高中物理變壓器知識點,高鐵為何要用27.5千伏電壓？ _知識經驗

【高中物理變壓器知識點,高鐵為何要用27.5千伏電壓？】我們以京滬高鐵為例來說，京滬高鐵全長1318公里，全天發車數量大概在33對左右，也就是說每天早上7點整會從北京南站和上海虹橋兩個車站同時發出共計66組高鐵車次，平均發車頻率是間隔5分鐘，算下來的話，前后每輛車之間的安全間距基本保持在34公里左右高中物理變壓器知識點。那么為了保證每天不低于66個車組的高速行駛需求，京滬高鐵就需要超強的供電系統來滿足時速超過350公里的高鐵車組巨大供電需求，畢竟京滬高鐵運營的復興號高鐵單車電機功率高達8800千瓦，單輛列車跑完全程大概需要3.3萬千瓦時電量，所以這個耗電量還是非常大。
為此京滬高鐵全程設計了多達26個變電所，算下來的平均50公里就有一個變電所，因為每個變電所流出的高壓電流是朝向兩個分相的，等于是整個京滬高鐵線路上26個變電所單個變電所傳輸電能最遠距離不能低于25公里。
但是我們知道電能傳輸距離遠近主要和電壓和電流高低又直接關系，理論上電流越大、電壓越低傳輸的距離就越遠，線損也就越大，要想降低線損就得增加導電接觸網使用的銅纜直徑，但是直徑增加后除了大量銅纜所造成的高成本缺點外，直徑更大的銅纜重量也不輕，就得需要承載能力更強的高壓支架，所以在經濟成本這一賬本上單獨增加電流的方式并不現實。
所以只能走高電壓、低電流這條路，那么為什么整個高鐵沿線的變電所輸出的電壓會定位27.5KV呢？因為高鐵受電弓所承載的安全電壓設計為25KV ，為了降低整個傳輸電路上的電損耗等問題，故意將傳輸線路上的電壓提高10% ，也就是27.5KV的原因所在。
同理為什么高鐵受電弓的安全電壓設計為25KV嗎？理論上不是電壓越高損耗越低、傳輸密度更大嗎？這里面又涉及到絕緣成本的問題上了，如果將整個傳輸電網中的電壓提升到30KV甚至更高的話，理論上隨著高鐵傳輸電路中電壓更高的優勢，整個高鐵列車的牽引功率可以設計得更高，高鐵的最大運營時速將會更高，達到大家更為理想和憧憬的500公里以上。
但是隨著傳輸線路中的電壓更高以后，整個電路的絕緣成本也會迅速攀升好幾倍，這里面又會出現兩個問題，一個是更高等級的高電壓傳輸過程中的絕緣安全等級是否會降低、提高絕緣等級后的每公里高鐵建造成本、后期的運營過程中高鐵票價的定價問題都會受到直接影響，另外一個則涉及到整個更高等級傳輸網中包括變電所密度和提升整個接觸網中容量和如何繼續保證安全絕緣等級的技術復雜性問題。

高中物理變壓器知識點,高鐵為何要用27.5千伏電壓？

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