法国的高速铁路TGV.ppt

法国的高速铁路TGV TGV大西洋 号有485个座位 时速超过300公里 1990年的时速达515公里 前言 1804年2月21日威尔斯曼 理查德 切维斯克发明蒸汽机车头时 时速为8公里 1815年 受金林沃兹煤矿的委托 英国人乔治 斯蒂芬森建造了世界首辆实用的蒸汽机车头 1825年 他发明了第一辆客用蒸汽火车 时速为25公里 今天 列车能以500公里的时速沿铁轨飞奔 而且确实是不着铁轨的飞行 铁路速度的需求 70年代早期 法国建造了TGV 法国版本的高速列车 事实上速度超过了350公里 德国西门子建造的ICE3 时速达330公里 欧洲之星靠两个发动机发出12200千瓦拉力 轻松地将700名乘客发射到300公里的时速 西门子和法国Alstrom联合制造西班牙Talgo机车 将以350公里的时速缩短距离 在澳大利亚 高速TGV将于2004年在悉尼 堪培拉线路达到360公里的时速 在美国 Acela将以320公里的时速沿铁轨飞奔 甚至中国也计划用新高速列车快速覆盖北京和上海之间的1280公里 高速列车也在英国 意大利 比利时 荷兰 瑞士 台湾和南朝鲜等地奔跑 不过也许日本的超速列车最有名 时速达552公里 技术 为获得令人惊异的速度 华丽壮观的动力火车要求路轨设计必须有新的发展 TGV路轨是将轨道与合成钢 混凝土枕木焊接 铺设在厚厚的路基上 曲线半径和超高度的结合使高速成为可能 5公里半径被认为是极限 每节车厢没有自己的轮子 而是被半永久地与车厢间的两车轴接厢挂接在一起 如何停止 TGV列车采用动态刹车 带紧急刹车皮 挂车每车轴有4个刹车盘及后备刹车皮 磁感应铁轨刹车法计划用于下一代模型 磁浮列车采用超导磁体驱动的同样原理来降速 高速线路是完全隔离封闭的 路轨保养在最好状态 尽管近20年日常运作中曾有出轨现象 但尚无人伤亡 高速时是不可能看清路边信号的 所有的信号信息都由铁轨直接传送到车内的监控器 大多数高速火车功能是数字化控制的 可谓真正属于数字化时代的交通工具了 高速列车跑得快必须具备的条件 高速列车跑得快 必须具备以下条件 要有大功率的牵引动力拉着列车跑 要求车辆又轻又稳 由于列车阻力与速度平方成正比 所以必须采用流线型车体以减少阻力等一系列措施 才能实现列车高速运行 列车跑得快 还要能及时停下来 因此高速列车不像普通列车那样依靠闸瓦与车轮摩擦力来制动 而要采用先进的综合制动手段 高速列车在线路上高速行驶 必须确保运行安全 这就要靠有一套确保安全的运行指挥系统 同时高速铁路的轨道 桥梁的结构与技术条件必须满足高速列车高速行驶的要求 高速列车向旅客提供高档次的旅行服务 所以需要具备相应的服务设施 牵引动力装置的重大突破 高速列车要达到高速运行 必须具有大功率的牵引系统 目前普通旅客列车所需牵引功率大约为2000 3000千瓦 如果列车行车速度要达到每小时300公里以上 高速列车牵引功率大约在10000千瓦左右 这样大的高速列车功率 通常只有用电力牵引才能获得 随着近代大功率电力电子半导体元件及电子计算机控制技术的发展 出现了大功率交 直 交变流技术 要采用 电传动 方式 即机车从电网获得电能 或将机车发动机的机械能转变成电能 然后通过变流器调节该电能的电压 频率等实现电动机调速 带动列车轮对旋转使列车前进 电传动系统一般分为 交 直 和 交 直 交 等类型 而 交 直 交 电传功是将获得的单相交流电 经变流器变成直流电 再经逆变器将直流电变成电压和频率都可调的三相交流电 供给三相交流电动机 驱动列车 当今高速列车都采用 交 直 交 电传动方式 因它具有一系列优点 可实现大功率 交流电机重量轻 少维修 利于轮轨粘着 易实现再生制动等 这些都是高速列车希望获得的性能 动力性能优良的高速转向架 高速列车走行性能是极为重要的 要求列车即使在有一定不平顺的线路上运行时 列车本身的振动和线路激扰的振动都要被衰减在一定水平以下 为满足这一要求 必须有性能优良的转向架 为此 必须对转向架各悬挂参数进行优化设计 目前利用计算机仿真技术在计算机上对列车的运动进行模拟分析 通过改变转向架的悬挂参数得到不同的结果 从而可以选取最佳的参数 并对其进行合理匹配 再在试验台上进行滚动试验和在线路上进行运行试验 以进一步验证 为使列车能高速平稳运行 对转向架的制造和组装精度要求非常严格 国外高速列车要求同一轮对左右滚动圆直径之差小于0 2毫米 这远比一般列车高很多 所以必须要具有高水平的制造技术 高性能的安全制动装置 列车运行的运动能量与速度的平方成正比 高速列车的机械制动系统大多为盘形制动 它是用锻钢或铸钢制成的钢盘 并且正在开发铝合金以及碳 碳纤维制动盘 安装在车轴或车轮辐板上 利用粉末冶金闸片与制动盘摩擦产生热量来耗散能量 高速列车制动系统需要消耗巨大的能量 单独依靠机械制动系统很难满足要求 目前大多数高速列车都有再生制动系统 并且在制动时优先使用再生制动 TGV1 1980开始服役 是法国最早的一批TGV高速列车主要参数