精品資料（2021-2022年收藏的）現(xiàn)代電氣發(fā)展鐵路電氣化設(shè)備制造業(yè)現(xiàn)狀綜述論文

1、XXX學(xué)院畢業(yè)論文現(xiàn)代電氣發(fā)展（鐵路電氣化設(shè)備制造業(yè)）現(xiàn)狀綜述系別： 機(jī)電工程系 專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)： 電氣自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： XXX學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)承擔(dān)指導(dǎo)任務(wù)單位導(dǎo)師姓名導(dǎo)師職稱(chēng)專(zhuān)業(yè)班級(jí)聯(lián)系方式論文題目題目分類(lèi)科學(xué)研究教學(xué)研究理論分析文獻(xiàn)型綜述技術(shù)開(kāi)發(fā)工程軟件其它（必須選適合自己題目的類(lèi)型在內(nèi)打） 開(kāi)題時(shí)間完成論文時(shí)間教研室審定意見(jiàn)教研室主任簽字： 年 月 日系審定意見(jiàn)系主任簽字： 年 月 日現(xiàn)代電氣發(fā)展（鐵路電氣化設(shè)備制造業(yè)）現(xiàn)狀綜述摘 要 對(duì)國(guó)內(nèi)外電氣化鐵路和城市軌道交通電氣化設(shè)備與一般的電力設(shè)備制造業(yè)的現(xiàn)狀和異同進(jìn)行了總結(jié)性的分析。結(jié)合鐵道行業(yè)客運(yùn)專(zhuān)

2、線的大規(guī)模建設(shè)中如何引進(jìn)、吸收再創(chuàng)新，結(jié)合工業(yè)基礎(chǔ)及行業(yè)管理國(guó)情，有針對(duì)性地分別對(duì)供變電設(shè)備、與速度直接相關(guān)的接觸網(wǎng)懸掛受流零部件、接觸網(wǎng)腕臂結(jié)構(gòu)受力零部件所應(yīng)采取或選擇的技術(shù)路線方向提出了中肯的合理化建議。 關(guān)鍵詞 電氣化 設(shè)備制造 供求分析 技術(shù)路線 1 國(guó)內(nèi)電氣化鐵路和一般的電力設(shè)備制造的區(qū)別 電氣化鐵路和城市軌道交通電氣化設(shè)備和一般的電力設(shè)備制造有所不同，主要區(qū)別如下：一是與電力部門(mén)通用的高壓設(shè)備主要是高壓開(kāi)關(guān)、斷路器類(lèi)和10kV的產(chǎn)品；二是中壓設(shè)備由于我國(guó)電氣化鐵路27.5kV單相（對(duì)地）的特殊性，耐壓等級(jí)相當(dāng)于電力系統(tǒng)設(shè)備42kV的耐壓要求，介于35kV和66kV電壓系統(tǒng)等級(jí)之間，

3、同時(shí)鐵路單相直接接地工作方式和短時(shí)負(fù)荷變化的特點(diǎn)與電力部門(mén)大大不同，導(dǎo)致27.5kV設(shè)備不完全通用和具備專(zhuān)業(yè)性，需要特別的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)以至較為專(zhuān)業(yè)的生產(chǎn)廠家，尤其是牽引變壓器和饋線斷路器、開(kāi)關(guān)設(shè)備；三是接觸網(wǎng)設(shè)備相對(duì)于電氣化工程的外線工程裝備，是通過(guò)電力架空懸鏈線系統(tǒng)向鐵路上的高速運(yùn)動(dòng)中的電力機(jī)車(chē)持續(xù)供電的大功率架空懸掛電網(wǎng)，可靠性要求高、安裝要求精確、工作狀態(tài)要求穩(wěn)定且沒(méi)有備用條件，是電氣化鐵路特有的產(chǎn)品，故與通用電力金具的使用方法和要求有所不同，除了饋線設(shè)備可以通用以外，一般的比如定位器、承力索線夾等都極為特殊，需要由特別的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)以至較為專(zhuān)業(yè)的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)。 2 國(guó)內(nèi)外專(zhuān)業(yè)設(shè)備制

4、造企業(yè)在我國(guó)鐵路電氣化市場(chǎng)中的現(xiàn)狀 2.1 合資和外商獨(dú)資企業(yè) 鐵路電氣化已有100多年歷史，現(xiàn)已遍及世界各國(guó)。目前，已進(jìn)入我國(guó)電氣化和城軌鐵路設(shè)備市場(chǎng)的主要國(guó)外公司有：德國(guó)NKT、SIEMENS、BB、ABB、RIBE、KP；日本明電舍、TOSHIBA、MITSUBISHI、HITACHI、住友、古河電工、三合等；美國(guó)GE、ICS、CPC、POWELL公司；韓國(guó)的HYUN-DAI、日進(jìn)；法國(guó)的AREVA、阿爾斯通、耐克森、SEDEM、GALLAND；英國(guó)的WHIPPBORN等。 2.2 國(guó)內(nèi)鐵路電氣化供電設(shè)備制造企業(yè)的市場(chǎng)份額分配情況 我國(guó)鐵路電氣化供電設(shè)備制造企業(yè)發(fā)展史和市場(chǎng)份額分配情況從

5、1961年我國(guó)第一條電氣化鐵路寶成線寶豐段開(kāi)通以來(lái)，一直處于較大的變化中，大致可以分幾個(gè)大的階段：從19611985年，所有電氣化設(shè)備均是由我國(guó)自主開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的；1985年引進(jìn)日本國(guó)鐵的AT供電方式技術(shù)，并引進(jìn)了由東芝公司集成的日本成套供電設(shè)備建成了京秦線；1998年以來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)設(shè)備水平的提高，牽引變壓器、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、繼電保護(hù)裝置、故障判定裝置等國(guó)內(nèi)設(shè)備奪回了失去的市場(chǎng)；真空斷路器、電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)、接觸導(dǎo)線、接觸網(wǎng)零部件研發(fā)和小批量生產(chǎn)水平已達(dá)到或接近國(guó)外水平，在市場(chǎng)上正與國(guó)外產(chǎn)品進(jìn)行著激烈競(jìng)爭(zhēng)，但總的，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品占據(jù)大部分市場(chǎng)份額；2001年至今，隨著客運(yùn)專(zhuān)線鐵路和鐵道部大提速工程的大規(guī)模建設(shè)拉

6、開(kāi)序幕，市場(chǎng)份額重新分配調(diào)整中。 3 國(guó)內(nèi)電氣化產(chǎn)品的需求和供應(yīng)能力分析 3.1 國(guó)內(nèi)電氣化鐵路的市場(chǎng)需求預(yù)測(cè) 隨著生活水平的提高，人們對(duì)出行提出了更安全、更便捷的要求；航空運(yùn)輸、汽車(chē)運(yùn)輸?shù)娘w速發(fā)展，使鐵路運(yùn)輸面臨巨大競(jìng)爭(zhēng)壓力；迫于石油資源的制約我們必須大力發(fā)展電力牽引方式。這些都要求我國(guó)必須加速客運(yùn)專(zhuān)線建設(shè)，加速對(duì)既有路網(wǎng)電氣化改造。 國(guó)家中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃計(jì)劃，到2005年電氣化里程將達(dá)到2萬(wàn)km，2010年將達(dá)到3.5萬(wàn)km客運(yùn)專(zhuān)線5000km，2020年將達(dá)到5萬(wàn)km（客運(yùn)專(zhuān)線萬(wàn)）。其中包括：北京上海、北京武漢廣州深圳、北京沈陽(yáng)哈爾濱（大連）、杭州寧波福州深圳、徐州鄭州蘭州、杭州南昌長(zhǎng)沙

7、、青島石家莊太原、南京武漢重慶成都“四縱四橫”客運(yùn)專(zhuān)線；環(huán)渤海地區(qū)、長(zhǎng)江三角洲地區(qū)、珠江三角洲地區(qū)三個(gè)城際客運(yùn)系統(tǒng)；既有線電氣化改造1.6萬(wàn)km。據(jù)此推算：2010年、2020年鐵道電氣化過(guò)程中需要超大量的供電設(shè)備和接觸網(wǎng)系統(tǒng)主要設(shè)備。 3.2 我國(guó)電氣化產(chǎn)品的供應(yīng)能力分析 我國(guó)鐵路電氣化設(shè)備需求與電力系統(tǒng)相比較小，國(guó)內(nèi)大型制造企業(yè)涉足較少，基本是中小企業(yè)的為主，因此，形成了供電設(shè)備制造企業(yè)數(shù)量多、規(guī)模較小、產(chǎn)品單一的局面。 隨著鐵路跨越式發(fā)展，我國(guó)電氣化鐵路對(duì)其產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)量的要求大幅度提高，但總體上看，我國(guó)企業(yè)（包括合資和外商獨(dú)資企業(yè)）基本能夠保證對(duì)鐵路電氣化設(shè)備的供應(yīng)。供變電設(shè)備因?yàn)?/p>

8、電氣化的生產(chǎn)裝備本身和電力系統(tǒng)是通用的，借助于我國(guó)強(qiáng)大的電力設(shè)備制造工業(yè)基礎(chǔ)，完全可以從產(chǎn)能上滿足需求。 對(duì)比較特殊的接觸網(wǎng)產(chǎn)品因其品種繁多，雖然加工過(guò)程和社會(huì)制造基礎(chǔ)能力大多通用，但受行業(yè)許可證和國(guó)家3C認(rèn)證等嚴(yán)格的市場(chǎng)準(zhǔn)入管理的限制，且需求不穩(wěn)定，單一的零件難以形成大的穩(wěn)定的批量，投入的國(guó)內(nèi)企業(yè)資源較為有限，據(jù)調(diào)查，目前的生產(chǎn)能力作特別分析如下： 接觸線，全國(guó)共約13 000t/年左右；承力索因?yàn)椴恍枰貏e的專(zhuān)用設(shè)備，只要有原材料，幾乎所有電纜廠家均可生產(chǎn)，生產(chǎn)能力很大，可以認(rèn)為“沒(méi)有限制”。 需要說(shuō)明的是，200km/h以下的產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)零件基本過(guò)關(guān)，除了定位器等合金零件的批量工藝需要控制以

9、外，基本可以替代進(jìn)口，質(zhì)量和產(chǎn)能要求滿足市場(chǎng)需要。但200km/h以上的高速鐵路接觸網(wǎng)零件，以鋁合金和銅合金為主，我國(guó)的批量生產(chǎn)工藝管理需要改進(jìn)，還沒(méi)有大規(guī)模生產(chǎn)的成功經(jīng)驗(yàn)。考慮到高速鐵路的安全高可靠性要求，在負(fù)荷特點(diǎn)不明的條件下，暫采用以國(guó)外為主的生產(chǎn)模式（包括合資）可以規(guī)避預(yù)料不到的風(fēng)險(xiǎn)。 高強(qiáng)度的導(dǎo)線，如鎂銅合金線或高強(qiáng)度錫銅線，因?yàn)閲?guó)際水平的限制，導(dǎo)線生產(chǎn)極限的技術(shù)能力難以突破，國(guó)外也是普遍在降低安全系數(shù)使用，為穩(wěn)妥起見(jiàn)，在使用較小的安全系數(shù)（保證大工作張力的弓網(wǎng)受流技術(shù)性能）時(shí)和沒(méi)有取得足夠的工程經(jīng)驗(yàn)以前，在客專(zhuān)建設(shè)的早期采用國(guó)外（合資）的產(chǎn)品亦是合理選擇。 4 技術(shù)路線的發(fā)展趨勢(shì)

10、在我國(guó)科技創(chuàng)新大規(guī)劃的目標(biāo)下，當(dāng)前鐵道行業(yè)客運(yùn)專(zhuān)線建設(shè)的最根本目標(biāo)之一，就是搭建客運(yùn)專(zhuān)線等高等級(jí)的系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)，鐵道部專(zhuān)門(mén)成立了客專(zhuān)技術(shù)部按照電力電氣化系統(tǒng)集成的工程管理方式，借助于市場(chǎng)開(kāi)放要求國(guó)外供貨商提供全方位的技術(shù)服務(wù)，同時(shí)推進(jìn)完成國(guó)外先進(jìn)的設(shè)計(jì)研究技術(shù)、裝備制造技術(shù)引進(jìn)吸收和再創(chuàng)新。通過(guò)在系統(tǒng)集成項(xiàng)目中引進(jìn)、消化、吸收，鐵道部逐步推進(jìn)了中外合資、合作企業(yè)的建立，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)最高行車(chē)速度350km/h、驗(yàn)收速度350km/h、運(yùn)營(yíng)速度300km/h牽引供電系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備及零部件的國(guó)產(chǎn)化。通過(guò)已陸續(xù)開(kāi)工了12條客運(yùn)專(zhuān)線的建設(shè)，包括津京、合武、合寧、石太、武廣、廣深、京滬、哈大、廣珠、甬溫、溫福、

11、福廈線等項(xiàng)目，培育國(guó)內(nèi)裝備制造企業(yè)和施工集成商已顯雛形。 從技術(shù)層面分析，在津京、武廣、鄭西、廣深、京滬等300km/h以上的高等級(jí)客運(yùn)專(zhuān)線，電氣化的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)基本上以引進(jìn)國(guó)的成熟原型為主導(dǎo)路線。對(duì)于供變電設(shè)備技術(shù)方案，因?yàn)閷?duì)可靠性的高要求和對(duì)新事物的擔(dān)心，采用了比國(guó)外原型更高和更復(fù)雜的備用方式和接線形式；對(duì)于接觸網(wǎng)設(shè)備，以目前最新的津京、武廣項(xiàng)目為例分析，主要涉及到德國(guó)的原型而采用了鋁合金類(lèi)接觸網(wǎng)產(chǎn)品為主，原因是原型產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)較低，成功率高，也有利于引進(jìn)和吸收我國(guó)較為缺乏的合金產(chǎn)品制造關(guān)鍵技術(shù)。但在以后的京滬等后續(xù)的高等級(jí)鐵路、將毫無(wú)疑問(wèn)走以合資和國(guó)產(chǎn)為主的自主創(chuàng)新路子，需要結(jié)合我國(guó)多年的經(jīng)驗(yàn)

12、積累，進(jìn)行合理的技術(shù)方向選擇。 從供變電設(shè)備技術(shù)方案的角度分析，因?yàn)楣╇娭鹘泳€方案可以有備用，所以設(shè)備單體的可靠性不足時(shí)可以通過(guò)接線方式加以彌補(bǔ)，隨著制造的單體設(shè)備可靠性提高或客專(zhuān)鐵路投運(yùn)一段時(shí)期的經(jīng)驗(yàn)積累和充分認(rèn)識(shí)以后，相信將在主接線方式、總平面布置方面大大簡(jiǎn)化，以降低工程投資，并在立體布置、減少占地、無(wú)維修等方面作為主要的技術(shù)發(fā)展方向，逐漸向國(guó)外的法國(guó)、德國(guó)等較為簡(jiǎn)約的模式靠攏。與軟件有關(guān)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)類(lèi)產(chǎn)品因?yàn)橛脩?hù)使用升級(jí)和維護(hù)的需要，從一開(kāi)始到今后，肯定是以國(guó)內(nèi)自主，部分硬件設(shè)備會(huì)結(jié)合性?xún)r(jià)比可能部分采用國(guó)外產(chǎn)品。 多年以來(lái)的研究和實(shí)踐已經(jīng)在業(yè)內(nèi)達(dá)成了基本共識(shí)，即接觸網(wǎng)的技術(shù)方案路線確

13、定了以德法的歐洲體系為主，但在接觸網(wǎng)設(shè)備零部件領(lǐng)域，需要特別加以分析。在以前我國(guó)的電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備制造業(yè)曾經(jīng)歷了鑄造工藝加工質(zhì)量管理有所失控的痛苦經(jīng)歷，導(dǎo)致最終用戶(hù)失去信心轉(zhuǎn)而讓國(guó)外企業(yè)有機(jī)可乘，基于此，從國(guó)家管理層到技術(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中都強(qiáng)制以鍛造工藝替代并基本淘汰了鑄造工藝，雖然有一刀切的弊端，但至少在短期內(nèi)對(duì)控制質(zhì)量下降起到了積極的促進(jìn)作用，保持了起碼的可靠性水平和行業(yè)聲譽(yù)。據(jù)此，如果技術(shù)路線按照仿造從國(guó)外原型引進(jìn)的普遍以銅合金、鋁合金鑄造件為主要產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的接觸網(wǎng)設(shè)備材料路線，以我國(guó)普遍較為落后的冶金工業(yè)基礎(chǔ)條件和大規(guī)模質(zhì)量控制水平，是否會(huì)繼續(xù)或應(yīng)該簡(jiǎn)單地回到鑄造工藝為主的方向值得慎重研究

14、。 國(guó)外早期也大量采用以黑色金屬鋼鐵為主的工藝，近年在高速鐵路領(lǐng)域和新建鐵路行業(yè)普遍采用合金材料的初衷是減少維修提高產(chǎn)品壽命、采用沒(méi)有鍍鋅過(guò)程的環(huán)保工藝，另外國(guó)外較高的國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力和冶金工業(yè)水平也是其采用合金類(lèi)產(chǎn)品的基礎(chǔ)條件，實(shí)質(zhì)上，深入技術(shù)研究后可以發(fā)現(xiàn)，除了與高速機(jī)車(chē)運(yùn)行和大電流導(dǎo)電需求有直接關(guān)系的部分特殊和重要產(chǎn)品外，銅合金或鋁合金類(lèi)新產(chǎn)品對(duì)原有的鋼鐵類(lèi)零件的使用性能和技術(shù)參數(shù)方面并無(wú)實(shí)質(zhì)性變化，尤其是與接觸網(wǎng)的安裝腕臂結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系的受力零部件沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)。高等級(jí)鐵路應(yīng)用切實(shí)需要和工藝技術(shù)得到實(shí)質(zhì)性改進(jìn)主要方面體現(xiàn)在采用高強(qiáng)度、輕質(zhì)、非磁性導(dǎo)電的銅合金或鋁合金材料才是技術(shù)必要的。

15、因此，對(duì)于未來(lái)的我國(guó)的接觸網(wǎng)零部件的技術(shù)主流，如何揚(yáng)棄國(guó)外原型產(chǎn)品技術(shù)路線方面應(yīng)該結(jié)合國(guó)情區(qū)別對(duì)待，對(duì)此，筆者建議：第一，對(duì)與高速機(jī)車(chē)運(yùn)行和大電流導(dǎo)電需求有直接關(guān)系的部分接觸網(wǎng)懸掛零部件，如接觸線、定位器、電連接、中心錨節(jié)、下錨終端、吊弦等應(yīng)采用銅合金或鋁合金材料產(chǎn)品。該部分應(yīng)作為技術(shù)引進(jìn)、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案或工藝研究的重點(diǎn)。第二，對(duì)和速度無(wú)直接關(guān)系的以支撐和受力為主要用途的接觸網(wǎng)安裝腕臂結(jié)構(gòu)類(lèi)受力零部件，仍然應(yīng)該充分利用既有的工裝設(shè)備和品質(zhì)管理成功經(jīng)驗(yàn)，繼續(xù)發(fā)揚(yáng)鍛造工藝的優(yōu)點(diǎn)，最大限度地減少制造缺陷，盡量用鍛造工藝替代鑄造工藝，并用鋼鐵的黑色金屬類(lèi)材質(zhì)取代貴重的銅合金、鋁合金材質(zhì)零部件，不僅便于大規(guī)模生產(chǎn)的質(zhì)量控制，而且有利于大大降低成本，很好地在各方面滿足國(guó)情需要，提高我國(guó)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。當(dāng)然，不論采用何種材質(zhì)，即使是采用