高铁力量从何而来：受流

中国高铁网 · 发表于 2014-10-27 08:45:30

　　中国高铁网 www.cngaotie.com 讯

　　高铁全部是电力方式，但是在高铁的技术体系里，却不用供电这个词，而用“受流”。因为在高铁这里，事情绝不是供电那么简单。

　　单相交流25千伏，50赫兹，这是中国高铁的供电方式。这个选择并不是高铁的选择，我国电气化铁路从建设开始，即选用了这一制式，高铁只是自然地沿用，而不是特别地选定。

　　让电来到高速列车上，有3个主角：从高压输电网上的电首先进入一般设在高铁线路边的高铁专用牵引变电所，在这里，高压电被牵引变压器降压为单向交流25千伏，50赫兹；这时，第二个主角——接触网出现了，电流被输送到接触网上，送往全线路；第三位主角小巧精致却威力无限，这个就是高速列车顶上的受电弓，它和接触网亲密接触，电被输送进入高速列车，然后再经过变压电流，送进电机，高速列车跑动。

　　这个过程并无玄妙，基本原理和城市里的电车没有两样，但实施起来却变得困难，原因还是那一个：高速。

　　让电车跑到200公里/小时以上，那个拖在车后面的“长辫子”会怎样？随着速度的提高，这个问题就变得严重起来。

　　法国在20世纪50年代就创造了时速331公里的列车最高时速，但是后来停滞，与受流难以实现有直接关系。这也就是高铁不称为供电，而称为“受流”的简单解释，这里并不是一个“供”字那么简单。

　　不简单的原因主要在于列车高速运行之下，抬起的受电弓与接触网在接触中产生上下震动，而且随着列车高速向前而产生更大震动，让疾驰的列车上的受电弓在此情况下继续和接触网紧密接触，取得高压电流，从而获得持续充足的动力就变得困难。

　　受电弓和接触网失去接触称为“离线”，离线会带来电弧光和有撕裂声的噪声。接触网的波动传播速度和列车速度越接近越容易发生离线。

　　接触网的波动传播速度和接触网的类型、张力有直接关系，当列车时速300公里时，波动的传播速度往往得达到400公里以上甚至500公里的时速才能保证受流。如果列车时速350公里时，接触网波动传播速度被要求达到560公里/小时。

　　这样看去，高速列车在轨道上方有一个惊人的高速存在，在列车头顶的接触网上制造一个更高的速度才能保证列车的运行，而这个速度的的存在只不过是隐性的。

　　国外高铁一般运行的是2~3节，很少有8节车厢以上的动车组，弹弓受流就可。而国内高铁运行的动车组除了由8节车厢组成的一列动车组单列运行外，还有为大客流而准备的双列重联动车组运行，即由一列16节车厢进行联挂。这时就得“双受电弓”，受流困难变得更为严重。

　　由1到2，绝不是“1+1=2”的简单算数，而是对接触网的稳定和可靠性提出了更高的要求。因为列车前弓高速冲击接触网后，会引起接触网的震动，使后弓运行条件变差，直接影响后弓的弓网关系。在武广高铁上客流最大时就采用两列重联，甚至整列是16节编组的双受电弓受流的动车组。

　　保证“双弓运行”的途径，得从接触网和受电弓两方面入手，也可以提高受电弓的提升力来让受电弓和接触网更好地接触以实现受流，但任何事物都有两面性，增大抬升力会加大受电弓滑板和接触网包线的磨耗，缩短这两样东西的寿命，增加运营成本。

　　实际运行中，提高接触网的平直度成为人们努力的方向。

　　当我们坐高铁时，头顶上方的接触网精度惊人。接触网每个锚段上千公里导线的铺设中，几万根整体吊弦要求分毫不差地安装。技术标准要求接触网导线相对轨面的高度误差不超过10毫米，接触网导线每米的平直度误差控制在0.1毫米内。对于长达上千公里的线路，这样的控制在建设和运营维护中不是一件容易的事。（作者赵妮娜）

来源：中国高铁网 www.cngaotie.com

king_du · 发表于 2014-10-27 09:03:49

一直对接触网感到神奇：那么小的接触面要承担上百安培的强大电流！对于9600KW的机车来说，电流强度要达到350A?

moon · 发表于 2014-10-27 09:31:43

king_du 发表于 2014-10-27 09:03
一直对接触网感到神奇：那么小的接触面要承担上百安培的强大电流！对于9600KW的机车来说，电流强度要达到35 ...

我更好奇的是供电回路，如果300A的电流通过轨道回路，那踩上去不是要被电击？

king_du · 发表于 2014-10-27 11:10:16

moon 发表于 2014-10-27 09:31
我更好奇的是供电回路，如果300A的电流通过轨道回路，那踩上去不是要被电击？

300A是从受电弓……车轮到铁轨的，你踩不踩也没有哪怕是一微安的电流通过你的身体，除非你脚踩铁轨、同时手握接触网线。

moon · 发表于 2014-10-27 11:19:53

king_du 发表于 2014-10-27 11:10
300A是从受电弓……车轮到铁轨的，你踩不踩也没有哪怕是一微安的电流通过你的身体，除非你脚踩铁轨、同时 ...

一脚踩铁轨，一脚接地，还是有电势差的吧，相当于一部分回路通过你并联接地了。

idiotsloth · 发表于 2014-10-27 12:31:36

moon 发表于 2014-10-27 09:31
我更好奇的是供电回路，如果300A的电流通过轨道回路，那踩上去不是要被电击？

铁轨实际和大地是连通的啊。人的电阻比这个电阻大多了，所以，当人一脚踩在铁轨上，一脚在地上，通过人的电流很小。

yuxpsky · 发表于 2014-10-27 22:02:15

要有压差才得行

田园晚风 · 发表于 2014-10-27 23:33:49

深海潜艇 · 发表于 2014-10-28 10:39:15

受用，交流25千伏50赫兹应该电流没有300A

一介网虫 · 发表于 2014-10-28 19:06:14

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