第一篇：《接觸網(wǎng)》教案 補(bǔ)充 國(guó)外交流電氣化鐵路接地系統(tǒng)的簡(jiǎn)介

國(guó)外交流電氣化鐵路接地系統(tǒng)的簡(jiǎn)介



在國(guó)外交流電氣化鐵路中，綜合接地系統(tǒng)在高速區(qū)段得以廣泛應(yīng)用。從國(guó)外高速鐵路已運(yùn)營(yíng)和正在建設(shè)的情況來(lái)看，國(guó)外高速鐵路已有近9200km，列車(chē)運(yùn)營(yíng)速度已達(dá)300km/h以上；其中法國(guó)、德國(guó)和日本三個(gè)高速鐵路發(fā)達(dá)國(guó)家代表了當(dāng)今世界各國(guó)輪軌高速鐵路發(fā)展的先進(jìn)模式，它們的牽引供電技術(shù)成熟且可靠，借鑒國(guó)外高速鐵路發(fā)達(dá)國(guó)家的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)驗(yàn)是進(jìn)行我國(guó)客運(yùn)專(zhuān)線建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，下面分別對(duì)法國(guó)、德國(guó)和日本高速電氣化鐵路中的接地系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。（1）法國(guó)

在法國(guó)高速電氣化鐵路的牽引供電系統(tǒng)中，牽引變電所的供電電壓采用225kV及以上較高的電壓等級(jí)，牽引變壓器采用單相接線型式，牽引網(wǎng)供電方式多采用2′25kV AT供電方式；綜合接地系統(tǒng)在法國(guó)高速和常速電氣化鐵路中均得到了廣泛應(yīng)用，接觸網(wǎng)的接地系統(tǒng)普遍采用設(shè)綜合接地線的直接接地方式。

牽引網(wǎng)的綜合接地系統(tǒng)主要由鋼軌、保護(hù)線（回流線）、接地線、扼流圈、各縱向?qū)w間的等電位連接線和接地極等構(gòu)成，鋼軌作為牽引回流導(dǎo)體和軌道電路的重要組成部分，它的接地次數(shù)就不能像供電系統(tǒng)所希望的那樣多，因此需設(shè)置連續(xù)且獨(dú)立于軌道的接地線，它可按軌道電路允許的間隔連接到軌道上。鋼軌、保護(hù)線（回流線）、接地線或金屬柵欄等的等電位連接一般通過(guò)設(shè)置完全橫向連接來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了保證斷軌檢查，在同一軌道電路或幾個(gè)不同的軌道電路上，兩個(gè)連續(xù)完全橫向連接間的距離一般應(yīng)大于或等于1000m。

為改善接地和屏蔽效果，一般在通信電纜槽下敷設(shè)一根（下行側(cè)）或兩根（下行和上行側(cè)）貫通接地線，接地線的截面為35～95mm2裸鉛包銅線；等電位連接線一般由多根70mm2絕緣銅芯電纜構(gòu)成。

在距離較長(zhǎng)的橋隧區(qū)段，由于接地線不能真正埋入地下，因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮使接地線0V的參考值盡可能低。首先應(yīng)實(shí)現(xiàn)橋面（鋼結(jié)構(gòu)橋梁或結(jié)構(gòu)鋼筋焊接）和隧道（防水層和隧道壁）的電氣連續(xù)性；其次在橋隧兩端以及每100m處應(yīng)實(shí)現(xiàn)綜合地線與橋墩接地體或隧道接地體的連接。除了在線路上通常見(jiàn)到的設(shè)備外，在橋梁和隧道中還能發(fā)現(xiàn)金屬柵欄和扶手等，這些設(shè)備應(yīng)實(shí)現(xiàn)電氣連續(xù)并對(duì)每段終端進(jìn)行電氣連接或在每段終端安裝橫向?qū)w與綜合地線相連接，另外這些設(shè)備的兩端以及每100m處需與綜合地線相連接。（2）德國(guó)

在德國(guó)高速電氣化鐵路的牽引供電系統(tǒng)中，牽引供電制式雖然采用了15kV、16 Hz、帶回流線的直接供電方式、同相及雙邊供電系統(tǒng)并自建專(zhuān)用發(fā)電系統(tǒng)的特殊模式，但回流線的絕緣方式仍采用了綜合接地系統(tǒng)和直接接地方式。在交流電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)中，一方面要考慮可靠的牽引回流和接觸電壓防護(hù)，另一方面要采取措施減少電磁干擾；交流牽引的回流導(dǎo)體通常連接在各類(lèi)強(qiáng)弱電接地裝置上（如接觸網(wǎng)柱基礎(chǔ)和建筑基礎(chǔ)等接地位置），因此牽引回流通過(guò)回流導(dǎo)體及其連接的接地裝置和大地流回牽引變電所。接地裝置一般采用盡可能小的接地電阻值，這可通過(guò)大面積地網(wǎng)和單個(gè)接地極的互相連接來(lái)實(shí)現(xiàn)；在接地裝置中應(yīng)優(yōu)先選擇焊接，因?yàn)閵A接時(shí)的電阻有可能由于節(jié)點(diǎn)處的腐蝕而提高。

牽引網(wǎng)的綜合接地系統(tǒng)主要由鋼軌、回流線、接地帶、接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)（接地極）、S棒連接（IB）、各縱向?qū)w的等電位連接線和接地端子等構(gòu)成。在德國(guó)高速鐵路牽引供電系統(tǒng)中的每根接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)都設(shè)置了接地極，它通過(guò)單獨(dú)的基礎(chǔ)鋼筋連接到接地端子上，支柱基礎(chǔ)的接地電阻一般不大于10Ω，它建立了牽引系統(tǒng)地并用于雷電防護(hù)。從牽引供電系統(tǒng)的角度來(lái)看，鋼軌作為一部分牽引電流返回牽引變電所的導(dǎo)體；從信號(hào)系統(tǒng)的角度來(lái)看，鋼軌作為列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)中進(jìn)行信息傳輸?shù)能壍离娐返囊徊糠?；因此為了保證回流暢通和接地效果以及軌道電路的可靠運(yùn)行，電氣化鐵路上的鋼軌均需進(jìn)行縱向和橫向的電氣連接。德國(guó)鐵路的信號(hào)系統(tǒng)與其它國(guó)家不同，它普遍采用音頻軌道電路（FTGS）和雙軌絕緣線路，一條線路上的兩根鋼軌被分別定義為接地軌（ER，位于線路外側(cè)）和絕緣軌（IR），綜合接地系統(tǒng)中導(dǎo)體的接地和連接只允許在接地帶、接地軌或IB中點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)。在地面區(qū)段，支柱基礎(chǔ)接地極的間距一般為50m，支柱基礎(chǔ)接地極與無(wú)碴軌道中接地帶的等電位連接線的間距一般為100m且為單端接地，而且為保證軌道電路的功能，無(wú)碴軌道中的接地帶通過(guò)0.5m寬的中斷區(qū)按100m的間距實(shí)現(xiàn)了間斷；支柱基礎(chǔ)接地極與IB中點(diǎn)、上行接地軌（或IB中點(diǎn)）與下行接地軌（或IB中點(diǎn)）、上行接地端子和下行接地端子和線路軌道上接地軌與絕緣軌的等電位連接線的間距一般為300～600m。支柱基礎(chǔ)接地極提供了沿線回流回路的接地，它們被連接到回流線和接地帶上。

在高架區(qū)段，利用橋梁樁基礎(chǔ)形成沿線的附加接地體，為了利用它們的接地效果，每段橋梁、人行便道、橋梁護(hù)欄和整體道床中的接地帶與橋梁基礎(chǔ)接地極進(jìn)行電氣連接。橋梁基礎(chǔ)接地極及其橫向連接的間距一般為50m，橋梁基礎(chǔ)接地極的接地電阻一般為0.2Ω；在每根支柱處，它與橋梁接地帶和回流線等進(jìn)行電氣連接；橋梁接地帶與接地軌（或IB中點(diǎn)）和人行便道下接地帶與接地軌（或IB中點(diǎn)）的等電位連接線的間距一般為300～600m；其它等電位連接線的間距同上述地面區(qū)段。在隧道區(qū)段，隧道結(jié)構(gòu)段的長(zhǎng)度通常為20m，利用隧道襯砌鋼筋形成沿線的附加接地體，在隧道襯砌中的兩根縱向鋼筋以100m的間距與橫向扁鋼進(jìn)行電氣連接后形成環(huán)形接地極和接地母線，隧道環(huán)形接地極的接地電阻一般為0.1Ω。在每個(gè)隧道結(jié)構(gòu)段中設(shè)置回流線支持結(jié)構(gòu)和人行便道接地帶，在每個(gè)接觸網(wǎng)支持結(jié)構(gòu)處，它與隧道接地帶和回流線進(jìn)行電氣連接；隧道接地極與接地軌（或IB中點(diǎn)）和人行便道下接地帶與接地軌（或IB中點(diǎn)）的等電位連接線的間距一般為300～600m；其它等電位連接線的間距同上述地面區(qū)段。

總之，接地軌、回流線和支柱基礎(chǔ)接地極在地面區(qū)段構(gòu)成了主要的接地裝置，在其它區(qū)段與此相連接的是車(chē)站、站臺(tái)、變電所、整體道床接地帶、橋梁樁基礎(chǔ)接地極和隧道環(huán)形接地極等。

（3）日本

在日本高速電氣化鐵路的牽引供電系統(tǒng)中，牽引變電所的供電電壓采用154kV及275kV較高的電壓等級(jí)，牽引變壓器采用三相?二相平衡接線型式（Scott接線和Wood Bridge接線），牽引網(wǎng)供電方式采用AT供電方式；關(guān)于接觸網(wǎng)的保護(hù)接地方式，日本在AT供電方式以前一直采用雙重絕緣加放電器的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)接觸網(wǎng)絕緣子的閃絡(luò)保護(hù)接地，但由于接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜和放電器不如直接接地更加直接和可靠，在近年修建的新干線接觸網(wǎng)中部分取消了雙重絕緣，并改為直接接地方式。

牽引網(wǎng)的保護(hù)裝置主要包括放電器（避雷器）、接地線和接地極等，牽引網(wǎng)接地系統(tǒng)的主要目的包括防雷、防電擊、防腐蝕、減少電磁感應(yīng)電壓及靜電感應(yīng)電壓和設(shè)置參考電位等，接地類(lèi)型主要包括工作接地、器具外殼接地、避雷針接地和避雷器接地等。電氣設(shè)備保護(hù)接地的種類(lèi)包括A、B、C和D四種情況，它們的接地電阻值和適用范圍如表3-3所示。為抑制高速電氣化鐵路區(qū)段的鋼軌電位，在部分車(chē)站設(shè)置了鋼軌電位抑制裝置、鋼軌分散接地和上下行軌道間的等電位連接線。

第二篇：《接觸網(wǎng)》教案 補(bǔ)充 中國(guó)電氣化鐵路史上的第一

中國(guó)電氣化鐵路史上的第一

在中國(guó)第一條按時(shí)速２００公里標(biāo)準(zhǔn)電氣化改造的干線鐵路——浙贛電氣化鐵路全線開(kāi)通運(yùn)營(yíng)之際，鐵路建設(shè)專(zhuān)家除了向記者詳細(xì)介紹浙贛鐵路有關(guān)的建設(shè)情況外，還介紹了中國(guó)鐵路史上其他幾條「名列第一」的電氣化鐵路。

據(jù)新華社南昌９月１５日電，中國(guó)第一條干線電氣化鐵路——寶成鐵路。這條電氣化鐵路的寶雞至鳳州段於１９６１年８月正式投入使用，區(qū)段長(zhǎng)度９１公里。它的建成使用，邁出了中國(guó)鐵路牽引動(dòng)力改革的新步伐，揭開(kāi)了中國(guó)電氣化鐵路建設(shè)的序幕。鳳州至成都間的電氣化工程於１９７５年建成交付運(yùn)營(yíng)。

中國(guó)第一條雙線電氣化鐵路——石太鐵路。由石家莊至太原的石太鐵路，全長(zhǎng)２７５公里，電氣化改造工程於１９７８年３月開(kāi)工，１９８２年建成通車(chē)。其改造特點(diǎn)是第一次與線路站場(chǎng)改造、大修工程同時(shí)進(jìn)行。擔(dān)負(fù)著全國(guó)著名的西山、陽(yáng)泉、汾西三大礦務(wù)局煤炭外運(yùn)任務(wù)的石太鐵路，在實(shí)行電氣化改造后，運(yùn)輸能力迅速提高。

中國(guó)第一條一次建成的開(kāi)行重載列車(chē)的雙線電氣化鐵路——大秦鐵路。全長(zhǎng)６５２公里的大秦（大同至秦皇島）鐵路，是山西、陜西、內(nèi)蒙古西部煤炭外運(yùn)的主要通道，當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)最大列車(chē)重量為１萬(wàn)噸，年運(yùn)量達(dá)億噸。其設(shè)計(jì)采用了較高水平的技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備，其中屬?lài)?guó)內(nèi)攻關(guān)的５１項(xiàng)，國(guó)外引進(jìn)的３５項(xiàng)。它建成后的巨大運(yùn)量，充分顯示了電力牽引的優(yōu)越性。

中國(guó)電氣化鐵路的發(fā)展，走過(guò)了由山區(qū)到平原、由次要線路到干線、由單線到雙線的道路。由於它具有運(yùn)輸能力大、能耗少、無(wú)污染等特點(diǎn)，因而在鐵路運(yùn)輸中有著重要地位和作用。

根據(jù)「十一五」規(guī)劃，５年內(nèi)中國(guó)鐵路將建設(shè)新線１７０００公里；既有線增建二線８０００公里，既有線電氣化改造１５０００公里。

中國(guó)是當(dāng)今世界上電氣化鐵路建設(shè)名列前茅的國(guó)家。鐵路建設(shè)方面的專(zhuān)家告訴記者，從上個(gè)世紀(jì)６０年代初第一條電氣化鐵路建成通車(chē)至２００５年底，在中國(guó)７．５萬(wàn)公里鐵路營(yíng)業(yè)里程中，電氣化線路達(dá)２萬(wàn)公里。今年以來(lái)，京滬鐵路、膠濟(jì)鐵路電氣化改造又相繼完成并通車(chē)運(yùn)營(yíng)。

第三篇：《接觸網(wǎng)》教案補(bǔ)充電力機(jī)車(chē)知識(shí)

電力機(jī)車(chē)知識(shí) 電力機(jī)車(chē)的特點(diǎn)

電力機(jī)車(chē)是從接觸網(wǎng)獲取電能，用牽引電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)車(chē)。這里敘述的電力機(jī)車(chē)僅指用于鐵路干線的一般客貨運(yùn)電力機(jī)車(chē)，且以交直傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)為主。

電力機(jī)車(chē)具有一系列特點(diǎn):

(1)可廣泛利用多種一次能源

如可以由熱力、水力、天然氣甚至于地?zé)?、原子能、太?yáng)能等轉(zhuǎn)換而來(lái)，只要有相應(yīng)的發(fā)電站，便可以利用相應(yīng)的能量。

(2)功率大

由于在電力機(jī)車(chē)上沒(méi)有產(chǎn)生能量的裝置，也沒(méi)有燃料儲(chǔ)備，因而在同樣的機(jī)車(chē)重量下，其功率要比自給式機(jī)車(chē)大。機(jī)車(chē)按單位重量所具有的功率稱(chēng)為機(jī)車(chē)的比功率，這是衡量機(jī)車(chē)技術(shù)水平的一個(gè)標(biāo)志。目前電力機(jī)車(chē)的比功率一般達(dá)到40-60kW/t。

(3)速度高

由于電力機(jī)車(chē)功率大，因而可以獲得較高的速度。目前，一般客運(yùn)電力機(jī)車(chē)運(yùn)行速度已達(dá)160-200km/h，貨運(yùn)電力機(jī)車(chē)也達(dá)到120-140km/h。隨著新型機(jī)車(chē)的不斷出現(xiàn)，電力牽引的高速動(dòng)車(chē)運(yùn)行速度已達(dá)到300-400km/h。

(4)效率高

電力機(jī)車(chē)本身的效率為80%-85%o但考慮到整個(gè)電力牽引系統(tǒng)，其平均效率則不是固定的，它與供電系統(tǒng)的電能來(lái)源有關(guān)，在由水力發(fā)電站供電的情況下，電力牽引的效率可達(dá)到60%-70%。

(5)過(guò)載能力強(qiáng)

機(jī)車(chē)在起動(dòng)、牽引重載列車(chē)和通過(guò)困難區(qū)段時(shí)，具有一定的過(guò)載能力是十分重要的。對(duì)于非自給的電力機(jī)車(chē)，其能量是來(lái)自較強(qiáng)大的供電系統(tǒng)，因此機(jī)車(chē)的過(guò)載能力僅受牽引電機(jī)的限制，而牽引電機(jī)的過(guò)載能力是較高的。

(6)運(yùn)輸成本低

電力機(jī)車(chē)檢修工作量小，維修周期長(zhǎng)，每?jī)纱未笮拗g運(yùn)行公里數(shù)為蒸汽機(jī)車(chē)和內(nèi)燃機(jī)車(chē)的2倍。由于電力機(jī)車(chē)運(yùn)輸能力的增加，足以補(bǔ)償電氣化初期投資，所以鐵道電氣化長(zhǎng)遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)效益好。

(7)司機(jī)勞動(dòng)條件好，無(wú)煙氣排放污染

電力機(jī)車(chē)不冒煙，不排廢氣，通過(guò)長(zhǎng)大隧道時(shí)，乘務(wù)人員和旅客可免受煙氣之苫，從而也為廣大旅客創(chuàng)造清潔的旅行條件。此外，電力機(jī)車(chē)可以將接觸網(wǎng)電能轉(zhuǎn)供列車(chē)使用而不影響牽引功率，不用裝設(shè)車(chē)下柴油發(fā)電機(jī)組，也不用發(fā)電車(chē)，提高列車(chē)的舒適度和經(jīng)濟(jì)性。

(8)不受外界條件限制在山區(qū)和高寒地區(qū)電力機(jī)車(chē)功率發(fā)揮更好。電力機(jī)車(chē)的分類(lèi)

1、按機(jī)車(chē)軸數(shù)分

四軸車(chē)。軸式為B0-B0;

六軸車(chē)。軸式為C0-C0、B0-B0-B0;

八軸車(chē)。軸式為2(B0-B0);

十二軸車(chē)。軸式為2(C0-C0)、2(B0-B0-B0)。

軸式 “B”表示一個(gè)轉(zhuǎn)向架有2根軸;軸式 “C”表示一個(gè)轉(zhuǎn)向架有3根軸;腳號(hào)“0”表示每個(gè)軸有一臺(tái)牽引電機(jī);“-”表示轉(zhuǎn)向架之間是通過(guò)車(chē)體傳遞牽引力。

2、按用途分

(1)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)。用來(lái)牽引各種速度等級(jí)的客運(yùn)列車(chē)，其特點(diǎn)是速度較高，所需牽引力較小。

(2)貨運(yùn)電力機(jī)車(chē)。用來(lái)牽引貨物列車(chē)，其特點(diǎn)是載荷大，牽引力大，但速度較低。

(3)客貨通用電力機(jī)車(chē)。尤其是近年來(lái)新型電力機(jī)車(chē)中，其恒功運(yùn)行速度范圍大，可適用牽引客運(yùn)列車(chē)，也可適用牽引貨運(yùn)列車(chē)。

3、按輪對(duì)驅(qū)動(dòng)型式分

(1)個(gè)別驅(qū)動(dòng)電力機(jī)車(chē) 指每一輪對(duì)是由單獨(dú)的一臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電力機(jī)車(chē)。

(2)組合驅(qū)動(dòng)電力機(jī)車(chē) 指幾個(gè)輪對(duì)用機(jī)械方式互相連接成組，共同由一臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電力機(jī)車(chē)。

現(xiàn)代電力機(jī)車(chē)大都采用個(gè)別驅(qū)動(dòng)方式，而很少再采用組合驅(qū)動(dòng)。

4、按電流制分類(lèi)

在鐵道干線電力牽引中，電力機(jī)車(chē)主要按照供電電流制分為直流制電力機(jī)車(chē)、交流制電力機(jī)車(chē)和多流制電力機(jī)車(chē)。

·直流制電力機(jī)車(chē)

即直流電力機(jī)車(chē)，它是由直流電網(wǎng)供電，采用直流牽引電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電力機(jī)車(chē)。它是發(fā)展最早的電力機(jī)車(chē)，·其接觸網(wǎng)電壓通常為1·5kV和3kV直流電壓。直流電力機(jī)車(chē)采用的直流牽引電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便、易于維修、運(yùn)用比較可靠。但由于接觸網(wǎng)屯壓不高而使送電距離受到限制，變屯所數(shù)目增加，尤其不適于機(jī)車(chē)向大功率方向發(fā)展。其調(diào)速方法多采用調(diào)節(jié)起動(dòng)電阻和改變電機(jī)連接方式，但能耗大并有一定沖擊。目前，已大量使用晶閘管進(jìn)行斬波調(diào)速，以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速而成為直流電力機(jī)車(chē)的發(fā)展方向。在意大利、西班牙、波蘭、俄羅斯、日本、法國(guó)仍有相當(dāng)數(shù)量的直流電力機(jī)車(chē)在運(yùn)營(yíng)。

·交流制電力機(jī)車(chē)

又可分為單相低頻(25Hz或16 2/3Hz)電力機(jī)車(chē)和單相工頻(50Hz)電力機(jī)車(chē)。

(1)單相低頻電力機(jī)車(chē)

它是在單相交流低頻供電網(wǎng)下采用單相交流整流子電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電力機(jī)車(chē)。低頻是為了有利于單相交流整流子電動(dòng)機(jī)的整流，其接觸網(wǎng)電壓可提高到II-15kV，便接觸網(wǎng)簡(jiǎn)化，變電所數(shù)目減少，適應(yīng)大功率牽引的要求。但因?yàn)楣╇婎l率與工業(yè)用電不同，需專(zhuān)門(mén)發(fā)電廠或在工業(yè)系統(tǒng)和鐵道系統(tǒng)之間設(shè)置復(fù)雜的變頻設(shè)備。等到單相工頻制出現(xiàn)之后，單相工頻電力機(jī)車(chē)的原理和電路應(yīng)用到了單相低頻電力機(jī)車(chē)中，兩種機(jī)車(chē)除供電頻率不同外，其間無(wú)大的區(qū)別。單相低頻電力機(jī)車(chē)在早期發(fā)展電氣化的國(guó)家中延用至今，在西德、瑞士、瑞典、挪威等仍在盛行，并占有一定比重。

(2)單相工頻電力機(jī)車(chē)

它是單相交流工頻供電網(wǎng)下采用的直(脈)流或交流牽引電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電力機(jī)車(chē)。

單相工頻交流制自20世紀(jì)50年代開(kāi)始發(fā)展而成為當(dāng)今世界鐵道電氣化最先進(jìn)的供電制。其接觸網(wǎng)電壓高達(dá)20kV或25kV，而且與工業(yè)系統(tǒng)頻率相同。在這種電流制下工作的單相工頻電力機(jī)車(chē)，又可分為交直傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)和交流傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)。

..交直傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)

是由接觸網(wǎng)引人單相工頻交流電經(jīng)機(jī)車(chē)內(nèi)的變流裝置供給直(脈)流牽引電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)的機(jī)車(chē)。伴隨著半導(dǎo)體器件的發(fā)展，交直傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)先后有整流(引燃管或半導(dǎo)體二極管)電力機(jī)車(chē)和目前最廣泛應(yīng)用的相控(晶閘管)電力機(jī)車(chē)。

..交流傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)

是由接觸網(wǎng)引人單相工頻交流電經(jīng)機(jī)車(chē)內(nèi)的變流裝置供給交流(同步或異步)牽引電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)的機(jī)車(chē)。與之相應(yīng)的為同步牽引電動(dòng)機(jī)電力機(jī)車(chē)和異步牽引電動(dòng)機(jī)電力機(jī)車(chē)。交流傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)的發(fā)展是起源于20世紀(jì)70年代。它的發(fā)展同樣與新型功率半導(dǎo)體器件的層出不窮和微機(jī)控制技術(shù)的進(jìn)步而密切相關(guān)，從快速晶閘管到GTO、IGBT(IPM)、IGCT，使1979年出現(xiàn)的E120型異步交流傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)之后，又相繼出現(xiàn)的同步型或異步型交流傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)，充分展示了交流傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)的優(yōu)越性。當(dāng)前，由交直交電壓型變流裝置和鼠籠式異步牽引電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的交流傳動(dòng)系統(tǒng)已成為世界電力機(jī)車(chē)電傳動(dòng)技術(shù)的主流，這就是通常我們稱(chēng)之為交直交電力機(jī)車(chē)。

·多流制電力機(jī)車(chē)

這種機(jī)車(chē)可以同時(shí)適用直流制、交流制在不同的頻率、不同電壓下工作。這是由于有些國(guó)家或相鄰國(guó)家聯(lián)運(yùn)時(shí)存在著不同電力牽引供電網(wǎng)形成的，以西歐國(guó)家居多。電力機(jī)車(chē)的構(gòu)成

電力機(jī)車(chē)由機(jī)械部分(包括車(chē)體和轉(zhuǎn)向架)、電氣部分和空氣管路系統(tǒng)構(gòu)成。車(chē)體是電力機(jī)車(chē)的骨架，是由鋼板和壓型梁組焊成的復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，電力機(jī)車(chē)大部分機(jī)械及電氣設(shè)備都安裝在車(chē)體內(nèi)，它也是機(jī)車(chē)乘務(wù)員的工作場(chǎng)所。轉(zhuǎn)向架是由牽引電機(jī)把電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，便電力機(jī)車(chē)沿軌道走行的機(jī)械裝置。它的上部支持著車(chē)體，它的下部輪對(duì)與鐵路軌道接觸。電氣部分包括機(jī)車(chē)主電路、輔助電路和控制電路形成的全部電氣設(shè)備，在機(jī)車(chē)上占的比重最大，除安裝在轉(zhuǎn)向架中的牽引電機(jī)之外，其余均安裝在車(chē)頂、車(chē)內(nèi)、車(chē)下和司機(jī)室內(nèi)。空氣管路系統(tǒng)主要執(zhí)行機(jī)車(chē)空氣制動(dòng)功能，由空氣壓縮機(jī)、氣閥柜、制動(dòng)機(jī)和管路等組成。我國(guó)電力機(jī)車(chē)的型號(hào)

我國(guó)電氣化鐵路借鑒國(guó)外的成功經(jīng)驗(yàn)，從一開(kāi)始就采用國(guó)際先進(jìn)的單相交流工頻 25kV的單一供電制式，并從一開(kāi)始就來(lái)用交直傳動(dòng)的電力機(jī)車(chē)。直到目前為止，我國(guó)干線用電力機(jī)車(chē)仍以交直傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)為主，其型號(hào)用 “韶山”命名，代號(hào)為 “SS”，全名表示為:

ss

□

□

機(jī)車(chē)派生系列號(hào)，A、B、C、D

機(jī)車(chē)序號(hào)，1-9...機(jī)車(chē)代號(hào)

我國(guó)第一臺(tái)交流傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)原型車(chē)代號(hào)為 “AC4000”，其中 “AC”表示交流傳動(dòng)，“4000了”表示機(jī)車(chē)功率

交流傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)的研制

到20世紀(jì)90年代，交流傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)在西歐和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已被廣泛應(yīng)用于鐵路牽引。我國(guó)應(yīng)在試制成功第一臺(tái)交流傳動(dòng)原型車(chē)AC4000型電力機(jī)車(chē)基礎(chǔ)上，一方面要自主開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新，另一方面積極引進(jìn)和借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，盡快研制出符合我國(guó)國(guó)情的各種不同功率級(jí)和各種不同用途的交流傳動(dòng)的電力機(jī)車(chē)。

(1)自主開(kāi)發(fā)新型交流傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)

當(dāng)前，我國(guó)應(yīng)加緊研制開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)化新型交流傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)，見(jiàn)下表。該型機(jī)車(chē)應(yīng)選擇以輪周功率1200kW為基準(zhǔn)，采用 GTO、IGBT(IPM)等新型半導(dǎo)體功率器件和自主開(kāi)發(fā)的交直交傳動(dòng)系統(tǒng)。此外還要注重其機(jī)車(chē)主要零部件標(biāo)準(zhǔn)化、簡(jiǎn)統(tǒng)化、模塊化，以便于遠(yuǎn)期交流電·力機(jī)車(chē)的派生。

自主開(kāi)發(fā)新型交流傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)推薦表

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用途

軸式

機(jī)車(chē)輪周功率/kW 最高運(yùn)行速度/ km/h

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客貨運(yùn) B0-B0

4800

140-200

貨運(yùn) C0-C0

7200

120

貨運(yùn)

2(B0-B0)

9600

120

----------------------

(2)合資開(kāi)發(fā)新型交流傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)

為了推動(dòng)我國(guó)交流傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)技術(shù)的發(fā)展，加快縮短與國(guó)外交流傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)的差距，目前國(guó)內(nèi)采取整車(chē)合資生產(chǎn)、整機(jī)引進(jìn)的方式。株洲西門(mén)子牽引設(shè)備有限公司即將為寶成線提供8軸64OOkW交流傳動(dòng)貨運(yùn)電力機(jī)車(chē)，引進(jìn)整機(jī)技術(shù)的4800kW最高速度為 200km/h交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)(DJ1型)，己試制成功，將對(duì)我國(guó)交流傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)技術(shù)的發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用。

新型電力機(jī)車(chē)的關(guān)鍵技術(shù)

新型電力機(jī)車(chē)研制應(yīng)緊跟世界先進(jìn)水平，研究高性能的交直交傳動(dòng)系統(tǒng)，同時(shí)從綜合技術(shù)、高新技術(shù)出發(fā)，提高電力機(jī)車(chē)整體設(shè)計(jì)、工藝水平，研制開(kāi)發(fā)出多種國(guó)產(chǎn)化的新型的電力機(jī)車(chē)。其關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)包括:

(1)新型功率器件的應(yīng)用

積極跟蹤世界先進(jìn)水平開(kāi)展GTO、IGBT(IPM)、IGCT應(yīng)用技術(shù)的研究，為國(guó)產(chǎn)交直交傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)主變流器的開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)。

(2)水冷技術(shù)

綜合國(guó)內(nèi)外變流器冷媒應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)展主變流器水冷技術(shù)的研究及工程化。

(3)主變流器控制系統(tǒng)

·32位微機(jī)控制

應(yīng)選擇先進(jìn)的高速32位浮點(diǎn)運(yùn)算的 CPU為核心，建立模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的硬件電路，采用先進(jìn)的PCB設(shè)計(jì)方法和制造工藝，以滿足通用要求和系統(tǒng)可靠性要求。

·網(wǎng)側(cè)變流器控制技術(shù)

保證網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)接近1或等于1，保證低諧波電流。

·電機(jī)側(cè)變流器控制技術(shù)

開(kāi)發(fā)高性能的異步牽引電動(dòng)機(jī)的控制策略，如矢量控制技術(shù)和直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)。

·粘著技術(shù)

開(kāi)發(fā)蠕滑率控制技術(shù)和粘著技術(shù)，以獲得機(jī)車(chē)在各種運(yùn)行條件下的最佳粘著利用率。

(4)大功率異步牽引電動(dòng)機(jī)

改進(jìn)絕緣系統(tǒng)，提高電機(jī)的可靠性，提高電機(jī)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，降低單位功率的重量。

(5)無(wú)搖枕轉(zhuǎn)向架及徑向轉(zhuǎn)向架

合理選擇一系、二系懸掛參數(shù)，同時(shí)設(shè)計(jì)性能良好的全懸掛轉(zhuǎn)向架，以提高機(jī)車(chē)轉(zhuǎn)向架的動(dòng)力性能、運(yùn)行穩(wěn)定性和曲線通過(guò)能力，并降低輪軌磨耗，同時(shí)提高機(jī)車(chē)粘著利用。

(6)車(chē)體輕量化及模塊化設(shè)計(jì)

積極研究車(chē)體輕量化結(jié)構(gòu)。采用高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)材料和鋁合金材料，以減輕車(chē)體重量。采用模塊化設(shè)計(jì)來(lái)適應(yīng)多種車(chē)型的研制開(kāi)發(fā)。

(7)采用獨(dú)立風(fēng)道通風(fēng)系統(tǒng)，以及按人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)的司機(jī)室。

第四篇：_動(dòng)車(chē)論壇_《接觸網(wǎng)》教案-補(bǔ)充-機(jī)車(chē)交路和機(jī)車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)制

機(jī)車(chē)交路和機(jī)車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)制

機(jī)車(chē)交路或稱(chēng)機(jī)車(chē)牽引區(qū)段，是指機(jī)車(chē)擔(dān)當(dāng)運(yùn)輸任務(wù)的固定周轉(zhuǎn)區(qū)段，即機(jī)車(chē)從機(jī)務(wù)段所在站到折返段所在站之間往返運(yùn)行的線路區(qū)段。機(jī)車(chē)交路是組織機(jī)車(chē)運(yùn)用工作，確定機(jī)務(wù)段的設(shè)施和配置、機(jī)車(chē)類(lèi)型分配、機(jī)車(chē)運(yùn)用指標(biāo)的重要依據(jù)。

機(jī)車(chē)交路按用途，可分為擔(dān)當(dāng)旅客列車(chē)牽引任務(wù)的客運(yùn)機(jī)車(chē)交路和擔(dān)當(dāng)貨物列車(chē)牽引任務(wù)的貨運(yùn)機(jī)車(chē)交路；按乘務(wù)組工作時(shí)間，可分為一般機(jī)車(chē)交路和長(zhǎng)交路。對(duì)于長(zhǎng)交路，在機(jī)車(chē)乘務(wù)組采用換乘的乘務(wù)制度條件下，機(jī)牢交路按方向又可分為直線形交路（或稱(chēng)雙向交路）和多邊形交路（或稱(chēng)多向交路）。

機(jī)車(chē)在交路上進(jìn)行列車(chē)作業(yè)的組織方式稱(chēng)為機(jī)車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)制，它主要可有循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)制、半循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)制、肩回式運(yùn)轉(zhuǎn)制和環(huán)形運(yùn)轉(zhuǎn)制之分。因而，機(jī)車(chē)交路按機(jī)車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)制分，又可分為循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)制交路、半循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)制交路、肩回式運(yùn)轉(zhuǎn)制交路和環(huán)形運(yùn)轉(zhuǎn)制交路。

確定機(jī)車(chē)交路，實(shí)際上也就是確定機(jī)務(wù)段及其折返段的位置，其主要依據(jù)為：

（1）運(yùn)輸?shù)男枰?，即區(qū)段的行車(chē)量和列車(chē)密度；

（2）提高機(jī)車(chē)運(yùn)用效率方面的考慮；

（3）乘務(wù)員工作時(shí)間和機(jī)車(chē)周轉(zhuǎn)的安排；

（4）機(jī)車(chē)的技術(shù)性能。

由于蒸汽機(jī)車(chē)運(yùn)行速度較低，以及受機(jī)車(chē)煤、水儲(chǔ)量的限制，其交路一般較短。內(nèi)燃機(jī)車(chē)和電力機(jī)車(chē)因整備作業(yè)簡(jiǎn)便，運(yùn)行速度高，續(xù)行距離長(zhǎng)，機(jī)車(chē)交路可大大延長(zhǎng)，甚至可達(dá)數(shù)千公里。加拿大蒙特利爾至溫哥華的機(jī)車(chē)交路長(zhǎng)達(dá)4691 km，我國(guó)鐵路長(zhǎng)沙至廣州的客運(yùn)機(jī)車(chē)交路也已達(dá)726 km。延長(zhǎng)機(jī)車(chē)交路可以減少機(jī)務(wù)段數(shù)量，提高機(jī)車(chē)運(yùn)用效率，從而可節(jié)省建設(shè)投資、降低運(yùn)營(yíng)管理費(fèi)用，有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。確定機(jī)車(chē)交路長(zhǎng)度是一個(gè)涉及諸多因素的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。在實(shí)際工作中，可按機(jī)車(chē)乘務(wù)員一次連續(xù)工作時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算：

L1=0.5(t標(biāo)準(zhǔn)-∑t準(zhǔn)備)v機(jī)旅

L2=(t標(biāo)準(zhǔn)-∑t`準(zhǔn)備)v機(jī)旅

式中 L1----一般機(jī)車(chē)交路的機(jī)車(chē)交路長(zhǎng)度，km；

L2--“長(zhǎng)交路”的機(jī)車(chē)交路長(zhǎng)度，km；

v機(jī)旅--牽引區(qū)段機(jī)車(chē)平均旅行速度，km／h

t標(biāo)準(zhǔn)--機(jī)車(chē)乘務(wù)員一次連續(xù)工作時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，h

∑t準(zhǔn)備--機(jī)車(chē)乘務(wù)組在機(jī)務(wù)段和折返段及其所在站工作時(shí)間，即由本段接班至列車(chē)出發(fā)，以及由列車(chē)到達(dá)至交班完了，再加上乘務(wù)組在拆返段由列車(chē)到達(dá)交班完了至牽引列車(chē)出發(fā)時(shí)止的工作時(shí)間，h

∑t`準(zhǔn)備--機(jī)車(chē)乘務(wù)組在機(jī)務(wù)段和折返段及其所在站工作時(shí)間，即由本段接斑至列車(chē)出發(fā)，以及在折返段由列車(chē)到達(dá)至開(kāi)始休息的工作時(shí)間，h。

在長(zhǎng)交路區(qū)段，當(dāng)機(jī)車(chē)乘務(wù)組采用中途換乘的乘務(wù)制度時(shí)，確保機(jī)車(chē)進(jìn)入配屬段進(jìn)行機(jī)車(chē)預(yù)檢及各種計(jì)劃修理的機(jī)車(chē)交路最大長(zhǎng)度Lmax。，則可按如下公式計(jì)算：

對(duì)于直線型交路 Lmax=0.5*T機(jī)檢*S機(jī)=12*T機(jī)檢*V直

對(duì)于多邊型交路 Lmax=T機(jī)檢*S機(jī)=24*T機(jī)檢*V直

式中 T機(jī)檢--機(jī)車(chē)兩次預(yù)檢作業(yè)之間的工作時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，h

S機(jī)--機(jī)車(chē)日車(chē)公里；

V直--列車(chē)運(yùn)行平均直達(dá)速度，km/h