电气化铁道概论

二、电气化铁路供电制式
早期电气化铁路主要采用直流750V、1500V供电制式， 上世纪30年代后开始采用直流3000V供电制式。
1950年法国在埃克斯.累.班—里亚罗什休尔伏龙区 段试建的25kV工频单相交流电气化铁路成功，25kV工频 单相交流制在世界广泛推广，我国电气化铁路全部采用 25kV工频单相交流制。
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
德国
世界高速铁路的已投入运营里程(2005年)
3000
2573
2500
2000
1576
1500
1000
815
546
500
426
246
88
52
18
15
0
日本
法国
德国
西班牙 意大利 比利时 法国/英国 瑞典
丹麦
韩国
四、我国电气化铁路概况
我国第一条电气化铁路——宝成铁路宝鸡至凤州段， 于1961年8月15日建成通车。我国电气化铁路发展初期， 主要局限在隧道多、坡度大的山区铁路。到1980年底，共 建成电气化铁路1676km。发展速度十分缓慢。改革开放后， 电气化铁路开始从山区向平原，由标准低的边远地区铁路 向主要长大干线、重载、高速发展。到2005年底，我国电 气化铁路已达20132公里。电气化率为27%，承担的运量 比重近50%。
铁路已成为制约国民经济发展瓶颈
货运运能只能 满足1/3运量
Baidu Nhomakorabea客运节假日输 送旅客4000万
人次/日
货运重载化 高密度运行 客运高速化 既有线提速
电能
力源
牵危 引机
目前，铁路内燃机车是我国交通运输业能源消费的大户， 全路行车用柴油年消耗量约占全国柴油消耗总量的10%。内燃 机车使用柴油的能源利用效率较低，平均约为30%。电力牵引 使用电能的能源利用效率，按目前我国电网大约水电占24.2%， 效率70%；火电占74.0%，效率35%计算，综合利用效率为 42.8%。远比内燃能源利用效率高，具有显著的节能效益。电 力牵引对环境污染小。国家的能源政策和环保政策，决定了 我国电力牵引必将是铁路牵引动力的发展方向。国务院批准 的《中长期铁路网规划》明确，到2020年，我国铁路总里程 将达到100,000km，其中电气化50,000km，主要干线铁路都将 实现电气化。铁路电气化率约为50%，承担的运量比重在80% 以上。
“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。
中长期铁路网规划—客运专线
国家发展和改革委员会[2004]159号文件—《中长期铁路 网规划》批准：“为满足快速增长的旅客运输要求，建立省会 城市及大中城市间的快速客运通道，规划“四纵四横”铁路快 速客运通道以及三个城际快速客运系统。建设客运专线1.2万公 里以上，客车速度目标值达到每小时200公里及以上。
目前世界电气化铁路主要有以下3种供电制式： （一）1.5kV、3kV直流制 （二）15kV 162/3Hz低频单相交流制 （三）25kV工频单相交流制
三、世界电气化铁路概况
电气化铁路牵引动力大，能源利用率高，并能够综合利 用能源，对环境污染小，具有其他牵引动力无可比拟的优 越性。采用电力牵引，减轻铁路运输对环境的影响，适应 可持续发展，是铁路牵引动力的发展方向。在石油资源逐 渐枯竭，环保呼声日益高涨的今天，发展电力牵引具有十 分重要的意义。
铁路总里程 8.8 4.7 7.5 2.8 3.4 6.4 2.4 2.5 2.0
电气化里程 4.1 2.1 2.0 1.7 1.5 1.4 1.2 1.2 1.1
单位：万公里 供电制式
25kV工频单相交流、直流
15kV 16 2/3Hz单相交流 25kV工频单相交流 20kV、25kV工频单相交流、直 流 25kV工频单相交流、直流 25kV工频单相交流 25kV工频单相交流、直流 3kV直流 25kV工频单相交流、直流
最早的蒸汽机车照片
1879年，在柏林的世博会上，西门子和哈尔斯克制作 展出了约550m的电气化铁路，人类第一次采用电力来牵 引列车。
西门子和哈尔斯克制作的电气化铁路实验照片
1881年5月，德国在柏林近郊的利希特菲尔德修建 的一条长2.45km的电气化铁路投入运行，这是世界上 第一条商业运行的电气化铁路，开启了铁路电力牵引 的新时代。20世纪初期，电气化铁路在世界各地得到 迅速发展。
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。
到2000年底，全世界电气化铁路总里程已达262179km， 占世界铁路总营业里程1208843km的21.7%，承担世界铁路 总运量的50%以上。欧洲等发达国家电气化率约在50%，承 担的运量比重在80%以上。
世界主要国家电气化铁路统计表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
国家 俄罗斯
德国 中国 日本 法国 印度 南非 波兰 意大利
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。