高速铁路牵引动力与供电系统

高铁动力原理
高铁是一种运行速度较快的铁路交通工具，其动力原理是指高铁列车在运行过程中所采用的动力装置和动力传递方式。

高铁动力原理的研究和应用对于提高高铁列车的运行速度、安全性和能效性具有重要意义。

本文将从高铁动力系统的组成和工作原理两个方面进行介绍。

首先，高铁动力系统主要由牵引系统、供电系统和控制系统组成。

牵引系统是高铁列车的动力来源，通常采用电力机车或动车组作为牵引装置。

电力机车是通过接触网获取电能，再通过牵引电机将电能转化为机械能，从而推动列车运行。

而动车组则是在车厢内安装有电力机车，通过车辆间的电力传输实现列车的牵引。

供电系统是指为高铁列车提供电能的系统，主要包括接触网、供电设备和电力线路等。

控制系统则是对高铁列车的牵引力、制动力、速度等进行控制和调节的系统，以保证列车的安全、平稳和高效运行。

其次，高铁动力系统的工作原理是指在列车运行过程中，牵引系统、供电系统和控制系统之间的相互配合和作用。

当高铁列车启动时，牵引系统将电能转化为机械能，推动列车运行。

同时，供电系统通过接触网向列车提供电能，保证列车的正常运行。

而控制系统则根据列车的实际运行情况，对牵引力、制动力和速度进行调节，以保证列车在运行过程中的安全性和平稳性。

综上所述，高铁动力原理是指高铁列车在运行过程中所采用的动力装置和动力传递方式。

高铁动力系统的组成和工作原理对于高铁列车的运行速度、安全性和能效性具有重要意义。

通过不断的研究和改进，可以进一步提高高铁列车的运行效率和舒适性，推动高铁交通事业的发展。

（中 国铁 道 科 学研 究 院标 准计 量 研 究 所 ，北 京 １０ ８ ） ０ ０ １
摘
要 ：牵 引供 电系统为高速列车提供运行所需的电能，其接 口涉及 电气 、机械等方面 内容 。从 牵引供
电系统的功能人手 ，介绍牵引供电系统与高速列 车的接 口要求 ，列出牵引供电系统 与高速列车的接 口及相关
标准 ，为今后的理论研究和标准制定提供依据。 关键词 ：牵 引供 电；高速列车 ；接 口；标准
中 图分 类 号 ：Ｕ ２ ．： ２ ６２ ６ ２ ３６ Ｕ ６ — ５
．
文 献标 识码 ：Ｂ
文 章 编号 ： １０ — １８（０ ２ ０ — ０ ５ ０ ０ ６９７ ２１ ） ５００—２
０ 引言
牵引供 电系统作 为 高速列 车 的电能来 源 ，需 要 保证将 电能优质可靠地传输给高速列车 。研 究牵引供 电系统与高速列车问的接 口和相关标准 ，将 可以从 全
局 考虑 并规范 有关技 术兼 容性参 数和相 关标 准 的制
动态 过程 ，这一 动态过 程包 括多种 电气状 态和机 械
运动 状态 的变化 ，因此 ，弓网受流 过程是个 复 杂 的
路功率与列车需求功率的协调， 谐波特ｊ的协调等。 生
２１ 电气 接 口相 关标准 ．． ２
牵 引供 电系统 与高速 列车 电气接 口相关 标准 见
表 １ 。 ２２ 机械 接 口 ．
储的特点 ，高速铁路上运行的列车必须依靠专 门的
外 部 装 置 提供 电能 。 电能 由牵 引变 电所 经 馈 线 送 出 ，由馈 线 、接 触 网 、轨道 等构成 的牵 引 网向列 车 供 电 ，列 车通过受 流装 置获得 电能 以后 ，需要 对 电
定 ，以保障牵引供 电系统 与高速列 车协 调有序运 转 。 总结 国际 国外 牵引供 电 系统 与 高速列 车 问的接 口标 准 ，对我 国高速铁路的发展具有重要 的参考 价值 。

动力集中型列车虽然其动轴少，但大量挂车车轴上有足够 的空间可用于安装作用性能良好的盘型制动装置和防滑器。 尤以后者可使制动粘着系数的利用值提高，制动距离不会比 动力分散配置型大。而动力分散配置型列车的众多动轴上均 安装有牵引电动机，所剩余的位置狭窄，安装盘型制动装置 有一定困难。
3、牵引动力集中配置与分散配置的比较
为了对不同机车车辆簧下质量的影响进行比较，通常采用 等效簧下质量的概念。牵引动力集中配置的高速列车动力车 的每轮等效簧下质量略低于动力分散配置的数值。
3、牵引动力集中配置与分散配置的比较
（3）粘着利用和加速性能
充分利用粘着是高速列车牵引动力设计时的一个重要的指 导思想。日本在研制牵引动力装置时，认为粘着系数将随速 度的提高而下降，担心单轴的粘着力过小，只好增加动轴的 数量，以保证足够的牵引力，这就是日本的高速列车的牵引 动力采用分散配置形式的原因之一。
空气阻力的计算公式为：
方空 成气 正阻
D 空1 2气C 密dV 度2A(Cdd L)
比力 与
C d 空气阻力系数
列 车 速
V 列车速度
A 列车断面积
度 的 平
C d
列车压力阻力系数 列车侧面气动摩擦系数
L 列车长度
d 列车气动直径
三、牵引动力及其配置
1、牵引动力的形式
电力牵引 内燃电传动牵引
电力牵引的优点：功率大、轴重小、经济性能好、环境污染小 电力牵引的缺点：初期投资大 内燃电传动牵引的优点：投资少、见效快、经济性能好
概 第
一
节 述
从速度上看，目前已开行的高速列车的最高速度可以划分为 三个等级。
第一速度级： 最高运行速度200～250Km/h 第二速度级： 最高运行速度250～300Km/h 第三速度级： 最高运行速度300Km/h以上

14
1.3 牵引网向电力机车的供电
（1）带负馈线的直接供电方式
F T
Us
I
R
电流从牵引变电所馈线通过接触网流向动车组，从动车组下到 钢轨上，回流分为三部分：一部门直接沿钢轨流回变电所，约 占40%；一部门从钢轨通过吸上线流向负馈线，通过负馈线返 回变电所，约占30%；剩余电流从钢轨漏泄至大地，沿大地流 向牵引变电所，在变电所附近，返回钢轨或变电所地网。
接触网
牵引网
钢轨
额定电压25kV，正常工作范围20~29kV。
7
一. 牵引供电系统
牵引变电所（Traction Substation, SS）
从公用电力系统（Public Electric Power Systems）接受电能，通过 变压器将电能从三相110kV或220kV变换成单相27.5kV（对AT系统为 55kV或2×27.5kV），并向铁路上、下行两个方向的牵引网供电。 变电所两侧的牵引网区段被称作供电臂。 变电所的主要设备：
11
1.1 电力系统向电气化铁道的供电
国外高速铁路普遍采用高电压、大容量的电源供电，绝 大多数都采用220kV或以上电压等级，个别采用132kV或 154kV时，则要求其由较大的系统短路容量。 我国基本上形成了以500k V线路为骨架、省间220kV为 主干通道的四通八达的输变电网络。这为客运专线采用 220kV电源电压创造了条件。 220kV电网的短路容量较之同一系统的110kV电网显著 增大，一般为3-4倍以上，牵引变电所采用220kV进线将 使电压总谐波畸变率、三相电压 不平衡度和电压波动百 分数等电能质量指标明显降低，助于减轻牵引负荷对电 力系统的不良影响。
12
1.2 牵引变电所向牵引网的供电

电气化铁道电力系统属于一级负荷。一级，二级，三极负荷不是按照负荷大小区 分的，而是按照负荷重要性区分的。 1、一级负荷：一级负荷指中断供电将造成人员伤亡；中断供电将造成重大政治影 响和重大经济损失；中断供电将造成公共场所秩序严重混乱的电力负荷。 2、二级负荷：二级负荷指中断供电将造成较大政治影响；中断供电将造成较大经 济损失；中断供电将造成公共场所混乱的电力负荷。二级负荷多采用两路电源供 电。在负荷较小或地区供电条件困难时，可由一路6kV及以上专用的架空线路供电。 3、三级负荷：三级负荷指凡不属于一级负荷和二级负荷的电力负荷。三级负荷对 供电无特殊要求。
中国的电力都是用什么方式发出 来的？电力的不同来源的道理是 什么？
中国电力来源主要是火 力发电、水力发电、风 力发电和核电，占比分 别为：火电接近75%， 水电不到18%，风电约 为4%，核电不到4%。
概述
由于电力牵引具有功率大、效率高、 清洁无污染、能够综合利用各种一次能 源的优点，被高速铁路普遍采用。
第4章 高速铁路 牵引供电与车辆
动力
目录
1概述
2牵引供电系统
3接触网
4综合SCADA系统
5.车辆动力装置
什么是电？
能
量
能量以多种不同的形式 存在；按照物质的不同运 动形式分类，能量可分为 机械能、化学能、热能、 电能、辐射能、核能、光 能、潮汐能等。这些不同 形式的能量之间可以通过 物理效应或化学反应而相 互转化。
电气铁路和电车用的称为牵引变电所
三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统。 目前，我国生产、配送的都是三相交流电。
单相交流电电路中只具有单一的交流电压，在电路中产生的电流，电压都以一定的频率随时间变化。

高速铁路列车牵引系统设计与性能研究一、引言高速铁路作为一种现代化、高效率的交通运输方式，正逐渐取代传统的铁路运输方式成为人们出行的首选。

而高速铁路列车的牵引系统作为其核心技术之一，对列车的运行安全、舒适性和效率具有重要影响。

本文将对高速铁路列车牵引系统的设计与性能进行研究和分析。

二、牵引系统的设计原理高速铁路列车的牵引系统主要是指电力牵引系统。

该系统由电力机车或高速列车的牵引逆变器、牵引变压器、驱动电机和控制系统等组成，其主要功能是提供适量的牵引力，使列车正常运行。

1. 牵引逆变器牵引逆变器是牵引系统的核心组成部分，它将直流电源转换为交流电源，通过调节电压和频率控制驱动电机的转速和扭矩。

逆变器的设计应考虑效率高、噪音低、体积小以及电磁兼容性等因素。

2. 牵引变压器牵引变压器用于将高压电网供电的电能转换为适合列车牵引电机的低电压和高电流的电能。

牵引变压器的设计应考虑功率损耗、温升等因素，以确保高效率和安全性能。

3. 驱动电机高速铁路列车一般采用三相异步电动机或同步电动机作为牵引电机。

驱动电机的设计与选型应考虑其额定功率、转速范围、效率和可靠性等因素。

4. 控制系统牵引系统的控制系统包括驱动控制器、牵引力控制器和牵引力反馈系统等。

控制系统的优化设计可以改善列车的牵引性能、提高安全性和乘坐舒适度。

三、牵引系统性能研究高速铁路列车的牵引系统性能对列车的运行安全和乘坐舒适度至关重要。

对牵引系统的性能进行科学研究和优化设计，可以提高列车的牵引能力、降低能耗、改善运行稳定性。

1. 牵引力控制牵引力控制是牵引系统的关键性能之一。

合理控制牵引力的大小，可以提高列车的启动加速度和爬坡能力，并保证列车在不同路况下的牵引力稳定性。

通过控制系统对牵引力进行精确调节和反馈控制，可以有效降低列车的能耗和磨损。

2. 制动控制制动控制是牵引系统的另一个重要性能参数。

合理的制动控制可以确保列车在运行过程中的平稳减速和停车操作。

牵引系统应具备快速响应的制动控制能力，能够根据不同速度和负载条件下的制动需求进行精确调节。

教案2019 ~2020 学年第一学期学院（部）交通运输课程名称《高速铁路概论》专业、年级、班级乘务1901~1902主讲教师教案编写说明教案又称课时授课计划，是任课教师的教学实施方案。

任课教师应根据专业的培养方案，紧扣教学大纲，认真分析教学内容，切合学生实际，提前编写设计好每门课程每个章、节或主题的全部教学活动。

教案编写说明如下：1、编号：按施教的顺序标明序号（每堂课一个序号）。

2、学时数：指完成一个授课题目所用教学时间。

理论课通常以学时数为单位（一般2学时），而实践课则以学时数，天数或周数为单位。

3、授课类型表示所授课程的类型，请在理论课、实验课、习题课、实践课及其它栏内选择打“√”。

4、授课题目：标明章、节或主题。

5、教学目的要求。

6、教学重点、难点。

5、教学方式和手段。

6、教学过程（含复习旧课、引入新课、组织教学、启发思维等）。

将授课的内容按逻辑层次，有序设计编排。

本部分不同专业的授课可有自己的特色。

7、讨论、思考题和作业。

8、参考资料：列出参考书籍、有关资料。

9、日期的填写系指本堂课授课的时间。

授课教案应根据专业技术领域发展、教学要求变化、学生实际水平，以及教师以往教学的课后小结、批注等进行补充、修改或重写，以保持教学内容的先进性和适用性。

请妥善保存各阶段的教案，并配合好学院（部）的教学检查和归档等工作。

编号：1备注：电子版的字体为宋体。

编号：2备注：电子版的字体为宋体。

编号：3备注：电子版的字体为宋体。

编号：4编号：5编号：6编号：7编号：8编号：9编号：10编号：11编号：12编号：13编号：14编号：15编号：16。

高速受电弓
一、动车组高压设备组成及作用：
高速受电弓（大功率受电及工作可靠）
滑板与接触 导线之间要 保持恒定的 接触压力
减轻受电弓 运动部分的
重量
垂直工作范 围内始终保 持水平位置
滑板的材 料、性状和 尺寸应适应 高速的要求
升、降弓时 初始动作迅 速，终了动 作较为缓慢
二、高速受电弓的分类： 1.双臂式：双臂式受电弓是最传统的受电弓，也 可称“菱”形受电弓，因其形状为菱形。双臂 式受电弓结构对称，侧向稳定性好，但结构复 杂，调整困难，保养成本较高，加上故障时有 扯断电车线的风险，目前部分新出厂的铁路车 辆已改用单臂式受电弓。
日本的0系高速列车，16 辆编组全部是动力车
日本的100系高速 列车，12M＋4T
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动车组牵引方式
动力分散式、动力集中式
动力分散动车组优点: • 牵引功率大 • 轴重小 • 启动加速性能好 • 可靠性高 • 列车利用率高 • 编组灵活
动力分散动车组是当今世界高速动车组技术发展的方向。
动力集中动车组优点: • 技术成熟 • 编组更为灵活 • 设备集中 • 动力设备数量少成本小 • 车内环境噪声小
本章知识点
4、我国动车组受电弓采用单臂受电弓。 5、动车组受电弓碳滑板分为单碳滑板和双碳滑板。 6、在受电弓碳滑板使用中，接触网结冰情况下可使用除 冰碳滑板。 7、动车组双辆车编组重联运行时，前后各升1架弓，禁止 升弓模式为后弓+前弓，即禁止前车升后弓,后车升前弓的 模式。 8、动车组一个标准编组配备2台受电弓
组，辅助绕组。
主电路采用3电平式 结构（脉冲整流器、 中间直流电路、逆变 器构成），牵引变流 器采用脉宽调制方式
(PWM)。
将电能转变成机械能 的设备，每辆动车设 置2台或者4台牵引电 机，牵引电机为三相 鼠笼式异步电机，通 过弹性齿型联轴节连

高速铁路的主要技术特征1.高速列车设计与制造技术：高速列车采用轻量化、强度高、空气动力学优良的车体设计，以减小空气阻力，并提高运行速度和安全性能。

在车体材料方面，使用高强度钢、铝合金和复合材料等先进材料，以提高列车的稳定性和安全性。

2.高速线路规划与设计技术：高速铁路线路采用直线段和大半径曲线段的设计，以减小列车运行时的横向力和纵向加速度，提高列车的稳定性和乘坐舒适性。

此外，高速铁路的线路坡度和升降曲线也需要进行科学的设计，以提高列车的运行效率和安全性。

3.高速供电与牵引技术：高速铁路采用电力牵引方式，通过架空线或第三轨供电，以实现列车的高速运行。

此外，采用了直流传动、交流传动、多系统传动等多种牵引方式，以适应不同地区和国家的电力系统标准。

4.高速信号与通信技术：高速铁路使用先进的信号与通信系统，确保列车能够实时接收到来自控制中心的指令，并能够及时与其他列车和地面设备进行通信。

这些系统包括列车自动控制系统（ATP）、列车运行控制系统（ATO）、列车通信系统以及车站和信号设备等。

5.高速轨道和道岔技术：高速铁路采用了平直轨道和道岔的设计，以减小列车在道岔处的摇晃和减速，提高列车的运行速度和安全性能。

此外，高速铁路的轨道也具备一定的自清雪能力，以保证列车的正常运行。

6.高速安全与监控技术：高速铁路配备了先进的安全和监控系统，实时监测列车的运行状态和安全指标，并通过中央控制中心进行监控和分析。

同时，还配备了紧急制动和救援设备，以应对突发情况和降低事故风险。

总的来说，高速铁路的主要技术特征体现在列车设计、线路规划、供电与牵引、信号与通信、轨道和道岔以及安全与监控等方面。

这些技术特征的应用和发展，为高速铁路的运行速度、安全性和乘坐舒适性提供了重要保障。

弱电对弱电的干扰，增加路内外通信设备拆迁或 埋设电缆的投资。
•
单项工频交流制的这种25kv、工频单项
50Hz交流制在中国、日本、法国得到应用。
•
三、牵引供电系统的组成
•
牵引供电系统——包括牵引变电所和牵引网
两部分，其任务是保证质量良好地并并不间断的
项机车、动车组供电。
•
1、牵引变电所是电气化铁路供电系统的心
况下，内燃机车是唯一牵引动力。
•
从世界各国发展高速铁路的情况看，尽管电力牵引初
始投资大，但是电力牵引具有功率大、轴重小、经济性能
好，有利于环境保护等一系列优点，世界上绝大多数国家
的高速列车都采用电力牵引。
•
• 三、牵引动力的配置
• 1、牵引动力集中配置与一端
间的连接线，其作用是将轨道回路内的牵引电流
• 回馈到牵引变电所。在电气化铁路上是利用走行 钢轨作为牵引电流的回路。
•
四、牵引变电系统的管理与安全
•
牵引变电系统是有铁路部门自己建设管理，
其日常维修由供电段负责。
•
1、接发列车与调车作业安全
• （1）、为保证人参安全，除供电段专业人员 外，任何人与牵引供电部分间的距离要>2m。
的电压，在电力机车上还可以比较容易地
将牵引网的高压降低到牵引电机所需要的
电压；但是它的主要缺点是其频率与工业
频率不同，使用时需要变频，因此，设备
复杂、效率低，经济效果差。
• 4、单项工频交流制
• 单项工频交流制是20世纪50年代发展最迅速
的一种牵引供电制度。
•
其优点：一是供电系统简单，不需要变换频
率，可由工业电网注解供电，能节省铁路牵引供

高铁行驶原理高铁行驶原理是指高速铁路列车运行、加速和制动的基本机理和原理。

高铁列车是通过电力驱动，运用电力机车牵引动力车组在高速铁路上行驶。

下面将详细介绍高铁行驶的具体原理。

高铁列车行驶的基本原理是通过电力传动和动力装置实现的。

高铁列车通常采用交流电力供电系统，通过接触网向列车供电。

列车上的电力机车通过牵引电动机将电能转化为机械能，驱动动力车组前进。

电力机车在动力装置的作用下，产生引力和牵引力，使列车能够行驶。

高铁列车的行驶原理主要有以下几个方面：1. 牵引力和阻力平衡原理：高铁列车在运行中需要克服空气阻力、轨道阻力和斜拉索阻力等多种阻力。

通过提供足够的牵引力，使列车克服这些阻力，保持正常的速度和行驶状态。

2. 动力装置原理：高铁列车通常采用电力驱动，即电力机车通过电能转化为机械能，驱动列车前进。

电力机车由电机、传动装置、制动装置等组成，通过控制电机的工作状态实现列车的加速、减速和制动操作。

3. 磁悬浮原理：部分高铁列车采用磁悬浮技术，即利用磁力使列车悬浮在轨道上行驶。

通过控制电磁力的大小和方向，使列车脱离轨道的摩擦力，并保持与轨道的恰当距离，实现高速、平稳的行驶。

4. 制动系统原理：高铁列车的制动系统是确保列车安全行驶的重要组成部分。

常见的制动系统有空气制动、电力制动、液压制动等。

通过控制制动装置的工作状态，实现列车的减速和停车操作。

综上所述，高铁行驶的原理是通过电力驱动和动力装置实现的。

高铁列车通过克服各种阻力和利用牵引力，保持正常的速度和行驶状态。

同时，高铁列车还采用磁悬浮技术和制动系统等装置，保证列车的安全行驶。

（1)高速列车速度控制系统(ATC)
（2)无线列车控制系统—移动闭塞
（3)高速综合调度中心—CTC
（4)高速铁路线路监测诊断系统
（5)自然灾害警报系统
地震 泥石流 台风 大雪 暴风雨
（6)高速列车定期检修系统
3.高速铁路旅客服务系统—— 安全、舒适、正点、便利
（1)车站——立体化的交通枢纽、与周围环境充分协调
车 辆 管 理
供 电 管 理
客 运 调 度
综 合 维 修
票 务 系 统
客 服 务 系
场 营 销 策
运 组 织 管
统
统划理
工务工程系统：
1.为高速度运行的机车车辆提供高平顺性与高稳 定性的轨面条件； 2.保证线路各个组成部分具有一定的坚固性与耐 久性，长期在运营条件下保持良好的状态； 3.同时，要求建立严格的线路状态检测和保障轨 道持久高平顺的科学管理系统。
座椅上的视听系统
特种沙龙车厢
家庭专用包间
婴儿服务室
残疾人专座
酒吧车
餐车
4.高速列车十大关键技术
* 交流传动技术
* 高性能转向架技术
通过改变转向架结构、优化 参数使其具有较高的临界速 度，是研制高速转向架需要 解决的关键技术问题，也是 高速转向架有别于一般转向 架的主要特点。
通过合理设计转向架的悬挂 装置和选择其参数来提高高 速列车的平稳性。
谢谢!
通信与信号系统： •高速铁路通信系统 1.及时准确地完成指挥列车运行的各种调度命令 信息的传输，是列车高速、安全运行的重要保证； 2.为旅客提供各种服务的通信； 3.为设备维修及运营管理提供通信条件，能够满 足维修人员沿线作业时的需求。
动车组系统：
1.包含传统轨道列车车辆的车体、转向架和制动 技术； 2.具有复杂的牵引传动与控制、计算机网络控制、 车载运行控制等关键技术。

动车行驶原理
动车是一种高速铁路列车，它的行驶原理是基于磁悬浮技术和电力驱动技术的结合。

动车的行驶原理可以分为以下几个方面来解释。

首先，动车的磁悬浮技术是其行驶的基础。

磁悬浮技术是利用电磁力使列车浮起并行驶的一种技术。

动车的车体下方安装有磁悬浮装置，通过电磁感应产生的磁场，使车体浮起并与轨道保持一定的悬浮高度。

这种磁悬浮的方式可以减小与轨道的摩擦力，从而减小能量损耗，提高列车的运行速度和运行效率。

其次，动车的电力驱动技术是推动列车行驶的关键。

动车通过电力系统来提供动力，驱动列车行驶。

电力系统包括供电系统和牵引系统两部分。

供电系统是指通过电缆或接触网向列车提供电能，而牵引系统则是将电能转化为机械能，推动列车行驶。

动车的电力驱动技术使得列车能够以较高的速度行驶，同时也减少了对环境的污染。

此外，动车的智能控制系统也是其行驶原理的重要组成部分。

智能控制系统可以监测列车的运行状态，包括速度、温度、压力等参数，并根据实时数据对列车进行控制和调整。

这样可以保证列车在行驶过程中的安全性和稳定性，同时也能提高列车的运行效率和节能减排的效果。

总的来说，动车的行驶原理是基于磁悬浮技术和电力驱动技术的结合，通过磁悬浮技术减小了与轨道的摩擦力，提高了列车的运行速度和效率；通过电力驱动技术提供了动车行驶所需的动力，减少了对环境的污染；通过智能控制系统保证了列车在行驶过程中的安全性和稳定性。

这些技术的结合使得动车成为了现代高速铁路交通的重要交通工具，为人们的出行提供了便利和效率。

目录摘要： .................................................................................................................................. 错误!未定义书签。

1.电力牵引供电系统概述 (2)2.接触网概述概述 (3)3.接触网支柱及基础 (7)4.第三方物流企业内部环境结构分析 (8)5.第三方物流企业的核心竞争力分析............................................................................... 错误!未定义书签。

6.第三方物流企业的战略选择........................................................................................... 错误!未定义书签。

7．结论 ................................................................................................................................ 错误!未定义书签。

参考文献 .............................................................................................................................. 错误!未定义书签。

摘要高速铁路电力牵引供电系统及接触网分析摘要：本论文介绍了电气化铁路供变电技术，以交流电气化铁路为重点，加强对牵引供电系统的认识，牵引供电系统有以牵引变电为重点，介绍了供电系统一次设备和二次电器设备，牵引供电系统可能对临近线路的影响，并通过对铁路接触网的供电方式、特点及应用分类，对铁路接触网进行了系统的分析。

在列车高速运行过程中，受电弓在接触网上滑行接触时保 持良好的接触状态，才能保证电能的可靠性传输，为高速 列车的运行提供牵引动力。列车高速运行时接触网的波动 和受电弓的振动加剧，弓网间会发生离线现象，并产生离 线电弧，离线电弧的高温烧蚀作用会缩短接触线和受电弓 滑板的使用寿命，产生的高频电磁波对沿线的通信系统造 成干扰、同时产生电弧噪声污染。接触网技术的意义就在 于避免这种问题的产生，保证电能的平稳可靠传输。接触 网技术包括接触网系统的组成、主要构成部件及其作用以 及高速弓网受流技术。我国研发了25 kV以上张力接触网系 统和特种接线AT牵引变压器和远程控制系统等先进设备， 满足动车组可靠受流和实时监控的需要。牵引供电系统如 图4-1-1所示。
图4-1-9单相牵引变压器
② Vx接线变压器 Vx接线变压器结构简单，容量利用率高，两套绕组容量可分 别配置，对电力系统负序的影响小。Vx接线变压器已成为我 国高速铁路牵引变压器的主要选择方案之一，目前主要采用 两台单相变压器通过外部接线构成Vx接线的方式。 2.高压开关电器 高压开关电器用以分、合电路。其种类较多，如断路器、隔 离开关、负荷开关、熔断器等，其中以断路器结构最复杂， 性能最完善，地位最重要。 （1）高压断路器 在高压电路中，断路器可用来通断负荷电流；与继电保护装 置配合迅速切断短路电流。它是一种具有开关和保护双重作 用、有很强的灭弧能力、性能较完善的高压开关。
11-接地螺栓；12-油样活门；13-放油阀门；14-活门；15绕组（线圈）；
16-信号温度计；17-铁芯；18-净油器；19-油箱；20-变 压器油
（2）牵引变压器的接线方式 高速铁路中牵引变压器的接线方式主要采用Vx接线变压器和单 相变压器。 ①单相变压器 由于电网采用的是三相交流电，而列车使用的是单相交流电， 因此牵引变电所使用的变压器分为单相变压器、三相变压器和 平衡变压器3种。单相牵引变压器如图4-1-9所示。单相接线运 行时，容量利用率可达100%，主接线简单，设备少，占地面积 小，投资少，但不能供应地区和牵引变电所三相负荷用电。在 电力系统中，单相牵引负荷产生的负序电流较大，对接触网的 供电不能实现双边供电。在电力系统容量较大，电力网比较发 达，三相负荷用电能够可靠的由地方电网得到供应的场合可以 采用这种运行方式。

台湾高速铁路供电系统概论一、高铁供电系统概述台湾高速铁路全长345公里共设置七座牵引动力变电站，其TRANBBS设计原则为任一变电站故障情况下仍能保持正常运转，其变电站间之最大距离约为60公里。

列车所需之牵引电力由七座牵引动力变电站以2x25KV形式馈电给电车线及负馈线，再由动力车以集电弓撷取电车线与轨道间之25KV电源供列车使用。

二、牵引动力变电站介绍高铁供电系统依其用电特性可区分为牵引动力用电及车站用电两种电源，其中有关车站用电必须配合车站特定区之用电加以整合，且需依据当地台电公司之配电系统加以TRANBBS规划，此部份和一般大楼用电相似，此处不再加以说明，有关牵引动力部份将详加说明如下。

车辆牵引系统之特性为列车在低速时需要较大之转矩，而在适当之速度下会有平衡的拉力特性，且在高速列车所需之能量为速度2次方的函数，从控制的角度来看，在电子控制电路发展以前，以直流电动机为主要设备，其电压以DC750V、1500V、3000V为主，仅适用于小编组的高速列车，其优点为自变电所之相间不平衡和低次高谐波问题不存在，但还余留电力腐蚀的问题。

随着速度之增加所需之电流大增，直流系统已无法配合，且在电子控制电路发展下，于1951年法国采用50Hz商用频率之馈电系统，日本也于1957年开始进入实用化，其电压几乎都是商用频率AC25KV（德国是15KV、16 2/3Hz）。

台湾高速铁路沿线变电站，经与电力公司相关人员，实地勘察结果，在沿线择定七个变电站（树林、杨梅、苗栗、台中、云林、新营、冈山）。

三、各国高铁供电系统简介牵引动力馈电电压：依牵引机车需求不同，馈送至电车的电压亦有多种不同额定，通常被采用者为：直流：750 V、1500 V、3000 V交流：单相、50Hz或60Hz、15 KV、20 KV、25 KV、50KV高速铁路采用者：交流25 KV（日本、法国、西班牙）、交流15 KV，Hz（德国）受电电压：依据电力的需量与电力公司供电网络特性而有所区别。

高铁的工作原理
高铁，作为一种快速、便捷的交通工具，已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

那么，高铁是如何实现高速运行的呢？接下来，我们就来详细了解一下高铁的工作原理。

首先，高铁的基本构造是由车体、动力系统、制动系统和悬挂系统组成。

动力
系统是高铁能够高速行驶的关键，它主要包括电机、传动系统和牵引系统。

高铁采用的是电力驱动，电机通过传动系统将电能转化为机械能，再由牵引系统传递给车轮，推动列车运行。

其次，高铁的轨道也是确保其高速行驶的重要因素。

高铁的轨道采用了特殊的
设计和材料，以确保列车在高速行驶时能够保持稳定。

此外，高铁轨道的平整度和轨道间的垂直度也对高铁的运行速度有着重要的影响。

此外，高铁的车体设计也是高速运行的关键。

高铁的车体采用了空气动力学设计，减少了空气阻力，提高了列车的运行效率。

车体的材料和结构也经过精心设计，以确保列车在高速行驶时能够保持稳定和安全。

另外，高铁的制动系统也是确保列车高速运行安全的重要组成部分。

高铁的制
动系统采用了先进的电子控制技术，能够实现快速、精准的制动，确保列车在高速行驶时能够安全停车。

最后，高铁的悬挂系统也对列车的高速运行起着重要的作用。

高铁的悬挂系统
采用了先进的气动悬挂技术，能够减少列车在高速行驶时的颠簸和震动，提高了乘车的舒适性和安全性。

综上所述，高铁能够实现高速运行，是由于其复杂的动力系统、特殊的轨道设计、先进的车体结构、精密的制动系统和先进的悬挂技术共同作用的结果。

这些技术的不断创新和提升，也将为高铁的发展带来更多的可能性，使高铁成为人们出行的首选交通工具。