盛夏的天,娃娃的脸!前一秒还是万里晴空,下一秒可能就电闪雷鸣,暴雨倾盆。这种时候,你有没有好奇过:为什么呼啸而过的动车组,依然能稳稳当当地运行?难道它们不怕被“雷公电母”盯上吗?
其实,这要归功于工程师们的精心设计。在研发之初,他们就为火车“全副武装”,从上到下,从里到外,配备了多重防雷装置,确保雷电来袭时,列车依然能够安然无恙。
第一重防护:主动引雷
避雷器是一种能吸收过电压能量、限制过电压幅值的保护设备。使用时将避雷器安装在被保护设备附近,与被保护设备并联。正常情况下避雷器呈现高电阻状态,不动作(仅流过微安级的泄露电流),可视为绝缘体;当作用在避雷器上的电压达到避雷器的动作电压时,避雷器呈低电阻导通,通过大电流,吸收过电压能量,并将过电压限制在一定水平,以保护设备的绝缘。在释放过电压能量后,避雷器会自动恢复到不导通的绝缘状态。
想象一下,当动车组顶着受电弓在轨道上奔驰,最容易被雷电“盯上”的就是车顶区域。别怕!工程师在受电弓附近安装了车顶避雷器。它们早已严阵以待了,一旦有雷电来袭,会主动“吸引火力”,把狂暴的电流引到自己身上,然后通过接地线路将雷电流引入大地,从而保护车顶及车上其他重要设备免受雷击损害。
而在动车组内部,在机械间的网侧柜内区域里,还藏着另一种避雷器——柜内避雷器。它可以抑制雷电过电压和操作过电压。它位于主断路器之后、牵引变压器原边侧,专门抑制雷电过电压和开关操作产生的过电压,像忠诚的“内卫”,保护牵引变压器等核心设备。
第二重防护:疏导泄“流”
电流引下来了,怎么安全送走?这就靠接地系统了!此时电流正流经在车顶盖与车体外壳表面,雷电电流会通过预先设计的接地路径泄放,主要路径就是通过接地线汇集到汇流排中,汇流排通过接地回流线传到轴端接地装置,经过接地碳刷,最终经车轴、车轮流至钢轨,导入大地。
第三重防护:绝缘隔离
最后一道防线,是全面的高压绝缘防护。工程师们在设计时可是做足了“绝缘功课
”:通过绝缘子高度、顶盖绝缘涂层,保证高压系统足够的电气间隙和爬电距离,让车顶高压系统能满足204kV的雷电冲击电压!同时,前面提到的可靠接地系统保证车体与钢轨可靠接触,使雷电电流迅速引至大地,绝不滞留。聪明的工程师还把主要高压设备都“藏”进了机械间的网侧柜里,让车顶只留下受电弓和避雷器在外站岗,大大减少了被“雷盯上”的风险。有了这三重“护体神功”,再配合车内的实时运行的监测系统,一旦探测到异常,第一时间调整运行状态,多重保障乘客安全。所以,乘坐动车组时,即使窗外雷雨交加,你也可以在车厢里安心喝咖啡看风景!