时间: 2024-07-07 13:44:20 | 作者: 兆瓦级风电变浆滑环
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中国的高铁技术世界一流。它拥有世界上最快的火车,也是高铁里程最多的国家。沪杭高铁成功实现了350公里/小时的世界最快时速。正常的情况下,速度不会提升到极限。一般车速保持在250km/h左右,是兼顾能耗的最佳选择。
当动车组以每小时350公里的速度行驶时,行驶一小时消耗的电量将达到9600度,足足翻了一倍。随着工作速度的加快,能耗呈指数增长。为了平衡能耗和速度,国内高铁的运营速度普遍维持在250km/h。
高铁的供电原理与有轨电车相似。简单的说,就是在铁路上套上一根电线,在火车上安装一个导电的滑轨,通过这一种方式供电。
当然,这么长的路由是单根电线无法连通的。平均下来,几十公里外就会有一个供电单元为高铁供电。为了能够更好的保证用电安全,各供电单元不能直接连接,中间用一根短线电绝缘。
这个“没电”的距离很短,一般在100米左右。高铁经过这段距离,相当于失去了动力源泉,只能靠惯性前行。当然,作为乘客,你应该完全感受不到。高铁的速度好快,一两秒就过去了。
让满载16节、每辆重约60吨、载着数千人的列车飙升至350公里/小时并非易事。
与传统铁路系统中的火车不同,高铁拥有不止一个动力源。火车由机车牵引,后面的几节车厢可以每时每刻调整。遇到陡峭的山坡时,列车尾部会安装动力车厢,顶着山坡爬坡,灵活分配动力。火车能开多快,完全取决于一两台动力机车。
高铁采用的动车组系统是将安装在车厢上的动力装置分散开来,将这些车厢以牵引的方式排列在普通车厢之间,组成动车组。这样一来,火车的动力源会增加,速度能突破牵引车的极限,能耗也会相对高一些。
中国高铁有两种动车组模式,最高载重16节车厢,最低载重8节车厢,可根据载客量进行切换。
跑这么高的速度,动力分配不平衡很容易引发事故,所以高铁不能随便挂多少节车厢,而是固定了8节车厢和16节车厢。凭借技术创新,今年6月推出的超长动车组CR400AF-BZ最大载重量为17节车厢。依照国家工业用电标准,每千瓦时电费约1元,昆沪高铁往返一趟耗电约10万度电,电费也在10万左右。假设满载约1000人,往返票价为2000元/人,往返收入在200万左右。看起来赚大了,那高铁为什么年年亏本呢?
现在大家因为疫情减少了出行,实际载客情况能到50%就不错了,而且公交系统也不是说人少,所以实际载客情况可能更差。
高铁作为高科技装备,受损严重。我国京沪高铁复兴号在2017年创造了350km/h的世界最快时速,虽然有维护保养,但目前的安全行驶速度只能保证在300出头。
电费、破损费、人工费和维修费是高铁运营的主要成本。如果仅从商业角度来判断,这未必是一笔划算的交易。这还不包括铁路基础设施建设和列车研发技术和建造费用。输入和输出不成正比。
高铁系统连接全国各地,提高人们出行效率,促进政治、经济、文化、人才交流,优化资源配置,带动国家发展。这就是建造它的意义。国家最重要的武器当之无愧!
大家可能会觉得现在的高铁耗电量很大,但是在正式投产之前设计的高铁耗电量比现在高出好几倍。高铁核心技术的突破,让我们更快、更省。
作为国家的“亲儿子”,高铁对他有着更高的期待和要求。如何让高铁更加节能,一直是科研人员潜心研究的课题。CR400AF复兴号动车组作为世界上速度最快的动车组,集先进科学技术于一身,能耗低于其前辈。
新投产的CR400AF-Z复兴号动车组在节能方面更进了一步。同样的行驶速度,人均百公里能耗下降到3.5度。不仅在动力方面降低了能耗,在服务功能方面也更加省电。列车内空调需要长时间稳定输出,变频式更节能。这一变化使空调的能耗降低了10%。
高铁发电的来源是电动机变发电机。高铁又重又快,不能用常规的刹车盘快速刹车。技术人员将其巨大的动能转化为电能并返回电网,完成减电。
当列车进入低速运行阶段时,利用制动盘制动,使列车平稳停车。该部分制动产生的电流返回电网,可供同一供电区间内的其他列车使用。这样,产生的电流就完成了生产和再利用的过程,进而达到节电的目的。高铁行驶距离长,经过的车站多,刹车次数多。这部分电流的反馈利用也是必要的。
遗憾的是,这部分制动再生电流由于转换存储困难,无法通过电网转为民用。可能没火车经过同一个供电路段,产生的电可能被浪费了。或许以后技术会有所提高,这部分电流可以储存在列车上供内部使用。