第5章 轨道供电的电气化铁路
电气化铁路,简称电化铁路,是指能供电力火车运行的铁路,因这类铁路的沿线都需要配套相应的电气化设备为列车提供电力保障而得名。
电气化铁路是伴随着电力机车的出现而产生的,因为电力机车本身不自带能源,需要铁路沿途的供电系统源源不断地为其输送电能来驱动车辆。
由于电力机车相比内燃机车有更强的运力优势,所以相同规模下电气化铁路的运输能力远超过非电气化铁路,成为现代化铁路的主流类型。
显然,电气化铁路跟传统的蒸汽机或柴油机为动力的铁路相比,有明显的优越性。
第一,它的运输能力大。一般来说,电力机车的功率都很大。一般要比内燃机或蒸汽机车大1倍左右。功率大,牵引力就大,就可以加大行车速度,提高运输能力。
第二,它的耗能比较省。电力机车的热效率一般为20%~26%,要高于柴油机的20%和蒸汽机的6%~7%。
第三,运营成本低。正是由于电力机车耗能低,检修维护费用低,使运营成本下降,尤其在长途运输时更为明显。
第四,工作条件好,噪声、污染大为减少,操作简便。
但是,电气化铁路一般所需投资都比较大,所以它在应用上还不如传统的柴油机车和蒸汽机车为动力的铁路普遍。
电气化铁路使用电力机车为动力,那么它的电源从哪里来呢?电力机车上是不安装发电机的,它的电力由电力牵引供电系统提供。这种供电系统由牵引变电所和接触网组成。
来自发电厂的电能,经过牵引变电所变压后,向架设在铁路上空的接触网送电,而电力机车则是从接触网上取电,这有点类似于城市中运行的有轨电车,然后驱动电力机车前进。牵引供电的制式有直流制和交流制两种。鉴于直流制的供电电压难以继续提高,已有被交流制取代的趋势。
中国的电气化铁路一开始就采用了交流制。修建一条电气化铁路,沿线要建许多牵引变电所,单线铁路每60千米就要建一座,双线铁路每40千米就要建一座。由此也可以看出,电气化铁路造价之大。
从1958年第一条电气化铁路开始修建,到2012年12月1日哈大高铁正式开通,中国电气化铁路总里程在54年突破4.8万千米,超越了原电气化铁路世界第一的俄罗斯,跃升为世界第一位。
拓展阅读
2012年12月17日,我国京九铁路全线电气化改造全部完工。京九线纵贯京、津、冀、鲁、豫、皖、鄂、赣、粤九省市,全程2553千米。改造后的线路,列车时速达每小时200千米,可满足开行双层集装箱列车条件,提高京九铁路整体运能30%左右。