高鐵提速(限制因素與優(yōu)勢(shì))

1、2021/6/161新生研討課 電氣一班 王楊 20161175572021/6/162高鐵若要提速到350公里/小時(shí)以上，會(huì)遇到哪些挑戰(zhàn)？思考：是什么因素在限制我們目前高鐵的提速？2021/6/163技術(shù)方面： 鐵路專家、同濟(jì)大學(xué)教授孫章表示，高鐵電力消耗與速度的三次方成正比，產(chǎn)生的噪聲與速度的五次方到七次方成正比，相應(yīng)的隔離和降低噪音的設(shè)備肯定要加強(qiáng)，此外，速度越高，對(duì)高鐵車輛、軌道的精度要求會(huì)越高，檢修等安全措施必須跟上。 孫章為記者舉了一個(gè)極端的例子。2010年底，在京滬高速鐵路先導(dǎo)段棗莊至蚌埠間線路上進(jìn)行聯(lián)調(diào)聯(lián)試和綜合試驗(yàn)時(shí)，國產(chǎn)“和諧號(hào)”CRH380A高速列車跑出486.1公里的時(shí)

2、速。孫章表示，時(shí)速很高時(shí)，對(duì)列車軸承的沖擊會(huì)非常大，當(dāng)年沖擊最高速之后，試驗(yàn)列車幾乎所有的軸承都要重新?lián)Q掉。（以下以受電弓為例）2021/6/164技術(shù)方面 受電弓受電弓：電力機(jī)車?yán)密図數(shù)氖茈姽瓘慕佑|網(wǎng)獲得電能，牽引列車運(yùn)行。因此，受電弓是電力機(jī)車從接觸網(wǎng)接觸導(dǎo)線上受取電流的一種受流裝置。它通過絕緣子安裝在電力機(jī)車的車頂上，是一種鉸接式的機(jī)械構(gòu)件。當(dāng)受電弓升起時(shí)，其滑板與接觸網(wǎng)導(dǎo)線直接接觸，從接觸網(wǎng)導(dǎo)線上受取電流，并將其通過車頂母線傳送至機(jī)車內(nèi)部，供機(jī)車使用。受電弓靠滑動(dòng)接觸而受流，是電力機(jī)車與固定供電裝置之間的連接環(huán)節(jié)，其性能的優(yōu)劣直接影響到電力機(jī)車工作的可靠性。隨著電力機(jī)車運(yùn)行速度的不斷

3、提高，對(duì)其受流性能也提出了越來越高的要求。近年來，弓網(wǎng)系統(tǒng)不良電接觸引起的材料燒損及接觸線斷線事故占弓網(wǎng)事故的比例呈逐年上升之勢(shì)。 接觸電阻是弓網(wǎng)電接觸的基本參數(shù)，接觸電阻與弓網(wǎng)材料、壓力、形式以及接觸面等狀況有關(guān)。弓網(wǎng)系統(tǒng)靜態(tài)接觸壓力取值應(yīng)根據(jù)弓網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀況確定，主要決定因素為電氣列車靜態(tài)取流量、弓網(wǎng)系統(tǒng)燃弧率及接觸線與受電弓滑板的材料。弓網(wǎng)系統(tǒng)電火花現(xiàn)象與滑板和接觸線材料的電阻率密切相關(guān)。銅鎂接觸線與碳滑板材料的電阻率較高，兩者的接觸電阻均比較大。使用碳滑板的CRH系列動(dòng)車組運(yùn)行在銅鎂接觸線區(qū)段時(shí)，弓網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的電火花現(xiàn)象較運(yùn)行在銅銀接觸線區(qū)段劇烈。因此，我們對(duì)材料的選擇要十分謹(jǐn)慎

4、。（以受電為例：速度越大，功率越大，電流越大，摩損越嚴(yán)重）2021/6/165經(jīng)濟(jì)方面：（1）高鐵運(yùn)行時(shí)速提升也對(duì)質(zhì)量、維護(hù)等提出了更高要求，有專家稱，2010年和諧號(hào)動(dòng)車組在試驗(yàn)中創(chuàng)下486.1公里時(shí)速紀(jì)錄后，試驗(yàn)列車幾乎所有的軸承都需要更換。（2）中國鐵路總公司總工程師、工程院院士何華武6月7日對(duì)中國經(jīng)營報(bào)記者表示，高鐵速度提高到350公里/小時(shí)，從技術(shù)安全性、可靠性、舒適性上講是沒有問題的，高鐵提速實(shí)際上是個(gè)經(jīng)濟(jì)問題我們有這個(gè)條件，但經(jīng)濟(jì)上是否合理，需要充分論證。與商業(yè)速度有關(guān)的元素是比較多的，比如，維修成本、運(yùn)營成本、票價(jià)、客流量等。“速度越高，對(duì)于高速鐵路的輪軌磨耗越大，對(duì)于動(dòng)車組自

5、身的耐久性要求也更高，這意味著成本就要加大，在同樣票價(jià)、同樣旅客數(shù)量的情況下，顯然經(jīng)濟(jì)上是不合理的?！钡稳A武同時(shí)表示，如果能夠通過提高速度增加客流，或者票價(jià)有一定的浮動(dòng)，這又是另一回事。2021/6/166經(jīng)濟(jì)方面： （3）上任中國鐵路總公司總經(jīng)理盛光祖在今年兩會(huì)期間接受媒體采訪時(shí)表示，以目前的技術(shù)、裝備和管理，我國高鐵每小時(shí)運(yùn)行350公里沒有問題，但高鐵時(shí)速提高50公里成本將提高三分之一左右，主要是電價(jià)、零部件磨損加快和維修成本加大。目前最高310公里最高時(shí)速符合中國國情，效益也比較好。 （4）北京交通大學(xué)鐵路運(yùn)輸管理學(xué)院教授胡思繼表示，高鐵提速肯定會(huì)帶來運(yùn)行成本的增加，但由于鐵路運(yùn)行是個(gè)非常復(fù)雜的工程，具體增加多少，外界不好核算。 由此可見，平衡效益，國家戰(zhàn)略，安全，技術(shù)