目前很多火车都是电动的,上面为什么只连接一根线就能跑?火车用电为什么只有一根线

2024-04-10 06:08:36 文章来源 :网络 围观 : 评论

  

目前很多火车都是电动的,上面为什么只连接一根线就能跑?火车用电为什么只有一根线

  

目前很多火车都是电动的,上面为什么只连接一根线就能跑?火车用电为什么只有一根线

  目前电力机车几乎取代了内燃机车。而电力机车电力来源自空中单独架设的一根电线。车头部带有取电装置,受电弓与空中高压线接触,例如高电压小电流的原理为火车提供电能,这样供电系统更简洁 一些。

  但是为什么只接一根线呢?理论上单根线是不能形成回路的,何况火车功率也比较高。那火车是怎么形成回路的呢?其实我们观察一下火车的结构就可以看出一二。例如铁轨、铁轮、铁车架,这些都具备导电的条件。因此电力火车完全可以利用铁轨行成回路,也就实现了单根线供电。

  上图是牵引供电系统原理图。可以看到电源输出一段与接触网(单线)相连,而电源另一根线则与铁轨直接连接。这样一来受电弓从接触网取电,机车铁轮则从铁轨取电,高压电传入机车内经过降压供给电力机车使用。这与我们不小心触电的原理是一样的。

  三相电,只要碰任意一项,那么电流就会从人体流过,最终流向大地。因为变压器中性点与大地相连,中心点接地,相线对地形成回路,所以当碰触到单根相线时就会发成触电事故。火车供电系统目前也不在是简单的直供方式,例如带有自耦变压器的AT供电系统:

  可以看出来,变电所提供25kv的电压,通过自耦变压器升压,中间抽头也就是中性点与铁轨相连,接触网与变压器另一端相连,这样一来接触网与铁轨之间的电压就是25kv。采用高压输电的好处就是电流很小。例如火车采用的25kv供电系统,电流1A的情况下则功率可以达到25kw,典型的小电流大功率。如果是常规的220V,那么流过1A的电流其功率仅220w。而采用受电弓取电的方式,其工作电流不能过大,电流过大则火花现象严重、况且高速移动下线路与受电弓磨损也比较大,所以电力机车才会采用高压供电,线路负荷也会降低。

  电的导通是正极和负极流通形成回路,就是工作的产生。

  火车的正极是空中的电线,铁轨就是永远导通的负极。

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