高速发展轨道交通和高速铁路

1、高速发展的轨道交通和高速铁路长沙供电段职教科工程师彭俐第一篇 高速发展的轨道交通地铁地铁地铁节省土地减少噪音减少干扰节约能源减少污染运输能力要比公共汽车大710倍，速度快。行驶的时速可超过100公里。地铁1896年奥匈帝国的布达佩斯开通了欧洲大陆的第一条地铁，共5公里，11站，至今仍在使用。中国最早的地铁为1965年开工建造的北京地铁。1969年10月1日建成通车。天津地铁于1970年开始建造，1984年12月28日建成通车。上海地铁于1990年初开始建设，到1993年开通第一条线路，目前已经成长为世界上规模最大的地铁网络。莫斯科地铁(1933)法兰克福地铁(1968)平壤地铁(1966)巴黎

2、地铁(1900)华盛顿地铁(1976)10台湾高雄地铁蒙特利尔地铁(1966)纽约地铁(1907)哈萨克斯坦阿木图地铁(1988)匈牙利布达佩斯地铁(1896)新布达佩斯地铁地铁2000年后，中国城市轨道交通系统开始快速成长，已有多条成熟运营的地铁线路，2009年至2015年，在全国25个城市以人民币9886亿元建成总长2495公里的87条轨道交通线路。2002年,世界上第一条“无人驾驶”地铁在丹麦首都哥本哈根投入使用2010.11中国首条无人驾驶的地铁在广州亮相2015.5中国首辆无人驾驶地铁列车在北京运行地铁与轻轨不同：1、运送能力的不同，地铁高峰小时单向最大客运量为3-7万人次，轻轨为为

3、1-3万人次。2、地铁轴重普遍大于13吨，轻轨普遍小于13吨。3、地铁车宽度一般为2.8-3米，轻轨为2.3-3.6米。4、地铁正线的最小转弯半径不小于300米，困难地段不小于250米，轻轨正线不小于100米，困难地段不小于50米。5、在列车编组数量、车辆定员、最高运行速度等方面也存在区别。轻轨轻轨轻轨铁路像地铁一样有它的专用轨道，同时又像公共汽车一样可以行使在地面上，所以它是介于地铁和公共汽车之间的一种交通方式。它的轨道，既可铺设在地面上，也可铺设在高架路上。速度快，运量大（单向最大高峰小时客流量可达到3万人次），特别适于中等距离、客流量大的地区使用。轻轨 不少民众甚至媒体把城际铁路称作轻轨

4、，如把武黄城际铁路称为武黄轻轨，把广珠城际铁路称为广珠轻轨，实际上这是一种误区。“轻轨”与“地铁”相对应，与有轨电车一起，同属于城市轨道交通，其站间距较短，走向和车站设置较为灵活，在地下、地面、高架均可设站停车，编成较短，时速较低。而城际铁路是某一区域内连接城市群的客运专线。车站间距较大，均速较高。城际铁路城际铁路中等距离客运专用铁路短途距离、公交化运营短途而且沿线人口密集运营中的有京津、沪金、武咸、武冈、武石线。非C字头的，如广珠城际、沪宁城际等。城际铁路3+5城际铁路网以长株潭3个城市为中心，以一个半小时通勤为半径，包括岳阳、常德、益阳、娄底、衡阳5个城市在内的城市群城际铁路网 建成后长株

5、潭核心区在30分钟内，长株潭至“3+5”其它中心城市60分钟以内，其它次中心城市之间90分钟以内。城际铁路3+5城际铁路网将如何建设？ 采用“一竖二横”放射加半圆形网络构架， 一竖：岳阳-长沙-株洲-衡阳，（时速200） 二横：浏阳-长沙-益阳-常德、醴陵-株洲-湘潭-娄底，（时速160） 半圆：汨罗-益阳-娄底-衡阳。 磁悬浮列车磁悬浮列车磁悬浮技术源于德国，1922年德国工程师赫尔曼肯佩尔提出了电磁悬浮原理，并于1934年申请了专利。70年代后德国、日本、英国、加拿大、美国、前苏联、中国、韩国相继都有试验线，而商业运营的目前只有中国。我国第一辆磁悬浮列车2003年1月在上海运行长沙磁悬浮列

6、车2014年5月正式开工，计划2016年投入运行，设计时速120公里/小时，全长18.5公里，运行时间10分钟。磁悬浮列车磁悬浮列车是一种靠磁的吸力和排斥力来推动的列车。由于悬浮在空中，行走时只受来自空气的阻力。磁悬浮列车的速度目前最高可达每小时550公里/小时。磁悬浮列车磁悬浮列车车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈电流形成的磁场之间相斥力，使车体悬浮；控制电流的大小，使电磁铁和导轨间保持1015毫米的间隙，并使排斥力与车辆的重力平衡。列车前进是因为列车头部的电磁体（N极）被安装在靠前一点的轨道上的电磁体（S极）所吸引，同时又被轨道上稍后一点的电磁体（N极）排斥。列车前进时，线圈里流动的电

7、流流向反转。其结果就是原来那个S极线圈，变为N极线圈了，反之亦然。这样，列车由于电磁极性的转换而得以持续向前奔驰。磁悬浮列车港媒称，中国正在研制超级磁悬浮列车，采用真空管设计，未来的时速可达到每小时2900公里，2倍多音速，是飞机速度的3倍 ，相当于 10km /3s 。 昆明济南飞机34小时，火车42小时50分，而超级磁悬浮只要1小时。第二篇 高速铁路高速铁路2011年，“7.23”甬温线特别重大铁路交通事故，并不是缘于车的质量，却对中国高铁的发展带来了极大的影响。降速是为了今后再稳的提速。南车青岛四方机车车辆公司研制试验速度每小时达到605公里的列车试验列车对系统集成、车体、转向架、牵引、

8、网络控制、制动系统进行了诸多技术创新，实现了碳纤维材料、镁铝合金、纳米材料、风阻制动系统等一系列新技术、新材料的装车试验验证高速铁路“坐飞机最危险的是起飞和降落，而高速列车始终在地面上高速运行。波音737的巡航阻力系数约在0.028左右，6辆编组试验列车整车阻力系数约为0.48左右。列车以每小时200公里行驶，空气阻力占总阻力70%，500公里95%以上都是气动阻力。空气阻力和列车速度的平方成正比，速度提高2倍，空气阻力将增至4倍。高速铁路让数百吨重的高速列车在线路上飞跑，除了减少气动阻力外，加大牵引能力是另一个关键。六辆编组高速试验列车牵引总功率可达到21120千瓦。1.高速铁路采用无砟轨道

9、1.高速铁路采用无砟轨道1.高速铁路采用无砟轨道高速铁路由于速度快，如果采用传统的有砟轨道即道砟+枕木的模式，会产生下列问题：1.道砟飞溅，击打列车，导致车体损坏或人员伤亡2.轨道变形大，修复工作量大3.枕木下方的道砟迅速粉化，影响行车安全 所以高铁（300公里/小时）一般采用无砟轨道，它采用板式道床或整体式道床，没有单独的轨枕，轨道相对较稳定，维修工作量小，乘坐舒适性更高。2、高速铁路大量采用桥梁2、高速铁路大量采用桥梁一般铁路需要2到3年的自然沉降才能铺轨，高铁采用高架，桥墩的路基沉降很低，可以快速建设。可以工厂化制作梁，架设速度快。工后沉降小，维修维护方便。避免交通平交对其他道路的影响桥

10、梁占地少，减少耕地使用率，大幅降低征地费用。同时降低对野生动物迁徙的干扰，保护自然环境。3、高速铁路采用无缝钢轨3、高速铁路采用无缝钢轨普通的钢轨一般只有12.5米或25米，火车开着就会有“咣当咣当”的声音，如果开得太快就会有颠覆的危险。所以普通钢轨限定时速为140公里/小时。高速铁路采用无缝钢轨是把钢轨焊接连成几百米长甚至几千米长，然后在铺在路基上，无缝钢轨一段和一段之间还是有11毫米的空隙。3、高速铁路采用无缝钢轨无缝线路根据线路曲线情况设置1-2km的无缝线路，在无缝线路之间会设置3-4节钢轨的伸缩区，根据锁定轨温和当地气温变化，每年夏季对无缝线路进行应力释放，封锁线路后抬起伸缩区的钢轨

11、，打开无缝线路的全部扣件，使钢轨的内应力得到释放，后切割或更换伸缩区的钢轨，重新锁定钢轨。这样以避免涨轨或断轨。4.高速铁路隧道口缓冲段4.高速铁路隧道口缓冲段高铁在高速运行过程中两侧气压会向中间聚拢，当进入隧道后由于两侧是密封的，导致气压没有办法弥补中间高铁移动带走的气压，照成山洞内气压降低，致使瞬间车厢内气压降低，照成人体鼓膜外涨，出现耳鸣现象。4.高速铁路隧道口缓冲段5、高速铁路机车头呈流线型5、高速铁路机车头呈流线型为减小空气阻力车头外型都做成流线型中华之星做到了4米多欧洲的高速列车一般也就是几米流线型只有日本的新干线是特例，有十多米长的流线型，这是因为新干线的线路条件决定的：新干线的

12、线间距小，而列车宽度又大，因此两车交会时间隔也就几十厘米，交会的冲击波很大，因此需要一个较长的头部流线型来降低冲击波，包括新干线的隧道截面积较小，为了减少隧道内的冲击波，同样也要求较好较长的头型，而且日本地窄人多，对于噪声的控制十分严格，这也要求降低冲击波及其带来的噪声。6、高速铁路采用动车组动车组一般具有加速能力强、爬坡能力强、换向方便等优点。6、高速铁路采用动车组动车组动力分散，在功率充足和技术条件相仿的情况下做同T位折算，在车轮出现空转之前，动车组能比传统列车发挥出更大的牵引力。 加速能力强，列车出站或通过限速缓行区段后能在短时间内恢复到正常运营速度。 能从容应付陡坡,在功率充足的情况下

13、能在2%的连续坡道上仍然能保持准高速或者高速运行的能力，而动力集中的传统列车只能慢慢蹭上去7、高速铁路采用交直交型电力机车交直机车在整流过程中会产生谐波，功率因数较低。交直交型电力机车的谐波含量很小、功率因数高。对电网污染少。2022-1-14交流25kV 接触网受电弓断路器车载变压器钢轨牵引电流从钢轨回流至变电所辅助回路交流电机整流器逆变器直流交直交型电力机车工作原理图AT牵引变电所主接线牵引变电所主接线 AT牵引供电系统采用的是225kV电压供电，由正馈线、负馈线和钢轨形成电能的通路，供电能力强，每个供电臂的供电距离可以达到约50kM，适用于高速、重载电气化铁路。供电臂沿线通常每隔10kM设置一座AT站。 8、高铁AT供电方式AT供电高速铁路电力标志线路入地设备进屋全程监控免维修、少维护、寿命管理高速铁路电力主要从根本上解决既有铁路电力存在的主要问题高速铁路电力是在借鉴德国铁路电力基础上发展而来电力贯通线图片20082008年冰雪灾害年冰雪灾害故障照片故障照片我国高铁电缆沟我国高铁电缆沟发生故障的设备照片发生故障的设备照片抢修照片抢修照片桥下安装的箱变桥下安装的箱变电力箱变内部设备电力箱变内部设备 高压柜高压柜电力箱变内部设备电力箱变内部设备 低压柜、远动装置柜、变压器低压柜、远动装置柜、变压器我国高速铁