種因素是不能忽略的,就是這些輸電線本身也會受到重力的影響。大家應該看過高壓輸電線路吧,兩個鐵塔之間會達到一定的距離,連接在這兩個鐵塔之間的輸電線就會在重力的作用下,變成下垂的狀态,也就會導緻輸電線變成弧形下垂。

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要是受電弓在這種狀态下的輸電線刷過,就必然會引起輸電線各段所受到的摩擦力是不同的,受到摩擦力比較大的那一部位就有可能會比較容易損壞,導緻輸電線的壽命降低,最終會表現為容易折斷。

為了解決這個問題,高鐵輸電線就采用了兩層電纜,最上面的那一層是屬于高強度的鋼纜,一般隻起到力學結構的作用,也就是它們可以出現上面所提到的弧形下垂;而最下面的那一層才是真正的輸電電纜,兩層之間會利用吊懸索連接,并且會根據不同的位置采用不同的長度,最終使輸電線可以保存與鐵軌平行的狀态。

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當受電弓從這樣的輸電電纜上刷過的時候,由于是處在平行的狀态,受電弓與輸電線之間基本上都會保持着相同的摩擦力,這樣就不會因為摩擦力的不同,而導緻某個部位的輸電線出現比較大的磨損。

高鐵接觸網輸電線與受電弓的接觸點使用特殊材料

最後一個關鍵的問題就在于高鐵接觸網輸電線與受電弓的接觸點,這個接觸點所采用的材料就是石墨闆,就可以很好地解決技術上的問題。擁有如下的好處:

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石墨闆的材質一般都會比較柔軟,再加上它們本身也擁有潤滑的性能,正是由于這些性質,可以使得石墨闆與輸電線之間的摩擦力會大大地減小,從而可以延長它們的使用壽命;石墨也擁有比較好的導電性能,所以可以保證高鐵擁有比較穩定的電力來源。

除了選擇好材料之外,設計也比較好。騎過自行車的人都知道,自行車要想刹車的時候,隻需要那個橡膠材質的磨片與車輪牢牢接觸就行,但由于車輪的材質比較硬,而磨片的材質比較軟,這就導緻長時間使用之後,磨片的磨損會比較嚴重。到時候隻需要更換一塊新的磨片就行了,車輪則可以用很長的時間。

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高鐵上的受電弓也是這個道理,所采用的石墨闆是相對比較軟的材質,到時候磨損的速度也會比較快,所以在保養的時候,通常隻需要更換石墨闆就行了,工程量比較小,所起到的效果卻比較大。要是将一整條輸電線進行替換,與它們很長的長度,也必然會導緻工作量比較大,效率也會很低,這樣也會造成成本的增加,而更換石墨闆則是最好的選擇。

而且石墨闆也并不總是一個固定的點與接觸網的輸電線進行接觸,它們有可能還會進行左擺又或者是右擺,這個過程就會使石墨闆可以進行充分地磨平,這樣也可以使石墨闆使用的時間正常,是延長使用它們壽命的一種好辦法。

這些都是技術上的保障,那也無法保證萬無一失,如果真的等到石墨闆磨損到非常嚴重的時候才更換,那麼還真的有可能會出現比較大的問題。高鐵一般在深夜以及淩晨階段都不會有車次,這個時候就可以對高鐵進行檢修,所以到了深夜的時候,維護人員還是很忙碌的,并且立趟高鐵是空車行駛的,就是為了檢測高鐵以及鐵路線上的故障,一旦發現有問題就可以進行及時處理,從而将事故的發生扼殺在搖籃裡,使列車得到安全的保證。

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綜上所述,高鐵的運行速度非常快,正常運行的時候可以達到300公裡每小時,而且它們唯一的能量來源就是電力,而這些電力主要就是懸在高鐵列車上空的接觸網,列車會伸出受電弓與接觸網的輸電線接觸。

受電工與接觸網輸電線的接觸材料使用的則是石墨闆,它的材質比較松軟,而且表面也比較光滑,耐磨的能力比較好,可以保證它擁有比較長的使用壽命;同時石墨的導電性能也比較好,可以保證穩定地給高鐵列車提供電力來源,再加上維護人員在深夜的時候也會對這些高鐵進行檢測,一旦發現會出現故障的情況,就馬上進行處理。你是怎麼看的呢?

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