為什么高鐵列車車頂上“長”根“大辮子”
高鐵列車的車頂上“長”有一根“大辮子”,要搞清楚這根大辮子的秘密,首先要弄明白高速列車是依靠什么動(dòng)力來維持自身高速行駛的。
俗話說:“火車跑得快,全靠車頭帶?!彼^車頭實(shí)際上就是指機(jī)車,它是牽引鐵路列車行駛的驅(qū)動(dòng)設(shè)備。機(jī)車通常分內(nèi)燃機(jī)車和電力機(jī)車兩大類。在中國,內(nèi)燃機(jī)車是指一種以柴油為能源、以內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力,并通過傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)車輪的設(shè)備;而電力機(jī)車則是指一種以電力為能源、由牽引電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪的設(shè)備。因?yàn)楝F(xiàn)代化高鐵絕大多數(shù)是采用電力機(jī)車來牽引列車的,故又被稱作電氣化鐵路。
電力機(jī)車自身并不帶能源,所需的能源是由供電系統(tǒng)來提供的,所以人們把這種供電系統(tǒng)稱之為鐵路列車牽引供電系統(tǒng),它由牽引變電所和接觸網(wǎng)兩個(gè)部分所組成。鐵路沿線有一個(gè)個(gè)牽引變電所,它們負(fù)責(zé)將從國家電網(wǎng)送來的110千伏(或220千伏)高壓電轉(zhuǎn)換成27.5千伏,再送到架設(shè)在鐵路上空、向電力機(jī)車或動(dòng)車組直接輸送電能的接觸網(wǎng)上。
接觸網(wǎng)是由許許多多的金屬導(dǎo)線組成的,它們被固定、懸掛在鐵道兩旁豎起的一排排柱子上,鐵路線有多長,接觸網(wǎng)就有多長,它擔(dān)負(fù)著向電力機(jī)車或動(dòng)車組直接輸送電能的使命,所以也被人們比喻為電氣化鐵路的“大動(dòng)脈”。
高鐵列車車頂上“長”著的那根“大辮子”,正是被用來從接觸網(wǎng)上取電的一個(gè)裝置。它的學(xué)名叫作受電弓,通過與接觸網(wǎng)導(dǎo)線之間的接觸而將電流引導(dǎo)到機(jī)車上,從而牽引列車運(yùn)行。受電弓的制作要求特別高,因?yàn)槭茈姽c輸電導(dǎo)線之間是一種彈性接觸,一旦發(fā)生接觸不良或脫開,就會(huì)使列車的牽引電動(dòng)機(jī)的功率降低或干脆失去電流,從而造成列車減速或停車。
中國高鐵列車采用“和諧號”動(dòng)車組牽引,它與其他電氣化鐵路列車有所不同。整列動(dòng)車組并非只有兩端的車頭為牽引列車的動(dòng)力機(jī)車,其余幾節(jié)車廂中也有動(dòng)車和拖車之分,所謂動(dòng)車就是與車頭一樣裝有電力驅(qū)動(dòng)裝置,而拖車就與普通車廂一樣是沒有動(dòng)力的。顯而易見,高鐵列車不僅在車頭上安裝有受電弓,在動(dòng)車車頂上也裝有受電弓。這種受電弓可以自動(dòng)升降,升起時(shí)便可與供電導(dǎo)線相接觸,降下時(shí)便與供電導(dǎo)線脫開平臥在車頂上,而受電弓是否升降是根據(jù)列車運(yùn)行要求及其配置要求來確定的。