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超导磁悬浮的重要应用:磁悬浮列车

JR-Maglev MLX01从1970年代开始研发,并且在山梨县建造了五节车厢的实验车和轨道。2003年12月2日,最高速达到581km/h(361 mph),创下有车厢车辆的陆地极速。

  磁悬浮列车由于具有安全性、稳定性、与环境适应性以及高速、适合大量运输等特点,被视为21世纪综合运输系统中最具发展前途的高科技运输手段之一。日本出于谋求国土经济均衡发展,以及通过超导磁悬浮技术的开发带动各相关产业发展的目的,自1962年起就开始了直线电机推动悬浮方式列车的预研制工作。至1999年2月10日,随着在日本山梨县境内进行的5节车辆时速500公里荷重270人分编组运行试验的成功,日本超导磁悬浮列车的基本研制计划已接近尾声,将可以转入商业性运营线路开发建设阶段。

  超导线圈是磁悬浮列车的最关键设备之一,它使列车获得上浮、推进、导向力。

  超导线圈:超导线圈是磁悬浮列车的最关键设备之一,它使列车获得上浮、推进、导向力。日本使用的超导物质是将超细铌钛合金多芯线埋入铜母线内制成的超导电线,当此种超导电线浸入液氦(-269℃)中时进入超导状态产生强大磁场。这是世界上首次在实用运输设备上用超导技术实现可获得550公里稳定时速的大功率强磁线圈,其电压为22KV。

  车载超低温冷冻系统:每一车载强磁单元上分别装有一台液氦及一台液氮压缩制冷机。液氦压缩机的作用是将由于外部热能及列车本身行驶时产生的热能逐渐气化了的氦气重新冷冻还原成液氦。液氮压缩制冷机的作用是将冷却超导线圈外部隔热板的液氮制冷剂重新冷却,保持-196℃低温液氮状态。MLX01型列车装备的压缩机为目前世界上体积最小、能力最强的节能型车载液氦及液氮压缩机,并且实现了连续工作1万小时无故障的纪录。使得列车运行时一次充氦(氮)以后无需再补充液氮或液氦。