国外高速铁路的牵引供电系统

世界高速铁路的牵引供电和信号系统海外（注：本文指除日本之外的国家）高速铁路发展迅速，以300km/h运行的国家包括日本在内，有法国（地中海线的部分区间运行速度为320km/h）、比利时、德国、西班牙（西班牙部分区间运行速度为300km/h）5个国家。

最近除这些国家之外又增加了英国、韩国2个国家。

以250km/h以上的高速运行的国家还有意大利。

本文将250km/h以上高速运行的海外高速铁路的电气设备和日本的电气设备做了对比。

1 前言在电气铁路上，列车运行时主要需要变电设备、接触线设备以及信号设备。

本文主要把海外高速电气铁路和日本的电气铁路进行了比较。

2 变电设备变电设备是把从电力公司接收的电在铁路公司的变电所变换成符合铁道电压的交流或直流电以后提供给接触线的设备。

如表1所示，在世界高速铁路中使用直流电的国家只有意大利的Direttissima线，其它国家的高速铁路使用交流15kV 16 2/3Hz或者25kV的商用频率。

2.1 意大利的直流供电意大利Direttissima线是目前高速新线上唯一一条采用直流供电方式的线路，最高速度为250km/h，供电电压中，标准电压为DC3000V，但变动范围最高电压达3800V，最低电压为2800V，利用自动电压调整装置调整为3600V。

标准变电所的构成：1台中有3台8000kW 的预备（应急）整流器，变电所的标准设置间隔为12km。

在该线路上运行的ETR450等列车，1个编组大约集电4000A，相当于1个受电弓集电电流为2000A，因此，滑板的磨耗非常多，现在建设中的新线全部按AC25kV 50Hz的标准建设。

2.2 德国的交流供电德国采用的15kV 16 2/3Hz的低频电是1904年得以实用化的供电方式。

这种低频供电是为了在牵引电机上使用交流整流子电动机而引进的方式。

交流整流子电动机的原理和直流串激电动机的原理一样，在励激和电枢之间有电刷和整流子，通过电刷和整流子整流，频率容易降低，因此相当于欧洲商用频率所使用的50Hz的1/3，即16 2/3Hz。

国外交流电气化铁路接地系统的简介运营和正在建设的情况来看，国外高速铁路已有近9200km，列车运营速度已达300km/h以上；其中法国、德国和日本三个高速铁路发达国家代表了当今世界各国轮轨高速铁路发展的先进模式，它们的牵引供电技术成熟且可靠，借鉴国外高速铁路发达国家的设计标准和经验是进行我国客运专线建设的重要环节，下面分别对法国、德国和日本高速电气化铁路中的接地系统进行简要介绍。

1）法国的牵引供电系统中，牵引变电所的供电电压采用225kV及以上较高的电压等级，牵引变压器采用单相接线型式，牵引网供电方式多采用2´25kV AT供电方式；综合接地系统在法国高速和常速电气化铁路中均得到了广泛应用，接触网的接地系统普遍采用设综合接地线的直接接地方式。

合接地系统主要由钢轨、保护线（回流线）、接地线、扼流圈、各纵向导体间的等电位连接线和接地极等构成，钢轨作为牵引回流导体和轨道电路的重要组成部分，它的接地次数就不能像供电系统所希望的那样多，因此需设置连续且独立于轨道的接地线，它可按轨道电路允许的间隔连接到轨道上。

钢轨、保护线（回流线）、接地线或金属栅栏等的等电位连接一般通过设置完全横向连接来实现，为了保证断轨检查，在同一轨道电路或几个不同的轨道电路上，两个连续完全横向连接间的距离一般应大于或等于1000m。

根（下行侧）或两根（下行和上行侧）贯通接地线，接地线的截面为35～95mm2裸铅包铜线；等电位连接线一般由多根70mm2绝缘铜芯电缆构成。

0V的参考值尽可能低。

首先应实现桥面（钢结构桥梁或结构钢筋焊接）和隧道（防水层和隧道壁）的电气连续性；其次在桥隧两端以及每100m处应实现综合地线与桥墩接地体或隧道接地体的连接。

除了在线路上通常见到的设备外，在桥梁和隧道中还能发现金属栅栏和扶手等，这些设备应实现电气连续并对每段终端进行电气连接或在每段终端安装横向导体与综合地线相连接，另外这些设备的两端以及每100m处需与综合地线相连接。

高速铁路电力牵引供电系统作者：石军来源：《城市建设理论研究》2013年第26期摘要电力牵引是一种新型有轨运输牵引动力形式。

在干线铁路，铁路交通运输和工矿运输中有着广泛的作用。

电力牵引是利用电能作为牵引动力，将电能转换为机械能，驱动铁路列车、电动车组和轨道交通车辆等有轨运输工运行的一种运输形式。

关键词高速铁路电力供电系统Abstract electric traction is a new type of rail transport traction power form. In the trunk railway, has a wide range of railway transportation and mining transport. Electric traction electrical energy is used as traction power, converting electrical energy into mechanical energy, drive train, EMUs and rail vehicles are a form of transport rail transport operation.Keywords high speed railway power supply system.中图分类号：U224 文献标识码：A一、电力牵引供电系统的概述（一）电力牵引供电系统电力牵引供电系统，是指电气化铁路中由牵引变电所和接触网组成的向电力机车供给牵引用电能的系统。

牵引变电所将电力系统通过高压输电线送来的电能加以降压和变流后输送给接触网，以供给沿线路行驶的电力机车。

有些国家电气化铁路有时由专用发电厂供电。

电力牵引供电系统按照向电力机车提供的电流性质分为直流制和交流制，交流制又分工频单相交流制和低频单相交流制。

我国电气化铁路采用工频单相交流制电力牵引，直流制电力牵引仅用于城市轨道交通运输系统和工矿运输系统。

HST的工作原理标题：HST的工作原理引言概述：HST（高速列车）是一种现代化的交通工具，具有高速、高效、安全等特点。

本文将详细介绍HST的工作原理，包括动力系统、轨道系统、控制系统、安全系统和客舱系统。

一、动力系统1.1 电力供应：HST通过接触网或第三轨供电，将电能转化为动力。

1.2 牵引系统：HST采用电力牵引系统，通过电动机将电能转化为机械能，驱动列车运行。

1.3 制动系统：HST配备了电力制动和空气制动系统，通过减速装置将动能转化为电能或热能，实现列车的减速和停车。

二、轨道系统2.1 高铁轨道：HST运行在特制的高铁轨道上，轨道采用混凝土或钢轨，具有较好的平整度和强度。

2.2 轨道道床：为了减少震动和噪音，轨道道床采用了复合材料或橡胶垫层，提高了乘坐舒适度。

2.3 轨道通信系统：HST与轨道之间通过轨道通信系统进行数据传输，实现列车运行的监控和调度。

三、控制系统3.1 列车控制系统：HST采用先进的列车控制系统，包括自动驾驶、速度控制、制动控制等功能，提高行车的安全性和效率。

3.2 信号系统：HST的信号系统采用先进的无线通信技术，确保列车与调度中心之间的实时通信，实现列车的准时运行。

3.3 车载设备：HST配备了各种车载设备，包括监控系统、通信设备、导航系统等，提供乘客信息和列车运行状态的实时监测。

四、安全系统4.1 火灾报警系统：HST配备了火灾报警系统，通过烟雾探测器和温度传感器实时监测列车内的火灾情况，并及时报警。

4.2 紧急制动系统：HST的紧急制动系统可以在紧急情况下迅速停车，确保乘客和列车的安全。

4.3 防撞系统：HST配备了先进的防撞系统，通过雷达和摄像头实时监测列车周围的障碍物，避免碰撞事故的发生。

五、客舱系统5.1 舒适座椅：HST的座椅采用航空级别的材料，具有舒适的设计和调节功能，提供乘客良好的乘坐体验。

5.2 空调系统：HST配备了先进的空调系统，能够根据乘客数量和外界温度自动调节车厢内的温度和湿度。