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高鐵電力原理

科技 更新时间:2025-02-13 19:46:29

高鐵電力原理(高鐵一小時跑250公裡)1

圖為中國高鐵

近年來,中國高鐵發展越來越快,由于運行速度快,票價相對優惠,已經逐漸成為人們日常出行的最優選擇之一,衆所周知,高鐵一小時最少能跑250公裡,然而你知道嗎?時速250公裡的高鐵,它跑一個小時就要消耗4800度電,不過,看到這裡,有人就不明白了,高鐵耗電量如此之大,它的電力系統究竟是如何供應的呢?

事實上,高鐵的電能都是由沿線發電廠提供的,它有着一套特殊的配電系統,那就是動車組牽引供電系統,具體來說,就是大電網的電線通過輸電線路去到鐵路的牽引變電站,然後再通過接觸網将電供給鐵路,如果大家仔細留意觀察的話,就會發現,高鐵頂部有一些各式各樣的電氣設備,那些就是将電送到高鐵上的受電弓和接觸網。

高鐵電力原理(高鐵一小時跑250公裡)2

圖為鐵路接觸網

不過,為了保證列車安全高速地運行,連接電力接觸網與列車的導線,還必須具備高強度高導特性,一旦導線質量不過關,後果将不堪設想,比如當強度不夠的時候,導線就會斷,而當導電率不高的時候,列車速度便上不去,為了解決這個問題,其中的銅合金材料便成了一大關鍵,因為銅合金導電率與強度呈負相關,所以,隻有把該材料的導電率提上來,才能讓列車的整體速度提上來。

為此,中鐵電氣化院首席專家王立天,通過一系列研究和創新,領導團隊研制出世界性能最優良的導線,即強度580兆帕的鉻锆銅合金導線,因為它的存在,八縱八橫的中國高鐵網絡才得以高效運行,尤其厲害的是,這種導線甚至還可以在列車時速400公裡情況下,支撐接觸網的安全運行。

高鐵電力原理(高鐵一小時跑250公裡)3

圖為鐵路接觸網

然而,找到了牽引力強的鉻锆銅線,并不意味着高鐵接觸網就是安全的,試想一下,要是遇到雷電天氣,接觸網因為雷擊跳閘而斷電,那麼再強的牽引動力也起不到實質作用,高鐵正線百公裡一年平均發生的雷擊跳閘次數,就超過了8次,沿海強雷區更是超過了30次,因此,王立天又帶領團隊,通過多次現場雷擊實驗,建立出符合國内高鐵接觸網的雷電防護技術體系,而當這一防雷研究成果被采用後,至少幫助中國高鐵減少了80%的雷電跳閘率。

高鐵電力原理(高鐵一小時跑250公裡)4

圖為中國高鐵

不得不說,中國果然還是有黑科技,因為這些黑科技的存在,國内高鐵才得以在源源不斷的電力供應下,安全高效的運行,不過,大家有沒有想過一個問題,萬一高鐵上停電了該怎麼辦?其實,動車組每輛車上都自帶蓄電池,可以作為高鐵停電時的緊急備用電源,可是這種情況畢竟還是很少的,一般隻有在一些不可抗的天氣因素中,才會發生接觸網故障的停電事故,所以,從整體上來看,國内高鐵的電力系統已經逐漸趨于成熟,而在今後的發展中,中國科研團隊也将會對高鐵動力系統不斷地進行創新。

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