高鐵跑辣么快

到底燒油還是燒電？

正確答案是：

高！壓！電！

高壓電有多“高”？

★ 普通5號和7號電池電壓為1.5伏

★ 人體安全電壓為36伏

★ 普通民用電電壓為220伏

★ 高鐵供電電壓為27.5千伏

注意！是！千！伏！

在我國電氣化鐵路中，使用的正是工頻（50赫茲）25（27.5）千伏單相交流電，這種單相、25（27.5）千伏的交流電是由牽引變電所將電網(wǎng)輸?shù)碾娹D(zhuǎn)變而來。

有關(guān)資料表明，時速350千米的高鐵每小時耗電9600度、時速250千米的高鐵每小時耗電4800度。 一趟時速250千米的高鐵從北京到南京要花費4小時、耗費近2萬度電！可以供某“一晚低至一度電”的空調(diào)開上55年了！

高鐵的電具體怎么過來的？

不管是高鐵供電，還是普通居民供電，電都是由公共電網(wǎng)提供。高鐵是供電公司一類特殊的客戶；普通居民供電由供電公司進行輸電與配電。 對于高鐵而言，電廠發(fā)電后通過輸電線路送到牽引變電站（這里是鐵路資產(chǎn)哦，由鐵路相關(guān)部門運行的），再通過接觸網(wǎng)將電供給鐵路。下面這張圖會幫你很好地理解 。

動車組牽引供電系統(tǒng)一般包括：牽引變電所（站）、接觸網(wǎng)、回流回路。（好像聽著很專業(yè)的樣子，不過不要擔(dān)心了，看圖↓）

接觸網(wǎng)上的高壓電

是怎樣“跑”到列車上的？

鋼軌有多長，接觸網(wǎng)就有多長，在地面奔跑的動車組與接觸網(wǎng)總是遙遙相望，為了實現(xiàn)它們兩個的親密接觸，受電弓便成為了車與網(wǎng)之間的“紅娘”。

受電弓長得有點像游樂場碰碰車的天線，通過與接觸網(wǎng)導(dǎo)線之間的接觸，將電流引導(dǎo)到動車組上，從而牽引列車前行。升起時，可與接觸網(wǎng)導(dǎo)線接觸，降下時平臥在車頂上，而受電弓是否升降是根據(jù)列車運行需要和配置要求來確定的。

這個小家伙看似柔弱，但卻能承受住27.5千伏的高壓電！ 受電弓從接觸網(wǎng)上獲取25千伏（接觸網(wǎng)電壓一般電壓為25千伏，5分鐘內(nèi)瞬間電壓為27.5千伏）單 向工頻交流電， 經(jīng)主斷路器傳遞給牽引變壓器， 經(jīng)整流器轉(zhuǎn)為中間直流電路， 經(jīng)逆變器，將直流電逆變?yōu)槿嘟涣麟姡?供給三相異步牽引電動機， 這樣機車就跑了。

過程：接觸網(wǎng)上的高壓交流電，通過變壓器降壓和四象限整流器轉(zhuǎn)換成直流電，在經(jīng)過逆變器降至六點轉(zhuǎn)換成可調(diào)壓調(diào)頻的交流電，輸入三相異步/同步牽引電動機，通過傳動系統(tǒng)帶動車輪運行。

▲高鐵輪軌系統(tǒng)外觀

▲高鐵變頻電機及其傳動系統(tǒng)示意圖

▲高鐵轉(zhuǎn)向架外觀實物圖

受電弓只有一根線，怎么供電呢？

直流電有正極和負(fù)極，交流電有火線和零線，都是兩根線，可受電弓上只有一條線吶，怎么供電的？

鐵軌上方的線有兩根，頂部那根起到懸掛的作用，而下方的那根線才是與受電弓接觸的線。

接觸網(wǎng)上的電是交流電，就是通俗意義上的“火線”，還差一根零線，鋼軌作為供電回路接地，通過回流線返回牽引供電站。這樣就可以形成兩線，再接上高壓設(shè)備就形成了一個交流回路，即可供電。 其實零線就可以理解為地線，火線和零線之間是220，火線和大地之間同樣是220，而接觸網(wǎng)線上的無 疑是25千伏的火線（三相中的一相）。

既然是單根線

如何實現(xiàn)三相平衡呢？

我們知道，電網(wǎng)的三相交流電到牽引供電系統(tǒng)變?yōu)閱蜗嘟涣麟娛峭ㄟ^變電站來實現(xiàn)的。那么在用電設(shè)備用完電后，回流到大電網(wǎng)的交流電如何實現(xiàn)三相平衡？

由于牽引供電系統(tǒng)采用單相交流電，如果全程只用一相，肯定導(dǎo)致不平衡。解決方式就是 通過換相實現(xiàn)三相平衡 。也就是說一相用一段，三相循環(huán)著用。 具體的換相流程 如下：在變電所中，三相交流電變?yōu)榱薃相、B相、C相三相電，將其中的一相接地，另兩相分別通往變電所兩側(cè)的供電臂（如圖牽引變電所供電臂分別為A相、B相，而C相接地了）。一般而言，相鄰變電所的相鄰供電臂的相位相同。具體設(shè)置如下圖所示，一個供電分區(qū)里都是相同相位的電哦。（為了讓您看清楚，特地用顏色進行區(qū)分了哦~，如圖中牽引變電所1和2之間的供電分區(qū)都是B相電、牽引變電所2和3之間都是C相電等）。

摩擦摩擦摩擦

受電弓不會磨壞嗎？

在列車高速行駛中，受電弓與接觸網(wǎng)持續(xù)摩擦，而接觸網(wǎng)為了提供良好的導(dǎo)電性能，通常是由金屬（銅鎂、銅錫合金）制成的。弓網(wǎng)間的接觸部分有一塊碳滑板，接觸材料為特種石墨，硬度遠(yuǎn)低于金屬。一軟一硬相互作用，碳滑板就這樣通過磨耗自己保護了接觸網(wǎng)的安全。

于是在動車組的日常維護中，有一項工作就是定期更換受電弓碳滑板，一般6萬公里更換一次。

高鐵車廂內(nèi)的電是怎么來的？

接觸網(wǎng)供給的電都是高壓電，而現(xiàn)在高鐵車廂內(nèi)都設(shè)有充電插座，是正常的220伏電壓，這里面的電是怎么來的呢？

原來，高壓電輸送到輔助變流器后輸出440伏的電壓，各設(shè)備再通過變壓器將電壓調(diào)整到所需要的理想電壓。

比如說，動車的空調(diào)使用的是440伏電壓，充電插座通過變壓調(diào)整為220伏，這樣可以最大限度地保證用電設(shè)備的正常使用。

確切的說：動車組電源由接觸網(wǎng)通過受電弓獲得，通過主斷路器VCB與牽引變壓器一次側(cè)繞組連接，牽引電路的開閉由主斷路器VCB實施。牽引變壓器二次繞組側(cè)設(shè)有兩個線圈，一次繞組側(cè)電壓為25000伏時，二次繞組側(cè)電壓則為1500伏。每臺牽引變流器控制四臺牽引電機，在牽引時為牽引電機提供電力，在制動時進行電力再生控制。輔助電源系統(tǒng)由牽引變壓器三次輔助繞組提供電源，采用干線供電方式，電源系統(tǒng)貫穿全列車，全列車設(shè)有兩臺輔助電源裝置，每臺輔助電源裝置為四輛車提供輔助電源，當(dāng)一臺輔助電源裝置故障時，由另一臺輔助電源裝置為全列車提供輔助電源。

遇到無電區(qū)怎么辦？

高鐵供電任務(wù)由分布在線路兩側(cè)的牽引變電所、AT所、分區(qū)所和鋼軌上架設(shè)的接觸網(wǎng)共同完成，通過受電弓完成動車組取電任務(wù)。

牽引變電所一般50公里一座，兩座牽引變電所之間存在無電區(qū)。也就是說高鐵、動車等在行進過程中，并不是一直都和電網(wǎng)相連，經(jīng)常會通過這段無電區(qū)間，約100米。 那么高鐵怎么通過無電區(qū)呢 ？答案是——借助慣性滑過這段。由于這段區(qū)間非常短，所以坐高鐵時基本沒什么感覺，“咻”一下就過去了。

高鐵為什么深夜不開行呢？

全國各地的高鐵車次大都在每天6時到24時之間，為什么夜間不開行呢。因為凌晨時分，供電、工務(wù)、電務(wù)等部門要對各項設(shè)備設(shè)施進行檢查，完成“夜天窗”檢修任務(wù)，列車也要回庫進行檢修和維護。

高鐵夜間：工務(wù)段要對線路進行檢查，供電段要對供電設(shè)備（如供電網(wǎng)）進行檢查，信號段要對信號進行檢查，當(dāng)然還有我們的動車組要回庫進行檢修和維護。

檢修車間

動車內(nèi)的各項設(shè)備都得進行檢查

檢修人員對車頂?shù)脑O(shè)備進行檢修

誰在保護接觸網(wǎng)？

哈齊高鐵是中國最北高鐵，冬季夜間最低氣溫接近零下40攝氏度。接觸網(wǎng)工每天晝伏夜出，檢修保養(yǎng)接觸網(wǎng)供電設(shè)備，全天候待命是他們的工作性質(zhì)，高空、高壓、高危是他們的工作日常，江湖人稱鐵路“蜘蛛俠”。

維護是不是每天溜兩圈就完呢？哈哈，哪有這么舒服的溜圈。據(jù)高鐵檢修人員介紹，對碳滑板的檢查測量一直以毫米計算，差一點也不行。