电气化铁道概论
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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。