电气化铁路

[拼音]：dianqihua tielu

[外文]：electric railway

设有牵引供电系统，以电力机车作为列车牵引动力的铁路。

发展简况

1879年5月，世界上第一条电气化铁路在德国柏林建成。此后，随着科学技术的发展、铁路运量的增长和对能源利用率的重视，全世界电气化铁路营业里程逐年增加，到20世纪80年代初已超过16.5万公里，占铁路营业总里程的13％，而承担的运量却占铁路总运量的35％。一些以电气化铁路为主的国家，如法国、联邦德国和日本等，一般以占铁路营业总里程的1/3左右的电气化铁路完成铁路总运量的3/4左右。

中国于1961年8月建成第一条电气化铁路干线──宝成线的宝鸡至凤州段。到1984年底，已累计建成电气化铁路干线3519公里（其中台湾省占 495公里）。还有6000余公里铁路干线，正在进行电气化设计和施工。

电力机车

电气化铁路使用电力机车作为牵引动力，机车上不安装原动机，所需电能由电气化铁路电力牵引供电系统提供。

牵引供电系统

电气化铁路向电力机车供电的系统由牵引变电所和接触网（少数为第三轨）组成。来自发电厂、高压输电线的电能，经牵引变电所降压（或再经整流）后，向架设在铁路上空的接触网送电，电力机车从接触网取电，牵引列车前进。

牵引供电制式按接触网的电流制有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和整流后，向接触网（或第三轨）供直流电。在电气化铁路发展的初期，直流电压为几百伏，后来不断增加。现在广泛采用的电压为1500伏或3000伏。直流制仍在一些较早修建的电气化铁路区段使用。由于直流接触网电压难以继续提高，以及直流牵引供电系统结构复杂、投资较大等，20世纪50年代以后，新建电气化铁路已较少采用直流制式。

（2）交流制是将高压、三相电力在牵引变电所降压和变成单相后，向接触网供交流电。其电压有15千伏、20千伏和25千伏等几级，交流频率分50或60赫和赫等。其中单相工频(50赫)25千伏交流制，是法国首先在1954年正式采用的，由于具有可以简化牵引供电系统结构、增大容量和降低造价等优点，现已为世界上约1/3的电气化铁路所采用，在苏联、法国、印度、日本和英国等国应用尤为普遍。中国电气化铁路的牵引供电制式，从一开始就采用单相工频（50赫）25千伏交流制。这一选择有利于今后电气化铁路的发展。

中国牵引变电所高压侧电压一般采用110千伏;牵引变压器类型有单相和三相两种；牵引变电所之间的平均距离，单线铁路约60公里，双线铁路约40公里。接触网悬挂方式采用半补偿、全补偿链型悬挂或弹性简单悬挂；接触导线有铜线、钢铝线或铝合金线等；接触网支柱采用钢支柱或钢筋混凝土支柱。

为了减少高压接触网单相工频电流对附近通信、广播等线路的电磁干扰，可采用在接触网上装设吸流变压器和回流线或自耦变压器系统等防干扰措施。

优越性

电气化铁路同用柴油机车或蒸汽机车牵引车列的铁路相比，主要优点有：

（1）运输能力大。电力机车功率一般都很大，如中国制造的“韶山 1”型电力机车，小时功率为4200千瓦，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。功率大，牵引力就大，速度就高，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，还设有功率较大的电气制动装置，可使列车在长大下坡道上等速下坡，在山区及运输繁忙的铁路干线上，有利于提高铁路运输能力。

（2）能源省。电力机车所需的电力可以来自火力发电站、核发电站或水力发电站。由火力发电厂供电，电力机车的热效率可达20％～26％；而柴油机车使用柴油，平均热效率为20％；蒸汽机车使用优质煤，热效率仅有6％～7％。

（3）运营成本低。电力机车结构比较简单，摩擦运动部件少，因而检修周期长，维修工作量小。电力牵引运行速度高，可加速机车车辆的周转，在完成同一运量的条件下，可减少机车车辆数量。电力机车整备作业少，不需上煤、上水、上油等，能够长距离运行，便于实行长交路、轮乘制。电力机车节省能源，费用低。因而，电力牵引的运营成本低，劳动生产率高。电气化铁路线路越长，经济效益越好。

（4）工作条件好。电力机车操作简便，既没有蒸汽机车投煤、清炉那种繁重的体力劳动，也没有柴油机车使人烦恼的噪声。蒸汽机车或柴油机车排放烟尘和有害气体，污染环境和影响行车安全，在隧道中尤为严重。改用电力机车后就可根除这些现象。

展望

电气化铁路已经成为世界各国铁路现代化的发展方向。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。世界电气化铁路预计到20世纪末可达25万公里。中国已确定大力发展电力机车牵引和柴油机车牵引，并以电力机车牵引为主的牵引动力改革方针。

参考文章

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