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在火車(chē)上暢享網(wǎng)上沖浪

目前，西門(mén)子已研發(fā)出了一種具有頻率選擇性的創(chuàng )新車(chē)窗涂層，可改善旅客列車(chē)內移動(dòng)數據信號的接收質(zhì)量。新的車(chē)窗涂層可將信號增強50倍，這項創(chuàng )新在旅客中倍受歡迎。鐵路運營(yíng)商也可因維護成本降低而受益。

在火車(chē)上上網(wǎng)常常需要極大的耐心。即使是在高鐵列車(chē)上，上網(wǎng)和網(wǎng)頁(yè)顯示的成功率也僅在41%到65%之間徘徊，差異取決于不同的網(wǎng)絡(luò )供應商。成功率如此之低的原因之一在于車(chē)窗玻璃。它在將熱浪和陽(yáng)光遮擋在外的同時(shí)，也妨礙了無(wú)線(xiàn)射頻信號的接收。這是因為玻璃不僅反射熱量和太陽(yáng)輻射，同時(shí)也能反射所有其他的電磁波。因此，車(chē)廂就像一個(gè)法拉第籠（由金屬和良導體構成的籠子）。在高鐵列車(chē)中，車(chē)窗屏蔽水平高達99.9%?，F在，位于奧地利維也納的西門(mén)子研究院的研究人員已借助頻率選擇性車(chē)窗玻璃涂層技術(shù)，成功地解決了這個(gè)問(wèn)題。

超級信號

西門(mén)子中央研究院的Lukas Mayer解釋了這個(gè)全新解決方案的工作原理：“先在車(chē)窗玻璃上涂一層由金屬或金屬氧化物構成的具有導電性的透明涂層。再利用激光將玻璃上的金屬涂層按照一個(gè)特殊結構中的線(xiàn)條來(lái)蒸發(fā)掉。這樣一來(lái)，特定頻率范圍內的無(wú)線(xiàn)射頻信號就可以暢通無(wú)阻地穿過(guò)，而其他頻率的無(wú)線(xiàn)信號則會(huì )減弱。在這種列車(chē)上，移動(dòng)終端的接收能力將大幅提升，而隔熱和遮陽(yáng)效果幾乎不受影響。”

市場(chǎng)上現有的解決方案依然存在缺點(diǎn)，它們只能在很小的頻率范圍內起作用，而其他頻率范圍內的信號接收情況會(huì )更糟。Mayer指出：“在配備高頻車(chē)窗的車(chē)廂內，我們的解決方案可減少信號屏蔽，并將移動(dòng)無(wú)線(xiàn)信號帶寬提高至現有解決方案的50倍——對旅客而言，效果明顯改善。我們在改造過(guò)的奧地利Railjet列車(chē)上進(jìn)行了測試，結果表明良好的4G信號持續時(shí)間延長(cháng)了33%。”

大幅節省

Lukas Mayer在專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗室內對高頻火車(chē)車(chē)窗的不同結構進(jìn)行模擬和測定。

西門(mén)子交通集團的Mehrdad Madjdi強調：“我們想為客戶(hù)找到低成本解決方案。”他補充道：“新涂層車(chē)窗在數十年中都不需要進(jìn)行維護。盡管其采購成本更為高昂，但從長(cháng)遠來(lái)看，較之車(chē)內轉發(fā)器，它們可以實(shí)現大幅節省。”在700 MHz到3.5 GHz的信號范圍內，車(chē)窗的傳輸衰減很低，這種特質(zhì)使得車(chē)窗不僅能適用于當前頻段，而且可滿(mǎn)足未來(lái)隨時(shí)更新的移動(dòng)標準。這意味著(zhù)列車(chē)可以及時(shí)向旅客提供新移動(dòng)服務(wù)，而無(wú)需再進(jìn)行設備更新投資。涂層玻璃在列車(chē)上安裝的成本很低，它無(wú)需額外的技術(shù)組件或經(jīng)專(zhuān)門(mén)培訓的人員，現有列車(chē)車(chē)窗也可隨時(shí)進(jìn)行更新改造。”

即將投入使用

相關(guān)測試方*認為這項創(chuàng )新很“酷”，并且，他們發(fā)現不論是白天還是夜晚，車(chē)窗的能見(jiàn)度都不受影響。這種車(chē)窗涂層有時(shí)甚至可以提高能效，為旅客提供更加宜人的環(huán)境。這項創(chuàng )新帶來(lái)了更多的便捷和更高的旅行質(zhì)量，也因此受到了*好評。2018年底，這種新型列車(chē)車(chē)窗將在德國萊茵-魯爾特快列車(chē)（RRX）公司運營(yíng)的火車(chē)上投入使用。

美國最大水庫中的環(huán)保變壓器

西門(mén)子將向亞利桑那州鮑威爾湖上的格倫峽谷大壩交付14臺變壓器。這些變壓器的一大突出特點(diǎn)是它們含有可生物降解的絕緣液。

不久，新的變壓器將會(huì )全面取代50年前格倫峽谷大壩興建時(shí)安裝的舊變壓器。電站運營(yíng)商美國墾務(wù)局正利用本次設備更新的機會(huì )，改用以酯類(lèi)作為絕緣液和冷卻液的變壓器。雖然變壓器通常使用礦物油或硅油，但它們不僅易燃，而且污染環(huán)境。酯類(lèi)則可以生物降解且燃點(diǎn)很高。因此，填有酯類(lèi)液體的變壓器降低了環(huán)境污染的風(fēng)險，不容易危及電站所在的科羅拉多河沿岸國家?jiàn)蕵?lè )區。

特制變壓器
鮑威爾湖的水域面積是全美水庫*。自1964年以來(lái)，一個(gè)位于落差高達200米的大壩中的電站每年能產(chǎn)生約50億千瓦時(shí)的電力。八臺由輪機驅動(dòng)的發(fā)電機共產(chǎn)生1.3吉瓦的電力，而后再由升壓變壓器將電壓提升至傳輸電網(wǎng)所需的*電壓。輪機和發(fā)電機組均已于近幾年的現代化項目中升級?，F在，變壓器也到了進(jìn)行升級改造的時(shí)候。這14臺裝配酯類(lèi)絕緣液的新變壓器功率達到125兆伏安（MVA），輸出電壓達到345或230千伏（kV）。

14臺裝配酯類(lèi)絕緣液的新變壓器將取代亞利桑那州格倫峽谷大壩上的舊變壓器?？山到獾孽ヮ?lèi)絕緣液與常規變壓器油相比危害環(huán)境的風(fēng)險要小得多。圖為德國B(niǎo)ruchsal-Kändelweg地區的一座變電站。

西門(mén)子自2004年開(kāi)始生產(chǎn)含有新型絕緣液的變壓器，目前已在這個(gè)領(lǐng)域居位置。它至今仍是一個(gè)能夠提供配有新型絕緣液且最大電壓達到420千伏的變壓器的供應商。因為酯類(lèi)的性質(zhì)與常規變壓器油有著(zhù)顯著(zhù)的不同，變壓器必須經(jīng)過(guò)特殊設計以裝配新型絕緣液。例如，酯類(lèi)比常規變壓器油更加粘稠，這就意味著(zhù)它們散熱更慢。這一點(diǎn)會(huì )影響散熱系統的設計。另外，酯類(lèi)在耐電強度方面也與常規變壓器油不同。因為這種種不同，變壓器的繞線(xiàn)和相關(guān)絕緣裝置的設計必須與這些性質(zhì)*。

西門(mén)子設立了專(zhuān)門(mén)的研究部門(mén)負責研究并測試酯類(lèi)和其他絕緣液的熱學(xué)和電學(xué)性質(zhì)。此外，該部門(mén)也曾研究如何將酯類(lèi)用于高壓直流輸電的變壓器。雖然基于酯類(lèi)的技術(shù)尚未應用于這一領(lǐng)域，西門(mén)子現已能為500千伏的高壓直流變壓器灌注酯類(lèi)絕緣液。