Tàu đ m t (ti ng Anh: Magnetic levitation transport, hay maglev) là m t ph ng ti n chuyên ch đ c nâng lên, d n lái và đ y t i b i l c t ho c l c đi n t . Ph ng pháp này có th nhanh và ti n nghi h n các lo i ph ng ti n công c ng s d ng bánh xe, do gi m ma sát và lo i b các c u trúc c khí. Tàu đ m t có th
đ t đ n t c đ ngang v i máy bay s d ng đ ng c cánh qu t hay ph n l c; t c là t i kho ng 500 đ n 580 km/h. Tàu đ m t đã đ c s d ng trong th ng m i t 1984. [9]
II/ C ch v n hành [10]
Nguyên lý v n hành c a nó khá đ n gi n, v n d ng tính ch t hút-đ y t tính “đ ng tính đ y nhau, d tính hút nhau”, làm cho tàu l t trên không theo h ng nh t
đnh nh s v n chuy n đi n c tuy n tính.
Các nam châm t kéo đồn tàu v phía cu n dây t nh đ t phía tr c trên
đ ng d n. L i có 1 h th ng t ph nâng tàu cách cu n dây t nh 10 mm. Nam châm d n có c hai bên s n tàu và đ m b o cho tàu bám sát đ ng tàu.
Do khơng có ma sát v i đ ng ray, tàu đ m t có th ch y nhanh g p đôi tàu ho thông th ng.
Bài t p nghiên c u khoa h c GVHD: TS. Lê V n Hoàng
39
C ch nâng tàu lên b ng l c t C ch đ y tàu đi b ng l c t Hi n t i trên th gi i có hai h ng phát tri n tàu l t đ m t .
H ng th nh t g i là th ng đ o hình mà c là đ i bi u: l i d ng l c hút
đi n t thông th ng theo đ ng th ng mà nâng tàu lên khơng. Lo i tàu này có
kho ng cách trên không nh , th ng là kho ng 10 mm, t c đ 400-500 km/h.
H ng th hai g i là siêu đ o hình mà Nh t B n là đ i bi u: t o ra l c đ y c c m nh nâng tàu lên không. Lo i tàu này có kho ng cách trên khơng l n, kho ng 100 mm, t c đ đ t đ n trên 500 km/h. Hi n Nh t, c, Pháp, Hàn Qu c, Nga và Trung Qu c đ u đã nghiên c u ch t o thành công tàu l t đ m t .
III/ Ti n ích: [11]
Các tàu truy n th ng c a đ ng s t ngày nay th ng ch y v i t c đ 100 - 150km/h ph bi n kh p n i. Các tàu t c đ cao đ t t i 200 - 300km/h. Vi c nghiên c u th c ti n cho th y t c đ t i u c a tàu siêu t c đ i v i tàu truy n th ng là 300km/h.
Tàu đ m t ch c n m t ph n ba n ng l ng mà xe bus tiêu t n, ho c 1/5 n ng l ng mà máy bay c n đ n trong đi u ki n t ng t . ó là nh kh i l ng nh , l c c n do ma sát th p và các ng d ng thi t b đi n t hi n đ i.
Qu th t, đây là s k t h p hồn h o gi a các tính n ng u vi t c a các lo i ph ng ti n giao thông: t c đ , ti t ki m n ng l ng, n đ nh, an tồn, ít ơ nhi m, d b o trì, vì th tàu l t đ m t có s c h p d n r t l n trong tình hình thi u nhiên li u, ơ nhi m môi tr ng tr m tr ng nh hi n nay.
Bài t p nghiên c u khoa h c GVHD: TS. Lê V n Hoàng
40
IV/ Tình hình s d ng tàu đ m t các n c phát tri n: các n c phát tri n:
Mơ hình tàu cao t c đang đ c ng d ng và m r ng do tính ti n l i và u th so v i máy bay trong vi c l u thông gi a các thành ph , gi a các n c lân c n kho ng cách d i 1.000km. Sau Pháp, Nh t B n, c, Tây Ban Nha và Hàn Qu c, nhi u n c khác c ng đang ti n hành xây d ng nhi u h
th ng tàu đi n t c hành.
1) Tàu t c hành ài Loan
2) Eurostar Anh-Pháp:
ây là TGV Pháp đ c thi t k đ c bi t ch y trên đ t li n l n trong đ ng h m d i lòng bi n Manche (g i là Channel Tunnel, t t là Chunnel) n i Paris (nhà ga Gare du Nord) v i Anh (nhà ga Waterloo lnternational) và B .
Kh i hành sau m i 60 phút, k t khi khánh thành n m 1994, Eurostar th c s n i li n hai mi n đ t châu Âu t ng có m t th i là k thù không đ i tr i chung. T n m 2003 Eurostar đã đ t v n t c nhanh h n nên hành trình dài này ch còn 2 ti ng 35 phút. S p t i đây đi m đi/đ n London s chuy n sang nhà ga St.Pancras.
Bài t p nghiên c u khoa h c GVHD: TS. Lê V n Hoàng
41
Tàu Tgv-Est t c đ 320 km/h n i th đô
Paris (Pháp) v i thành ph Strasbourg mi n ông
Tàu cao t c V150 c a Pháp (TGV) đã phá k l c th gi i v t c đ đ i v i tàu ch y trên đ ng ray thông th ng, đ t v n t c 574,8 km/h, t c ngang chi c máy bay chi n đ u Spitfire th i Th chi n II bay t c đ t i đa.
Tàu TGV phiên b n V150 c a Pháp v a l p k l c v i hai đ u máy kéo đ y.
3) AVE Tây Ban Nha:
Tây Ban Nha, đ ng s t cao t c có tên là AVE (Alta velocidad espadola, t c Cao t c Tây Ban Nha) tuy c ng s d ng công ngh mà công ty Alstom đã phát tri n s d ng cho TGV c a Pháp.
Bài t p nghiên c u khoa h c GVHD: TS. Lê V n Hoàng
42
2007 khánh thành tuy n Madrid-Barcelona r i n i ti p đ n Pháp. M c tiêu c a AVE là đ t v n t c 350 km/gi .
4) ICE c:
c phát tri n b i gã kh ng l Siemens, ICE (Inter City Express, t c tàu đi n t c hành liên thành ph ) là “TGV c” có tu i đ i khơng thua kém TGV Pháp.
Theo dòng th i gian, hình dáng c a hai lo i hình v n chuy n cao t c này c ng đã
tr nên r t gi ng nhau. Hiên nay các đoàn ICE l n bánh n i k t r t nhi u thành ph l n c, t Hamburg đ n Munich. ICE th h th 3 c ng có cơng ngh tr c kéonh AVE c a Pháp, đ t v n t c 300 km/gi .
5) TAV Ý:
H th ng xe đi n cao t c Ý có tên g i là TAV (Treno alto velocita) và g m hai lo i tàu: Pendolino ng d ng công ngh nh tàu ICE c v i v n t c 250 km/gi và ETR 500 (Eletto treno, t c tàu đi n) đ t v n t c 300 km/gi .
Bài t p nghiên c u khoa h c GVHD: TS. Lê V n Hoàng
43
6) Shinkansen Nh t:
Các tàu Shinkansen có t c đ t i đa là 270km/h.
Tàu Shinkansen t c đ nhanh nh t đang đ c s d ng là tàu Shinkansen Nozomi, đ t t i 300km/h. Trong giai đo n thí nghi m, tàu Shinkansen 300X có t c
đ k l c là 443km/h.
Sau 35 n m ho t đ ng, tàu Shinkansen c a Nh t B n n i ti ng là ho t đ ng an tồn, nhanh chóng, v n chuy n nhi u hành khách và h t s c đúng gi
7) Tàu KTX Hàn Qu c:
V i t c đ 300 km/h, h th ng tàu siêu t c KTX đã m ra th i k t c đ cao cho ngành đ ng s t Hàn Qu c. B t đ u t vi c ti p nh n công ngh tiên ti n c a tàu siêu t c TGV c a Pháp, nh ng ch 1 n m sau đó Hàn Qu c đã ti n hành nâng c p b ng công ngh
trong n c. Qua vi c đ i m i công ngh nh v y Hàn Qu c đã tr thành n c th 4 trên th gi i th c hi n thành công đ i m i công ngh tàu siêu t c.
Bài t p nghiên c u khoa h c GVHD: TS. Lê V n Hoàng
44 V/ Khuy t đi m c a tàu siêu t c: [12]
M t nhà nghiên c u Hà Lan Joos Vos thu c Vi n Các nhân t con ng i TNO, Soesterberg ti t l : Nh ng con tàu l t nh bay trên đ ng ray d i tác d ng c a l c t khi n ng i ta c m t ng chúng r t yên t nh và êm . Th c ch t, tàu đ m t gây ô nhi m ti ng n h n c tàu ho truy n th ng. Nh ng c ng ch là m i m c đ thí nghi m.Cịn c th h n v v n đ này thì các nhà khoa h c đang nghiên c u sâu h n
Chi phí xây d ng h th ng tàu siêu t c r t cao và đói h i m t trình đ khoa h c k thu t tiên ti n, đó là lí do mà các n c có n n kinh t kém phát tri n , l c h u không th xây d ng đ c. Và d n đ n, tàu siêu t c v n ch a th c s tr thành ph ng ti n thong d ng trên m t b ng giao thông chung c a th gi i .
VI/ H ng phát tri n c a t ng lai: [13]
Công ty đ ng s t Nh t B n, JR Central, đã tuyên b d án xây d ng h th ng tàu Maglev (ch y b ng đ m t tr ng) nhanh nh t th gi i. V n t c con tàu này có th đ t đ n t c đ 500km/h trên h t ng đ ng ray dài 290km b t đ u t Tokyo đ n mi n Trung n c Nh t t i Nagoya. S hoàn thành vào n m 2025
Công ty đ ng s t qu c gia Pháp đang nghiên c u s n xu t lo i tàu siêu t c U 350 đ có th đ a vào s d ng trong n m 2020. Tàu có th đ t v n t c 350 km/h v i s l ng toa tàu dài 300 m t c là g p đơi hi n nay. Khách đi tàu s có c m giác nh nhà b i các thi t b làm gi m ti ng n và các d ch v ti n nghi nh Internet không dây, b n t m…
Trung Qu c d ki n ch t o tàu siêu t c nhanh nh t th gi i cho tuy n đ ng n i th đơ B c Kinh và trung tâm tài chính Th ng H i. B ng S t n c này nói tàu có th đ t v n t c 380km/gi . Tuy n đ ng s t có chi u dài 1300km theo d ki n s đ c hoàn t t vào n m 2012.
E- Ô NHI M I N T :
Nh trên đã tìm hi u, rõ ràng đi n t tr ng có l i ích r t l n đ đáp ng nhu c u s n xu t và sinh ho t c a con ng i. Nh có đi n t tr ng mà chúng ta có th mang thông tin đi xa h n đ t đó k t n i đ c m i ng i dù là đâu trên Trái t
Bài t p nghiên c u khoa h c GVHD: TS. Lê V n Hoàng
45
này, nh s khéo léo v n d ng nh ng tính ch t c a đi n t tr ng mà ng i ta đã cho ra nh ng tàu đi n siêu t c đ rút ng n th i gian đi l i đ n th p nh t, ho c s d ng đi n t tr ng trong v t lý tr li u đ ng n ng a, kh c ph c nhi u ch ng b nh nan y. Nói tóm l i, ngày nay h u nh khơng có l nh v c nào là khơng có m t c a
đi n t tr ng. Tuy nhiên, v i s có m t ngày càng dày đ c c a các vùng đi n t
tr ng ch c ch n s có nh h ng đ n s c kh e con ng i và môi sinh mà chúng ta th ng g i nơm na là sóng đi n t .
1) nh ngh a:
Ô nhi m đi n t là m t d ng ô nhi m môi tr ng v t lý, do sóng đi n t v t quá gi i h n nh t đnh (10 V/m) gây ra, gây ra nh ng nh h ng vơ hình đ n s c kh e con ng i và môi tr ng s ng.
2) Tác h i c a ô nhi m đi n t :
N u sinh ho t trong m t th i gian dài môi tr ng b c x đi n t m nh s d n t i th n kinh suy nh c, th n kinh th c v t r i lo n, huy t áp khơng bình th ng, cơng n ng tim suy gi m, th m chí cịn có th b ung th , d d ng ho c thay đ i tính di truy n v.v… Ngu n g c đi n t tr ng m nh r t nhi u, phát thanh, truy n hình, thi t b thơng v n viba, lị cao t n dùng trong cơng nghi p, máy hàn cao t n và các lo i máy móc thi t b có mang theo d ng c đi n v.v… đ u có kh n ng tr thành ngu n ô nhi m đi n t . Rung đ ng c ng làm cho môi tr ng b t n h i, rung đ ng c a máy móc và thi t b đ ng l c l n có th thơng qua m t đ t truy n đi b n xung quanh, lo i rung đ ng này không ch làm cho chi ti t máy t n h i, đ ng h m t nh y, cơng trình ki n trúc h h ng mà còn làm cho các c quan n i t ng trong ng i c ng b t n th ng. ó chính là ngun nhân vì sao khi ng i xa ch y b xóc, ho c làm vi c bên c nh máy móc đang rung đ ng m nh d b m t m i. Do n ng l ng đ c tiêu dùng nhi u, ngu n nhi t trong mơi tr ng c ng theo đó t ng lên, nhà máy nhi t đi n, các lo i máy nhi t đ u yêu c u m t l ng l n n c làm mát, n c làm mát sau khi tr nên nóng đ c th i ra sơng ngịi, nhi t đ n c trong t nhiên đang không ng ng nâng cao. Theo th ng kê m t nhà máy đi n 1 tri u
Bài t p nghiên c u khoa h c GVHD: TS. Lê V n Hoàng
46
đ n c bi n trong 1 vòng 1 km2 t ng 20C. Nhi t đ n c nâng cao làm cho đ ng v t, th c v t s ng trong n c sinh sôi n y n nhanh h n, l ng ôxy yêu c u t ng lên, làm cho n c thi u ôxy d n t i tôm, cá ch t hàng lo t, nó cịn làm cho đ c tính c a các v t có ch t đ c trong n c t ng thêm, nguy hi m đ n s sinh n c a các sinh v t trong n c.
TÁC H I C A C M NG T TR NG:
i v i m t đ ng dây 400 kV có dịng đi n 2140 A ch y qua, s phân ph i c ng đ c a tr ng này hai đ u c a tr c đ ng dây trong kho ng cách 45 m s nh sau: 35 - 30 - 20 - 15 - 10 - 5 microteslas và trên đ ng dây 225 kV (895 A/phase) là: 20 - 15 - 10 - 5 - 1 microteslas (Các tr giá này đ c đo cách m t đ t 1,5m).
t m t dây d n đi n bên c nh, tr ng này s n sinh m t dòng đi n xoay chi u cùng đ c tính và cùng t n s v i dịng đi n c m ng vì v y các đ ng cao th và vô tuy n vi n thông không đ c đ t chung. Hi n t ng này s gây nhi u cho thi t b liên l c và gây bi n ch t cho các b ng t tính.
Các máy dùng trong n瓜i tr c ng nh các máy đi n đ u phát sinh tr ng t tính th ng r t cao kho ng cách vài cm, gi m b t nhanh chóng và bi n m t trong vịng 1m.
NH H NG VÀNH NGOÀI:
Quanh các dây đi n cao th , khơng khí b ion hoá khi n các phân t c a nó bi n thành ion. T đó khơng khí tr nên có tính d n đi n và t o quanh dây đi n m t màn b c khí d n đi n mà đ ng kính tùy thu c vào nhi u y u t và b h n ch b i dòng
đi n xoay chi u.
D c đ ng dây phát sinh nh ng tia phóng đi n vào khơng khí kèm ti ng n và ánh sáng tím th y đ c trong đêm t i. ó là hi n t ng phóng đi n hào quang, s phóng đi n quanh dây đi n t o nh h ng vành ngoài (effet corona). C ng đ c a s phóng đi n này tùy thu c vào đi n th , đ ng kính dây đi n và b m t c a ch t d n. M a, s ng mù và tuy t làm gia t ng đáng k vi c hình thành các đi m phóng