高铁时速可达350公里，为什么列车头顶的高压线磨不坏？涨知识了

根据国家铁路局颁布的《高速铁路设计规范》，我国只有新建设计时速在250到350公里才能被称之为高铁。

截至2023年年底，我国高铁营业里程已达到了4.5万公里，而地球赤道周长也才4万公里。

相信，很多朋友都坐过高铁，也有疑惑的地方，比如说高速运行的高铁时速可以达到350公里，却要连接一根“高压线”，为何头顶的高压线不会磨坏呢？看完涨知识了。

何为受电弓

其实我们说的高压线及其高铁车顶上的组件被称为“受电弓”，不仅仅在高铁上出现，很多快速列车都会配备。

受电弓主要配件包括基座、升降机构、滑板（或接触条）、弹簧系统等。

这个装置能够伸展到接触网下方，通过滑板与悬挂在铁路上方的接触线接触，实现动力传输。

工作时，受电弓通过升降机构抬起，并在空中伸展，由于弹簧或气动系统的作用，受电弓的滑板会与接触线紧密接触，形成电气连接。

很多列车之所以能够高速行驶，很大一部分原因在于受电弓提供的压缩空气经过电力进入气缸，然后满足列车高速行驶的性能需要。

【受电弓种类很多】

滑板是受电弓与接触线直接接触的部分，它通常由耐磨材料制成，可以承受列车运行中产生的摩擦与磨损。

当受电弓升起并与接触线接触后，电能透过接触线、滑板进入受电弓，再通过导电臂传导到列车的牵引系统中。

牵引系统将电能转换为动力，推动高铁的运行，为了保证电能传输的稳定性和安全性，受电弓需要克服行驶中的振动、接触不良等问题。

这就需要依赖精密的弹簧系统来维持与接触线之间匀称的压力，同时也要考虑到了风力、列车速度、线路几何形状等因素的影响。

为了进一步确保受电弓与接触网之间接触良好，现代高铁受电弓常采用气动或电控技术来调节接触压力，使其能够根据不同的行驶状态动态调整。

气动系统会用压缩空气作为抬升和施加压力的介质，而电控系统会通过电机来调节受电弓的位置和压力。

这样一来，可以在高速行驶时减少接触网与滑板之间的摩擦，降低磨损，同时保持稳定和高效的电能传输。

不被磨损、限制很大

为了保障滑板足够耐磨，在受电弓和高压线之间的滑板一般用的是碳纤维，碳元素的性质相对来说比较稳定，不容易被破坏。

而且这种碳滑板是特制产品，可以经受住几十个小时的不间断高速摩擦，都是经过了设计师不断测试的结果。

假设一块碳滑板的预期使用寿命是140个小时，那么这款滑板会在70个小时左右进行检修，如果没有问题继续使用，如果有问题就会更换滑板。

一块140小时寿命的滑板真实使用时间也不会超过120个小时，甚至有的不到100个小时就已经被更换，这无疑让高铁多了一层保障。

而且，更换受电弓的滑板高效快捷，成本也低，非常好用。

尽管受电弓是快速列车的重要设备，但是它对于列车来说其实限制还是很大的。

就像在2024年春节期间，我国很多地方的高铁受到江雪及其结冰的影响，不得不停运。

这主要是因为高铁由电网供电，而雪天容易导致电网出现故障，列车运行也不是特别稳定。

尤其是受电弓，很有可能因为接触不良导致事故发生，安全性往往得不到保障。

【高铁难以在这样的环境下运行】

所以，真要到了这种恶劣的天气环境，还得咱们得绿皮火车出场，它使用的内燃机可以在很多恶劣的环境提供稳定动能，驱动列车前进。

高铁轮子

除了受电弓之外，高铁的轮子也很有讲究，因为高铁的速度快，对于轮子的磨损要比普通列车更强，如果质量不过关就很容易出现问题。

在以前的时候，中国的高铁轮子多是从德国等国家购买，但是由于轮子属于“消耗品”，一辆列车跑个120万公里就得换。

而德国等国家的产品卖的价格也比较高，导致了相关行业的成本长期居高不下。

为了能够减少运营的成本，我国开始独立研发轮子，并着手打造自己的高质量产品。

制造高铁轮子并不简单，除了需要承受快速运送受到的摩擦之外，高铁本身的重量也很大，一辆10节的列车高达500吨重。

在这种重量的压迫下，很多金属都容易产生金属疲劳，从而降低本身的性能。

因此，在高铁轮子的建造工艺上，我国尤其注重细节，很多工艺需要精确到1毫米，前期还得测试极端环境下的韧性等等。

在经过反复并且大量的实验之后，高铁轮子产品才能初步亮相。

如今，中国不仅仅在高铁运营方面位居全球领先行列，并且高铁轮子的制造工艺也达到了顶尖水准。

如果说未来印度想要进军高铁领域，为了保障产品的质量，说不定都要从中国进。

参考资料：

【1】马果垒. 受电弓系统研究[D].西南交通大学,2009.

【2】光明网《深夜“出诊”的“动车医生”》

【3】上观新闻《中国高铁如何创造世界之最?顶级实验室有答案》

【4】央视新闻《一块塑料布竟能逼停高铁！“轻飘垃圾”为什么危害这么大？》