高铁的电力回收系统是如何工作的?制动时电流去了哪里?

百科   2024-12-23 12:03   湖南  

高铁的电力回收系统,简单点说就是把刹车时的“多余能量”变成电,回头喂给自己或者别人用。这个技术看起来很高大上,但背后的原理其实不难理解,咱们简单讲讲。

一、高铁刹车时怎么“生电”


高铁在刹车的时候,车轮惯性还在转,牵引电机会切换模式,从原来的“耗电跑步”变成了“发电站”


动能→电能的转换就这么发生了。想象一下:你踩自行车的脚蹬子,突然倒着踩,感觉很费劲吧?这个“费劲”其实就是电机在“抢动能”,然后把它变成电。


二、电做出来了,去哪了


1、喂回接触网:高铁拉的电是从接触网上来的,现在刹车了,反向发的电可以倒回接触网。

这就像你家装了个太阳能板,平时用电多,向电网拉电;用不完了还能回头“卖电”给电网。


接触网里这个电,马上就能被附近其他跑着的列车用上,省得浪费。

2、给自己用:如果接触网吃不下这些电了,比如这段供电区里没别的车跑,那这电就会先留给自己用。什么空调、灯光、电池都可以直接“吃掉”自己刹车刹出来的电。



三、电回接触网有啥门道


你可别以为这电能直接倒回去。高铁刹车产生的电是直流电,可接触网拉的是25kV的交流电,所以得先过一遍“处理器”

直流变交流:通过逆变器,把直流变成跟接触网相匹配的单相交流电,频率和电压都要对得上。

调教电能质量:为了不让接触网“吃坏肚子”,还得通过无功补偿装置,保证电流干净、稳定。

四、“接触网吃不下”情况怎么办


有时候接触网负载低,比如半夜只有你这趟车跑,或者电网已经满负荷了,那这电就没法回去了。怎么办?有两个招儿:


电阻制动:把电通过大电阻变成热,直接“烧”掉,就跟吹电风扇那种加热丝一样。

混合制动:再生制动和机械制动一起用,靠刹车片和盘式刹车把多余动能耗掉。


五、为什么高铁这么“省电


1、刹车电变废为宝:平时咱们车刹车,动能全靠刹车片磨成热,白白浪费了。而高铁靠再生制动,动能能回收20%~30%,这对电力消耗可是实打实的节约。

2、供电区域自己消化:电回到接触网,其他车直接用,不用从电厂再输送,减少了电力传输损耗。

举个简单例子:想象你在家跑步机上跑步,跑得特别欢,突然想停下来。跑步机没让你白跑,给你装了个发电模块,你刹住跑的劲全变成电了,家里台灯和空调直接省电!

高铁的原理跟这个很像,只不过它的“跑步机”换成了接触网,“跑”的人换成了动能巨大的列车。

六、高铁制动系统牛在哪


1、省钱省电:再生制动节省了不少能源,不仅环保,还减少了列车运行成本。


2、减少刹车磨损:靠电机制动,不完全依赖机械刹车,刹车片寿命直接拉长,检修成本也降了。

3、环保友好:动能回收,电能高效利用,比起传统“刹车磨热”的方式,效率高了不止一星半点。

总结一句话:高铁的电力回收系统,就是用“刹车生电”的方式,把动能转化为电能,能回馈接触网就回馈,不能回馈就自己用,最后尽量不浪费一点点能量!

这技术看似“高冷”,其实就是把“踩刹车烧掉的能量”给掰回来,真是又聪明又实用!

文章来源:电力学习网原创,作者:JACKERY;未经授权禁止转载,违者必究!

电力学习网
点击关注,每日推送专业干货。汇聚全国电力人,交流学习,共筑电力家园。速来加入!
 最新文章