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高速动车组顶上的滑触线是怎么工作的?低速的用碳刷,那高速高压

作者:admin 时间:2016-12-22 点击:
这个问题可以简单的说说。题主说的触滑网不知道是哪个领域的命名,我们是叫做“接触网”的。
和接触网接触的结构叫做“受电弓”或者“电弓”。
  • 接触网的供电电压在电气化铁路既有线路以及客运专线(即高铁)上是一样的,都是27.5千伏,也就是27500V,所以不涉及到高压和低压的问题,统一规格是为了在变电站的维护投入上降低花费,如果多一个类型的变电站就说明需要专门的人员以及设备投入到后期的维护中,我国铁路上万公里的运营里程,统一制式是保证维护维修保养运营安全的最佳途径。
  • 先说受电弓,由于在不同的供电区段设计到切换的问题,切换的过程中为了避免比较猛烈的放电打火情况发生,受电弓与接触网的接触面是采用石墨材质的,我们不做机车,但是我们在做供电试验的时候取过一些样品,分别有高铁列车的受电弓以及普通列车的受电弓和地铁的受电弓,比对发现,三种受电弓的耐磨程度接近。高铁列车以及普通列车的受电弓都是经过加固的,地铁列车的受电弓耐磨性低一些。
  • 题主提到了工作原理问题,接触网是分为两部分的,一部分是电力传送部分一部分是承载部分,电力传送部分采用铝合金(订正,有知友对这里提出了质疑,也的确是我本人疏忽,没有好好考证,现在我国铁路用的大部分是铜合金,延展性和导电性较好。由于铜合金成本高,所以也有少部分的接触网采用铝合金,但是是极少的部分,希望不要误导大众)这也是现在能找到最经济而且损耗最小的折中方案了。和碳刷接触的是铝合金的部分,承载部分采用钢丝,为什么用钢丝?因为钢丝的刚性和韧性有很好的折中点,前几年南方电气化铁路霜冻压塌了不少供电塔,可是钢丝断的却很少,所以钢丝在承载接触网上面是不二的选择。
  • 受电弓以及接触网结合到一起之后就组成了通路,这个时候问题来了,受电弓的磨损是一大难题,受电弓只要石墨部分被磨损到极限就必须更换,题主观察一下,受电弓很宽,如果说接触网只是在受电弓的一个位置磨损,那么磨损的很快,所以接触网在架设的时候并不是直线架设的,而是呈一个“之”或S字型,这样在列车行进的时候,接触网和受电弓的接触面就能在大概30cm的一个范围内左右移动,上一张图,题主仔细看看,接触网的铺设并不是直线,而是斜线(图中上方为承载钢缆,下放为供电接触网)。不用质疑为什么搞个既有线的上来,铁路上铺设的接触网方式是一致的。这幅图在观察起来比较直观(增加图片一张,下图是既有线的接触网,图中没有回流线,但是回流机制还是会有的,特添加一张有回流线缆的图片在下面,感谢知友提醒,所以特地找了个帅气一点儿的)。


  • 接下来题主问到了绝缘的问题,我看了一下我们用的抗静电绝缘橡胶(铁路标准)的参数,其电阻率为10800欧姆每米,我们暂且算买到了十分好的材质的,那么电阻率算作20000欧姆每米。空气的电阻率是多少?由于这个不好界定,我们就采用一个实验室数值好了,3乘以10的13次方欧姆每米。这俩数是两个量级的,所以对于铁路的供电网,直接裸露就是了,同理,我们用的高压输电网也都是裸露的,因为用任何的绝缘体往上贴都等于是找死,空气来的最直接。和供电研发部门的聊天时候,他们告诉我基本上1米厚的空气,其电阻率相当于16米优质的绝缘橡胶。
  • 题主关心下雨的问题,雨水绝对是良导体,但是下雨和水淹是不一样的,雨滴不是水柱,除非雨大到了瀑布一样,天上流下一条河一般,这个时候一定会导电。可是严谨的砖家连这个也考虑到了。什么???请见下图:

  • 伴随接触网的还有回流线,这条回流线是考虑到了空气电阻急剧降低之后对地面以及列车人员保护的措施,当空气电阻过小,那么按照电学常识,电流同学会通过最短路径向低电压流去,那么回流线是最佳选择。铁路的变电所都配备回流监测单元,当回流值过大的时候,都用不到达到短路电流;这个时候供电就已经被切断了。世界一下就安静了。
  • 不过还是有过例外的,比如有一些司机因为个子太高,从车头出来的时候(老式列车),被接触网吸上去了(订正,吸上去了是一个口头的说法,并不是人真的被嗖的一样拽上去了。由于接触网的电压过大,在极其偶然的情况下会向合适的电荷载体进行瞬时放电,就好像走在马路上被雷劈了的概念一样。有知友质疑电流威力,这事儿值得让我夸张一点,电老虎电老虎,绝对不能惹。我亲眼见过我们的工程人员的手指头被1000V+的直流电击穿,直接血流如注。380V的动力电把人的手碳化不是什么大问题。27500V的威力大家可以自行脑补),尸体袋都省了,掉下来时候,190cm+的大个子剩下的零件用个塑料袋就装下了。一点儿痛苦也没有。但这个毕竟是偶然偶然偶然。广大乘客以及地面选手可以放心的行走在高压网下面。要相信供电专业砖家的技术实力以及施工人员的施工水平。(有知友质疑司机被击穿的可能性,老式的电力机车驾驶舱接近车顶,建议找百度一个韶山号电力机车的图片,司机室的出入口距离车顶很近,偶发的电击事件不是不可能,帖子长度超限了,没法再加了)
  • 感谢所有留言知友的支持,晚了一天才更新,哎

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