电气化铁道概论

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1、电气化铁路概述目录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。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550

2、m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。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

3、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。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）15kV162/3Hz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。到2000年底，全世

4、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国家铁路总里程电气化里程供电制式1俄罗斯8.84.125kV工频单相交流、直流2德国4.72.115kV162/3Hz单相交流3中国7.52.025kV工频单相交流4日本2.81.720kV、25kV工频单相交流、直流5法国3.41.525kV工频单相交流、直流6印度6.41.425kV工频单相交流7

5、南非2.41.225kV工频单相交流、直流8波兰2.51.23kV直流9意大利2.01.125kV工频单相交流、直流单位：万公里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。德国1964年开始，新干线总长度达1835公里，高速列车客运量为世界之最。高速

6、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。法国日本1983年开通第一条现代化高速铁路，高速列车TGV运行速度为300～350km/h，最高试验速度为515.3km/h1985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世界高速铁路的已投入运营里程(2005年)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

7、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电力牵引能源危机货运运能只能满足1/3运量客运节假日输送旅客4000万人次/日客运高速化既有线提速高密度运行货运重载化目前，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

8、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