時間:2009-10-16 08:48:45來æºï¼šsunjuan
電氣化éµè·¯å’ŒåŸŽå¸‚軌é“交通從直æµåˆ°äº¤æµå‚³å‹•的迅猛發展,是和新興的電力電å器件的發展密ä¸å¯åˆ†çš„ã€‚å› ç‚ºä»»ä½•ä¸€ç¨®æ–°å™¨ä»¶çš„å‡ºç¾ï¼Œéƒ½æœƒç‚ºé›»åŠ›è®Šæ›æŠ€è¡“å’ŒæŽ§åˆ¶æŠ€è¡“çš„ç™¼å±•å‰µé€ çªç ´å£ï¼Œå¾žè€Œå¤§å¹…度æé«˜è®Šé »å™¨çš„æ€§èƒ½å’Œæ“´å¤§å…¶æ‡‰ç”¨èŒƒåœã€‚
電氣化交通已經有上百年的發展æ·å²ï¼Œåœ¨å·¥æ¥ç™¼é”國家廣泛地應用于éµè·¯å’ŒåŸŽå¸‚軌é“交通系統。我國目å‰éµè·¯å’ŒåŸŽå¸‚軌é“交通的發展與國民經濟的需求åŠä¸–界先進水平相比,還å˜åœ¨å¾ˆå¤§å·®è·ã€‚但是,通éŽå¹¾ä»£äººçš„努力,一個交通全é¢é›»æ°£åŒ–和牽引交æµè®Šé »åŒ–的時代æ£åœ¨åˆ°ä¾†ã€‚
世界軌é“交通電氣化的發展æ·ç¨‹ 1879å¹´5月31æ—¥ï¼Œåœ¨å¾·åœ‹æŸæž—舉辦的世界貿易åšè¦½æœƒä¸Šï¼Œç”±è¥¿é–€å和哈爾斯克公å¸å±•出了世界上第一æ¢é›»æ°£åŒ–éµè·¯ã€‚這æ¢éµè·¯é•·åªæœ‰300m,在上é¢é‹è¡Œçš„é›»åŠ›æ©Ÿè»Šåªæœ‰954kg,最高é‹è¡Œæ™‚速é”13 km,看起來好åƒç¾åœ¨çš„é›»å‹•çŽ©å…·ã€‚ä½†åœ¨å…¶æ‹–è»Šä¸Šï¼Œç¢ºå¯¦èƒ½å¤ æè¼‰æ•¸å乘客,在4個月的展覽期間共é‹é€8è¬å¤šä½ä¹˜å®¢ã€‚這被èªç‚ºæ˜¯ä¸–界電氣化éµè·¯çš„先驅。1881年,西門å和哈爾斯克公å¸åˆåœ¨æŸæž—近郊的利希特è²çˆ¾å¾·è»Šç«™å’Œè»äº‹å¸é™¢ä¹‹é–“修建了一æ¢é•·2 145m的電車線路,åŒå¹´åˆåœ¨æ³•國巴黎國際電工展覽會上展出了第一æ¢é•·500m的由2æ¢æž¶ç©ºå°Žç·šä¾›é›»çš„電車線路,這就為æé«˜é›»å£“ã€é‡‡ç”¨å¤§åŠŸçŽ‡ç‰½å¼•é›»å‹•æ©Ÿå‰µé€ äº†æ¢ä»¶ã€‚這種電車形å¼çš„電氣化éµè·¯çš„出ç¾ï¼Œå¼•起了西æã€ç¾Žåœ‹å’Œæ—¥æœ¬çš„æ¥µå¤§èˆˆè¶£ï¼Œåœ¨æŽ¥ä¸‹ä¾†çš„一段時間,英國ã€ç‘žå…¸ã€ç¾Žåœ‹ã€æ—¥æœ¬ã€å¾·åœ‹ã€æ„大利也都紛紛興建了å„自的電氣化éµè·¯ã€‚早期的電氣化éµè·¯å¤§éƒ½é‡‡ç”¨ä½Žå£“ç›´æµå’Œä¸‰ç›¸äº¤æµä¾›é›»ï¼Œä¸»è¦æ‡‰ç”¨åœ¨å¸‚內交通ã€è¿‘郊線路和工礦線路上。隨著工æ¥çš„發展,電氣化éµè·¯ä¹Ÿé–‹å§‹ç™¼å±•到城市間的干線éµè·¯ä¸Šä¾†ã€‚ä½†æ˜¯ç”±äºŽç§‘å¸æŠ€è¡“ç™¼å±•æ°´å¹³çš„åˆ¶ç´„ï¼Œäº¤æµå‚³å‹•系統在電氣化éµè·¯çš„æ©Ÿè»Šç‰½å¼•ä¸å¹¶æ²’有å 主導地ä½ï¼Œä½†æ˜¯äººå€‘å°äº¤æµå‚³å‹•çš„è¿½æ±‚å’ŒæŽ¢ç´¢ä¸€ç›´æ²’æœ‰åœæ¢ã€‚
20世紀50年代åŽï¼Œè¥¿æ–¹å·¥æ¥åŒ–國家為了滿足日益增長的é‹è¼¸éœ€æ±‚ï¼Œé–‹å§‹å¤§è¦æ¨¡åœ°é€²è¡Œéµè·¯ç¾ä»£åŒ–建è¨ã€‚å„國都開始大é‡èˆˆå»ºé›»æ°£åŒ–éµè·¯ï¼Œé›»æ°£åŒ–éµè·¯åœ¨ç¸½çš„éµè·¯é€šè»Šé‡Œç¨‹ä¸æ‰€å 比例越來越大,修建的國家也越來越多。據ä¸å®Œå…¨çµ±è¨ˆï¼Œåˆ°2002年底,全世界éµè·¯çš„總營æ¥é‡Œç¨‹ç‚º1 185 518.5kmï¼Œå…¶ä¸æ²’有修建電氣化éµé“的國家和地å€ç‚º64個,éµè·¯ç¸½ç‡Ÿæ¥é‡Œç¨‹ç‚º105 054 km;已修建電氣化éµé“的國家和地å€ç‚º65個,éµè·¯ç¸½ç‡Ÿæ¥é‡Œç¨‹ç‚º1 080 464.5 km,電氣化éµé“總營æ¥é‡Œç¨‹ç‚º261 688 km。已經興建了電氣化éµè·¯çš„國家的電氣化率為23ï¼…ï¼Œææ´²åœ‹å®¶çš„電氣化率é”到了46%。共有11個國家(瑞士ã€ç‘žå…¸ã€æ„å¤§åˆ©ã€æ—¥æœ¬ã€è¥¿çç‰™ã€æ³¢è˜ã€ä¿„ç¾…æ–¯ã€å—éžã€å¾·åœ‹ã€æ³•國ã€çƒå…‹è˜ï¼‰é›»æ°£åŒ–éµé“營æ¥é‡Œç¨‹åœ¨5 000km以上且電氣化率在40%以上,其ä¸ç‘žå£«çš„電氣化率更是高é”98%。
20世紀70年代以來,電力電åå¸å’Œå¾®é›»å技術的出ç¾å’Œé€²æ¥ï¼Œåˆé‡æ–°å–šèµ·äººå€‘å°äº¤æµå‚³å‹•系統的熱情。自1971年世界首臺采用異æ¥äº¤æµå‚³å‹•系統的內燃機車DE2500å•世以來,交æµå‚³å‹•系統以其çªå‡ºçš„優越性å—到了å„國éµè·¯é‹è¼¸éƒ¨é–€çš„關注,ç²å¾—了長足的發展,并已基本å–代了直æµå‚³å‹•系統。與直æµå‚³å‹•機車相比,交æµå‚³å‹•å…·æœ‰ç„¡å¯æ¯”擬的優越性,這已經在å„國éµè·¯é‹è¼¸ç³»çµ±ä¸å¾—到了廣泛的驗è‰ã€‚交æµå‚³å‹•所用的三相交æµç•°æ¥é›»å‹•機比直æµé›»å‹•機的功率ï¼é«”ç©æ¯”和功率ï¼é‡é‡æ¯”更大,無需經常ç¶è·ï¼Œæ•…障率低。異æ¥é›»å‹•機的æ’åŠŸçŽ‡å€æ¯”ç›´æµé›»å‹•機大許多,轉速更高,起動牽引力大,æŒçºŒåŠŸçŽ‡å¤§ï¼Œæœ‰åˆ©äºŽå¯¦ç¾é‡è¼‰å’Œé«˜é€Ÿç‰½å¼•。交æµå‚³å‹•å¯ä»¥å¾ˆå®¹æ˜“地實ç¾é›»æ°£åˆ¶å‹•,大大減少制動閘瓦的消耗,并å¯ä»¥åˆ©ç”¨åˆ¶å‹•時å饋的能é‡ï¼Œèµ·åˆ°ç¯€èƒ½ç¯€æ²¹çš„作用,經濟效益顯著。å¦å¤–,交æµå‚³å‹•機車的一個çªå‡ºçš„優點在于其優良的粘著特性,由于異æ¥äº¤æµé›»å‹•æ©Ÿè®Šé »èª¿é€Ÿç³»çµ±å…·æœ‰å¾ˆç¡¬çš„æ©Ÿæ¢°ç‰¹æ€§ï¼Œè»Šè¼ªæ›´ä¸å®¹æ˜“打滑或者空轉。其次,交æµå‚³å‹•電力機車牽引和å†ç”Ÿå·¥æ³çš„åŠŸçŽ‡å› æ•¸å‡æŽ¥è¿‘äºŽ1,ä¸åƒ…é™ä½Žäº†é›»ç¶²æè€—而且在å†ç”Ÿåˆ¶å‹•時å¯å°‡é«˜è³ªé‡é›»èƒ½å饋給電網,消除了電網å°ä¿¡è™Ÿå’Œé€šä¿¡ç³»çµ±çš„干擾。å†è€…,機車采用交æµç‰½å¼•電動機åŽï¼Œç°§ä¸‹é‡é‡å¤§å¤§æ¸›è¼•ï¼Œæ”¹å–„äº†è¼ªè»Œå‹•åŠ›å¸æ€§èƒ½ï¼Œé™ä½Žäº†æ©Ÿè»Šè¼ªç·£ç£¨è€—。隨著ç£å ´å®šå‘çŸ¢é‡æŽ§åˆ¶å’Œç›´æŽ¥è½‰çŸ©æŽ§åˆ¶ç‰é«˜æ€§èƒ½ç•°æ¥é›»å‹•機控制ç–略的應用,交æµå‚³å‹•æ©Ÿè»Šçš„èª¿é€Ÿæ€§èƒ½å·²ç¶“èƒ½å¤ é”到甚至超éŽç›´æµå‚³å‹•機車。
大容é‡äº¤æµé›»å‹•機控制系統的發展和電力電å器件的發展是休戚相關的。
80年代以來,以GTOã€BJTã€MOSFET為代表的自關斷器件有了長足的發展,尤其是出ç¾äº†é«˜å£“IGBTã€IGCT(IntegratedGate-CommutatedThyristor)為代表的雙極型復åˆå™¨ä»¶ï¼Œä½¿å¾—電力電åå™¨ä»¶æ£æ²¿è‘—大容é‡ã€é«˜é »ã€æ˜“é©…å‹•ã€ä½Žæè€—å’Œæ™ºèƒ½æ¨¡å¡ŠåŒ–çš„æ–¹å‘æŽ¨é€²ã€‚ä¼´éš¨è‘—å™¨ä»¶çš„ç™¼å±•ï¼Œé«˜å£“å¤§å®¹é‡äº¤æµé›»å‹•機控制系統也日益高性能化。90年代在æã€ç¾Žã€æ—¥ç‰ç™¼é”國家與地å€ï¼Œå¤§åŠŸçŽ‡åŠå°Žé«”元件的應用已由晶閘管進入到GTO,甚至到高壓IGBT;機車電力傳動已由直æµå‚³å‹•å…¨é¢ç™¼å±•到交æµå‚³å‹•,直æµå‚³å‹•æ©Ÿè»Šå·²åœæ¢ç”Ÿç”¢ï¼Œå®Œæˆäº†å‘交æµå‚³å‹•的轉æ›ã€‚
æ¤å¤–,計算機技術的發展使å分復雜的交æµå‚³å‹•控制變得越來越容易實ç¾ï¼Œå¾žè€Œé€²ä¸€æ¥ä¿ƒé€²äº†äº¤æµå‚³å‹•技術的æˆç†Ÿèˆ‡ç™¼å±•。新型å¯é—œæ–·åŠŸçŽ‡å™¨ä»¶ä¸æ–·æ¶Œç¾ï¼Œå…¶é›»å£“和電æµåŠé–‹é—œé »çއ䏿–·æé«˜ï¼Œå·²å®Œå…¨èƒ½æ»¿è¶³æ©Ÿè»Šè»Šè¼›è®Šæµé ˜åŸŸçš„需è¦ã€‚變æµè£ç½®çµåˆå®Œå–„çš„å†·å»æŠ€è¡“ã€ä¿è·æŠ€è¡“使其具有å¯é ã€ç„¡ç¶ä¿®çš„優點。
在éµè·¯é›»æ°£åŒ–ã€ç‰½å¼•交æµåŒ–的發展浪潮ä¸ï¼Œäººå€‘å°éµè·¯é‹è¼¸åˆæå‡ºäº†æ›´é«˜çš„è¦æ±‚,例如快速ã€èˆ’é©ï¼Œç¯€èƒ½åŠæ¸›å°‘污染ç‰ã€‚éš¨è‘—ç§‘å¸æŠ€è¡“çš„ç™¼å±•ä»¥åŠäººå€‘生產生活的需è¦ï¼Œé«˜é€Ÿé›»æ°£åŒ–éµè·¯å·²ç¶“æˆç‚ºç¾åœ¨ä¸–界éµè·¯çš„發展方å‘。1964å¹´10月1日,日本æ±äº¬è‡³å¤§é˜ªçš„æ±æµ·é“æ–°å¹²ç·šé–‹é€šé‹ç‡Ÿï¼Œæ‹‰é–‹äº†ä¸–界高速éµè·¯ç™¼å±•çš„åºå¹•。1981年以åŽï¼Œæ³•國ã€å¾·åœ‹ã€æ„大利ã€è¥¿ç牙ç‰åœ‹ç›¸ç¹¼é€²è¡Œé«˜é€Ÿéµè·¯å»ºè¨ã€‚法國的TGV,德國的ICE系列高速列車就是其ä¸çš„代表。國際éµè·¯è¯ç›Ÿï¼ˆUIC)曾經有éŽä¸€å€‹å®šç¾©ï¼Œå…許最高速度大于ç‰äºŽ250km/hçš„éµè·¯æ–°ç·šæˆ–å…許最高é‹ç‡Ÿé€Ÿåº¦å¤§äºŽ200km/hçš„éµè·¯æ—¢æœ‰ç·šï¼Œå¯ä»¥ç¨±ç‚ºé«˜é€Ÿéµè·¯ã€‚如今的高速列車早就采用了交æµå‚³å‹•并采用計算機進行控制,采用GTOä»¥åŠæ›´æ–°çš„IGBT變æµå…ƒä»¶ï¼Œé‹ç‡Ÿé€Ÿåº¦å¯ä»¥é”到300km/h,最新的法國的AGV列車和韓國的HSR350x列車時速å¯ä»¥é”到350km。高速éµè·¯å°‡å‚³çµ±çš„發展了100多年的éµè·¯çš„å›ºæœ‰å„ªå‹¢æ›´åŠ æå‡ï¼Œåœ¨ç¶œåˆäº¤é€šé‹è¼¸é«”ç³»ä¸èˆ‡å…¶ä»–ç¾ä»£äº¤é€šé‹è¼¸æ–¹å¼ç›¸æ¯”具有如下優勢:
1)最安全的大é‹èƒ½äº¤é€š 高速éµè·¯ç¾ä»£åŒ–çš„ã€å®Œå–„的安全ä¿éšœæŠ€è¡“,å¯ä»¥é˜²æ¢äººç‚ºçš„éŽå¤±ã€è¨å‚™æ•…éšœåŠè‡ªç„¶ç½å®³ç‰çªç™¼äº‹ä»¶å¼•起的事故。
2ï¼‰é«˜æ•ˆç¯€èƒ½çš„ç¶ è‰²äº¤é€š 相å°è€Œè¨€ï¼ŒæŒ‰ç…§æ¯äººkm消耗能é‡è¨ˆï¼Œé«˜é€Ÿéµè·¯æ¯”汽車和飛機è¦å°å¾—多。而且高速éµè·¯ä½¿ç”¨çš„æ˜¯äºŒæ¬¡èƒ½æº——電力,牽引無廢氣ã€ç…¤ç…™å’Œç²‰å¡µæ±¡æŸ“,噪è²ä¹Ÿæ¯”高速公路å°ï¼Œå 用的土地也è¦å°‘得多。
3)經濟和社會效益好 高速éµè·¯è™•于產æ¥éˆå’Œäº¤é€šéˆçš„é ‚ç«¯ï¼Œç™¼å±•é«˜é€Ÿéµè·¯èƒ½å¤ 起到拉動相關產æ¥å’Œç›¸é—œäº¤é€šçš„é¾é 作用。高速éµè·¯æ²¿ç·šåœ°å€é‚„有利于å¸å¼•人å£ï¼Œå¢žåŠ å°±æ¥æ©Ÿæœƒï¼Œæœ‰åŠ©äºŽå·¥å•†ä¼æ¥ç™¼å±•å’Œå¢žåŠ åŸŽå¸‚è²¡æ”¿æ”¶å…¥ï¼Œæ˜¯ä¸€æ¢ç”Ÿæ°£å‹ƒå‹ƒçš„經濟帶。
ç¾åœ¨ï¼Œè¶Šä¾†è¶Šå¤šçš„åœ‹å®¶å·²ç¶“æ“æœ‰äº†æˆ–者æ£åœ¨æˆ–者準備建è¨é«˜é€Ÿéµè·¯ã€‚截至2003 年底,世界上時速超éŽ250km的高速éµè·¯é‹ç‡Ÿé‡Œç¨‹å·²é”到5 900km,還有近3 000km高速éµè·¯åœ¨å»ºã€‚計劃到2015å¹´ï¼Œä¸–ç•Œä¸Šæ“æœ‰é«˜é€Ÿéµè·¯çš„國家和地å€å°‡é”到23個,總里程會é”到30 000kmï¼Œææ´²åœ°å€å°‡å½¢æˆé«˜é€Ÿéµè·¯ç¶²è¯é€šã€‚表2所列的是到2002年底國外æ£åœ¨é‹ç‡Ÿçš„高速éµè·¯æ¦‚括。
éµè·¯é›»æ°£åŒ–的發展也帶動了城市軌é“交通的發展,地éµã€è¼•軌ç‰åŸŽå¸‚軌é“交通也已經采用交æµå‚³å‹•ç³»çµ±ã€‚éš¨è‘—åŸŽå¸‚ç¶“æ¿Ÿã€æ–‡åŒ–活動的日益發展,人å£ä»¥åŠé“è·¯è»Šè¼›çš„å¢žåŠ ï¼Œ 城市交通é‡èˆ‡é‹èƒ½ä¹‹é–“的矛盾日顯çªå‡ºï¼Œ 城市交通å•題æˆç‚ºå½±éŸ¿å¸‚民工作生活的çªå‡ºå•題,也æˆç‚ºåˆ¶ç´„城市經濟發展的é‡è¦éšœç¤™ã€‚å¦å¤–,由汽車帶來的廢氣ã€å™ªè²ã€æŒ¯å‹•ç‰ç’°å¢ƒæ±¡æŸ“也愈來愈引起人們的é‡è¦–。在這樣的背景下,世界å„國紛紛開始采用立體化的快速軌é“交通系統來解決日益惡化的城市交通å•é¡Œï¼Œå¹¶ä¸”é€æ¥å½¢æˆäº†ç›®å‰ä»¥åœ°éµç‚ºä¸»é«”,多種軌é“交通類型并å˜çš„ç¾ä»£åŸŽå¸‚軌é“äº¤é€šç™¼å±•æ ¼å±€ã€‚å…¶ä¸ç™¼å±•最快最多的就是地éµã€‚地éµè·ŸåŸŽå¸‚ä¸å…¶ä»–交通工具相比,除了有é‹é‡å¤§ã€é€Ÿåº¦å¿«ã€ç„¡æ±¡æŸ“的優點外,還å分安全。1989å¹´10月17日,美國舊金山海ç£åœ°å€ç™¼ç”Ÿ7.1級大地震,æ£åœ¨é‹è¡Œçš„地éµå®‰ç„¶ç„¡æ™ã€‚據日本地下éµé“唿œƒçµ±è¨ˆï¼Œåˆ°1999年全世界已有115個城市建æˆäº†åœ°ä¸‹éµé“線路總長度超éŽ7 000 km?,F在,地éµã€è¼•軌以åŠå…¶ä»–軌é“äº¤é€šåœ¨åŸŽå¸‚äº¤é€šç³»çµ±ä¸æ£ç™¼æ®è‘—越來越é‡è¦çš„作用。
ä¾‹å¦‚èŽ«æ–¯ç§‘åœ°éµæ˜¯ä¸–界上最ç¹å¿™çš„地éµä¹‹ä¸€ï¼Œ800多è¬èŽ«æ–¯ç§‘å¸‚æ°‘å¹³å‡æ¯äººæ¯å¤©è¦ä¹˜å一次地éµï¼Œåœ°éµæ“”è² äº†è©²å¸‚å®¢é‹é‡çš„44%。æ±äº¬åœ°éµçš„營æ¥é‡Œç¨‹å’Œå¹´å®¢é‹é‡èˆ‡èŽ«æ–¯ç§‘åœ°éµå分接近。巴黎地éµçš„æ—¥å®¢é‹é‡å·²è¶…éŽ1000è¬äººæ¬¡ã€‚ç´ç´„的公共交通以地éµç‚ºä¸»ï¼Œå®ƒçš„營æ¥ç·šè·¯ç¸½é•·å±…世界首ä½ï¼Œæ—¥å®¢é‹é‡å·²é”到2000è¬äººæ¬¡ï¼Œå 該市å„種交通工具é‹é‡çš„60%。香港地éµé‹è¡ŒåŽå¤§å¤§ç·©è§£åœ°é¢äº¤é€šï¼Œç¾åœ¨åœ¨å…¬å…±äº¤é€šå¸‚å ´çš„å æœ‰çއé”到47%。
我國軌é“交通電氣化的發展和ç¾ç‹€ 我國的電氣化éµè·¯å»ºè¨ï¼Œæ˜¯å¾žæ–°ä¸åœ‹æˆç«‹ä»¥åŽé–‹å§‹çš„,比世界上其他幾個電氣化éµè·¯å¤§åœ‹è¦æ™šåŠå€‹å¤šä¸–紀。
1961å¹´8月15日,在新建的寶æˆç·šå¯¶é›žè‡³é³³å·žæ®µå»ºæˆäº†æˆ‘國第一æ¢é›»æ°£åŒ–éµè·¯ï¼Œå…¨é•·93km。在這之åŽï¼Œç”±äºŽå„ç¨®å„æ¨£çš„åŽŸå› ï¼Œæˆ‘åœ‹çš„é›»æ°£åŒ–éµè·¯å»ºè¨è™•于一個緩慢發展的時期。改é©é–‹æ”¾ä»¥åŽï¼Œç‰¹åˆ¥æ˜¯20世紀80年代以åŽï¼Œæˆ‘國電氣化éµè·¯å»ºè¨æœ‰äº†é£›é€Ÿç™¼å±•。“å…五”期間修建了電氣化éµè·¯2 507.53 km,“七五”期間修建了2 787.10 km,“八五”期間修建了3 012.21 km,“ä¹äº””期間修建了4 783.44 kmï¼Œè€Œä¸”é‚„é †åˆ©å»ºæˆäº†æˆ‘åœ‹ç¬¬ä¸€æ¢æ™‚速200 km的廣深準高速電氣化éµè·¯ï¼Œå»ºè¨é€Ÿåº¦ä¸€å¹´æ¯”一年快,建è¨è¦æ¨¡ä¹Ÿä¸€å¹´æ¯”一年大。進入21世紀,我國電氣化éµè·¯å»ºè¨é€²ä¸€æ¥åŠ å¿«ï¼Œæˆªæ¢åˆ°2002年底,我國已建æˆäº†41æ¢é›»æ°£åŒ–éµè·¯å¹²ï¼ˆæ”¯ï¼‰ç·šï¼Œé›»æ°£åŒ–éµè·¯å»ºè¨é‡Œç¨‹é”到了18 615.73 km(營æ¥é‡Œç¨‹ç‚º18 115.1 kmï¼‰ï¼Œå·²ç¶“è¶…éŽæ—¥æœ¬ã€å°åº¦ï¼Œèºå±…亞洲第一ä½ï¼Œä¸–界第三ä½ï¼Œæˆç‚ºä¸–界電氣化éµè·¯å¤§ç¶²ä¸çš„一員。é 計到2010年,我國電氣化éµè·¯é‡Œç¨‹å°‡é”到26 000 km。到2010年,我國的5æ¢ä¸»è¦ç¹å¿™é•·å¤§å¹²ç·š——京哈線ã€äº¬å»£ç·šã€äº¬æ»¬ç·šã€éš´æµ·ç·šå’Œæ»¬ææµ™è´›ç·šéƒ½å°‡å…¨ç·šå¯¦ç¾é›»æ°£åŒ–,八縱八橫16æ¢ä¸»é€šé“將有12æ¢åŸºæœ¬å»ºæˆé›»æ°£åŒ–éµè·¯ï¼›é‚„將建æˆäº¬æ²ˆã€äº¬æ´¥ã€æ»¬æã€é•·è¡¡4æ¢é›»æ°£åŒ–客é‹å°ˆç·šï¼›æˆ‘國6個大倗—西å—ã€è¥¿æœ¬ã€è¯åŒ—ã€ä¸å—ã€æ±åŒ—å’Œè¯æ±çš„電氣化éµè·¯å°‡åŸºæœ¬é€£æŽ¥æˆç¶²ï¼›æˆ‘國第一æ¢é«˜é€Ÿé›»æ°£åŒ–éµè·¯——京滬高速éµè·¯ä¹Ÿå°‡å…¨é¢å‹•工興建。到那時,我國éµè·¯é›»æ°£åŒ–率é 計將é”到34.6%(約å 國家éµè·¯ç‡Ÿæ¥é‡Œç¨‹çš„40%以上),電氣化éµè·¯å¾©ç·šçŽ‡å°‡å¢žåŠ åˆ°68.9%,電氣化éµè·¯æ‰¿æ“”的客貨é‹é‡å°‡å éµè·¯ç¸½é‹é‡çš„65%以上。
基本上與éµè·¯çš„é›»æ°£åŒ–é€²ç¨‹åŒæ¥ï¼Œæˆ‘國的電力機車也經æ·äº†“從無到有”,“從少到多”,“從低到高”的發展éŽç¨‹ã€‚1958年我國第一臺干線電力機車誕生,實ç¾äº†æˆ‘國電力機車“é›¶”çš„çªç ´ï¼Œé›»åŠ›æ©Ÿè»Šç”¢å““å¾žç„¡åˆ°æœ‰”ï¼› 1985年我國第一臺相控電力機車——8軸SS4機車誕生,其åŽ1990å¹´SS5相控4軸客é‹é›»åŠ›æ©Ÿè»Šã€1991å¹´SS6相控6軸客貨兩用電力機車ã€1992å¹´SS7相控6軸機車ã€1994å¹´SS8相控4軸準高速客é‹é›»åŠ›æ©Ÿè»Šç‰çš„ç ”åˆ¶æˆåŠŸï¼Œå½¢æˆæˆ‘國第三代電力機車的多機型系列化, 電力機車å“種“從少到多”ï¼›1996年我國第一臺微機控制,架承å¼å…¨æ‡¸æŽ›è¼ªå°ç©ºå¿ƒè»¸å…連桿彈性傳動的準高速客é‹é›»åŠ›æ©Ÿè»Šï¼ˆ1998å¹´6月試驗最高速度é”到240 km/h) 與交æµå‚³å‹•é›»åŠ›æ©Ÿè»Šçš„ç ”åˆ¶æˆåŠŸï¼Œæ¨™å¿—è‘—æˆ‘åœ‹é›»åŠ›æ©Ÿè»Šçš„ç ”åˆ¶é€²å…¥äº†é«˜ç§‘æŠ€é ˜åŸŸï¼Œå¯¦ç¾äº†å¾žå¸¸é€Ÿåˆ°é«˜é€Ÿå’Œå¾žäº¤ç›´å‚³å‹•到交直交傳動的兩個里程碑å¼çš„è·¨è¶Šï¼Œæˆ‘åœ‹é›»åŠ›æ©Ÿè»Šåœ¨æ–°æŠ€è¡“é ˜åŸŸå¯¦ç¾äº†“從低到高”。å¦å¤–,在內燃機車方é¢ï¼Œäº¤æµå‚³å‹•ä¹Ÿåœ¨é€æ¼¸åœ°å–代直æµå‚³å‹•。1999å¹´9月8日,我國首臺交æµå‚³å‹•內燃機車在é’å³¶å››æ–¹æ©Ÿè»Šè»Šè¼›å» èª•ç”Ÿã€‚é€™è‡ºè¢«å‘½å為“æ·åŠ›è™Ÿ”機車的誕生,是我國內燃機車發展å²ä¸Šåˆä¸€å€‹æ–°çš„里程碑,標志著我國交æµå‚³å‹•內燃機車實ç¾äº†“é›¶”çš„çªç ´ã€‚
æ¤å¤–ï¼Œæˆ‘åœ‹ä¹Ÿåœ¨åŠ ç·Šæº–å‚™é«˜é€Ÿåˆ—è»Šçš„å»ºè¨å·¥ä½œï¼Œæ£åœ¨ç±Œå»ºçš„京滬高速éµè·¯è¨ˆåŠƒéµè·¯é•·åº¦ç´„為1 300 km,全線為復線ã€äº¤æµé›»æ°£åŒ–,全部立體交å‰ï¼›è¨ˆåŠƒæœ€é«˜é€Ÿåº¦ç›®å‰ç‚º300 km/hï¼Œå°‡ä¾†è¦æ±‚é”到350 km/h。京滬高速éµè·¯çš„建è¨ï¼Œå¿…將推動ä¸åœ‹é«˜é€Ÿéµè·¯çš„建è¨ï¼Œæ‹‰å‹•相關產æ¥çš„發展,而且也會帶動周邊地å€ç¶“濟的發展。
隨著國民經濟的發展,我國的城市軌é“交通建è¨ä¹Ÿåœ¨ä¸æ–·ç™¼å±•。進入21世紀,我國的城市軌é“äº¤é€šå»ºè¨æ¥å…¥äº†å¿«é€Ÿç™¼å±•的軌é“,尤其是北京ã€ä¸Šæµ·åˆ†åˆ¥ä»¥2008年奧鋿œƒå’Œ2010å¹´ä¸–åšæœƒå¬é–‹ç‚ºå¥‘æ©Ÿï¼Œå»£å·žã€æ·±åœ³ã€å—京ã€è˜‡å·žã€æå·žç‰åŸŽå¸‚ä»¥ç æ±Ÿä¸‰è§’æ´²ã€é•·æ±Ÿä¸‰è§’洲地å€çš„經濟騰飛為時機,其地éµã€è¼•軌ç‰åŸŽå¸‚軌é“äº¤é€šçš„å»ºè¨æ›´è¶¨æ´»èºã€‚截至2003年底,全國除港澳臺地å€å¤–,已建æˆé€šè»Šçš„地éµã€åŸŽéµã€è¼•軌ã€é«˜é€Ÿç£æ‡¸æµ®ç·šã€é«˜æž¶è»Œé“交通線共16æ¢ç·šè·¯ï¼Œ385km。這些線路覆蓋北京ã€ä¸Šæµ·ã€å»£å·žã€å¤©æ´¥ã€å¤§é€£ã€é•·æ˜¥ç‰6大城市。除æ¤ä»¥å¤–,還有大é‡åœ¨å»ºå’Œå¾…å»ºé …ç›®ã€‚è‡ª2004 年起,全國除港澳臺地å€å¤–,在建的城市軌é“交通共計15 æ¢ç·šè·¯ï¼Œé•·ç´„ 275 km,覆蓋北京ã€ä¸Šæµ·ã€å¤©æ´¥ã€å»£å·žã€æ·±åœ³ã€å—京ã€é‡æ…¶ã€æ¦æ¼¢ç‰8大城市。全國除港澳臺地å€å¤–籌備建è¨ï¼ˆå·²ç¶“ç«‹é …å’Œç”³è«‹ç«‹é …ï¼‰çš„åŸŽå¸‚è»Œé“交通共計24 æ¢ç·šè·¯ï¼Œç¸½é•·åº¦ç´„為 579 km,覆蓋16個城市。全國有 20 多座城市有æ„å‘建è¨åŸŽè»Œäº¤é€šã€‚
在地éµè¼•軌車輛牽引方é¢ï¼Œæˆ‘國大部分è¨å‚™é‚„是ä¾é 進壿ˆ–者是和國外的大公å¸åˆä½œç”Ÿç”¢ã€‚由于地éµè¼•è»Œçš„ç™¼å±•å‰æ™¯çœ‹å¥½ï¼Œåœ‹å…§å¤šå€‹å» å®¶ä¹ŸåŠ å…¥åˆ°åœ°éµè¼•è»Œè»Šè¼›çš„ç ”ç©¶å’Œç”Ÿç”¢ä¸ä¾†ï¼Œé€™åˆæœƒä¿ƒé€²é€™å€‹è¡Œæ¥çš„ç™¼å±•ã€‚å¤©æ´¥æ¿±æµ·ç·šç”±é•·æ˜¥å®¢è»Šå» èˆ‡æ—¥æœ¬æ±èŠå…¬å¸åˆä½œï¼Œç”Ÿç”¢ä¸éŠ¹é‹¼äº¤æµå‚³å‹•車輛,采用1 500 V 架空網å—é›»ã€‚æµ¦éŽ®è»Šè¼›å» èˆ‡æ³•åœ‹é˜¿çˆ¾æ–¯é€šåˆä½œï¼Œç‚ºå—京地éµç”Ÿç”¢é‹åˆé‡‘車體的交æµå‚³å‹•地éµè»Šã€‚上海電氣(集團)總公å¸èˆ‡é˜¿çˆ¾æ–¯é€šå…¬å¸çµ„建的åˆè³‡ä¼æ¥ï¼Œå·²ç”Ÿç”¢å‡ºç¬¬ä¸€åˆ—軌é“交通列車,用于莘閔線,從國產化10ï¼…ç‚ºèµ·é»žï¼Œé€æ¥å¯¦ç¾70%的國產化。ä¸åœ‹å—è»Šé›†åœ˜æ ªæ´²é›»åŠ›æ©Ÿè»Šå» èˆ‡å¾·åœ‹è¥¿é–€åå…¬å¸åˆä½œï¼Œç‚ºä¸Šæµ·æ˜Žç 線二期工程生產é‹åˆé‡‘地éµè»Šè¼›ã€‚
交æµå‚³å‹•å…¨é¢å–代直æµå‚³å‹•已經æˆç‚ºä¸å¯é€†è½‰çš„趨勢 伴隨著電力åŠå°Žé«”器件的發展和微電åã€è¨ˆç®—機技術的çªé£›çŒ›é€²ï¼Œäº¤æµé›»å‹•機調速控制ç†è«–也有較大發展最開始的轉差ï¼é »çŽ‡æŽ§åˆ¶åŸºäºŽç•°æ¥é›»å‹•æ©Ÿçš„ç©©æ…‹æ•¸å¸æ¨¡åž‹ï¼Œå‹•態性能差,調速ä¸ç†æƒ³ã€‚20世紀70å¹´ä»£åˆæå‡ºäº†çŸ¢é‡æŽ§åˆ¶ï¼ˆåˆç¨±è½‰åç£å ´å®šå‘控制)概念,它基于直æµèª¿é€Ÿç³»çµ±çš„æŽ§åˆ¶æ€æƒ³å°ç•°æ¥é›»å‹•機進行矢é‡è§£è€¦ï¼Œå¯¦ç¾äº†ç£éˆã€è½‰çŸ©çš„ç¨ç«‹èª¿ç¯€ï¼Œä¸”å‹•æ…‹éŸ¿æ‡‰æ€§èƒ½å¥½ï¼Œä½†åŒæ™‚也帶來了新的難題,å³è½‰ååƒæ•¸åŠè®ŠåŒ–è¦å¾‹é›£ä»¥æ¸¬å®šã€‚80年代䏿œŸæå‡ºäº†ç›´æŽ¥è½‰çŸ©æŽ§åˆ¶ï¼Œå®ƒåŸºäºŽå®šåç£å ´ï¼Œæ•¸å¸æ¨¡åž‹ç°¡å–®ï¼Œå®šååƒæ•¸åŠè®ŠåŒ–è¦å¾‹æ˜“于測定,動態響應性能好,但諧波ä¸å—控制。90年代智能控制如模糊控制ã€äººå·¥ç¥žç¶“網絡,以åŠéžç·šæ€§æŽ§åˆ¶ç†è«–的發展,也給電動機調速注入了新的活力,目å‰é€™æ–¹é¢çš„ç ”ç©¶å¾ˆæ´»èºã€‚çŸ¢é‡æŽ§åˆ¶å’Œç›´æŽ¥è½‰çŸ©æŽ§åˆ¶ä½œç‚ºæ¯”è¼ƒç²¾ç¢ºçš„äº¤æµèª¿é€Ÿæ–¹æ¡ˆï¼Œéƒ½å·²ç¶“應用到實際的商æ¥åŒ–產å“ä¸ï¼Œåœ¨æ©Ÿè»Šç‰½å¼•å‚³å‹•é ˜åŸŸä¹Ÿæœ‰å…¶é‡è¦æ‡‰ç”¨ï¼ˆè¦‹è¡¨1ï¼‰ï¼Œä½¿æ©Ÿè»Šåœ¨é›»æ°£ç‰½å¼•é ˜åŸŸä¸Šäº†ä¸€å€‹è‡ºéšŽï¼Œç™¼æ®äº†é‡è¦çš„ä½œç”¨ã€‚ç‰¹åˆ¥æ˜¯ç›´æŽ¥è½‰çŸ©æŽ§åˆ¶ï¼Œç”±äºŽå…¶èˆ‡çŸ¢é‡æŽ§åˆ¶ç›¸æ¯”è¼ƒï¼Œå…·æœ‰æŽ§åˆ¶çµæ§‹ç°¡å–®ï¼Œå‹•態響應快,å°é›»å‹•æ©Ÿæœ¬èº«åƒæ•¸è®ŠåŒ–䏿•感ç‰å„ªé»žï¼Œæ˜¯ä¸€ç¨®ç‰¹åˆ¥é©åˆå°é€Ÿåº¦çš„ç²¾åº¦è¦æ±‚ä¸é«˜ï¼Œä½†æ˜¯è¦æ±‚快速準確的轉矩控制的電氣牽引的控制方案。所以,從80年代æå‡ºä»¥ä¾†ï¼Œç›´æŽ¥è½‰çŸ©æŽ§åˆ¶å¾—到廣泛é‡è¦–ï¼Œåœ¨é›»æ°£ç‰½å¼•ã€æ©Ÿè»Šå‚³å‹•é ˜åŸŸå¾—åˆ°äº†å¾ˆå¥½çš„æ‡‰ç”¨ã€‚
電氣化éµè·¯å’ŒåŸŽå¸‚軌é“交通從直æµåˆ°äº¤æµå‚³å‹•的迅猛發展,是和新興的電力電å器件的發展密ä¸å¯åˆ†çš„ã€‚å› ç‚ºä»»ä½•ä¸€ç¨®æ–°å™¨ä»¶çš„å‡ºç¾ï¼Œéƒ½æœƒç‚ºé›»åŠ›è®Šæ›æŠ€è¡“å’ŒæŽ§åˆ¶æŠ€è¡“çš„ç™¼å±•å‰µé€ çªç ´å£ï¼Œå¾žè€Œå¤§å¹…度æé«˜è®Šé »å™¨çš„æ€§èƒ½å’Œæ“´å¤§å…¶æ‡‰ç”¨èŒƒåœã€‚
在電力機車用高壓大容é‡çš„é›»æ°£å‚³å‹•é ˜åŸŸï¼Œè‡ª80年代åˆGTOç ”åˆ¶æˆåŠŸä»¥ä¾†ï¼Œå°±æˆç‚ºè©²é ˜åŸŸçš„主力器件。如日本日立公å¸åœ¨1981å¹´æˆåŠŸç ”åˆ¶å‡ºç”¨2 500 V/1 000 A 的大功率GTO器件組æˆçš„600 kVA GTOè®Šé »å™¨çŽ‡å…ˆç”¨äºŽé›»åŠ›æ©Ÿè»Šä¸Šã€‚1989年國外利用4 500 V/2 000A GTOç ”åˆ¶æˆ5 600kW PWM控制的時速為200 km的電力機車。近幾年來,電力åŠå°Žé«”器件的發展é‡é»žæ˜¯MOS雙極型器件(IGBT å’ŒIGCTï¼‰å’Œå ´æŽ§å™¨ä»¶ï¼Œå…¶ä¸IGBT已日趨æˆç†Ÿï¼Œå¹¶åœ¨ä¸å°åŠŸçŽ‡æ‡‰ç”¨ä¸æˆç‚ºä¸»è¦å™¨ä»¶ã€‚IGBT是80年代䏿œŸå•世的一種新型電力åŠå°Žé«”器件。它兼有MOSFET的快速響應,高輸入阻抗和GTR的低通態壓é™ï¼Œé«˜é›»æµå¯†åº¦çš„特性。目å‰å·²ç™¼å±•到第三代,如日本三è±å…¬å¸1995年推出專門用于電力機車和其輔助電æºç”¨çš„1 700 V/400 A IGBT模塊。EUPECå…¬å¸å¯ç”Ÿç”¢è€å£“é”3 300~4 500 V ,電æµé”2 400 A çš„æ¨¡å¡Šï¼Œå¹¶é€æ¼¸å‘æ›´é«˜é›»å£“ã€æ›´å¤§åŠŸçŽ‡æ‡‰ç”¨é ˜åŸŸé€²è»ï¼Œæœ‰å–代GTOçš„è¶¨å‹¢ã€‚æ³•åœ‹ä¹Ÿåœ¨ç ”ç©¶é‡‡ç”¨IGBT器件構æˆçš„æ–°ä¸€ä»£é«˜é€Ÿé›»åŠ›æ©Ÿè»Šã€‚èˆ‡GTO相比,電力機車采用IGBT器件有如下優點:
1) å¯ä»¥é€²è¡Œé«˜é »é–‹é—œæŽ§åˆ¶ IGBT é–‹é—œé »çŽ‡åˆ°20k~50kHz,而GTO一般ä¸éŽå¹¾ç™¾èµ«èŒ²ï¼Œé »çއæé«˜å¯ä½¿ç³»çµ±å¯¦ç¾ä½Žå™ªè²å’Œå°åž‹åŒ–。
2)通éŽé›»å£“驅動,控制簡單,驅動功率å°ã€‚由于IGBT 是M O S 與雙極型復åˆå™¨ä»¶ã€‚它具有MOSFET 高輸入阻抗特性,å¯ä»¥é€šéŽé›»å£“驅動。而GTO的關斷門極電æµå¯é”導通電æµçš„20%~50%。它的驅動電路需è¦å°ˆé–€è¨è¨ˆã€‚
3)IGBT易于并è¯ï¼Œå¯åšæˆæ¨¡å¡ŠåŒ–çš„IPM,以簡化è£ç½®çµæ§‹ã€‚這方é¢ä¸‰è±å…¬å¸å·²æœ‰ç”¢å“推出。 å¯ä»¥é 計,下一代的電力機車ç‰é«˜å£“大容é‡é›»æ°£å‚³å‹•é ˜åŸŸï¼Œä¹Ÿå°‡æ™®éæ‡‰ç”¨IGBT,以å–代 GTO,這已æˆç‚ºä¸€ç¨®è¶¨å‹¢ã€‚
標簽:
ä¸Šä¸€ç¯‡ï¼šæ¿€å…‰ç„Šç¸«æŠ€è¡“åœ¨ç£æ‡¸æµ®åˆ—車è¨...
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