高铁电力原理(高铁一小时跑250公里)(1)

图为中国高铁

近年来,中国高铁发展越来越快,由于运行速度快,票价相对优惠,已经逐渐成为人们日常出行的最优选择之一,众所周知,高铁一小时最少能跑250公里,然而你知道吗?时速250公里的高铁,它跑一个小时就要消耗4800度电,不过,看到这里,有人就不明白了,高铁耗电量如此之大,它的电力系统究竟是如何供应的呢?

事实上,高铁的电能都是由沿线发电厂提供的,它有着一套特殊的配电系统,那就是动车组牵引供电系统,具体来说,就是大电网的电线通过输电线路去到铁路的牵引变电站,然后再通过接触网将电供给铁路,如果大家仔细留意观察的话,就会发现,高铁顶部有一些各式各样的电气设备,那些就是将电送到高铁上的受电弓和接触网。

高铁电力原理(高铁一小时跑250公里)(2)

图为铁路接触网

不过,为了保证列车安全高速地运行,连接电力接触网与列车的导线,还必须具备高强度高导特性,一旦导线质量不过关,后果将不堪设想,比如当强度不够的时候,导线就会断,而当导电率不高的时候,列车速度便上不去,为了解决这个问题,其中的铜合金材料便成了一大关键,因为铜合金导电率与强度呈负相关,所以,只有把该材料的导电率提上来,才能让列车的整体速度提上来。

为此,中铁电气化院首席专家王立天,通过一系列研究和创新,领导团队研制出世界性能最优良的导线,即强度580兆帕的铬锆铜合金导线,因为它的存在,八纵八横的中国高铁网络才得以高效运行,尤其厉害的是,这种导线甚至还可以在列车时速400公里情况下,支撑接触网的安全运行。

高铁电力原理(高铁一小时跑250公里)(3)

图为铁路接触网

然而,找到了牵引力强的铬锆铜线,并不意味着高铁接触网就是安全的,试想一下,要是遇到雷电天气,接触网因为雷击跳闸而断电,那么再强的牵引动力也起不到实质作用,高铁正线百公里一年平均发生的雷击跳闸次数,就超过了8次,沿海强雷区更是超过了30次,因此,王立天又带领团队,通过多次现场雷击实验,建立出符合国内高铁接触网的雷电防护技术体系,而当这一防雷研究成果被采用后,至少帮助中国高铁减少了80%的雷电跳闸率。

高铁电力原理(高铁一小时跑250公里)(4)

图为中国高铁

不得不说,中国果然还是有黑科技,因为这些黑科技的存在,国内高铁才得以在源源不断的电力供应下,安全高效的运行,不过,大家有没有想过一个问题,万一高铁上停电了该怎么办?其实,动车组每辆车上都自带蓄电池,可以作为高铁停电时的紧急备用电源,可是这种情况毕竟还是很少的,一般只有在一些不可抗的天气因素中,才会发生接触网故障的停电事故,所以,从整体上来看,国内高铁的电力系统已经逐渐趋于成熟,而在今后的发展中,中国科研团队也将会对高铁动力系统不断地进行创新。

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