电气化铁道供电系统

  • 日期:2007-4-11  来源:中华铁道网

    电气化铁道供电系统(power supply system of electrified railway)在以电力机车作为牵引动力的铁道上,专门用来给电力机车或电动车组供给电能的整套装置。

    在中国,电气化铁道所使用的电能都是由国家电力部门的发电厂供给的,为了减少输电过程中的电能损失,把电压升至110 kV或220 kV(正在向500 kV超高压输电方向发展)以后,再通过输电线路送到区域变电所。为了保证供电的可靠性,电气化铁道供电系统通常由两个回路的输电线路供电,以便当某一回路的输电线路进行检修或发生故障时,可由另一回路输电。

    电流制的发展 在整个电力机车牵引的发展历程中,电气化铁道的电流制经历了由低压直流、三相交流、低频单相交流到工频单相交流的演变过程。1900年到1915年,各国铁路主要采用500~750 V的直流制。1915年到1930年,开始路主要采用1623 Hz、25 Hz的低频单相交流制和1 200~1500 V的直流,有些国家还采用了3 600 V的三相交流制。1932年,匈牙利第一次采用16 000 V的工频单相交流制。1950年,法国采用了25 kV的工频单相交流制。此后,工频单相交流制得到了迅速发展。

    现在,各国所采用的电流制逐渐趋向统一,电压不断提高。德国、瑞典、奥地利、挪威等国家主要采用1623 Hz的低频单相交流制;意大礼、波兰、南非、西班牙、巴西、捷克、斯洛伐克,比利时、智利等国家主要采用3 000 V直流制;俄罗斯、法国、日本、印度、英国、南斯拉夫、罗马尼亚、保加利亚、匈牙利和中国等大多数国家都采用25 kV 的工频单相交流制。近年来,由于各国铁路运量急剧增大,行车速度不断提高,逐渐走向高速、重载、大密度发展,有些国家在积极发展使用自耦变压器2×25 kV的交流供电制式,如日本、法国、俄罗斯等,中国的京秦、大秦和郑武铁路也采用了这种供电制式。今后的发展方向主要是采用25 kV 和2×25 kV的工频单相交流制。此外,采用6 000V或20 000V的直流制代替3 000V的直流制,也是今后发展的一大趋势。20 000V的直流制与25 kV的工频单相交流制相比,接触网的电能损失、牵引变电所的数量可进一步减少,各项动力指标也会有很大改善。

    牵引变电所  电气化铁道供电系统由牵引变电所和牵引网(包括馈电线、接触网、轨道回路和回流线等)两部分设备组成,如图1所示。

       图1  电气化铁道供电系统构成示意图

1-发电厂;2-输电线路;3-牵引变电所;4-馈电线;5-回流线;6-接触网;7-电力机车;8-轨道回路。

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