高鐵速度飛快,但為何接觸網線不會被受電弓磨斷?

受電弓是高鐵獲取電能的裝置,安裝動車組的車頂上(如下圖)。受電弓通過與接觸網的摩擦接觸,獲得高壓電能從而推動列車行進以及各項系統正常運轉的。所以給高鐵提供動力的正是這樣許多個受電弓與接觸網所構成的“弓網系統”。

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高鐵列車的受電弓與接觸網之間相對運動速度最高可達350公里/小時,而且受電弓和接觸網之間還保持著近100N的接觸壓力。因此對於受電弓和接觸網來說,磨損必定是無法避免的。但相對來說接觸網上的磨損相比受電弓要小許多,因為對於接觸網上的某一點來說,一列列車通過,無非就是一瞬間地摩擦一下,一天也經歷個幾十次最多上百次的瞬間摩擦。而受電弓就不同,高鐵從早跑到晚,它就要經歷摩擦從早到晚。因此受電弓比接觸網更容易損耗。

為了避免損耗,受電弓和接觸網上相互接觸摩擦的部位(滑板)就必須使用高硬度的耐磨並且導電的材料來製作。高鐵受電弓上的滑板採用的是一種專門研發的特種石墨製成的。石墨都有一定的厚度,使用一段時間後經過磨損就會變薄,這時只需注意定期更換滑板。而且石墨滑板相對便宜,更換也簡便,成本低廉。

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此外,如果你注意觀察的話,會發現接觸網並非完全和鐵軌平行的,而是“之”字型排布的,這樣設計的目的是為了保證接觸網和受電弓滑板上的接觸點在列車行駛的過程中是受電弓上來回移動的。如果接觸網完全和鐵軌平行,那麼受電弓滑板上的摩擦位置就會相對固定在一個點上,時間久了這個點會磨損得比其他區域厲害形成一個凹槽,而且摩擦固定在一個點上會導致溫度升高引發明火。而把接觸網設計成“之”字型排布,可以使受電弓滑板得到較均勻的摩擦,這樣增加了可磨損面積,從而延長使用週期。

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另外有小夥伴要問了,高鐵行駛的時候會不會和接觸網懸掛的吊點撞到?可以看下面兩張照片。其實接觸網的線纜截面並不是完全正圓形的,而是開了兩個凹槽,就像下圖這樣。然後使用線夾夾住兩個凹槽的地方把導線給吊起來,下半部分用於和受電弓摩擦,這樣就不會存在受電弓與吊點撞到的問題了。

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