火车轨道导电的原因是因为钢轨是金属材料,具有良好的导电性。钢轨之间通过连接夹板、导接线等方式构成一个闭合的电路,这就是轨道电路。轨道电路的作用是用于自动、连续检测这段线路是否被机车车辆占用,也用于控制信号装置或转辙装置,以保证行车安全。
火车轨道是如何供电的呢?根据不同的供电方式,轨道电路可以分为直流轨道电路和交流轨道电路。直流轨道电路已经淘汰,目前主要采用交流轨道电路。交流轨道电路又可以分为工频连续式轨道电路和音频轨道电路。
工频连续式轨道电路中传输连续交流电流,只能用于监督轨道的占用与否,不能传输对列车的控制信息。音频轨道电路采用调幅或调频方式,可以传输较多信息。不仅能监督轨道的占用状态,还能反映列车运行前方三个或四个闭塞分区的占用情况。
为什么要用不同频率的交流电来给轨道供电呢?这就好比我们平时说话时,要用不同音调和语气来表达不同的意思一样。如果我们只用一个音调和语气来说话,别人很难听懂我们想表达什么。同样地,如果我们只用一个频率的交流电来给轨道供电,那么就很难传输更多的信息。而如果我们用不同频率的交流电来给轨道供电,就相当于给每条线路分配了一个不同的频道,就可以在同一条线路上同时传输多种信息。这样就可以实现更高效和安全的行车控制。
火车在高速行驶的时候,为什么不会因为轨道电流而受到影响呢?这是因为火车上有一种装置叫做牵引变流器,它可以把从轨道上接收到的交流电转换成适合牵引电机使用的交流电或直流电。牵引变流器有一个重要的功能就是可以根据需要调节输出电压和频率,从而控制牵引电机的转速和转矩。这样就可以让火车在不同的速度和坡度下都能平稳地行驶。
你可能还记得小时候玩过一种玩具叫做变形金刚,它可以把一个汽车变成一个机器人,或者把一个飞机变成一个机器人。牵引变流器就像是变形金刚一样,它可以把一种形式的交流电变成另一种形式的交流电或直流电。牵引变流器是火车运行中不可缺少的一部分,它让火车能够适应不同的环境和条件。
火车轨道导电其实并不神秘,它是物理学和电气工程相结合的产物。它既体现了科学技术的进步,又服务于人类社会的发展。下次你乘坐火车出行时,不妨多留意一下火车轨道和信号灯,也许你会发现更多有趣的知识。或者,你也可以试着用一根铁丝接触一下轨道,看看会不会有电流通过。当然,这只是一个玩笑,请千万不要这样做,否则后果很严重哦!