电气化铁道概论.pptVIP

50Hz/60Hz、25kV牵引供电方式（300～350km/h）1996年日本山阳新干线300km/hAT1983年法国TGV东南线300km/hAT+直供回流1990年法国TGV大西洋线300km/hAT1994年法国TGV北方线300km/hAT2001年法国TGV地中海线350km/hAT2003年韩国汉城——釜山300km/hAT2004年西班牙马德里——巴塞罗那350km/hAT2004年意大利都灵——佛罗伦萨300km/hAT2008年意大利罗马——那不勒斯300km/hAT第31页，共80页，星期日，2025年，2月5日技术上AT和带回流线直供方式均能满足300km/h及以上高速牵引。两者相比，AT供电方式更能适应大功率负荷的供电，同时电分相数目减少。但AT供电方式接触网结构复杂，供变电设施较多，运营维护难度较大。高速铁路牵引供电方式应采用AT供电方式或带回流线的直接供电方式第32页，共80页，星期日，2025年，2月5日Ⅲ、牵引供电系统的负荷特性第33页，共80页，星期日，2025年，2月5日牵引供电系统的任务是向电力机车（动车组）供电。牵引供电系统的负荷特性，主要取决于电力机车的电气特性、铁路线路条件和运输组织方案等因素。第34页，共80页，星期日，2025年，2月5日（一）交直型电力机车电力机车从接触网取得25kV工频单相交流电，经车载变压器降压为1500V，整流后向牵引电动机供电。我国目前主要采用交直型电力机车，今后将逐渐淘汰，更换为交直交型电力机车。交直型电力机车工作原理如下图所示：一、电力机车的电气特性第35页，共80页，星期日，2025年，2月5日交直型电力机车采用半控桥式整流，通过晶闸管控制导通角来控制机车出力，所以，交直机车在整流过程中会产生谐波，功率因数较低。SS4型货运电力机车SS8型客运电力机车第36页，共80页，星期日，2025年，2月5日（二）交直交型电力机车（动车组）为克服交直型电力机车的缺点，世界各国竞相开展了交流传动电力机车的研制，1979年德国开发了世界首台大功率干线交流传动电力机车，欧洲等主要发达国家迅速推广，目前已普遍采用。交直交型电力机车工作原理如下图所示：第37页，共80页，星期日，2025年，2月5日交直交机车采用四象限整流，通过GTO或IGBT控制导通和关断角来控制机车的出力，可分别控制导通和关断机车主变压器的若干个低压绕组的整流，使电流波形逼近正弦波，且电流与电压的相位基本同步。所以，交直交型电力机车的谐波含量很小、功率因数高。我国于1991年开始进行交流传动电力机车的研究，先后研制成功了交直交动车组和交直交货运电力机车。近年将从国外引进技术合作生产高速动车组。铁路计划逐渐淘汰交直型电力机车，全面推广交直交型电力机车和动车组。德国ICE高速列车第38页，共80页，星期日，2025年，2月5日二、列车的负荷特性列车的负荷大小，主要与列车牵引重量、运行速度、线路坡度等因素有关，铁路设计据此选定机车（动车组）类型及牵引功率。（一）列车负荷与牵引重量的关系在运行速度、线路坡度相同的情况下，列车负荷与牵引重量成正比。（二）列车负荷与运行速度的关系列车运行速度越高，空气阻力越大，空气阻力随速度呈几何级数增长。在牵引重量、线路坡度相同的情况下，运行速度越高，牵引功率和能耗大幅度提高。10016020025030035001002003004002.84.67.413.318.624.8单位重量牵引功率（kW/t)列车速度(km/h)第39页，共80页，星期日，2025年，2月5日并且在高速时，列车主要克服空气阻力运行，持续受流时间长。（三）负荷与线路坡度的关系列车爬坡的情况下克服重力运行，在运行速度较低时，空气阻力较小，线路坡度对牵引负荷的影响较大。高速列车的空气阻力较大，列车主要克服空气阻力运行，线路坡度对牵引负荷的影响较小。第40页，共80页，星期日，2025年，2月5日铁路根据运量和线路条件编制运输组织计划，列车在行车调度的指挥下，在铁路上按信号运行。单线铁路一般采用站间闭塞方式，一个区间只能有1列车运行。双线铁路一般采用划分区段闭塞方式，按固定间隔时间追踪运行，目前货车一般追踪时间间隔8分钟，最小追踪时间间隔5分钟；客运专线高速列车设计最小追踪时间间隔，近期4分钟，远期3分钟。铁路建设时，基础设施均按远期线路能力一次规划建设到位，运输设备