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1、关于城际际轨道交交通牵引引供电制制式选择择的探讨讨 中国城际际轨道交交通建设设已进入入快速发发展和建建设时期期，以环环渤海湾湾京津冀冀地区、长长江三角角洲地区区、珠江江三角洲洲地区三三大经济济区城际际轨道交交通网为为代表的的多条城城际轨道道交通已已经建成成或正在在实施，新新调整的的中长期期铁路网网规划也也将城际际轨道交交通规划划发展扩扩展到长长株潭、成成渝以及及中原城城市群、武武汉城市市圈、关关中城镇镇群、海海峡西岸岸城镇群群等地区区。在有有些城际际轨道交交通项目目的前期期规划研研究阶段段，尤其其是在地地区内城城市轨道道交通比比较发达达，彼此此联系比比较紧密密的情况况下，城城际轨道道交通牵牵引
2、供电电系统是是采用单单相工频频25kkV交流流供电还还是直流流15000V供供电，往往往会成成为重点点专题提提出。本本文试从从分析决决定城际际轨道交交通项目目牵引供供电制式式的相关关因素着着手，得得出决定定因素，提提出确定定牵引供供电制式式的基本本原则与与思路。1 重要要概念1.1 城际轨轨道交通通 城际轨轨道交通通（又叫叫城际铁铁路），是是指在人人口稠密密的经济济发达地地区城市市间，采采用公交交化便捷捷、快速速、大运运量的客客运轨道道交通系系统。城城际轨道道交通有有三大基基本特点点：快快速、公公交化。具具体表现现为短编编组、高高密度，实实现1-2h的的时空距距离目标标；深深入城市市中心；和城
3、城市的交交通系统统能够有有机地、有有效地衔衔接，尽尽可能做做到乘客客的零换换乘。具具体到某某一条城城际轨道道交通线线路，根根据其在在线网地地位、服服务对象象、范围围和质量量要求的的不同，会会有相应应的功能能定位，从从而形成成自身独独特的技技术标准准和工程程特点。 在规划划一个地地区或城城市群的的区域轨轨道交通通网时，往往往会按按高速客客专、城城际轨道道交通、城城市轨道道交通三三种层次次考虑构构建网络络，围绕绕线网结结构功能能清晰、各各种交通通运输方方式全面面协调发发展的目目标，在在服务范范围、功功能定位位、技术术标准等等方面明明确其联联系和区区别。城城际轨道道交通既既是干线线铁路服服务的补补充
4、和完完善，又又是城市市轨道交交通服务务的延伸伸和提高高，各线线路全面面协调发发展。1.2 牵引供供电制式式 牵引供供电制式式是指供供电系统统向电动动车辆或或电力机机车供电电所采用用的电流流制、电电压等级级和供电电方式。历史上，牵引供电制式曾随着电动车辆和机车功率特性要求、牵引电动机及电力电子技术的发展而发展演变，现已基本定型。中国干线电气化铁路和城市轨道交通发展至今，由于一起步前人就结合国情，汲取和总结了国外多年发展的经验，决策采用单相工频25kV交流制和直流750V（600V）、1500V供电这两种普遍认为先进的牵引供电制式，并已形成国家标准。 （1）单单相工频频25kkV交流流制。 单相工
5、工频255kV交交流制一一般适用用于运量量大、负负荷重、速速度高、运运输距离离长的干干线电气气化铁路路，如普普速客货货共线铁铁路、2200-2500km/h客货货共线铁铁路或客客运专线线、3000kmm/h及及以上高高速铁路路或客运运专线，并并已基本本形成不不同层次次的技术术标准体体系。部部分国家家或地区区的城郊郊快线铁铁路或机机场线采采用单相相工频225kVV交流制制，如香香港东西西铁路（东东铁344km，西西铁300.5kkm，最最高速度度1600km/h、架架空柔性性接触网网）、曼曼谷机场场快线（线线路长228.88km、最最高速度度1600km/h、架架空柔性性接触网网）马来来西亚吉吉
6、隆坡机机场快线线（线路路长577km、最最高速度度1600km/h、架架空柔性性接触网网）、韩韩国机场场高速线线（线路路长611.7kkm、最最高速度度1200km/h、隧隧道内采采用刚性性悬挂接接触网）。 （2）直直流牵引引供电制制式。 直流牵牵引供电电制式适适用于列列车功率率不大、供供电半径径较小、列列车密度度高且启启动频繁繁的城市市轨道交交通。中中国各城城市的城城市轨道道交通均均采用直直流牵引引供电制制式。在在城轨牵牵引供电电系统方方案研究究和设计计时，供供电电压压等级是是采用7750VV或者115000V供电电，向车车辆授电电是采用用架空接接触网还还是接触触轨，采采用架空空接触网网时，
7、悬悬挂方式式是采用用柔性还还是刚性性，采用用接触轨轨时是上上部授流流还是下下部授流流，这应应属确定定直流牵牵引制式式后牵引引网供电电方式比比选的范范畴。中中国香港港地区LLAR机机场快线线采用直直流15500VV供电，如如香港（线线路长335kmm，最高高速度1130kkm/hh、架空空柔性接接触网）、北北京市轨轨道交通通首都机机场线采采用7550V供供电（线线路长228kmm，最高高速度1110kkm/hh、7550V接接触轨）。 本文所所述城际际轨道交交通牵引引供电制制式（简简称供电电制式）选选择是指指为车辆辆运行和和行车组组织服务务的牵引引供电系系统究竟竟是采用用单相工工频255kV交交
8、流供电电制（简简称交流流供电）还还是采用用直流115000V供电电制（简简称直流流供电）。 (3) 双制制式/多多制式供供电。 双制式式/多制制式供电电是指不不同线路路区段采采用不同同的牵引引供电制制式时，为为适应行行车组织织决定的的列车跨跨线运行行和直通通需要，供供电系统统设置不不同制式式之间实实现转换换的过渡渡段或系系统分离离区，实实现对具具备双制制式或多多制式受受电功能能的同一一车辆进进行供电电。 中国尚尚无双制制式/多多制式供供电的车车辆运营营经验。广广州地铁铁4、55、6号号线牵引引供电系系统采用用直流115000V供电电，车辆辆采用直直线电机机，具备备从架空空接触网网（车辆辆段）和
9、和接触轨轨（正线线）受流流转换功功能，该该类型车车辆应属属牵引供供电制式式相同，仅仅受电方方式不同同。 国外双双制式/多制式式供电一一般是在在既有线线路必须须与新建建线路直直接衔接接以方便便乘客出出行以吸吸引客流流时，迫迫于既有有线改造造费用过过大才采采用，或或是干线线铁路客客运系统统和城市市交通共共线运行行时采用用。国外外运行的的双制式式/多制制式车辆辆多属于于电流制制、电压压等级、甚甚至受电电方式都都不相同同的类型型，比较较典型的的情况是是通行在在多个国国家的欧欧洲之星星高速列列车能够够适应33种牵引引供电制制式（交交流255kV、DDC30000VV、DCC15000V）。2 交、直直流
10、供电电制式的的主要技技术特点点 交流供供电或直直流供电电均是一一条城际际轨道交交通牵引引供电制制式的可可选方案案。两者者的主要要技术特特点比较较见表11。项 目 单相工频频25kkV交流流制 直流15500VV供电制制供电形式式 单边供电电 双边供电电 变电所供供电范围围 电压等级级高，变变电所供供电范围围为300800km。 电压等级级低，变变电所供供电范围围为24.55km。 牵引变电电设施 变电设施施数量少少，各种种接线结结构简单单 变电设施施数量多多，各种种接线结结构复杂杂；当采采用集中中供电时时，还需需设置主主变电所所和环网网电缆，供供电工程程投资较较大。 牵引网结结构 在相同功功率
11、前提提下，其其电流比比直流供供电要小小，牵引引网截面面积小，结结构简单单 复杂，牵牵引电流流大，牵牵引网为为满足载载流量要要求，截截面积大大。 接触网所所能适应应的车辆辆速度 可适应较较高的列列车速度度，国内内目前设设计最高高运营速速度可达达3500km/h。 采用架空空接触网网，直流流供电车车辆最高高速度可可达1660kmm/h。 供电安全全性 牵引网电电压等级级高，所所要求的的安全防防护距离离较大 牵引网电电压等级级低，所所要求的的安全防防护距离离较小 车辆成本本 高速动车车组费用用较高 直流制车车辆电气气传动系系统简单单，车辆辆制造成成本较低低 再生制动动能量吸吸收 牵引网分分段，其其中
12、一动动车组再再生制动动产生的的能量只只能被该该区段的的其他动动车组利利用，利利用概率率小 牵引网是是一个整整体，其其中一动动车组再再生制动动产生的的能量被被全线其其他动车车组利用用的概率率大，可可进行节节能坡设设置 对隧道净净空的影影响 电压等级级高，对对净空要要求稍大大。 电压等级级低，对对净空要要求小，采采用相同同的车辆辆，在盾盾构施工工条件下下，开挖挖直径小小。 对电力系系统的影影响 产生三相相不平衡衡和少量量谐波，对对系统电电能质量量会有一一定影响响 产生少量量谐波，对对电力系系统电能能质量影影响较小小 防护处理理 需进行电电磁防护护，全线线可通过过增加架架空回流流线进行行防护，处处理
13、相对对简单 需杂散电电流防护护，全线线需设监监测系统统，进行行全面防防护，防防护复杂杂， 运营费用用 变电设施施少，定定员少；电压等等级高，电电能损耗耗也少。 主变电所所多，需需定员多多；牵引引变电所所数量大大，电能能损耗大大；电压压等级低低，电能能损耗也也大。 应用情况况 京津城际际、沪宁宁城际、广广珠城际际、昌九九城际 广佛城际际、广州州地铁、深深圳地铁铁等 交流供供电由于于供电电电压等级级高，牵牵引供变变电设施施少，接接触网结结构简单单，技术术经济、运运营维护护明显优优于直流流供电。经研究比较，交流供电本体及相关工程（含专业房屋、用地等）投资，相比直流供电，工程投资约少850-1000万
14、元/正线公里，该值视技术标准、地下区段长度不同有所浮动。因此，仅从供电系统专业角度讲，应优先选择交流供电。3 国内内城际轨轨道交通通应用现现状 国内城城际轨道道交通工工程特点点及牵引引供电制制式选用用情况见见表2。表2 国国内城际际轨道交交通工程程特点及及牵引供供电制式式比较表表项目 京津城际际 广珠城际际 沪宁城际际 广佛城际际 昌九城际际 功能定位位 定位于服服务京、津津两大城城市间的的旅客交交流，注注重高速速、直达达。 定位于服服务沿线线各城市市、中心心城镇间间的城际际客流、兼兼顾少量量对外客客流。 定位于服服务沿线线各个城城市、次次中心城城镇、城城市组团团之间的的旅客交交流 定位于满满
15、足佛山山市、广广州河南南地区组组团内交交通需求求和广州州市与佛佛山市城城际间的的交通联联系功能能。 定位于缓缓解既有有京九线线昌九段段能力紧紧张的局局面，构构建区域域内高效效便捷、能能力强大大的交通通运输体体系。 速度目标标值/kkmhh 350直达，站站站停1160直达2550站站站停166080200线路长度度/kmm115主线1116.99支线226.88约300032.116全线1331.227； 新建线线路922线路敷设设方式 高架占887主线高架架占955%；支支线全高高架 主线高架架占955%； 全地下 桥梁总占占34%限制坡度度/ 12一般122， 最最大300一般 一般30012最小列车车追踪间间隔/mmin33324站间距/km最大377.333最小220.449平均均28.75最大122.922最小33.422平均77.199最大166.477km最最小6.69kkm平均均10.34kkm最大3.48kkm最小小0.9968kkm平均均
