京滬高鐵電力技術(shù)揭秘
2017年12月20日 來源:防爆云平臺--防爆產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)平臺 防爆電氣 防爆通訊 瀏覽 2953 次 評論 0 次
6月底,備受關(guān)注的京滬高鐵即將通車運營。在京滬高鐵建設(shè)中采用了很多電力新技術(shù)新工藝,供電企業(yè)也為其按時運行付出了巨大努力。在此,本報特邀請設(shè)計專家為您揭開高鐵列車電力技術(shù)的神秘面紗,講述高鐵建設(shè)背后的電力故事。
4小時50分跑完1318公里,設(shè)計時速380公里,沒錯!京滬高鐵列車已經(jīng)為你上演如此傳奇。那么,京滬高鐵動車組到底有何玄機?為此,記者采訪了列車相關(guān)設(shè)計專家,為您揭開京滬高鐵動車組電力技術(shù)的廬山真面目。
沿線架空高壓線為列車供電
與傳統(tǒng)內(nèi)燃機驅(qū)動方式相比,電力驅(qū)動具有無污染、載客量大、動力/重量比大等優(yōu)點。因此,世界上大多數(shù)高速列車都采用電力驅(qū)動方式,即通過鐵路沿線的架空高壓線電網(wǎng)(我國都采用工頻單相2.5千伏電壓)對列車供電方式。而安裝在列車車頂沿著高壓線滑動獲取電能的裝置叫受電弓。
中國南車四方公司副總工梁建英介紹說,CRH380A采用動力分散的電力驅(qū)動方式,全列車頂安裝了4架受電弓,車下安裝了7臺變壓器,14臺變流器,56臺電機分別安裝在2~15號車廂的28個轉(zhuǎn)向架上。
CRH380A能量傳遞有兩種方式:牽引方式和再生制動方式。牽引方式時,列車從架空電網(wǎng)獲取電能,再經(jīng)過多個車廂下安裝的變壓器、變流器等部件變換后給轉(zhuǎn)向架上安裝的電動機。變壓器能將從受電弓獲取的高電壓電能轉(zhuǎn)換成將近2千伏的中電壓電能,變流器能將工頻單相中壓電轉(zhuǎn)換成頻率、電壓可變的三相電源給三相電動機驅(qū)動列車前進。
列車制動發(fā)電返電網(wǎng)
據(jù)中國北車唐車公司總工程師孫幫成介紹,除了減少空氣阻力,降低能耗外,CRH380BL動車組還采用了大量世界一流的綠色能源技術(shù),車內(nèi)材料全部為環(huán)保材料。
CRH380BL新一代高速動車組以350公里時速運行時,其空氣阻力比CRH3型動車組減少10%以上,這相當于動車組牽引功率少用600千瓦,相當于一列動車組運行330天,每天運行12個小時,一年節(jié)電2萬千瓦時以上。
山東曲阜供電公司員工檢修京滬高鐵供電線路。劉運濤 攝
CRH380BL新一代高速動車組燈光設(shè)計主要采用了隱藏式主照明燈光,借鑒了現(xiàn)代的建筑學理念,為旅客提供平靜柔和的光環(huán)境。列車內(nèi)全部采用LED節(jié)能光源照明,綠色能源技術(shù)的全面應(yīng)用,使一列車僅照明系統(tǒng)每小時能節(jié)電5千瓦時,運營一年節(jié)電約2萬千瓦時。
CRH380BL新一代高速動車組制動時,通過列車的慣性將動能轉(zhuǎn)化成電能。集成設(shè)計的空氣制動系統(tǒng),單位制動熱容量提高了67%,再生制動能量回收率近95%,每次制動停車,有近800千瓦時的電能回饋到電網(wǎng),具有可觀的節(jié)能成效。
全程人均耗電約48千瓦時
據(jù)中國南車四方公司副總工梁建英介紹,CRH380A列車裝有通過GSM-R無線移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進行自動移動追蹤的自動列車保護系統(tǒng)(ATP),在列車超速、司機操作失誤等非正常情況下,進行保護性制動,并能夠控制停車,確保安全。
CRH380A是節(jié)能環(huán)保的高速列車,主要體現(xiàn)在低能耗、輕量化、污物收集等方面。
列車時速300公里運行時,人均百公里耗電僅為3.64千瓦時,相當于客運飛機的1/12,小轎車的1/8,大型客車的1/3。
京滬高鐵全長1318公里,這樣算下來,全程人均耗電約48千瓦時。