直流3kV牵引供电系统技术考察报告

直流3kV牵引供电技术研究课题考察报告深圳地铁轨道交通节能减排研发院士工作站5月目录1考察背景2考察目的3考察地点4考察时间5考察人员6考察内容7MicroelettricaScientificaS公司直流3kV断路器生产和技术现状8意大利铁路直流3kV牵引供电技术9斯洛文尼亚直流3kV牵引供电技术10总结及建议1考察背景12月广东省科技厅同意我司设立“广东省深圳地铁轨道交通节能减排研发院士工作站”，引进钱清泉开展直流3kV牵引供电系统技术研究。现在科研团体已经完毕直流3kV牵引供电系统技术的可行性研究工作，对技术可行性、经济可行性和社会投资可行性进行了综合评价。地铁直流3kV牵引供电系统的牵引变电所平均所间距比较DC1500V供电方式提高约1.8倍，变电所数目约减少三分之一，钢轨有效电流下降约40%。欧洲、美洲和亚洲的部分国家拥有某些直流3kV供电的轨道交通项目，但是国内在设计规范、产品原则和运行经验基本属于空白，国内也没有有关设备的生产制造经验，为此需要开展进一步的调查工作，以获得前人经验和教训，用于指导我国直流3kV供电的轨道交通项目。2考察目的1）理解国外直流3kV牵引供电系统的技术水平。2）理解国外直流3kV牵引供电系统核心设备的制造状况。3）理解国外直流3kV牵引供电系统的运行状况。4）理解国外直流3kV牵引供电系统的工程建设状况。3考察地点1）MicroelettricaScientificaS公司（直流开关生产）。2）意大利米兰直流3kV牵引供电铁路。3）斯洛文尼亚直流3kV牵引供电铁路。4考察时间4月13日至4月22日。5考察人员院士工作站负责人：简炼西南交通大学：钱清泉院士、高仕斌专家课题负责人：陈伟课题构组员：谷素斐、雷晓瑜6考察内容1）直流3kV开关设备的制造和使用状况2）直流3kV牵引供电系统3）直流3kV牵引变电所4）直流3kV牵引接触网5）直流3kV列车6）直流3kV工程经济性7MicroelettricaScientificaS公司直流3kV断路器生产和技术现状考察组听取了MicroelettricaScientifica公司的直流开关产品介绍，并与其技术人员进行了技术交流，实地考察生产工厂。MicroelettricaScientifica公司专业生产直流开关设备，1973年就开始向直流3kV供电系统提供断路器设备，其客户分布于美国、意大利、墨西哥、德国、巴西、比利时、荷兰等世界各国，截止其产品IR6000系列直流高速断路器已经售出7251台，产品的可靠性得到了充足的验证。MicroelettricaScientifica公司交流参观合影MicroelettricaScientifica公司直流3kV开关设备技术交流会MicroelettricaScientifica公司直流开关设备生产车间8意大利铁路直流3kV牵引供电技术1）直流3kV牵引供电系统技术在乎大利的应用状况1926年，意大利建设了第一条直流3kV线路，Benevento-Foggia(170km)，作为三相供电系统的替代选择性实验。电力来自于交流配电网络，通过水银蒸汽整流器转换为直流。第一种直流机车是E626系列，功率1850kW，能达成95km/h的速度，始终运行到1996年（共70年）。1939年，意大利南北根本，从Milano到ReggioCalabria(1310km)，全部采用直流3kV供电系统。E428系列机车，功率2520kW，运行速度140km/h。1961年，Roma-Firenze线路（总长253km），直流3kV供电，160km/h的速度，采用新动车组系列ETR300，理论最大速度200km/h。1971年改线提速到180km/h，仍就采用ETR300动车组。1986年改线提速到200km/h，仍采用直流3kV供电，同年再次提速到250km/h，直流3kV供电，采用ETR450系列机车。该线路是世界上最快的直流列车。250km/h的速度现在是意大利采用直流3kV供电允许的最大速度。意大利在建设直流3kV供电制式的铁路线期间，从1948年开始陆续将三相供电铁路更新改造为直流3kV供电，被改造的有Milano-Varese-PortoCeresio、Lecco-Colico-Chiavenna、Milano-Genova、Roma-Sulmona等线路，截止1976年，最后一条三相供电线路转换为直流3kV供电。在高速列车的建设之前，直流3kV是意大利铁路唯一的供电制式，截止1986年，意大利采用直流3kV供电的铁路达成了10688km。意大利首条采用25kV的线路运行于Milano和Napoli之间。此线路是25kV交流供电与直流3kV供电分区段混合供电，具体线路状况是从Milano到Melegnano采用直流3kV供电，(线路20km，最高时速160km/h)；从Melegnano到Firenze采用交流25kV供电，(线路300km，最高时速300km/h)；从Firenze到Roma采用直流3kV供电，(线路253km，最高时速250km/h)；从Roma到Napoli采用交流25kV供电，(线路204km，最高时速300km/h)，车辆采用ETR500系列，可达300km/h速度。2）牵引变电所间距普通的直流3kV城际铁路所用的直流牵引变电所间距是15km—20km，最大时速为180km/h。Passanteferroviario城际铁路，位于MilanoRogoredo，MilanoPortaVittoria和MilanoBovisa，1997年投运。功效非常靠近地铁线路，隧道长13km，设立2个牵引变电所，采用直流3kV牵引供电，该线最大允许运行速度为60km/h，最小运行间隔3分钟。Roma-Firenze线，采用直流3kV供电，最高时速为250km/h，牵引变电所平均间距为约16km。全线长253公里，设立16个变电所。两列车最短运行间隔10分钟。MilanoRogoredo”直流3kV牵引变电所直流3kV牵引供电列车米兰地铁线路接触网米兰地铁车站9斯洛文尼亚直流3kV牵引供电技术斯洛文尼亚“Divaca-Koperline”采用直流3kV牵引供电技术，考察组重要考察了车站、牵引变电所和接触网技术应用。斯洛文尼亚DIVADA车站接触网（一）斯洛文尼亚DIVADA车站接触网（二）斯洛文尼亚DIVADA车站接触网（三）斯洛文尼亚直流3kV牵引供电列车

10总结及建议（1）总结1）直流3kV牵引供电系统技术在欧洲国家广泛应用，并有几十年的运行经验，技术成熟稳定；2）直流3kV供电范畴能够达成15-20km，列车允许的最高速度能够达成250km/h。直流3kV牵引供电适合大区间较多的郊区线和城际线。3）直流3kV牵引供电系统其重要设备的生产制造技术无太大难度，国内能够实现国产化；4）在工程建设和运行维护的经济性上含有一定的优势。（2）建议国家十三五规划中，提到强化干线铁路建设，加紧建设城际铁路、市域（郊）铁路并逐步成网，充足运用现有能力开行城际、市域（郊）列车，客运专线覆盖全部地级及以上都市。城际铁路或者市郊铁路几乎都是长大区间，通过对意大