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高铁动车组时速350千米,每小时耗电9600度,来回往返一次就要耗费近十万度电。在高速运行下,高铁是怎么供电的呢?会不会断电导致安全事故?首先,这么大的耗电量肯定是需要特高压输电线才能完成的,不可能像“空中花园”一样传输电力,所以围绕着高铁线路的肯定有一个完整的电路。直接看图更直观一些,高铁铁路最上方有几根电线,它们被叫作“接触网”,它们就是向高铁供电的输电线路,和电车的供电原理非常相似。那么电线里的电是怎么传输到车厢的呢?那就要靠和接触线相连的受电弓传导了。当高铁高速运行的时候,高铁车厢顶部的受电弓就会和接触网连接,并随着高铁的移动而移动,从而实现持续供电。那么这中间就会遇到一个问题,在250-350公里/小时的高速下,电线和受电弓一定要能够承受住这种持续的摩擦,所以它们必须保持一定的强度。同时,由于高铁和电缆需要在不同天气下保持一致的供电性能,所以材料选择上也必须具有很强的抗性,这其中的技术难度并不低。
当然这其中还有一个问题,那就是这些特高压输电电缆的电力消耗非常大,动车每小时就要耗电9600度,从起点到终点来回一次就要耗费近十万度电。这么大的电力消耗,从哪里补充呢?这就要提到高铁供电系统的第三个部分了,那就是牵引变电所。牵引变电所从电厂和公共电网中获取电力,由于我们日常使用的电流和高铁使用的电力并不一样,所以就需要牵引变电所进行转化。牵引变电所的主要任务就是,将电网输送的三相电转化为25千伏50赫兹的单相交流电,然后输送给各自的供电段,通过这种方式来为整条线路提供稳定的庞大电量供应。值得注意的是,高铁头上的电缆并不是从起点连续不断地修到终点的。毕竟,如果是这样的话,那么高铁某一部分出故障,就将影响整体的行程,效率和安全性都将大打折扣。所以,实际上,高铁线路被切割成了无数个小的供电段,这样中间某一部分出现故障时只需要通知高铁驾驶员,然后及时进行抢修即可。而且,即使中间某一段出现无法供电的现象,只要高铁轨道正常,列车就可以通过原先储存的电能或者惯性通过无电区间,不至于导致晚点。
另外,在高铁供电设计时的思路也和这个思路差不多。因为供电段之间并不会直接连接,而是通过结构上的设计来保证绝缘,因此两段之间会有100米左右的无电区,列车运行到这个位置时就是靠自己的惯性滑过去的,由于距离比较短,且高铁运行的速度非常之快,乘客根本无法感受到任何变化。不过,无论哪种供电模式,都只是提高了高铁的安全性和运行效率,而无法省下多少电费。按照国家工业用电标准,每度电在一块钱左右,高铁往返一趟耗电10万度左右,电费也要10万左右。如果一辆高铁按照满载来算,每次往返都差不多是1000名乘客,往返人均1500元的票价,来回一趟营收就可以达到150万上下。从这一点来看,高铁想要盈利还是比较容易的。那么为什么总是会出现高铁年年亏损的消息呢?其实,高铁的亏损大多是因为前期的投入成本太高,运行过程中也存在一些维护成本。但是目前已经实现了盈利,只不过想要摆脱负债还需要时间而已。#2022生机大会##高铁是怎么供电的##高铁用电#
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