其实火车上绝大部分的电气设备,工作电压也是工频电压,380V或者220伏。
为什么铁路接触网要采取27.5千伏的高压,这主要跟电力传输距离有关,电流越大电压越低传送的距离越远,线损就越大。
传输的功率等于等于电压乘以电流,电流越大需要的铜线截面就越大才行,短距离问题不大,但那是铁路呀一条线路有一两千公里,那个铜耗就极为恐怖啦,提高电压降低电流,输送功率不变用铜量会降低很多,当然需要二次变压变频才能使用。
不管什么样的工程,都需要考虑经济因素,在达成目的的情况下,花费最少效果最优,这就叫经济。一般接触网300平方毫米的导线每公里1025.3公斤。
一般电气化车头3000至6000千瓦之间,换算成380伏的电压,那个电流很恐怖,你说用多粗的铜线来传输。
高铁需要远距离供电,由于线阻存在,所以电压越高损耗越小,但是电压也需要有最高限制,电压越高越难控制也越不安全,所以需要在电压和安全之间去一个既安全又经济的电压值。另外电力驱动火车需要控制速度就需要变频器,而变频器工作是需要将直流逆变成可以控制电压、频率的交流电,所以电力机车工作是将高压交流电整流成直流电,再经过IGBT逆变成可控的交流电。
电力机车辅助用电按我国一般用电标准——3相380+单相220设定,主要就是为了电力机车所有的用电设备的经济性考虑。
主要是因为受电弓性能和空气绝缘性能制约!受电弓是电压越高越好、这样同功率下电流就越小损耗越小,这样对接触面小一点、轻微跳空也没问题不会拉出电弧!而空气绝缘性能如果在雨雪潮湿天气,容易对车厢、对地击穿,电压又不能太高!所以选择这个电压27.5Kv!