高铁动力来源(高铁动力来源图解)

方便快捷的高速铁路现在已经成为我们长途旅行的首选。你有没有注意到高速铁路的屋顶上总是有一条大辫子?这到底有什么用?要了解这条大辫子的秘密,首先要了解高速列车依靠什么动力。

高铁动车组的动力来源

由牵引变电站和接触网组成的高铁动车组所需的能源由供电系统提供。铁路沿线有许多牵引变电站,负责将从国家电网输送的110kV高压电转换为27.5kV,并将其输送到电力机车或动车组接触网络。动车组接触网由许多金属线组成,铁路线有多长,接触网有多长。高铁车顶上的大辫子 是从接触网上取电的受电装置。

高铁动力来源(高铁动力来源图解)

大辫子的学名是受电弓,通过受电弓与接触网导线的接触,将电流引导到机车上,从而牵引列车运行。受电弓与架空接触网合称受电弓-接触网系统,称为弓网系统。电力机车一般安装两个受电弓,正常运行时只升后弓,前弓备用。每个受电弓上有两个滑板。受电弓的生产要求特别高,因为受电弓和输电导线之间有弹性接触。一旦接触不良或脱落,列车牵引电机的功率就会降低或干脆失去电流,导致列车减速甚至停车。受电弓安装在高速列车的前部和动车的顶部。这种受电弓可以自动升降。升降时与供电导线接触,下降时与供电导线分离,平躺在屋顶上。

如何安排动车组的牵引动力?CRH380A为例,CRH380A6动2拖共8车辆编组, 2号车、3号车、4号车、5号车、6号车、7号车为动力车,配有牵引变流器和动力转向架;1号车、8号车为拖车,安装拖车转向架。受电弓安装在4号车和6号车顶,接受25kV交流电源。4号车和6号车也安装了主变压器。

高铁动力来源(高铁动力来源图解)

高铁动力来源(高铁动力来源图解)

如何与受电弓和接触线紧密接触?

在高铁运行过程中,总希望受电弓与接触线保持紧密接触。原则上,弓网关系的最佳情况是使电流从接触网可靠稳定”漏”在受电弓上,当受电弓升起时”电弓与电网的接触位置漏电”担心是不必要的。应避免受电弓与机车连接的支撑绝缘子泄漏,一般由绝缘子污染引起,俗称车顶”放炮”,会影响机车的正常使用。

受电弓通过一定的提升力保持滑板与接触线的接触。当火车高速运行时,电弓的滑板就像一个小飞机机翼,受气流的影响也会产生动态的提升力,随着火车运行速度的增加而增加。在列车运行过程中,接触线在受电弓提升力的作用下上下振动,振动波向前传播,使受电弓与接触线保持良好接触困难。受电弓的前进速度越接近接触线波动的传播速度,受电弓和接触线就越容易失去接触。

高铁动力来源(高铁动力来源图解)

动车受电弓

高铁动力来源(高铁动力来源图解)

受电弓与接触线脱离失去接触的现象称为”离线”.离线绝对不受欢迎。由于高速列车受电弓从接触线获得的电流值很大,离线时产生的电弧(就像我们在家拔出电线插头时产生的电火花一样)会加速受电弓滑板和接触线的磨损,造成电磁干扰和噪声污染。离线次数越多,时间越长,受流质量越差。

受电弓滑板国产化率提高

受电弓滑板是高铁机车的关键部件。市场上主要使用四种滑板:纯金属滑板、粉末冶金滑板、纯碳滑板和浸金属滑板。纯碳滑板由于其耐磨性、高导电性、耐腐蚀性和耐高温性,已成为高速铁路等速度超过200公里的列车的专用滑板。

中国一直致力于推动电弓核心部件的定位。上市公司大同新成新材料股份有限公司材2015年8月定向增发募资7300万元用于建设“年产20万条高铁受电弓碳滑板项目”。目前年产能力10万。其中350km/h高速铁路受电弓样品已通过国家铁路产品质量监督检验中心的检验,各项指标均符合国家铁标要求,可生产合格的受电弓纯碳滑板代替进口。这改变了纯碳滑板完全依赖进口的局面。

高铁动力来源(高铁动力来源图解)

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