高铁跑得快全靠电力带

2018-12-06 02:17
农村青少年科学探究 2018年9期
关键词:动力车电弓车头

在我国,高铁列车绝大多数是采用电力机车来牵引,因此又叫做电气化铁路。有人将其生动地概括为“高铁跑得快,全靠电力带”。这里的“电力”实际上指的就是牵引机车的动力来源,也就是牵引铁路列车行驶的驱动力。

高铁列车的供电系统

如今,中国高铁无论在发展速度还是集成能力上都处于世界领先地位,并且在“走出去”的道路上正在加快步伐,已经成为我国最重要的一张“国家名片”。有专家认为,我国高铁下一步的发展目标应当是“更高速、更安全、更节能”。

那么,高铁列车究竟是如何使用电力驱动前进的呢?实际上,电力机车本身是不带能源的,所需的能源是由高铁牵引供电系统提供的。高铁牵引供电系统主要由架空接触网、牵引变电所、回流回路三大部分组成。其工作过程大致为:牵引变电所为架空接触线提供电能,高速列车从架空接触线获得电能,从而驱动列车高速运行。

列车顶上的“大辫子”

列车车顶伸上去的折叠装置叫做受电弓,也就是我们通常所说的“大辫子”。我们把与受电弓直接接触的那条线叫做接触线。列车在运行过程中,牵引系统从变电站一直到接触网都是静止不动的,而包括受电弓在内的整个高速列车都是运动的。

这样一来,高速列车通过受电弓把架空接触线上的电能取回车内就成为一个高难度动作了,也正是因为如此,我们对受电弓的技术要求极高。比如,受电弓和接触网之间要有一定的接触压力,因为受电弓与接触网能否很好地接触,将直接影响列车的运行质量。

动车组的牵引方式

我们在影视剧中经常看到的“绿皮车”,实际上就是蒸汽机车。由于其动力集中在“车头”,因此才有了“火车跑得快,全靠车头带”的俗语。在高铁时代,“全靠车头带”被赋予了新的含义。

从2008年我国第一条设计时速为350公里的高速铁路“京津城际铁路”开通运营以来,我国高铁的运营里程已经达到2万多公里,运营里程占到全世界高铁总量的65%左右。我国已经拥有全世界最多、种类最全、覆盖时速200公里至380公里各个速度等级的高铁列车。由于高速列车采用的是动车组形式,动力驱动不一定集中在车头部分。

动车组是由动车和拖车组成的车组,其特征为固定编组,可双向运行。动车组的牵引方式可以分为动力集中和动力分散两种。所谓“动力集中”牵引方式是指列车两端固定配置专用动力车,中间为拖车的动车组;所谓“动力分散”牵引方式是指列车的专用动力车有多个,即可配置在两端也可配置在中间的动车组。

高铁列车走进电力时代,是现代高铁技术发展的一个重要成果,具有十分重要的现实意义。

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