一到了放风筝的季节,就会使很多人感觉到比较高兴。但这个高兴之余,也有可能会隐藏着悲剧,因为要是风筝断线之后,而且它们恰好是掉落在路边,要是有人开着电动车从这里通过,并且被这些风筝的断线刮到,就有可能会造成很重的伤害。因为电动车会载着人会拥有一定的速度,碰到这些风筝断线的时候,就像是碰到一把利刀一样,给人造成很严重的伤害。

高铁每小时行驶350公里(高铁正常行驶时速高达300公里)(1)

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风筝的断线其实也不是很细,但在人拥有一定的速度之后,就有可能会对人造成比较大的伤害。但高铁的速度一般可以达到300公里每小时,这可要比电动车的速度要快了很多,而且顶上时常都会有一根电线与受电弓接触,在如此快的速度之下,也会像是刀割一样,难道电线就不会磨损吗?

高铁的动力系统是如何设置的?

在理解这个问题之前,我们首先就要了解高铁的动力系统。其实高铁是已经电气化的列车,它们的动力能量来源只有电力,也就是说它们通电的时候才可以正常行驶,要是没有充电就只能停下来,而且高铁的列车上也没有辅助的备用电源,所以高铁要是没电了,恐怕连照明都成问题。

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高铁线的沿线都会建设高铁高压接触网,也就是说这些接触网的输电线就可以为高铁提供高压的电流。而高铁的列车顶上也会伸出一个受电弓与这些接触网的输电线接触,并且从中获得电力来源。

高铁接触网的电压一般只需要25千伏就可以了,但考虑到路线比较长,同时导电线也有可能会存在电阻率等因素,所以实际上接触网输电线的电压为27.5千伏,这样可以保证供电臂的末端电压不低于25千伏,就可以保证高铁的正常运行。

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输电线上拥有如此高的电压,当然也是使用交流电,它们的频率为50赫兹,高压输入端则是接入国家供电系统的110千伏三相电网。但这种电力通常无法满足高铁上的电器正常使用,可以通过交流变压器调整为这些电器所需要的电压,也可以通过逆变器将电流整流成为直流电,而根据不同的列车,有可能使用的是直流电,也有可能使用的是交流电,但它们只会使用其中的一种,也就根据这些电器设备的需要,最终提供适当的电力给这些车厢使用。

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高铁接触网输电线有什么要求?

高铁接触网的输电线是高铁电源的唯一来源,所以列车保持与这些输电线的正常接触是非常重要的,别说是将这些输电线弄断,就连受电弓跳了一下也不行,因为这样很可能就会影响到高铁的正常运行。

但这些接触网的输电线都是与地面保持相对静止状态的,而受电弓则是连着高铁一起进行运动,正常运行的时候就可以达到300公里每小时,这样快的速度大约是83米每秒,就算输电线是比较粗的一根电线,在如此快的速度之下,也会变成是一把非常锋利的刀。

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所以高铁接触网输电线的技术要求非常高,它必须要拥有高强度、高耐磨性,同时表面非常光滑。而这些输电线都是采用特种镁铜合金制成的专用电缆,就能很好地满足以上的技术要求。

但有一种因素是不能忽略的,就是这些输电线本身也会受到重力的影响。大家应该看过高压输电线路吧,两个铁塔之间会达到一定的距离,连接在这两个铁塔之间的输电线就会在重力的作用下,变成下垂的状态,也就会导致输电线变成弧形下垂。

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要是受电弓在这种状态下的输电线刷过,就必然会引起输电线各段所受到的摩擦力是不同的,受到摩擦力比较大的那一部位就有可能会比较容易损坏,导致输电线的寿命降低,最终会表现为容易折断。

为了解决这个问题,高铁输电线就采用了两层电缆,最上面的那一层是属于高强度的钢缆,一般只起到力学结构的作用,也就是它们可以出现上面所提到的弧形下垂;而最下面的那一层才是真正的输电电缆,两层之间会利用吊悬索连接,并且会根据不同的位置采用不同的长度,最终使输电线可以保存与铁轨平行的状态。

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当受电弓从这样的输电电缆上刷过的时候,由于是处在平行的状态,受电弓与输电线之间基本上都会保持着相同的摩擦力,这样就不会因为摩擦力的不同,而导致某个部位的输电线出现比较大的磨损。

高铁接触网输电线与受电弓的接触点使用特殊材料

最后一个关键的问题就在于高铁接触网输电线与受电弓的接触点,这个接触点所采用的材料就是石墨板,就可以很好地解决技术上的问题。拥有如下的好处:

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石墨板的材质一般都会比较柔软,再加上它们本身也拥有润滑的性能,正是由于这些性质,可以使得石墨板与输电线之间的摩擦力会大大地减小,从而可以延长它们的使用寿命;石墨也拥有比较好的导电性能,所以可以保证高铁拥有比较稳定的电力来源。

除了选择好材料之外,设计也比较好。骑过自行车的人都知道,自行车要想刹车的时候,只需要那个橡胶材质的磨片与车轮牢牢接触就行,但由于车轮的材质比较硬,而磨片的材质比较软,这就导致长时间使用之后,磨片的磨损会比较严重。到时候只需要更换一块新的磨片就行了,车轮则可以用很长的时间。

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高铁上的受电弓也是这个道理,所采用的石墨板是相对比较软的材质,到时候磨损的速度也会比较快,所以在保养的时候,通常只需要更换石墨板就行了,工程量比较小,所起到的效果却比较大。要是将一整条输电线进行替换,与它们很长的长度,也必然会导致工作量比较大,效率也会很低,这样也会造成成本的增加,而更换石墨板则是最好的选择。

而且石墨板也并不总是一个固定的点与接触网的输电线进行接触,它们有可能还会进行左摆又或者是右摆,这个过程就会使石墨板可以进行充分地磨平,这样也可以使石墨板使用的时间正常,是延长使用它们寿命的一种好办法。

这些都是技术上的保障,那也无法保证万无一失,如果真的等到石墨板磨损到非常严重的时候才更换,那么还真的有可能会出现比较大的问题。高铁一般在深夜以及凌晨阶段都不会有车次,这个时候就可以对高铁进行检修,所以到了深夜的时候,维护人员还是很忙碌的,并且立趟高铁是空车行驶的,就是为了检测高铁以及铁路线上的故障,一旦发现有问题就可以进行及时处理,从而将事故的发生扼杀在摇篮里,使列车得到安全的保证。

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综上所述,高铁的运行速度非常快,正常运行的时候可以达到300公里每小时,而且它们唯一的能量来源就是电力,而这些电力主要就是悬在高铁列车上空的接触网,列车会伸出受电弓与接触网的输电线接触。

受电工与接触网输电线的接触材料使用的则是石墨板,它的材质比较松软,而且表面也比较光滑,耐磨的能力比较好,可以保证它拥有比较长的使用寿命;同时石墨的导电性能也比较好,可以保证稳定地给高铁列车提供电力来源,再加上维护人员在深夜的时候也会对这些高铁进行检测,一旦发现会出现故障的情况,就马上进行处理。你是怎么看的呢?

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