高鐵的接觸網(wǎng)高鐵的接觸網(wǎng)與回流線接下來聊聊幾種電氣化鐵路的供電方式。一根線的高鐵接觸網(wǎng),是怎么跟高鐵機車實現(xiàn)一個回路的呢,要知道高鐵的峰值電流高達1000A-2000A,這個電流還是相當大的,中國高鐵常用的都是AT供電方式,牽引電機是有專門的牽引變流器,原理類似于常見的變頻器。
1、高鐵用的電是什么電?萬一停電了怎么辦?
高鐵用的電為交流電。供電方式為AT,自耦變壓器的供電,高鐵有牽引供電系統(tǒng),為電力系統(tǒng)提供一級負荷,德國除外,德國為獨立電力系統(tǒng),具體模式為:電廠----高壓輸電線----變電所----架空接觸網(wǎng)----回流回路從這個模式可以看出,在供電前端,整個系統(tǒng)其實和普通供電,普通供電也是需要發(fā)電到電網(wǎng),然后到用戶,但是高鐵有一個明顯的區(qū)別就是:弓網(wǎng)系統(tǒng)。
什么是弓網(wǎng)系統(tǒng)?這就叫弓網(wǎng)系統(tǒng)可以看到,電力傳輸在前半段一直是靜態(tài)輸電,但是高鐵是運動的,因此弓網(wǎng)系統(tǒng)需要一邊運動,一邊為高鐵輸電,這個部分是很有技術(shù)的。大家都坐過高鐵,一旦高鐵的這條供電線壞了一點,怎么知道那一段壞了?這涉及到檢測問題,如果只有一小段壞了,不可能整條線拆除,怎么把壞了的那一段給修理了?注意,修理這個線可不容易,不能留下焊點,如果留下焊點,高速運動的高鐵很可能會有安全問題。
其實高鐵停電也不稀奇,只要搜索一下,到處都是這種新聞:動車組一般自帶了蓄電池,是為了弓網(wǎng)系統(tǒng)提供電能,也為緊急停電安全提供備用電源,關(guān)于停電,鐵路部門有專門的停電應(yīng)急預(yù)案。非常厚停電的原因各式各樣,高鐵供電優(yōu)先級很高,一般不會發(fā)生停電,停電的原因一般是:鳥害,雷擊,冰凍,洪水,危樹,強風(fēng),銹蝕,異物,有時候甚至你都想不到的東西,比如說動物爬到了供電系統(tǒng),高鐵維修是分區(qū)的,24小時待命,一旦確定哪一部分出了問題,所在的接觸網(wǎng)工區(qū)會立即出動進行搶修,
2、高鐵只接觸一根電網(wǎng),具體是怎么運行的呢?
電的運行一定是有回路,這是基本原理,永遠不會改變。秉承著這個原理,我們再來看高鐵的電力網(wǎng)絡(luò),高鐵上面的電線專業(yè)術(shù)語叫:接觸網(wǎng)。也就是跟受電弓接觸的電線,那么一根線的高鐵接觸網(wǎng),是怎么跟高鐵機車實現(xiàn)一個回路的呢?我們先一步步地來聊接觸網(wǎng),避免一上來就聊復(fù)雜的看不懂。高鐵的接觸網(wǎng)高鐵的接觸網(wǎng)與回流線接下來聊聊幾種電氣化鐵路的供電方式,
(有的不適合高速鐵路,但是也是電氣化鐵路發(fā)展的一種)1、直接供電方式直接供電方式(TR)這種也叫TR供電方式,直接一根牽引網(wǎng),鐵軌作為回流的線路,進入到牽引變電所中。結(jié)構(gòu)簡單,投資少,維護費用低;一部分電流從大地回流,對鄰近通信線干擾大,負荷電流較大的情況下,鋼軌電位高;對弱電系統(tǒng)的電磁干擾較大,需設(shè)火花間隙,以便可靠保護。
要知道高鐵的峰值電流高達1000A-2000A,這個電流還是相當大的,這種高速鐵路不是很適合??梢杂糜诘退俚某请H鐵路,(另外說一個題外話,雖然這種鋼軌電位也不是很高,但是在機車路過的時候,某一段距離內(nèi),電位是比較高的,當然機車路過的時候,也很危險)這種方式不適合250km/h以上的高鐵。2、BT吸流變壓器供電方式,這種就是有回流線的供電方式BT吸流變壓器供電方式BT供電的優(yōu)勢和劣勢:在接觸網(wǎng)和回流線中串接吸流變壓器,讓牽引電流通過電力機車后從回流線返回牽引變電所,
電磁兼容性能好,對周圍環(huán)境影響小,鋼軌電位低。但牽引網(wǎng)阻抗大,存在半段效應(yīng),受電弓通過時易產(chǎn)生電弧,圖中的箭頭表示:火車路過的時候,電流流動的方式,這種非常容易看清楚,電流回路的關(guān)系。這種有回流線的供電方式,鐵軌會通過電線直接連接到回流線,鐵軌的回流線是焊接連接的并不是每一個立柱都有線路連接鐵軌,一般會隔一段距離才有一個鐵軌連接回流線的接線,一般車站居多。
3、中國高鐵常用的都是AT供電方式:也叫自耦式變壓器供電方式,自耦式變壓器供電方式這種自耦式變壓器的供電方式,還是將鋼軌作為一個回路,同時有一個專門的用于回流的線路,這里叫正饋線。牽引電流通過電力機車后從正饋線返回,供電電壓提高,更能適應(yīng)大功率負荷的供電,功率輸送能力強,供電距離遠,可減少牽引變電所數(shù)量,減少電分相數(shù)目,機車通過分相中性段短時失電產(chǎn)生的速度和功率損失得到降低;有效降低對通訊線路的干擾。