为了供电,高铁必须与上方的高压线持续接触,可时速300公里,这会带来剧烈的摩擦,铁路部门到底是用什么妙方法解决的?
好似一张弓
而连接高铁与高压线的那个装置名叫“受电弓”,因其像一把张开的弓,故而得名。
高铁每天行驶上千公里,受电弓与上方的高压线高速摩擦,长此以往,高压线和受电弓岂不是会被磨断?该如何解决的?
其实,您只要仔细想想,就不用太担心高压线的磨损问题。比如说,中国最长的高铁线路京广高铁,全长2298公里。
想象一下,一块1厘米厚的耐磨钢板,你每天回家后摩擦它100次,那么要多少年后才能将其磨穿?很多年。
摩擦会生热,这当然也是个问题,但对于高压线来说也不用太担心,跟上面的原因一样,摩擦的过程极其短暂,几乎是瞬间,而摩擦后却是长时间的冷却。
综上所述,高压线与受电弓的磨损问题,我们最该担心的不是高压线,而是受电弓!
不难理解,只要高铁在跑,那么受电弓就会持续受到磨损,这种磨损实在是可怕,而解决方法如下:
从高压线入手
很多人都以为,高压线跟铁轨是一直平行的,也就是尽量走直路。然而并不是,它是弯的,铁轨上空的高压线为“之”字形架设。
轮流摩擦可让受电弓有“空闲时间”散热,磨损也变得均匀,整体寿命也更长。
说起铁轨上方的高压线,不少人还有另一个疑问,在此一并说说。
悬挂的地方必然会有一个“结”,人们的纳闷是,受电弓岂不是要与那个“结”频繁碰撞?
导致这个疑问的原因是:我们很少有机会近距离看到细节。
从受电弓入手
小时候,男生们做过不少恶作剧,比如在水泥地面的教室里,用铅笔芯涂上黑黑的一片,然后期望走过这片区域的女同学或女老师滑倒……
这告诉我们,石墨是种非常好的润滑剂,最重要的是,它还导电!
石墨磨损较快,但这有什么关系?频繁更换铁轨上方的高压线会让铁路部门破产,但如果只是定期更换碳滑板,则方便易行,成本低廉。也并不是说,行驶一趟就得更换一次,实际上,碳滑板的更换周期一般在两周左右,质量好的,可上月更换一次。
受电弓说起来简单,但其设计要求却是非常高的。因为……
火车跑着跑着,受电弓就跑丢了,这样的事也不是没发生过。
坐在时速100公里的小车里,此时你若将头伸出窗外,鼻子都会被吹歪。而高铁时速300公里,受电弓的风阻非常大,因此设计时很是有讲究,既要让其坚实可靠,还要让其尽量轻。
你若将受电弓设计成5吨重,大风是吹不走它了,但升弓和降弓将变成噩梦。
会因为接触不良而产生电弧吗
这是肯定的,就像放烟花一样,可壮观了。
国外的一个视频展示了国外某辆火车施放“烟花”的过程。
要尽量避免电弧的产生,因为其危害不小。相对于普通火车,高铁受电弓的设计要求无疑要高得多,运行时,要努力让受电弓与高压线之间的压力恒定。
如果压力值偏小,就会造成离线,而离线瞬间会产生电弧,电弧会让滑板和高压线的表面变得不光滑,从而加剧磨损。
但如果压力值偏大,相应地,磨损也会随之增大,同样也会缩短高压线和滑板的寿命。另外,它还会带来更大的噪音,因为:
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