| 单词 | 电气化铁路 |
| 释义 | 【电气化铁路】 拼译：electric railway 是以电力机车(或电动车组)为牵引动力的铁路。世界上第1条试验性电气化铁路1879年在德国柏林夏季展览会上展出，用150V直流电供电。正式运营的电气化铁路是从地下铁道开始的，1890年英国首先用电力机车在伦敦的地下铁道上牵引列车。干线电气化铁路1895年首次应用于美国的巴尔的摩铁路的一段隧道区段上，采用675V直流电供电，机车自重97t，机车功率1070kW。19世纪末德国进行了交流电力机车试验，1903年德国的三相交流制电力机车创造了时速210．2km的最高纪录。 中国的电气化铁路始于1914年抚顺煤矿，由1500直流电供电。第1条干线电气化铁路建于宝成铁路的宝鸡－凤州段(91km)，正式运营时使用法国进口的6Y2型电力机车，采用交流、单相、工频25kV供电。经过30年到“七五”末(1990)已建成干线电气化铁路6935km，占全国运营铁路长度的13%，承担铁路总运量的17．7%，按电气化铁路里程排在世界的第10位。根据发展规划到“八五”末电气化铁路将达到13000km，占总运营里程的21．4%，“九五”末电气化铁路将达到17000km，占总运营里程的24%。截止到1992年底中国已建成的干线电气化铁路近20条：宝成、阳安、石太、襄渝线的襄达段、宝兰、京包、成渝、京秦、贵昆、太焦、郑宝、鹰厦、北同蒲、衡广、川黔、湘黔、大秦、兰武、郑武等共计8760km。在蒸汽、内燃、电力3种牵引动力中，电力牵引有下列显著的优点：1．运输能力大。电力机车功率大，如国产“韶山1”型电力机车功率3780kW，比“东风4”型内燃机车或“前进”型蒸汽机车的功率约大一倍左右。机车牵引力大，速度高，能够大幅度地提高运输能力。电力机车除设有空气制动装置外，还设有大功率的电气制动装置，可使列车在长大下坡铁路上恒速运行，这特别有利于提高山区铁路运输能力、保障行车安全。2．节约能源。电力机车所需要的电力来自各种发电厂(站)。由火力发电厂供电的电力机车热效率可达20%～26%，而使用柴油作能源的内燃机车的平均热效率为20%，以优质煤为能源的蒸汽机车平均热效率仅有6%～7%。3．运营成本低。电力机车运动摩擦部件少，因而检修周期长，维修工作量小，电力机车整备作业少，不需要上煤上水加油，能够长距离运行。电力机车速度高，可加速机车车辆周转，在完成同样运量的条件下，可减少机车车辆数量。电力机车能源费用低，因而电力牵引运营成本低，劳动生产率高。繁忙干线电气化铁路线路越长其经济效益越显著。4．工作条件好。电力机车操作简便，环境舒适，既没有蒸汽机车投煤、清炉那种繁重的体力劳动，也没有内燃机车使人烦恼的噪声。电气化铁路供电制式分直流制和交流制两种：1．直流制：是将高压、三相电力在牵引变电所降压后整流，然后向接触网(或第3轨)馈送直流电。在电气化铁路发展初期直流电压只有几百伏，后来逐步提高，目前一些国家的干线和矿山电气化铁路仍然使用直流制，广泛使用的电压为1500V和3000V。由于直流牵引网的电压难以继续提高，随着牵引功率的不断增大，使直流牵引供电系统结构越来越复杂和建设工程费增加。20世纪50年代后新建干线电气化铁路已很少采用直流制。2．交流制：是将高压、三相电力在牵引变电所降压，向接触网馈送单相交流电。其电压等级有15kV、20kV和25kV等几个等级，其频率又分工频(50Hz或60Hz)和低频(16Hz2／3Hz)。因此在电气化铁路发展比较早期的国家(如前苏联和欧洲一些国家)的电气化铁路上存在着多种电流制式和不同的电压等级，在这些国家内或国际间很难组织开行直通列车。中国在决策干线电气化铁路供电制式方面，由于经过充分的科学论证，因而在第1条干线电气化铁路上就采用先进的交流、单相、工频25kV制式。这一正确决策为中国干线电气化铁路顺利发展奠定了有利的技术基础。随着科学技术的发展，为满足铁路运量日益增长的需要，促使能源的充分利用和对环境保护的重视，全世界的电气化铁路运营里程逐年增加，已建成电气化铁路20万km，占世界铁路总运营里程的16．7%，承担了总运量的45%。一些以电气化铁路为主的国家，如法国、德国和日本等，一般以占铁路运营里程33%的电气化铁路完成铁路总运量的75%左右。在运输繁忙和线路条件困难的铁路区段实现电气化，是目前电气化铁路发展的重点。目前，中国铁路运能与运量的矛盾十分突出，铁路电气化是缓解这一矛盾的有效途径之一。七届人大四次会议通过的《国民经济和社会发展十年规划和第8个五年计划纲要》确定的铁路重点建设14个项目中，新线采用电力牵引和既有线路电气化项目共有9个，首都北京至电气化干线网络上的省会城市的客车，将全部实现电气化牵引，大大改善运营条件，提高客运舒适度和经济效益。到20世纪末电力牵引将承担45%的铁路总运量。当前世界上一些科学技术比较先进的国家竞先用新器件和高新技术充实、完善和改进电力牵引系统：(1)牵引供电系统方面。目前电气化铁路牵引网多为交流单相供电，其负荷又大部分是整流器式电力机车，这将造成国家电力网三相不对称、功率因数降低和谐波电流增大等一系列不利影响。首先应改进的是牵引变电所接线方式和供电方式。日本、法国的高速铁路，前苏联特别繁忙的干线铁路均采用了带馈电线的自耦变压器供电系统，即AT方式。AT方式可使牵引变电所间距离加大1倍，并减少对通讯线路的干扰。中国京秦、大秦电气化铁路从日本引进了AT式供电系统。采用同轴电力电缆牵引供电系统将显著改善交流供电系统的动力特性，日本、前苏联都在进行这方面的研究。为提高功率因数和降低谐波电流，中国已研制了各种补偿装置。为提高供电系统可靠性和自动化水平，80年代从国外引进了微机运动装置、变电所微机保护与故障测距、变电所和接触网检测设备等。在引进消化的基础上中国也自行研制了这些设备，大部分已达到国际水平。(2)牵引动力方面。当今电力牵引发展的重点是高速和重载。在新一代高速电动车组和电力机车上，较普遍地采用变频调速的三相交流传动技术(接触网的单相高压经过机车变压器降压和整流，再逆变成频率和电压可调的三相电源，向三相交流牵引电动机供电，简称交－直－交)。最有代表性的是法国的TGV交－直－交电动车组和德国的E－120电力机车和ICE电动车组。法国的第2代TGV电动车组创造了时速515．3公里的最高纪录。中国研制的电动车组速度较慢，1989年研制的DKJ－1型电动车组(交－直)型试验速度只达到141km／H，最近研制的客运电力机车“韶山5”(交－直型)速度达到200km／h。在重载方面美国、加拿大、澳大利亚已开行了2×1万吨单元列车。前苏联与芬兰联合研制的12轴电力机车BΛ－86Φ功率已达到11000kW、可牵引10000t重的列车。中国自行研制的“韶山4”型电力机车功率达到了6400kW，在大秦铁路西段用国产“韶山3”型电力机车双机牵引万吨列车已获成功，中国自行研制的4000kW交－直－交型电力机车将于“八五”末造出样车。磁浮列车将使铁路实现划时代的变革，摆脱传统的轮轨接触方式，使机车的运行速度达到500km／H。目前日本研制的超导型磁浮列车已接近实用化阶段，前联邦德国开发的常导磁浮列车与日本水平相近，英国、加拿大、美国、前苏联等也都在进行“地上飞机”磁浮列车的开发试验。磁浮列车技术的研究已列为中国“八五”科技攻关项目。【参考文献】：1 纪念电气化铁路30周年学术论文集，1991，8．(西南交通大学博士生导师李治教授、贺威俊教授撰) |
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