第1讲 电气化铁路发展历程.pdf

一 电气化铁路的发展历程 二 高速铁路牵引供电系统 三 高铁牵引供电系统技术发展 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，西门子和哈尔斯克合 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 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 目前世界上电气化铁路主要有3种供电制式： 第一种：1.5kV、3kV直流制 优点：直流串励电动机机械性能好、调速方便； 机车设备简单 缺点：供电电压较低；供电半径小 应用：城市轨道交通广泛应用。旅客换乘方便，供 电半径可以小；供电线路在建筑群间穿梭、地铁隧道空 间受限，供电电压不宜太高 意大利、波兰、南非、西班牙、巴西、捷克、斯洛 伐克，比利时、智利等国家采用3 000 V直流制 目前世界上电气化铁路主要有3种供电制式： 2 第二种：15kV 16 / Hz低频单相交流制 3 优点：电压损失小、电能损耗低 缺点：非工频供电，要么由专用低频电厂直接供电， 要么由变频电站将工频电源转变成低频电源再送出 应用：没有得到广泛应用，只在德国、瑞典、奥地 利、挪威等西欧少量国家的工矿或干线上应用 目前世界上电气化铁路主要有3种供电制式： 第三种：25kV工频单相交流制 优点：牵引供电系统结构简单；牵引供电电压增高， 供电能力强 缺点：工频单相交流负载（电力机车或动车组）给 系统电能质量带来一定影响，需要采取一定的改善措施 应用：应用最广泛 什么是高铁？ 欧洲铁路联盟1996年09月发布的互通运营指导 文件（96/0048/EC）对高铁给出了确切的定义： 1)新建铁路运行速度达到或超过250km/h 2)既有线通过改造使基础设施适应速度200km/h 我国高铁速度目标值定义在200km/h及以上 为什么要发展高铁？ 危险、污染 路线受限 太慢 轮船 汽车 旅行者 传统火车 昂贵 安全、快捷 飞机 高铁 飞机 为什么高铁采用电力牵引？ 自然资源日益枯竭——高速铁路采用二次 能源，单位运量能耗仅为飞机的1/4、私人 小汽车的1/6 环保要求不断提高——高速铁路采用二次 能源，二氧化碳排放量为飞机的1/5、私人 小汽车的1/8 多拉快跑提高效率——高速列车本身不带 能源 1964年10月01 日： 1981年09月27 日： 1971年09月21 日： 东海道新干线（世界 开通欧洲第一条高速 开通ICE城间特快； 上No.1条高铁）； 铁路，TGV最高试验 1991年高运行速度 高速列车单位里程客 速度为574.8km/h 330km/h的高铁 运量为世界之最 日本 法国 德国