电气化铁路
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电气化铁路和传统铁路技术比较研究随着现代化的快速发展,铁路交通成为了国民经济和人民出行的重要组成部分。
随之而来的是电气化铁路技术的快速发展。
电气化铁路是指在原有的传统铁路基础上,通过电气化改造和升级,实现列车牵引、信号控制、车站设备等方面的全面现代化提升。
本文将深入探讨电气化铁路与传统铁路技术的比较研究。
一、列车牵引部分比较1.燃油机车和电力机车传统铁路列车牵引部分普遍采用燃油机车,但是这种机车对空气环境和人们的健康可能造成污染。
而电力机车则是电气化铁路牵引部分的主要选择,它能够充分利用电能以及实现零排放,具有节能环保的优越性。
2.轨道交通与铁路电气化铁路中,地铁、轻轨等轨道交通方式也成为较为重要的交通工具。
轨道交通的优点在于车体比汽车更宽,对乘客安全保障高、速度快、冲击小,但是其运行线路有限,且需要专用的轨道。
二、信号控制部分比较1.传统信号系统传统铁路信号系统多采用人工值班方式,但是这种方式容易出现人员疲劳、失误等情况,其信号反应速度相对较慢。
2.现代自动化系统电气化铁路信号控制部分采用先进的自动化系统,常见的有ATC、ATO、CBTC、ETCS等多种。
这种方式可以实现列车的准确调度、自动控制、智能化处理,减少人工操作的错误和风险。
三、车站及车辆设施比较1.车站设施传统铁路车站设施相对简陋,除起让调度、售票以外,很难保障乘客在站内的舒适度。
而电气化铁路车站设施有着科技化、多元化的展示和服务方式,如自助售票、智能设备导航、WiFi覆盖、太阳能灯光等,提高了乘客的便利度和舒适度。
2.车辆设施电气化铁路的列车硬件设施相比传统铁路更加精细,列车制动、隔音、空调、座椅、娱乐等方面都得到了较大提升,乘客体验感更佳。
四、投资与成本比较1.投资及工期电气化铁路建设工程,投资额度相对较大,涉及工程面积广,工期较长。
而传统铁路基础设施相对简单,建设工期较短,投资也较为节省。
2.运维成本电气化铁路运维成本相对较高,维护电力、设备等需要的人员专业素质较高,因而人员成本也就更高。
电气化铁路基本知识和规则电气化铁路是指利用电力作为铁路牵引能源的一种现代化铁路运输系统。
它通过电力传动系统传输电能,将能量转换为机械能,驱动列车行驶,达到高速、高效、环保、安全的运输目的。
但是电气化铁路的规则和知识对于业内人员来说是非常重要的,下面就让我们一起来了解一下。
一、电气化铁路的基本知识1. 电气化铁路的好处电气化铁路是现代化铁路建设的一个重要组成部分。
它有以下好处:一、提高运输速度,使得速度最高可达到200公里/小时;二、降低牵引成本,同时还能减少车站运输时间;三、减轻对环境的污染,同时还能减少石油的消耗。
2. 电气化铁路的类型按照供电方式分类:直线电气化和交流电气化。
3. 电气化铁路的电力系统电气化铁路的电力系统包括电压等级、电脑技术、供电模式、接触网等。
4. 电气化铁路的列车技术电气化铁路列车技术的主要包括题材、减速装置、制动装置、控制系统、联挂型号等。
二、电气化铁路的基本规则1. 安全规范电气化铁路的安全规范是指所有设备和列车都必须符合相关安全标准,并要求设备和列车运输必须遵守安全规定。
同时在列车运行时,人员必须保证安全提示灯和其他安全设施正常工作,以防事故的发生。
2. 接触网规范电气化铁路的接触网规范是指按照标准规定高度,以避免发生事故。
必须检查下悬线,为空线和接触网的状态,避免发生事故。
3. 交替供电规范电气化铁路的交替供电规范是指开车蓄电池应保持正常电量,并按时更换蓄电池,确保列车正常运行。
同时,列车的供电区间也要按照规定进行调配,以保证车内电器设备的安全运行。
4. 列车行驶规范电气化铁路的列车行驶规范是指列车必须在提供的时间内完成任务,并按照列车售票时表格中所指定的时间到达终点站。
同时,列车必须遵守线路标准,保证安全运行。
总之,电气化铁路是现代化铁路建设的重要组成部分。
在建设和运营过程中,必须遵循安全规范,保证列车和旅客的安全,同时保证运输的高效和准确。
以上是我对电气化铁路基本知识和规则的一些认识,希望对大家有所帮助。
电气化铁路的组成
电气化铁路是指通过将铁路线路与电力系统相连,利用电力作为铁路牵引能源的一种铁路运输方式。
电气化铁路由以下组成部分构成: 1.架空线路:架空线路是铁路电气化系统中的重要组成部分,它负责将电能从电源站输送到铁路上的牵引供电系统中。
架空线路通常由电缆和电缆支架、铁路接触网等组成。
2.牵引供电系统:牵引供电系统是电气化铁路中直接对列车进行牵引的电气系统,它主要由接触网、接触线、牵引变压器、牵引变流器、牵引电机等组成。
3.变电所:变电所是电气化铁路电能传输的核心设施,主要负责将高压电能转换成铁路上所需的低压电能。
变电所通常由变压器、配电控制系统等组成。
4.信号控制系统:电气化铁路的信号控制系统是列车运行安全的关键保障,它主要包括轨道电路、联锁系统、信号机、道岔控制器、列车自动控制系统等设备。
总之,电气化铁路的组成部分是多种多样的,由于其技术含量较高,需要各个组成部分之间协调配合才能正常运行。
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对电气化铁路的认识电气化铁路是指利用电力作为动力源,通过接触网向列车供电的铁路交通系统。
它与传统的煤炭和石油为能源的铁路相比,具有更高的能效、更低的环境污染和更高的运行速度。
电气化铁路在现代化铁路交通发展中起到了重要的推动作用。
首先,电气化铁路具有较高的能效。
传统的煤炭和石油为能源的铁路存在能源损耗较大的问题,而电气化铁路则利用电力作为能源,能够更有效地将能源转化为运行动力,从而减少能源浪费,提高能源利用效率。
其次,电气化铁路能够显著降低环境污染。
煤炭和石油的燃烧过程会产生大量的二氧化碳、氧化氮等有害气体和颗粒物,对大气环境造成严重污染。
而电气化铁路采用清洁的电力作为动力源,无燃烧过程,因此减少了大量的废气排放,有效保护了环境,改善了大气质量。
另外,电气化铁路在运行速度上具有显著的优势。
由于电气化铁路利用电力供电,能够提供较高的动力输出,从而使列车能够达到更高的运行速度。
这种高速运行的特点,减少了列车在途中的停留时间,提高了运输效率,缩短了旅行时间,方便了人民的出行。
总体来说,电气化铁路是现代化铁路发展的方向。
它通过提高能效、降低环境污染和提高运行速度等方面的优势,为铁路交通的发展带来了巨大的推动力。
在我国的铁路现代化建设中,电气化铁路已经得到广泛应用,例如京沪高铁、京广高铁等,为人民的出行提供了快捷、舒适的方式。
因此,我们应该进一步推进电气化铁路的建设,加大对电气化铁路的投资和研发力度,不断提高电气化铁路的智能化和安全性能,为人民的出行提供更加便捷、快速、环保的选择。
同时,我们也要加强对电气化铁路的维护和管理,确保电气化铁路的安全稳定运行,为人民的生活和经济发展提供可靠的交通保障。
电气化铁路好在哪里电气化铁路好在哪里随着科技的进步和经济的快速发展,铁路成为人们出行、物流、贸易等活动的重要方式之一。
而在发展铁路的过程中,电气化铁路成为一个不可忽视的方向,它的好处也逐渐显现出来。
本文将从多个方面探讨电气化铁路的优点。
一,提高运营效率传统的铁路系统中,机车车辆使用的是内燃机或蒸汽机。
这种机车运行时需要不断停车添加燃料或水,造成运营效率低下。
而电气化铁路通过电力输送,铁路列车在行驶过程中不需要添加燃料或水,仅需要接受动力和控制指令。
这显著提高了铁路的运营效率,缩短了运行时间,减少了列车在路上的停留时间。
二,减少能源消耗电气化铁路直接利用电能作为动力源,不像传统铁路使用的内燃机或蒸汽机需要燃料或水。
相比传统铁路,电气化铁路能耗更加低,因为使用电能需要的能源更少,且电能利用效率更高。
在电气化铁路的建设和使用过程中,能源消耗被大大降低,更加符合环保理念。
在当前环保意识不断加强的背景下,电气化铁路开创的这种环境友好型交通方式,一定会拥有更加广阔的市场前景和发展空间。
三,提高安全性电气化铁路在安全性方面也有很大的优势,因为它可以在行驶过程中实时监测电路的运行情况,降低了列车发生安全事故的风险。
如果传统铁路出现故障,机车会失去动力、制动、微型接口等全部或部分功能,而电气化铁路中,因为发生故障时,电流会自动断开避免损坏控制器,进而保证列车和乘客的安全。
此外,在紧急刹车时,电气化铁路像地铁一样立即停车,使得相邻列车在运行过程中发生事故的风险大为降低。
四,减少噪音传统铁路模式所使用的内燃机或蒸汽机在工作时,会产生噪音和尾气污染。
电气化铁路使用电力作为动力源,虽然在列车运行时仍然会有一些噪声,但是明显比使用内燃机等传统方式产生的噪声要小很多。
因此,作为今后城市化快速发展趋势的主流交通方式,减少噪音这个问题也很重要,能有效地减少城市交通噪声污染。
总之,电气化铁路的建设和使用,不仅可以提高铁路运营效率,节约能源消耗,提升安全性和减少噪音的压力,同时还极大地降低了铁路的污染和对传统的有害物质的依赖,更符合人们对环保和可持续发展的追求。
对电气化铁路的认识电气化铁路是指使用电力作为动力源的铁路系统。
相比传统的蒸汽机车或内燃机车,电气化铁路具有更高的运行效率、更低的能耗和更环保的特点。
本文将从电气化铁路的发展历程、优势和应用领域等方面进行探讨。
一、电气化铁路的发展历程电气化铁路的发展可以追溯到19世纪末。
最早的电气化铁路问世于英国,此后德国、法国、美国等国家也相继建成了自己的电气化铁路系统。
在中国,电气化铁路的起步较晚,直到20世纪90年代才开始大规模建设。
目前,中国已经建成了世界上最长的电气化铁路网,连接了全国各大城市。
二、电气化铁路的优势1. 环保节能:相比传统的燃油动力源,电力作为动力源更加环保,不会排放废气和废水,减少了对大气和水体的污染。
此外,电气化铁路的能源利用效率更高,节约了能源消耗。
2. 运行效率高:电气化铁路采用电力机车牵引列车,相比蒸汽机车或内燃机车,具有更高的起动加速度和更大的牵引力。
这使得列车能够更快速地启动、加速和减速,提高了运行效率和列车的运行速度。
3. 运营成本低:电气化铁路的运营成本相对较低。
电力作为动力源,价格相对稳定,不受燃油价格波动的影响。
此外,电气化铁路的维护成本相对较低,因为电力机车相比内燃机车结构简单,维修更加方便。
三、电气化铁路的应用领域1. 城市轨道交通:电气化铁路广泛应用于城市轨道交通系统,如地铁、轻轨等。
电气化铁路的高运行效率和环保特点,使得它成为城市交通发展的重要选择。
2. 高铁:电气化铁路也是高铁系统的基础。
高铁的快速运行速度要求列车具备较大的牵引力和加速度,电力机车能够满足这些要求。
目前,中国的高铁网络已经成为世界上最为发达的电气化铁路系统之一。
3. 山区铁路:对于地形复杂的山区,传统的蒸汽机车或内燃机车在牵引力和能耗方面存在一定的局限性。
而电气化铁路由于具备较大的牵引力和较低的能耗,能够更好地应对山区铁路的运营需求。
四、电气化铁路的发展挑战1. 基础设施建设:电气化铁路需要大量的电力供应设施和供电线路,因此在建设过程中需要投入大量资金和人力资源。
铁路电气化技术是什么?铁路电气化技术是一种将铁路线路的牵引能源从机车牵引换成电力牵引的技术。
该技术通过铺设电缆和建设变电站等方式,将电能输送到电力牵引列车上,从而实现列车运行的目的。
铁路电气化技术主要被应用于城市轨道交通、高速铁路以及重载铁路等领域。
电气化技术具有许多优点,包括能源效率高、速度快、动力大、噪音低、污染少等。
在传统的机车牵引方式下,机车通过内燃机产生的能量传递给车轮,使车轮带动车辆运行。
而在铁路电气化技术下,电能通过供电系统传输到电力牵引列车上,驱动电动机旋转从而带动车辆行驶。
铁路电气化技术的优势主要体现在以下几个方面:1. 提高了列车运行速度和运行效率。
传统的机车牵引方式下,受到燃油机性能等因素的制约,列车运行的速度和效率受到限制。
而铁路电气化技术下,电机能够实现调速运行,从而控制列车的速度和功率。
此外,铁路电气化技术不仅可以实现列车的连续性运行,缩短了列车的停车时间,也可以实现列车的快速启动和停止,提高了列车的运行效率。
2. 提高了列车的运行稳定性和可靠性。
因为铁路电气化技术不受气温、高原等环境因素影响,是一种相对稳定的运行方式。
不仅如此,由于铁路电气化技术能够实现集控、自动化运行,从而保证了列车的运行可靠性和安全性。
3. 减少了对环境的污染和对资源的浪费。
铁路电气化技术是一种清洁的能源方式,不仅可以减少燃料的消耗,降低了燃料费用,也可以减少空气、土壤等环境的污染。
4. 提高了乘车的舒适性和安全性。
由于铁路电气化技术没有排放废气、废水等有害物质,可以减少列车内部空气的污染,降低乘车者的呼吸负担,提高列车的乘车舒适性。
总之,铁路电气化技术是一种高效、舒适、安全、环保的牵引方式,将是未来铁路建设的发展方向之一。
电气化铁路附近有关安全规定
在电气化铁路附近,有一些安全规定需要遵守,以确保乘客和工作人员的安全。
下面列举了一些常见的安全规定:
1. 不要在铁路线上行走:铁路线上通常有高压电源和行驶的火车,为了防止触电和被火车撞击,切勿在铁路线上行走。
2. 远离铁轨和接触导线:电气化铁路的铁轨和导线都带有高压电流,必须远离这些危险区域,以避免触电事故。
3. 不要进入禁止区域:电气化铁路附近有禁止进入的区域,比如高压电源设备的周围。
切勿进入这些区域,以防止发生意外。
4. 注意铁路信号和标志:电气化铁路上设置了各种信号和标志,这些信号和标志用于指挥火车运行和乘客的安全。
遵循信号和标志的指示,确保自身安全。
5. 慎重穿越铁路:在铁路线上穿越时要特别小心,确保没有火车驶过或接近。
最好使用专门设立的人行横道或过街天桥。
6. 提醒孩子和年幼者:要提醒孩子和年幼者保持远离铁路线,不要在铁路线上游玩或追逐。
7. 不要乱扔物品:不要乱扔垃圾或其他物品到铁路线上或铁路周边,以免堵塞排水系统或妨碍列车运行。
尊重并遵守这些安全规定,有助于减少电气化铁路附近的事故风险,并确保乘客和工作人员的安全。
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第1篇一、项目背景随着我国城市化进程的加快和区域经济发展的需要,城际铁路作为连接城市、促进区域经济一体化的交通方式,其建设和发展日益受到重视。
电气化改造是城际铁路建设的重要环节,可以提高运输效率,降低能耗,减少环境污染。
本方案针对某城际铁路电气化改造项目,制定详细的施工方案。
二、项目概况1. 项目名称:某城际铁路电气化改造工程2. 项目地点:某城际铁路沿线3. 项目规模:全长XX公里,电气化改造范围XX公里4. 项目内容:电气化改造主要包括接触网、变电所、通信信号、电力线路、站场改造等。
5. 项目工期:预计工期为XX个月三、施工组织1. 施工队伍:成立电气化改造工程指挥部,下设各专业施工队伍,包括接触网施工队、变电所施工队、通信信号施工队、电力线路施工队等。
2. 施工进度:按照项目总体进度计划,制定各阶段施工计划,确保工程按期完成。
3. 施工质量:严格执行国家和行业相关标准,确保工程质量。
4. 安全生产:建立健全安全生产责任制,加强施工现场安全管理,确保施工安全。
四、施工方案1. 接触网施工(1)施工准备:组织技术人员对接触网设计图纸进行审核,了解设计意图,熟悉施工工艺。
(2)施工工艺:采用接触网施工专用设备,严格按照设计要求进行施工,确保接触网平直、光滑、无扭曲。
(3)施工质量控制:对接触网施工过程中的关键环节进行严格把控,如接触网支架安装、接触网线材铺设、接触网调整等。
2. 变电所施工(1)施工准备:组织技术人员对变电所设计图纸进行审核,了解设计意图,熟悉施工工艺。
(2)施工工艺:采用标准化、模块化施工方式,确保变电所施工质量。
(3)施工质量控制:对变电所施工过程中的关键环节进行严格把控,如变压器安装、配电装置安装、电缆敷设等。
3. 通信信号施工(1)施工准备:组织技术人员对通信信号设计图纸进行审核,了解设计意图,熟悉施工工艺。
(2)施工工艺:采用先进的通信信号设备,确保通信信号系统稳定可靠。
电气化铁道的认识一、电气化铁道概述电气化铁道,简称电气化铁路,是指经由电力机车或动车组等电力牵引的铁路。
电气化铁道的功能由其牵引供电系统、电力机车和信号控制系统三者共同完成。
电气化铁道包括两个主要组成部分:一个是牵引供电系统,另一个是电气机车。
牵引供电系统由牵引变电所和馈电线组成,负责将电能转化为适用于机车的能源。
电力机车是实际应用电能牵引运行的机车,包括地铁、轻轨、有轨电车等。
二、牵引供电系统牵引供电系统是电气化铁道的能源部分,负责将电能供给电力机车。
它主要包括牵引变电所和馈电线,牵引变电所将电力系统的高电压转换成适合机车运行的低电压,馈电线则将电能传送到电力机车的电机上。
三、电力机车电力机车是一种使用电能作为牵引动力的机车,通常通过接触网或第三轨获取电能。
电力机车具有功率大、运行速度快、运行平稳、环保等优点,是现代铁路运输的重要组成部分。
四、信号与控制系统信号与控制系统是电气化铁道的指挥系统,负责列车的运行控制和信号传递。
它主要由信号设备、联锁设备和集中控制系统组成,保障列车安全、有序的运行。
五、线路与桥梁电气化铁道的线路与桥梁是其基础结构,需要承受列车的重量和运行时的振动。
线路与桥梁的设计和建设必须满足安全、稳定、耐久等要求。
六、通信与调度通信与调度系统是电气化铁道的神经中枢,负责列车运行的控制和协调。
它主要由通信设备和调度设备组成,保障列车运行过程中的信息传递和调度指令的准确执行。
七、环境保护与安全防护电气化铁道在建设和运营过程中,必须重视环境保护和安全防护工作。
对于产生的噪音、振动、电磁辐射等影响,需要进行有效的控制和处理。
同时,需要加强安全防护措施,确保乘客和工作人员的安全。
电气化区段安全作业标准简介电气化铁路是指整个电气化区段,包括电网、电缆、接触网等区域的列车驶过区段时进行的牵引供电。
由于电气化区段本身存在一定的安全风险,因此对电气化区段的安全管理成为了一个非常重要的问题。
本文档旨在制定电气化区段安全作业标准,为电气化铁路的安全管理提供参考和指导。
本文档适用于所有电气化铁路的相关人员,包括驾驶员、巡查员、维护人员等。
安全作业基本要求在电气化区段工作时,必须严格遵守国家相关法律法规、规章制度和标准,掌握正确的安全操作方法,严格执行安全操作规程,确保人身安全和设备安全。
电气化区段的安全作业基本要求如下:1.所有工作人员必须接受专业的安全教育和培训,掌握正确的安全操作方法。
2.在担任电气化铁路职务之前,必须进行体检,确保身体健康,仅在满足一定要求的情况下才能从事特殊工作。
3.遵守电气化铁路的运行规定,严格执行列车运行指令和规程,保证列车安全行驶。
4.按照安全操作规程进行作业,不得擅自更改设备工作状态和位置。
5.建立安全通信制度,并严格执行。
6.对于发现的任何安全隐患,要及时向上级报告,采取必要的应急措施,确保安全。
安全作业具体要求一、安全管理1.所有工作人员必须按照规定穿戴工作服装、安全帽、安全鞋、劳保手套等劳动保护用品,严禁穿戴过于宽松、有明显磨损的衣物。
2.严格执行电气化区段的安全作业规程,确保安全作业。
3.建立安全警示标志和标识,定期进行检查和维护,确保安全用具和设施的完好。
4.严格遵守职业道德规范,强化安全文化建设,增强安全管理和安全文明的意识。
二、设备管理1.对电气化区段内的设备进行定期检查,并完好地进行维护和保养。
2.严格按照设备的使用要求进行操作,不得擅自拆卸或加装设备零部件。
3.建立设备维修保养记录,确保设备的正常运行和安全使用。
三、安全作业流程1.工作人员进入电气化区段前,必须通过安全培训,并持证上岗。
2.工作人员必须严格按照作业流程进行操作,禁止进行无关操作。
电气化铁路科技名词定义中文名称:电气化铁路英文名称:electric railway定义:地区与地区间或城市间采用电力牵引的铁路。
不包括以轨道为导向、以电力为牵引能源的城市轨道交通或工况企业内部运输线路。
应用学科:电力(一级学科);配电与用电(二级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布求助编辑百科名片电气化铁路,亦称电化铁路,是由电力机车或动车组这两种铁路列车(即通称的火车)为主,所行走的铁路。
电气化铁路的牵引动力是电力机车,机车本身不带能源,所需能源由电力牵引供电系统提供。
牵引供电系统主要是指牵引变电所和接触网两大部分。
变电所设在铁道附近,它将从发电厂经高压输电线送来的电流,送到铁路上空的接触网上。
接触网是向电力机车直接输送电能的设备。
目录电气化铁路简介组成分类轨道供电高架电缆供电直流供电低频交流电工频交流电多种系统供电发展简介直流供电时期交流供电时期优点动力模拟导线我国电气化铁路发展第一条电气化铁路电气化铁路建设发展意义电气化铁路简介组成分类轨道供电高架电缆供电直流供电低频交流电工频交流电多种系统供电发展简介直流供电时期交流供电时期优点动力模拟导线我国电气化铁路发展第一条电气化铁路电气化铁路建设发展意义展开高速电气化铁路编辑本段电气化铁路简介电气化铁路(electric railway)电气化铁路的牵引动力是电力机车,机车本身不带能源,所需能源由电力牵引供电系统提供。
电气化铁路,亦称电化铁路,是由电力机车或动车组这两种铁路列车(即通称的火车)为主,所行走的铁路。
组成牵引供电系统主要是指牵引变电所和接触网两大部分。
变电所设在铁道附近,它将从发电厂经高压输电线送来的电流,送到铁路上空的接触网上。
接触网是向电力机车直接输送电能的设备。
沿着铁路线的两旁,架设着一排支柱,上面悬挂着金属线,即为接触网,它也可以被看作是电气化铁路的动脉。
电力机车利用车顶的受电弓从接触网获得电能,牵引列车运行。
牵引供电制式按接触网的电流制有直流制和交流制两种。
直流制是将高压、三相电力在牵引变电所降压和整流后,向接触网供直流电,这是发展最早的一种电流制,到20世纪50年代以后已较少使用。
交流制是将高压、三相电力在变电所降压和变成单相后,向接触网供交流电。
交流制供电电压较高,发展很快。
我国电气化铁路的牵引供电制式从一开始就采用单相工频(50赫)25千伏交流制,这一选择有利于今后电气化铁路的发展。
和传统的蒸汽机车或柴油机车牵引列车运行的铁路不同,电气化铁路是指从外部电源和牵引供电系统获得电能,通过电力机车牵引列车运行的铁路。
它包括电力机车、机务设施、牵引供电系统、各种电力装置以及相应的铁路通信、信号等设备。
电气化铁路具有运输能力大、行驶速度快、消耗能源少、运营成本低、工作条件好等优点,对运量大的干线铁路和具有陡坡、长大隧道的山区干线铁路实现电气化,在技术上、经济上均有明显的优越性。
分类可以用以下方法来对电气化铁路进行分类:供电导线类型:第三轨、高架电缆供电类型:直流供电、交流供电轨道供电电气化铁路采用轨道供电的电气化铁路通常铺设有额外的供电轨道,用来连接电网和机车,为机车提供电力供应,亦被称为第三轨供电,这条轨道被称为第三轨。
高架电缆供电高架电缆连接在电气化铁路的供电电网上,分为柔性和刚性两类,电力机车或动车组通过架式集电弓连接接触网,从其中取电。
架空电缆和高架电缆是香港和台湾的说法,在中国大陆通常被称为接触网供电。
在中国大陆,架空电缆和高架电缆一般是指高压输电线路。
两种导线类型,最终都通过列车正常的运行轨道接地形成回路。
也有少数铁路使用第四轨(例如伦敦地铁)作为电流回路。
高架电缆有个好处,就是同时能当高压输电道,如日本京急线。
直流供电早期的电气化铁路采用电压相对低的直流供电。
机车或动车组的电动机直接连接在电网主线上,通过并联或串联在电动机上的电阻和继电器来进行控制。
通常有轨电车和地铁的电压是600伏和750伏,铁路使用1500伏和3000伏。
过去车辆使用旋转变流器来将交流电转换为直流电。
现在一般使用半导体整流器完成这个工作。
采用直流供电的系统比较简单,但是它需要较粗的导线,车站之间距离也较短,并且直流线路有显著的电阻损失。
荷兰、日本、澳大利亚、印尼、马来西亚的一些地区、法国的少数地区使用1500V的直流电,其中,荷兰实际使用的电压大电气化铁路约有1600V到1700V。
比利时、意大利、波兰、捷克北部、斯洛伐克、前南斯拉夫、前苏联使用3000V直流电。
低频交流电一些欧洲国家使用低频交流电来给电力机车供电。
德国、奥地利、瑞士、挪威和瑞典使用15千伏16.67赫兹(电网频率50Hz的三分之一)的交流电。
美国使用11千伏或12.5千伏25赫兹的交流电。
机车的电机通过可调变压器来控制。
工频交流电匈牙利曾经在二十世纪三十年代在电气化铁路上使用50赫兹的交流电。
然而直到五十年代以后才被广泛使用。
目前,一些电气化机车使用变压器和整流器来提供低压脉动直流电给电动机使用,通过调节变压器来控制电动机速度。
另一些则使用可控硅或场效应管来产生突变交流或变频交流电来供应给机车的交流电机。
这样的供电形式比较经济,但是也存在缺点:外部电力系统的相位负荷不等,而且还会产生显著的电磁干扰。
中国、法国、英国、芬兰、丹麦、前苏联、前南斯拉夫、西班牙(标准轨高铁路段)、日本(东北、上越、北海道新干线及北陆新干线轻井泽以东)、使用单相25千伏50赫兹电力供应,台湾高速铁路、台湾铁路管理局、韩国、日本(东海道、山阳、九州新干线及北陆新干线轻井泽以西)使用单相25千伏60赫兹电力供应,而美国通常使用单相12.5千伏和25千伏60赫兹的交流电。
另外日本东北、北海道地区使用20千伏50赫兹交流电,北陆地区、九州地区使用20千伏60赫兹交流电。
多种系统供电因为有这么多的供电方式,有时候甚至一个国家内采用不同的方式(如日本关东以南是60Hz,但东北及北陆以北是50Hz),所以列车经常必须从一种供电方式转向为另一种供电方式。
其中一种方法是在换乘站更换机车,当然,这样很不方便。
电气化铁路另一种方法是使用支持多种供电系统的机车。
在欧洲,通常是支持四种供电系统(直流 1.5千伏、直流3千伏、交流15千伏16.67赫兹、交流25千伏50赫兹)的机车,这样,它在从一个供电系统到另一个的时候就可以不用停留。
而日本国铁在上世纪60年代初已有交直流对应的列车机车、但当时只能对应其中50/60一个赫兹,俗称“单交直流型”。
直至60年代尾才成功研发可在全日本电化区间的行走用的多种供电系统(直流1.5千伏、交流25千伏50/60赫兹),俗称“双交直流型”,并开始引进当时量产中的列车机车系列上,但在1987年由JR分社经营后,由于预期旅客电车不需再作全国性的调动或行走,加上双交直流型电车成本较高,故除了至国铁末年仍量产中的415系1500番台及之后的JR东日本的E653系及是双交直流型电车外,单交直流型的旅客电车从新被各JR旅客会社采用。
编辑本段发展简介直流供电时期1879年5月柏林贸易展览会上展示了第一条电气化铁道。
这是一条长约300m的椭圆形铁路,轨距1m,由150V的外部直流电源经第三轨供电,以两条轨作为轨道回路;电力机车只有945kg,这条电气化铁路虽然很短,却奠定了电气化铁道的基础.电气化铁路1881年在德国西门子公司的利希特非尔德——军事学院修建了一条2.45km的电气化铁路,同年,在法国伦敦出现第一条架空导线供电的500m长的有轨电车线路,并于1885年正式投入商业运行中。
交流供电时期1903年,匈牙利出现了由架空的三根导线供电的三相交流电力机车,但很快就停止了,主要是维修太困难了。
1932年,匈牙利首先成功地在电气化铁道上采有16kV工频单相交流电。
1950年,法国通过研究论证,修建了25KV单相工频实验线,并于1953年把单相交流电25KV80Hz电流制用于东南线,收到了良好的经济效益。
编辑本段优点电气化铁路是一种现代化的铁路运输工具,和目前使用的内燃、蒸汽机车牵引的铁路相比,具有技术经济上的优越性。
能大幅度提高运输能力由于电力机车以外部电能作动力,它不需要自带动力装置,可降低机车自重,这样,在每根轴的荷重相同的条件下,其轴功率较大,目前国内的电力机车最大为900千瓦,内燃机车为500千瓦,在相同的牵引重量时,其速度较高。
而在相同速度下,其牵引力较大。
客运用的SS8型电力机车持续速度为100公里/时,而DFll型内燃机车只有65.5公里/时。
从货运机车的功率来比较,SS4型电力机车为6400千瓦,DFl0型内燃机车为3245千瓦,而前进型蒸汽机车仅为2200千瓦。
由上述数字可以看出,因为电力机车的功率大,所以它的牵引力大和持续速度较高,从而大大提高了运输能力。
节约能源,降低运输成本铁路运输是国家能源消耗的一个大户。
因此,牵引动力类型的选择对于合理使用能源具有重要意义。
电力牵引的动力是电能,从我国能源生产的发展来看,“八五”期间发电量增长32%,原煤增长13%,原油增长5.1%;1995年电力牵引用电量仅占全国发电量的0.64%;再以宏观的能源结构看,原油储量远少于煤炭、水力,而一些无法直接使用电能的水上、陆地和空中运输工具及移动机械却需要大量的液体燃料,因此,电力牵引是最合理的牵引动力。
电力牵引每万吨公里的能耗比其它牵引约低1/3,根据1990年全路运输业务决算报告,以每万吨公里机务成本计算,电力机车为100%,则内燃机车为136.9%,蒸汽机车为135.1%。
有利于保护环境,并能增加安全可靠程度电力机车无废气、烟尘,对空气无污染,另外噪音较小,特别在通过长大隧道时,其优点更为显著,这不仅改善了司机的工作条件和旅客的舒适度,而且对铁路沿线城市、郊区的污染也减到最小程度。
电力机车装有大功率的电气制动装置,可用于长大下坡的速度调整,从而可以大大提高列车运行的安全度。
编辑本段动力电气化铁路使用电力机车作为牵引动力,机车上不安装原动机,所需电能由电气化铁路电力牵引供电系统提供。
沿着铁路线的两旁,架设着一排支柱,上面悬挂着金属线,即为接触网,它也可以被看作是电气化铁路的动脉。
电力机车利用车顶的受电弓从接触网获得电能,牵引列车运行。
牵引供电制式按接触网的电流制有直流制和交流制两种。
直流制是将高压、三相电力在牵引变电所降压和整流后,向接触网供直流电,这是发展最早的一种电流制,到20世纪50年代以后已较少使用。
交流制是将高压、三相电力在变电所降压和变成单相后,向接触网供交流电。
交流制供电电压较高,发展很快。
中国电气化铁路的牵引供电制式从一开始就采用单相工频(50赫)25千伏交流制,这一选择有利于今后电气化铁路的发展。
编辑本段模拟电气化铁路动态物理模拟(physics simulation of transient system of electric railway)反映供电系统和电力牵引全过程及相互关系的动态物理模拟系统,用以获取和优化电气化铁路运行的各主要技术参数。