高鐵接觸網為什麼只用25kv的電壓,而不用更高的電壓以降低「線損」?

時間 2021-05-30 00:14:26

1樓:侯震宇

電壓高了隧道斷面都需要擴挖您沒想到吧?車站站房都需要抬高您也沒想到吧?T梁橋橋面可能要變寬您也沒想到吧?

鐵路系統是個龐大的系統工程,乙個引數的變化可能帶來一連串的影響。當然不是說現在是最優解,只是這影響恐怕不是知乎能解釋的。

2樓:鐵路報

增加電壓必將導致絕緣要求更高,更高的絕緣要求勢必會增大投資成本和裝置的強度。25KV應該是經過多個國家地區多條線路驗證的綜合性能最優才確定的電壓等級。

3樓:

接觸網研究的重點首先是提高牽引網的穩定性,即極端天氣下的穩定性,其次是弓網受流的穩定性,第三接觸線磨耗檢測與評估。換句話說,對於接觸網的頭號殺手是安全!!!提高電壓萬一在車站上,乘客靠近支柱,被支柱反擊,電死了人,還叫安全嗎?

高鐵採用AT供電方式,AT和直供相同的牽引網容量下,牽引變電所饋線電流降低一半,或者說,相同饋線電流下,牽引網容量翻一番。而且AT對供電臂末端電壓水平的改善很不錯,這意味著AT的電壓損失將會更低,可以適當延長供電臂。

降低損失無非就是增大橫截面積,或者提高電壓等級。提高電壓等級意味著絕緣成本的提高,而且AT採用2x27.5kv並不是提高電壓等級。AT的優勢在於降低饋線電流,提高牽引網容量。

接觸網沒有必要增大橫截面積,一來增大面積意味著銅的浪費,二來支柱選型,支柱基礎,承力索等也要增加強度,造價翻幾倍,(但是列車需求的容量不變,此容量根據最大執行的日平均列車對數得出)雖然電能的容量提高了很多,但實際上是浪費,對於電能容量已經是列車執行容量兩倍的接觸網來說,浪費確實是可恥的。

施工的時候是能省則省,一根造價8000的水泥支柱H78,你換成造價三萬的鋼支柱G120試試? 京滬1280km,50公尺一根支柱,算算多投多少錢。正線往往將整個錨段布置成相同的支柱,如果一根支柱倒了,就意味著整個錨段1600公尺必須拆掉重新立。

參考書籍, 李群湛老師的牽引供電系統分析,西南交大2007版接觸網與受電弓,中鐵電氣化局集團2004版最新電氣化鐵道接觸網設計,施工,執行實用全書。書名號懶得打了。

4樓:lei xi

絕緣和安全的成本太大,更高的電壓代表著更大的絕緣距離(對於接觸網和饋線來說)、更大的空間需求、更高的絕緣要求和更高的安全要求。還有就是習慣了,畢竟16.7hz、27.

5kv已經成了標準了,所有的配套的研究、生產、使用都是成熟的,要改變沒有非常大的推動力是難以實現的。

還有,中國大部分地鐵是使用1500v或者750v直流牽引的,代價是每兩公里就要設定乙個變電所,是因為降低工作電壓的好處也非常多。

5樓:北極

你在你給的鏈結裡的演算法是有問題的。

首先,你把區間算的太大的。

京滬高鐵確實只有26個變電所,平均間距是50公里,但乙個變電所出來的不是乙個分相而是兩個。

直觀點說,50公里的供電區間,變電所在中間,兩邊是25公里的不同分相。所以,機車距離變電所的最大距離也就25公里,距離只有你算的一半:

25km25km25km25km

|<--分相-->|變電所A|<--分相-->|無電區|<--分相-->|變電所B|<--分相-->|

京滬高鐵,列車行車速度按300算,行車間距按5分鐘算,可以得出列車間距大概就25公里(300/5*60),執行時距離有時候可能小於這個數,但執行時功耗更低。根據這個數字計算,乙個供電區間差不多只有一趟車,按照現在的時刻表來看,可能有時候一趟車都沒有。沒有機車負載時,線路上基本上可以認為沒有電流,鐵路的地線是鋼軌。

其次,實際施工時,變電所離高鐵站都不會太遠,而高鐵站才是列車啟動的位置功耗更大,而此時列車距離變電所很近,線路損耗其實很低,遠端其實並沒有多大電流。

另外,還有AT所提供更高電壓的支援,也一樣會降低損耗,具體原理我說不太明白,不是這個行業的。

即使按照京滬高鐵每25公里有一輛車的極限方式排圖,所有車一起啟動,每輛車到變電所的平均距離也只有12.5公里(如果是25公里,那麼另乙個車就在變電所的位置了,距離是0)。

|----分相區間---->變電所<----分相區間列車A|<--12.5km|12.5km--->|列車B

乙個供電區間的線路損耗功率是:12500*0.02395/150*400*400=319kW,不到你給的數的十分之一,乙個變電所的相連的兩個區間的線路損耗功率一共也就638kW,加上AT所還能節省一部分損耗,實際損耗並不大,損耗不會大到跟一列車的功耗一樣的程度。

還有就是這裡是按16節編組的功率計算的,如果是8節編組的車,功率只有一半左右,線路損耗會更低。

實際京滬高鐵牽引所平均間距48.6km,最大58.6km,單個供電臂最長29.9km,可見實際損耗並不像你算的那麼大。

參考資料:

電分相、電分段、越區供電基礎知識

京滬高鐵供電方式的研究

6樓:

最早搞25kv的是法國蘇聯,中國跟著蘇聯也搞了寶成線這是當時最先進的制式,也是唯二的交流制。

補充回答:

同意 @烏黑黑 ,忘記25kV x 2制了

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