高速铁路电气化系统概论
《高速铁路概论》课件——3-1高速铁路牵引供电系统概述

二、牵引供电系统组成
牵引供电系统的任务是保证质量良好地并不间断地向列车供电,主要 包括牵引变电所和牵引网两部分。
牵引变电所是电气化铁路供电系统的心脏,主要功能是变压和变相。
电气化铁路的电流制经历了由低压直流、三相交流、单相低 频交流到单相工频交流的演变过程。
今后的发展方向主要是采用25kV的单相工频交流制。
高速铁路牵引供电系统概述
高速铁路牵引供电系统概述
教学目标
了解电气化铁路电流制的发展 掌握高速铁路牵引供电系统的供电过程 树立遵守《铁路安全管理条例》的意识
复兴号动车组运行需要几节5号电池?
一、牵引供电过程
《铁路安全管理条例》规定,禁止在铁路电力线路导线两侧各 500米的范围内升放风筝、气球等低空飘浮物体。
高速铁路牵引供电系Байду номын сангаас概述
课堂小结
电气化铁路电流制的发展 高速铁路牵引供电系统的供电过程 遵守《铁路安全管理条例》的意识
高速电气化铁路概述

• 1 高速铁路的概念 • 2 国外高速铁路发展现状 • 3 我国高速铁路建设规划 • 4 我国高速铁路技术体系 • 5 高速铁路牵引供电系统关键技术 • 6 第六次大提速的基本框架
1 高速铁路的概念
1.1 高速铁路的定义 1.2 高速铁路的优点
1.1高速铁路的定义
世界公认:最高运行速度达到200公 里/ 小时及以上的铁路为高速铁路。
1067.2km的行程。均旅行速度达到了
306.36km/h,从而创造了全世界轨道列车
1000km以上连续行驶和1000km运行最快的
两个记录。
此次试验,该列车在技术上完美无缺,
未出现变压器、牵引电机、甚至减速齿轮传动 过热现象,受电弓及转向架也未出现任何问题。
2.3日本高速铁路网
2.4法国高速铁路网
• 外部运输成本低:比飞机、汽车等运输便宜。 • 运行准时:如:日本列车晚点率为0.3%,且晚点1分
钟即统计晚点;西班牙承诺晚点5分钟即退回全部票 款。
高速铁路的优点
• 安全可靠:高速铁路自投入运营以来, 除1998年6月3日德国因车轮发生一起事 故外,从未发生旅客伤亡事故。
• 不受气候的影响:先进的列控系统作保 证
2.1世界高速铁路的营业里程(2005年 止)
2.2 世界高速铁路最高试验速度纪录
406.9 380 331
515.3
世界高速铁路最高试验速度纪录
•
另外: 2001年5月26日,法国TGV
531高速列车,从法国北部城市加来--法国南
部城市马赛的圣·夏尔车站, 全程用时3小时
29分47秒,完成了从北到南纵贯法国本土
• 社会经济效益好:方便、快捷、便宜、 环保、安全。
高速铁路概论-第三讲-高铁牵引供电和车辆

1.3 牵引网向电力机车的供电
(1)带负馈线的直接供电方式
F T
Us
I
R
电流从牵引变电所馈线通过接触网流向动车组,从动车组下到 钢轨上,回流分为三部分:一部门直接沿钢轨流回变电所,约 占40%;一部门从钢轨通过吸上线流向负馈线,通过负馈线返 回变电所,约占30%;剩余电流从钢轨漏泄至大地,沿大地流 向牵引变电所,在变电所附近,返回钢轨或变电所地网。
接触网
牵引网
钢轨
额定电压25kV,正常工作范围20~29kV。
7
一. 牵引供电系统
牵引变电所(Traction Substation, SS)
从公用电力系统(Public Electric Power Systems)接受电能,通过 变压器将电能从三相110kV或220kV变换成单相27.5kV(对AT系统为 55kV或2×27.5kV),并向铁路上、下行两个方向的牵引网供电。 变电所两侧的牵引网区段被称作供电臂。 变电所的主要设备:
11
1.1 电力系统向电气化铁道的供电
国外高速铁路普遍采用高电压、大容量的电源供电,绝 大多数都采用220kV或以上电压等级,个别采用132kV或 154kV时,则要求其由较大的系统短路容量。 我国基本上形成了以500k V线路为骨架、省间220kV为 主干通道的四通八达的输变电网络。这为客运专线采用 220kV电源电压创造了条件。 220kV电网的短路容量较之同一系统的110kV电网显著 增大,一般为3-4倍以上,牵引变电所采用220kV进线将 使电压总谐波畸变率、三相电压 不平衡度和电压波动百 分数等电能质量指标明显降低,助于减轻牵引负荷对电 力系统的不良影响。
12
1.2 牵引变电所向牵引网的供电
(完整版)电气化铁道概论

高速铁路是指由新一代列车提供的时速在200~350km甚 至更高的铁路快速运营服务。
1983年开通第一条现
1964年开始,新 代化高速铁路,高速
干线总长度达
列车TGV运行速度为
1835公里,高速 300~350km/h,
列车客运量为世 最高试验速度为
界之最。
515.3km/h
日本
法国
1985年开始研究 ICE高速列车, 1991年投入运营, 有高速铁路700 多公里,高速列 车最高运行速度 达330km/h
目录
Ⅰ、电气化铁路概述 Ⅱ、电气化铁路牵引供电系统原理 Ⅲ、牵引供电系统的负荷特性 Ⅳ、电气化铁路对电力系统的影响及对策 Ⅴ、对电力系统供电方案的建议 Ⅵ、接触网关键技术
Ⅰ、电气化铁路概述
一、电气化铁路发展历史
1825年英国人修建了世界上第一条铁路,开创了人类轨 道交通新纪元。我国于1881年修建第一条铁路——唐山至胥 各庄煤矿铁路,1909年由詹天佑工程师主持的我国第一条自 主设计修建的铁路——京张铁路通车,拉开了我国铁路发展 的序幕。
世界第一条高速电气化铁路——日本东海道新干线 (东京-新大阪)于1964年10月建成通车,最高时速 210km/h,开创了高速铁路的先河。随着1983年9月,法国 东南高速线(巴黎-里昂)建成通车,掀起了世界高速铁 路建设的高潮。随后德国、西班牙等国家也开始大力发展 高速铁路,到目前为止全世界已建成高速铁路约6050km。
“十一五”铁路规划
将建成新线19,800公里,其中客运专线9,800公里,既有 线复线8,000公里,既有线电气化15,000公里。
2010年,全国铁路营业里程将达到95,000公里,其中复线 里程42,750公里,电气化里程42,750公里。
电气化铁道概论课件

低压输电是指将电能通过低压线路传输到用电区域,其优点在于设备简单、成本 低,但输电效率较低。
电力电子技术与电机技术
电力电子技术
电力电子技术是指利用半导体电力电子器件进行电能转换和 控制的学科领域,其应用包括电机控制、电网管理和可再生 能源发电等。
电机技术
电机技术是指利用磁场和电流相互作用原理实现电能和机械 能转换的学科领域,其应用包括电动机和发电机的设计和优化。
电气化铁道的发展历程
总结词
电气化铁道的发展历程
详细描述
电气化铁道的发展经历了初期探索、试验阶段、成熟应用三个阶段。初期探索阶段主要 是在20世纪初,人们开始尝试利用电力作为牵引动力;试验阶段是在20世纪中叶,各 国开始进行大规模的电气化铁道试验和建设;成熟应用阶段是在20世纪后半叶至今,
电气化铁道成为铁路运输的主流形式,并在全球范围内得到广泛应用。
电力机车
电力机车概述
电力机车的性能参数
电力机车是一种利用电能驱动的铁路 机车,通过受电弓从接触网获取电能。
包括牵引力、速度、能耗等,这些参 数决定了电力机车的性能表现。
电力机车的种类
根据用途和特点,电力机车可分为直 流电力机车和交流电力机车。
信号与控制系 统
信号与控制系统概述
信号与控制系统是电气化铁道的指挥中枢,负责列车运行的控制 和调度。
电气化铁道的现状与未来
要点一
总结词
电气化铁道的现状、未来发展趋势
要点二
详细描述
目前,电气化铁道已成为全球铁路运输的主流形式,广泛 应用于城市轨道交通、高速铁路等领域。未来,随着科技 的不断进步和环保意识的提高,电气化铁道将进一步提高 运行速度、降低能耗和排放,更好地服务于社会和经济发 展。同时,随着智能化、自动化技术的应用,电气化铁道 将实现更高水平的安全、高效和智能化运营。
高速铁路电气化系统研究

电气化系统的可靠性评估和保障措施
可靠性评估方法:采用概率论、数 理统计等数学方法,对电气化系统 的可靠性进行定量评估。
应急预案:制定应急预案,对突发 故障进行快速响应和处理,减少故 障对运营的影响。
添加标题
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添加标题
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保障措施:建立完善的维护保养体 系,定期对电气化系统进行检修和 保养,确保系统正常运行。
高速铁路电气化系统研 究
汇报人:xxx
目录
高速铁路电气化系统的概 述
01
高速铁路电气化系统的关 键技术
02
高速铁路电气化系统的运 行和维护
03
高速铁路电气化系统的安 全与可靠性
04
高速铁路电路电气化 系统的概述
高速铁路的定义和特点
定义:高速铁路是指通过改造既 有线路(直线化、轨距标准化) 或新建专用线路,使运营列车达 到或超过200公里/小时的铁路系 统。
特点:高速铁路电气化系统具有 高速度、高安全、高舒适、高节 能、高环保等特点,是现代交通 运输的重要组成部分。
电气化系统的组成和作用
电气化系统由牵引 供电系统和电力供 电系统组成
牵引供电系统负责 为动车组提供动力, 电力供电系统负责 提供列车及车站的 照明、空调等用电
高速铁路电气化系 统的运行提高了列 车的运行效率和安 全性,减少了能源 消耗和环境污染
接触网技术
定义:接触网 是高速铁路电 气化系统中的 重要组成部分, 为电力机车提
供动力。
特点:具有稳 定、安全、可 靠、耐用等优 点,能够满足 高速列车运行
的要求。
类型:包括架 空接触网和接 触轨两种类型, 根据具体情况
选择使用。
维护:接触网 需要定期进行 检测和维护, 确保其正常运
高铁铁路概论第一章绪论

A.英,法,德
B.法,德,比
C.德,比,瑞
D.英,法,比
2.法国在1983年建成了他的第一条高速铁路( ),列车时速达到270km。
A.新干线
B.TGV东南线
C.欧洲之星
D.APT
3.世界上第一条高速铁路是( )
A.TGV东南线
B.TGV大西洋线
C.东海道干线
D.山阳新干线
16.客运专线工程系统构成工务工程系统、
3.舒适性好
高速列车设施先进、运行平稳、活动空间大,甚至可以举行会议、娱乐、 观光,舒适性极好。
4.土地占用面积小
双线铁路用地宽度13.7m,而6车道高速公路用地宽度37.5m。当完成一条 高速铁路相同的运输量,高速公路则需要8车道。
5.能耗低
第二节 高速铁路的技术经济特征
6.环境污染小
高速电气化铁路基本消除了粉尘、油烟和其他废气污染,噪声污染也是最 低的。
11.经济效益好 历年真题
1.高速铁路的技术经济特征?(简答题)
第三节 我国高速铁路发展规划
一、我国《中长期铁路网规划》
1.2004年1月,国务院通过了《中长期铁路网规划》(不包括港、澳、 台),确定了扩大规模、完善结构、提高质量,快速扩充运输能力, 迅速提高装备水平的铁路网发展目标。 2.2020年,我国将在主要繁忙干线实现客货分线,复线率和电化率均 超过50%,运输能力满足国民经济和社会发展需要。
D.APT
3.世界上第一条高速铁路是( )
A.TGV东南线
B.TGV大西洋线
C.东海道干线
D.山阳新干线
第二节 高速铁路的技术经济特征
1.速度快
速度是高速铁路技术水平的最主要标志,各国都在不断提高列车的运行速 度,列车速度决定了旅行时间,速度快,大大缩短了全程旅行时间。
高速电气化铁道概述

客运专线概述
一、电气化铁道概述
5.高速动车组
关键技术
*
车厢密封及集便处理
客运专线概述
二、高速动车组
关键技术
*
密接式车钩缓冲器
客运专线概述
二、高速动车组
*
高性能受电弓
关键技术
客运专线概述
一、电气化铁道概述
5.高速动车组
典型国家
西班牙 AVE 法国 TGV 日本 新干线 德国 ICE 意大利 TAV 韩国 HSK 中国台北
国产公务电动车组
“新曙光号”、“神州号”180km/h双层内燃动车组
主要技术特点: 最高速度:180km/h 持续功率:2*2740kW 编组形式:2M+9T 流线型头型,细长比2.45 双层客车,轻量化 柴油机电子喷射系统 200km/h大功率盘形制动, 电子防滑器 200km/h新型转向架 密接式车钩
环渤海地区
长江三角洲地区
珠江三角洲地区
客运专线概述
六、城际轨道交通规划
“十一五”是铁路跨越式发展的关键时期,经测算, “十一五”期间,续转和新安排建设项目达200多个,其 中建设≮7000km的客运专线,预估总投资≮12500亿 元,规模之大、标准之高、投资之多都是史无前例 的。
客运专线概述
六、城际轨道交通规划
“四纵”客运专线 北京-上海:全长1318公里,纵贯京津沪三市和冀鲁皖苏四 省,连接环渤海和长江三角洲两大经济区 。
北京-武汉-广州-深圳:全长约2260公里,连接华北和华 南地区。武汉至广州段全长995公里,2005年6月开工 。
客运专线概述
五、中国高速铁路网规划
“四纵”客运专线 北京-沈阳-哈尔滨(大连):全长约1700公里,连接东北 和关内地区。秦皇岛至沈阳段400公里已于2003年建成 。
电气化铁路概论

电气化铁路概论电气化铁道是由电力机车和牵引供电装置组成的,牵引供电装置一般分成牵引变电所和接触网两部分,所以人们又称电力机车、牵引变电所和接触网为电气化铁道的“三大元件”。
铁道部1993年发布的《铁路技术政策》牵引动力与供电一节中做了如下阐述:积极进行牵引动力改革。
大力发展电力牵引,合理发展内燃牵引,提高电力牵引承担换算周转量的比重。
管好用好蒸汽机车。
合理安排牵引动力的布局。
在主要繁忙干线,高速铁路煤运专线及长大坡道,长隧道地区等线路上,应采用电力牵引,其它线路逐步采用燃牵引。
大力提高电气化铁道的运行可靠性,提高接触网的结构稳定性和抗实能力,采用高强度,耐腐蚀,少维修,无维修的导线及接触网零部件。
加强接触网的等电压保护,优化机构与接触网的绝缘匹配,改善引网关系。
逐步实现牵引供电系统控制自动化、远动化及运行管理智能化。
发展牵引供电系统的实时检测技术,实现故障检测现代化,并逐步建立检测及维修的专家系统。
接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。
其由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。
接触悬挂包括接触线、吊弦、承力索以及连接零件。
接触悬挂通过支持装置架设在支柱上,其功用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车。
支持装置用以支持接触悬挂,并将其负荷传给支柱或其它建筑物。
根据接触网所在区间、站场和大型建筑物而有所不同。
支持装置包括腕臂、水平拉杆、悬式绝缘子串,棒式绝缘子及其它建筑物的特殊支持设备。
定位装置包括定位管和定位器,其功用是固定接触线的位置,使接触线在受电弓滑板运行轨迹范围内,保证接触线与受电弓不脱离,并将接触线的水平负荷传给支柱。
支柱与基础用以承受接触悬挂、支持和定位装置的全部负荷,并将接触悬挂固定在规定的位置和高度上。
我国接触网中采用预应力钢筋混凝土支柱和钢柱,基础是对钢支柱而言的,即钢支柱固定在下面的钢筋混凝土制成的基础上,由基础承受支柱传给的全部负荷,并保证支柱的稳定性。
高速动车组电气系统功能与介绍

高速动车组电气系统功能与介绍摘要:随着我国高速动车组建设的逐步推进,动车组装备的日益普及,电气系统的故障时有发生。
电气系统作为高速动车组的核心组成部分,其故障常引起高速动车组非正常停驶,引起动车组晚点,严重影响了轨道交通的正常运行,给高速动车组运行带来巨大的经济损失和安全隐患。
高速动车组是核心装备,也是运载乘客的主体。
为保证旅客出行的安全性、快速性和舒适度,文章对高速动车组电气系统功能与介绍进行了分析。
关键词:高速动车组;电气系统;功能与介绍1相关概要动车组作为一种重要的运输工具,对国民经济和社会的发展起到了至关重要的作用。
在2020年,中国动车总里程达到120,000km,高速动车组达到16,000km,高速动车组将成为中国今后铁路发展的主要方向。
在高速铁路系统中,高速动车组是核心装备,为了在客运中实现高安全性、高速度和高舒适性,高速动车组单元配备了各种电气设备。
在高速动车组中,电气系统是关键部件,数量庞大,技术含量高。
它们的可靠性受到人们的高度重视。
在动车组装备性能不断提升、结构日趋复杂的情况下,对高速动车组电气系统进行分析是非常必要的。
第一,保证动车组的运行安全。
近几年,随着高速动车组的开通,新的动车组装备也在陆续投入运行。
对动车组电气系统各组成部分的可靠性进行分析与评价,可以帮助我们发现并消除设备存在的安全隐患,并对其进行合理的维修,从而降低其失效概率。
其次是要改善高速动车组的利用率,扩大高速动车组的运力。
通过对高速动车组电气装备的可靠性进行全面分析,提出了合理的维修周期,减少维修次数,延长了高速动车组在线期。
因为高速动车组具有高速行驶的特点,乘客的旅行时间相对比较短,所以它能够将高速动车组运量大、发车密度高的优势发挥出来,与此同时,还能缓解铁路客运的压力,推动国民经济的发展。
2高速动车组电气系统功能与介绍2.1高速动车组电气系统的功能管理在电气系统中,通过硬件线路、网络监控等方式,完成了对电气系统的管理。
电气化铁路高速运行的信号控制系统研究

电气化铁路高速运行的信号控制系统研究随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,铁路交通在人们出行中的重要性逐渐凸显。
为了提高铁路运输的效率和安全性,电气化铁路信号控制系统的研究变得越来越重要。
电气化铁路高速运行的信号控制系统是指通过电子设备来实现列车的高速行驶和安全运行。
传统的铁路信号控制系统采用机械化的方式进行信号控制,效率低下,容易出现故障和事故。
而电气化铁路信号控制系统通过数字化和自动化技术的应用,可以实现列车的高速行驶和安全运行,大大提高了铁路交通的效率和安全性。
首先是信号传输问题。
电气化铁路信号控制系统需要将信号传输到列车驾驶员和相关工作人员的设备上,以便及时准确地传达列车的运行状态和相关指令。
为了解决这个问题,可以采用无线通信技术或者有线通信技术,如光纤通信等。
这样可以将信号传输快速稳定地传递到指定位置,提高信号的可靠性和实时性。
其次是列车运行控制问题。
电气化铁路高速运行需要对列车的运行进行精确控制,确保列车能够准时、安全地到达目的地。
为了解决这个问题,可以采用自动驾驶技术和列车运行控制算法。
自动驾驶技术可以实现列车的无人驾驶,减少人为操作的错误和事故的发生。
列车运行控制算法可以根据列车的实时位置和行驶速度,自动调整信号和相关设备的设置,保证列车的安全行驶和高效运行。
再次是故障检测和处理问题。
电气化铁路信号控制系统需要具备故障检测和处理的能力,及时解决设备故障和故障导致的运行问题。
为了解决这个问题,可以采用故障检测和处理算法和故障预警系统。
故障检测和处理算法可以通过对设备的实时监测和数据分析,及时发现故障并进行处理。
故障预警系统可以事先发出警报,提醒相关工作人员进行维修和处理,避免故障引发事故和运行延误。
最后是安全性问题。
电气化铁路高速运行需要确保列车的安全行驶,防止发生事故。
为了解决这个问题,可以采用防撞系统和安全监测系统。
防撞系统可以实时监测列车之间的距离和速度,当距离过近或速度过快时,发出警报或自动减速,避免发生撞车事故。
《高速电气化铁路》PPT课件

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4、采用综合自动化控制系统,纳入调度系统,实现 远程监控;采用安全监视系统,纳入综合视频监控 系统,实现无人值班(有人值守)---SCADA系统
SCADA系统:数据采集与监视控制系统,主要监控 牵引供电系统沿线各变电所、分区所、开闭所的设备 运行状态,完成遥控、遥测、遥信、遥视、保护和调 度管理,辅助完成事故分析及处理功能。
U c`b`
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Ubc
U b`c`
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3、高压侧开关采用SF6断路器或GIS,25kV侧采用 户内GIS、AIS或户外分散布置断路器
AIS:空气绝缘敞开式开关设备。以瓷套作为 设备外壳及外绝缘,优化了投资成本。但占地 面积大旦因设备外露部件多,易受气候环境条 件的影响,不利于系统的安全及可靠运行。
目前已建成的有秦沈客运专线、京 津城际客运专线、石太客专、郑西高速 铁路、武广高速铁路、甬台温客运专线、 温福州客运专线、福厦客运专线以及08 年通车的胶济客运专线东段
京石、武广、郑西、合武、合宁、 甬台温、温福、福厦、广深港、广珠、 京秦、宁杭、杭甬、长吉、九昌、哈大、 胶济、海南东环、大西。
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2、中国品牌——“和谐号”动车组
高速列车牵引和供电特性曲线
A(kN)
高速列车牵引和供电特性曲线
1000 900
350km/h
800
300km/h 电 流
700
600
500
400
300
350km/h
牵引力
200
300km/h
100
50
100
150
200
250
300
350
km/h
浅谈高速电气化铁路

CRH1,庞巴迪-四方-鲍尔(BSP)生产,原型 是庞巴迪为瑞典AB提供的Regina。编组型式: 8辆编组,可两编组连挂运行动力配置:2 (2M+1T)+(1M+1T)车种:一等车、二等 车、酒吧坐车合造车定员(人):670 客室布置:一等车2+2、二等车2+3 最高运营速度(km/h):200 最高试验速度(km/h):250 适应轨距(mm):1435 适应站台高度(mm):500~1200 传动方式:交直交牵引功率(kW):5500 编组重量及长度:213.5m,420.4t 车体型式:不锈钢气密性:没有头车车辆长 度(mm):26950 中间车辆长度(mm):26600 车辆宽度(mm):3328 车辆高度(mm):4040 空调系统:分体式空调系统转向架类型:无 摇枕空气弹簧转向架转向架一系悬挂:单组 钢弹簧单侧拉板定位+液压减振器转向架二系 悬挂:空气弹簧+橡胶堆转向架轴重(t): ≤16 转向架轮径(mm):915/835 转向架固定轴距(mm):2700 受流电压:AC25kV,50Hz 牵引变流器:IGBT水冷VVVF 牵引电动机:265kW 启动加速度(m/s2):0.6 制动方式:直通式电空制动紧急制动距离(m) (制动初速度200km/h):≤2000 辅助供电志士:三相AC380V 50Hz DC100V
CRH2,南车四方(联合日本财团)生产,原型日本新 干线E2-1000。编组形式为,4M+4T,8节编组,基本 上是Mc+T+Mc+Tp+M+Tp+M+Tc。编组型式:8辆编组, 可两编组连挂运行动力配置:4M+4T 车种:一等车、二等车、酒吧坐车合造车定员(人): 610 客室布置:一等车2+2、二等车2+3 最高运营速度(km/h):200(具备提速到300km/h 的条件)最高试验速度(km/h):250 适应轨距(mm):1435 适应站台高度(mm):1200 传动方式:交直交牵引功率(kW):4800 编组重量及长度:204.9m,345t 车体型式:大型中空型材铝合金车体气密性:车内压 力从4kPa降到1kPa时间大于50s 头车车辆长度(mm):25700 中间车辆长度(mm):25000 车辆宽度(mm):3380 车辆高度(mm):3700 空调系统:准集中式空调系统转向架类型: DT206/TR7004B无摇枕转向架转向架一系悬挂:单组 钢弹簧单侧拉板定位+液压减振器转向架二系悬挂:空 气弹簧+橡胶堆转向架轴重(t):≤14 转向架轮径(mm):860/790 转向架固定轴距(mm):2500 受流电压:AC25kV,50Hz 牵引变流器:IGBT水冷VVVF 牵引电动机:300kW 启动加速度(m/s2):0.406 制动方式:直通式电空制动紧急制动距离(m)(制 动初速度200km/h):≤1800 辅助供电志士:DC100V,三相AC100V AC220V、 AC400V