直流3kV牽引供電系統(tǒng)技術考察報告

直流3kV牽引供電技術研究課題考察報告深圳地鐵軌道交通節(jié)能減排研發(fā)院士工作站5月目錄1考察背景2考察目的3考察地點4考察時間5考察人員6考察內(nèi)容7MicroelettricaScientificaS公司直流3kV斷路器生產(chǎn)和技術現(xiàn)狀8意大利鐵路直流3kV牽引供電技術9斯洛文尼亞直流3kV牽引供電技術10總結及建議1考察背景12月廣東省科技廳同意我司設立“廣東省深圳地鐵軌道交通節(jié)能減排研發(fā)院士工作站”，引進錢清泉開展直流3kV牽引供電系統(tǒng)技術研究?，F(xiàn)在科研團體已經(jīng)完畢直流3kV牽引供電系統(tǒng)技術的可行性研究工作，對技術可行性、經(jīng)濟可行性和社會投資可行性進行了綜合評價。地鐵直流3kV牽引供電系統(tǒng)的牽引變電所平均所間距比較DC1500V供電方式提高約1.8倍，變電所數(shù)目約減少三分之一，鋼軌有效電流下降約40%。歐洲、美洲和亞洲的部分國家擁有某些直流3kV供電的軌道交通項目，但是國內(nèi)在設計規(guī)范、產(chǎn)品原則和運行經(jīng)驗基本屬于空白，國內(nèi)也沒有有關設備的生產(chǎn)制造經(jīng)驗，為此需要開展進一步的調(diào)查工作，以獲得前人經(jīng)驗和教訓，用于指導我國直流3kV供電的軌道交通項目。2考察目的1）理解國外直流3kV牽引供電系統(tǒng)的技術水平。2）理解國外直流3kV牽引供電系統(tǒng)核心設備的制造狀況。3）理解國外直流3kV牽引供電系統(tǒng)的運行狀況。4）理解國外直流3kV牽引供電系統(tǒng)的工程建設狀況。3考察地點1）MicroelettricaScientificaS公司（直流開關生產(chǎn)）。2）意大利米蘭直流3kV牽引供電鐵路。3）斯洛文尼亞直流3kV牽引供電鐵路。4考察時間4月13日至4月22日。5考察人員院士工作站負責人：簡煉西南交通大學：錢清泉院士、高仕斌專家課題負責人：陳偉課題構組員：谷素斐、雷曉瑜6考察內(nèi)容1）直流3kV開關設備的制造和使用狀況2）直流3kV牽引供電系統(tǒng)3）直流3kV牽引變電所4）直流3kV牽引接觸網(wǎng)5）直流3kV列車6）直流3kV工程經(jīng)濟性7MicroelettricaScientificaS公司直流3kV斷路器生產(chǎn)和技術現(xiàn)狀考察組聽取了MicroelettricaScientifica公司的直流開關產(chǎn)品介紹，并與其技術人員進行了技術交流，實地考察生產(chǎn)工廠。MicroelettricaScientifica公司專業(yè)生產(chǎn)直流開關設備，1973年就開始向直流3kV供電系統(tǒng)提供斷路器設備，其客戶分布于美國、意大利、墨西哥、德國、巴西、比利時、荷蘭等世界各國，截止其產(chǎn)品IR6000系列直流高速斷路器已經(jīng)售出7251臺，產(chǎn)品的可靠性得到了充足的驗證。MicroelettricaScientifica公司交流參觀合影MicroelettricaScientifica公司直流3kV開關設備技術交流會MicroelettricaScientifica公司直流開關設備生產(chǎn)車間8意大利鐵路直流3kV牽引供電技術1）直流3kV牽引供電系統(tǒng)技術在乎大利的應用狀況1926年，意大利建設了第一條直流3kV線路，Benevento-Foggia(170km)，作為三相供電系統(tǒng)的替代選擇性實驗。電力來自于交流配電網(wǎng)絡，通過水銀蒸汽整流器轉(zhuǎn)換為直流。第一種直流機車是E626系列，功率1850kW，能達成95km/h的速度，始終運行到1996年（共70年）。1939年，意大利南北根本，從Milano到ReggioCalabria(1310km)，全部采用直流3kV供電系統(tǒng)。E428系列機車，功率2520kW，運行速度140km/h。1961年，Roma-Firenze線路（總長253km），直流3kV供電，160km/h的速度，采用新動車組系列ETR300，理論最大速度200km/h。1971年改線提速到180km/h，仍就采用ETR300動車組。1986年改線提速到200km/h，仍采用直流3kV供電，同年再次提速到250km/h，直流3kV供電，采用ETR450系列機車。該線路是世界上最快的直流列車。250km/h的速度現(xiàn)在是意大利采用直流3kV供電允許的最大速度。意大利在建設直流3kV供電制式的鐵路線期間，從1948年開始陸續(xù)將三相供電鐵路更新改造為直流3kV供電，被改造的有Milano-Varese-PortoCeresio、Lecco-Colico-Chiavenna、Milano-Genova、Roma-Sulmona等線路，截止1976年，最后一條三相供電線路轉(zhuǎn)換為直流3kV供電。在高速列車的建設之前，直流3kV是意大利鐵路唯一的供電制式，截止1986年，意大利采用直流3kV供電的鐵路達成了10688km。意大利首條采用25kV的線路運行于Milano和Napoli之間。此線路是25kV交流供電與直流3kV供電分區(qū)段混合供電，具體線路狀況是從Milano到Melegnano采用直流3kV供電，(線路20km，最高時速160km/h)；從Melegnano到Firenze采用交流25kV供電，(線路300km，最高時速300km/h)；從Firenze到Roma采用直流3kV供電，(線路253km，最高時速250km/h)；從Roma到Napoli采用交流25kV供電，(線路204km，最高時速300km/h)，車輛采用ETR500系列，可達300km/h速度。2）牽引變電所間距普通的直流3kV城際鐵路所用的直流牽引變電所間距是15km—20km，最大時速為180km/h。Passanteferroviario城際鐵路，位于MilanoRogoredo，MilanoPortaVittoria和MilanoBovisa，1997年投運。功效非?？拷罔F線路，隧道長13km，設立2個牽引變電所，采用直流3kV牽引供電，該線最大允許運行速度為60km/h，最小運行間隔3分鐘。Roma-Firenze線，采用直流3kV供電，最高時速為250km/h，牽引變電所平均間距為約16km。全線長253公里，設立16個變電所。兩列車最短運行間隔10分鐘。MilanoRogoredo”直流3kV牽引變電所直流3kV牽引供電列車米蘭地鐵線路接觸網(wǎng)米蘭地鐵車站9斯洛文尼亞直流3kV牽引供電技術斯洛文尼亞“Divaca-Koperline”采用直流3kV牽引供電技術，考察組重要考察了車站、牽引變電所和接觸網(wǎng)技術應用。斯洛文尼亞DIVADA車站接觸網(wǎng)（一）斯洛文尼亞DIVADA車站接觸網(wǎng)（二）斯洛文尼亞DIVADA車站接觸網(wǎng)（三）斯洛文尼亞直流3kV牽引供電列車

10總結及建議（1）總結1）直流3kV牽引供電系統(tǒng)技術在歐洲國家廣泛應用，并有幾十年的運行經(jīng)驗，技術成熟穩(wěn)定；2）直流3kV供電范疇能夠達成15-20km，列車允許的最高速度能夠達成250km/h。直流3kV牽引供電適合大區(qū)間較多的郊區(qū)線和城際線。3）直流3kV牽引供電系統(tǒng)其重要設備的生產(chǎn)制造技術無太大難度，國內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)國產(chǎn)化；4）在工程建設和運行維護的經(jīng)濟性上含有一定的優(yōu)勢。（2）建議國家十三五規(guī)劃中，提到強化干線鐵路建設，加緊建設城際鐵路、市域（郊）鐵路并逐步成網(wǎng)，充足運用現(xiàn)有能力開行城際、市域（郊）列車，客運專線覆蓋全部地級及以上都市。城際鐵路或者市郊鐵路幾乎都是長大區(qū)間，通過對意大