电气化铁路，亦称电化铁路，是由电力机车或电车组这两种铁路列车（火车）为主，所行驶的铁路。

从电力来源可分为：轨道供电、接触网供电、超级电容

从供电类型可分为：直流供电、交流供电

轨道供电，采用轨道供电的电气化铁路通常铺设额外的供电轨道，用来连接电网和机车，为机车提供电力供应，亦被称为第三轨供电，这条轨道被称为第三轨。

地铁线供电轨

第三轨供电，是电气化铁路的供电形式之一，该供电系统不同于铁道运输中架设输电网的模式，减少了轨道上方空间及两侧空间的占用，常见于封闭型轨道交通，如地铁线路或市内交通系统，亦偶见于部分城际铁路路网。第三轨供电的概念就是在列车行走的两条路轨以外，再加上一至两条导电轨，导电轨通常设于两轨之间或外侧；同时在动车组或机车上装设集电装置，以接触导电轨并滑行。这种集电装置因为类似靴子形状，被称“集电靴”。

地铁集电靴

接触网供电，由电力机车或动车组的架式集电弓连接，从铁路的供电电网取电。导线通过列车正常的运行轨道接地形成回路，分为柔性和刚性两种。

超级电容，如果不使用外部连续供电，可以借助充放电快速且功率密度高的超级电容使电力列车暂时摆脱运行沿途的供电线路，在非电化铁路或交流电铁路中的中性区行驶。但需要在特定的供电点（例如车站）进行充电来补充消耗的电能。在有轨电车上有应用。

直流供电，早期的电气化铁路采用电压相对低的直流供电。机车或动车组的电动机直接连接在电网主线上，通过并联或串联在电动机上的电阻和继电器来进行控制。随着电力电子学的出现，利用电子零件作开关，便可改变直流电电压的有效值，利用逆变器可以把直流电变成交流电，而且频率可以控制。因此，直流及交流电动机均可以使用。通常有轨电车和地铁的电压是600V，750V和1500V，铁路使用1500V和3000V。过去车辆使用旋转变流器来将交流电转换为直流电。现在一般使用半导体整流器完成这个工作。采用直流供电的系统比较简单，但是它需要较粗的导线，供电站之间距离也较短，并且直流线路有显著的电阻损失。中国部分城市轨道交通系统以及路外工矿企业的线路使用1500V的直流电。

工频交流电。目前，一些电气化机车使用变压器和整流器来提供低压脉动直流电给电动机使用，通过调节变压器来控制电动机速度。另一些则使用可控硅或场效应管来产生突变交流或变频交流电来供应给机车的交流电机。这样的供电形式比较经济，但是也存在缺点：外部电力系统的相位负荷不等，而且还会产生显著的电磁干扰。中国使用单相25000V50Hz电力供应。

集电弓，亦称受电弓，是一种让电气化铁路车辆从架空接触网取得电力的设备。

受电弓种类：

双臂式受电弓乃最传统的受电弓，亦可称“菱”形受电弓，因其形状为菱形。但现因保养成本较高，加上故障时有扯断架空接触网的风险，自90年代尾起，绝大部分新出厂的铁路车辆，已改用单臂式受电弓。

单臂式受电弓，亦可称为“之”（Z）（ㄑ）字形的受电弓。此款受电弓的好处是比双臂式受电弓噪音为低，故障时也较不易扯断电车线，为目前较普遍的受电弓类型。而依据各铁路车辆制造厂的设计方式不同，在受电弓的设计上会有些许差异（例如香港常用的英国Brecknell Willis制普速受电弓为全单臂设计；而中国常用的DSA/TSG系列受电弓，上部采剪式设计）。

滑板为受电弓弓头的一部分，直接与接触线相接触。按材料分可分为纯金属滑板，粉末冶金滑板，纯碳滑板及浸金属滑板

受电弓是从较为简单的受电杆发展出来的，无轨电车和一些有轨电车，仍然使用受电杆。

动车组受电弓

HXD1型电力机车（慕尼黑啤酒作品）

电力机车本身不带原动机，靠接受接触网送来的电流作为能源，由牵引电动机驱动机车的车轮。电力机车具有功率大、热效率高、速度快、过载能力强和运行可靠等主要优点，而且不污染环境，特别适用于运输繁忙的铁路干线和隧道多，坡度大的山区铁路。

电力机车是从接触网上获取电能的，接触网供给电力机车的电流有直流和交流两种。由于电流制不同，所用的电力机车也不一样，基本上可以分为直-直流电力机车、交-直流电力机车、交-直-交流电力机车三类。

直-直流电力机车采用直流制供电，牵引变电所内设有整流装置，它将三相交流电变成直流电后，再送到接触网上。因此，电力机车可直接从接触网上取得直流电供给直流串励牵引电动机使用，简化了机车上的设备。直流制的缺点是接触网的电压低，一般为l500V或3000 V，接触导线要求很粗，要消耗大量的有色金属，加大了建设投资。

交-直流电力机车采用交流制供电，目前世界上大多数国家都采用工频（50Hz）交流制，或25 Hz低频交流制。在这种供电制下，牵引变电所将三相交流电改变成25 kV工业频率单相交流电后送到接触网上。但是在电力机车上采用的仍然是直流串励电动机（这种电动机最大优点是调速简单，只要改变电动机的端电压，就能很方便地在较大范围内实现对机车的调速。但是这种电机由于带有整流子，使制造和维修都很复杂，体积也较大），把交流电变为直流电的任务在机车上完成。由于接触网电压比直流制时提高了很多，接触导线的直径可以相对减小，减少了有色金属的消耗和建没投资。因此，工频交流制得到了广泛采用，世界上绝大多数电力机车也是交-直流电力机车。

交-直-交流电力机车采用交流无整流子牵引电动机（即三相异步电动机），这种电动机在制造、性能、功能，体积、重量、成本、维护及可靠性等方面远比整流子电机优越得多。它之所以迟迟不能在电力机车上应用，主要原因是调速比较困难。这种机车具有优良的牵引能力，很有发展前途。德国制造的E120型电力机车就是这种机车。

电力机车的工作原理，接触导线上的电流，经受电弓进入机车后经过主断路器再进入主变压器，交流电从主变压器的牵引绕组经过硅机组整流后，向六台分两组并联的牵引电动机集中供应直流电，使牵引电动机产生转矩，将电能转变为机械能，经过齿轮的传递驱动机车动轮转动。

最早造出第一台标准轨距电力机车的是苏格兰人R·戴维森，时间是1842年。1879年5月，德国人W·V·西门子设计制造了一台能拉乘坐18人的三辆敞开式“客车”的电力机车，这是电力机车首次成功的试验。1881年，法国巴黎展出了第一条由架空导线供电的电车线路，这就为提高电压，采用大功率牵引电动机创造了条件：1895年，美国在巴尔的摩—俄亥俄间5.6 km长的隧道区段修建了直流电气化铁路。1903年德国的三相交流电力机车创造了每小时210 km的高速记录。

中国最早使用电力机车在1914年，是抚顺煤矿使用的1500V直流电力机车。1958年中国成功地生产出第一台电力机车，从采用引燃管整流器到硅整流器，机车性能不断改进和提高，到1976年制成韶山l型（SS1型）131号时已基本定型。截止到1989年停止生产，SSl型电力机车总共制造了926台，成为中国电气化铁路干线的首批主型机车。1966年SS2型机车制成，1978年研制成功的SS3型机车，不仅改善了牵引性能，还把机车的小时功率从4 200kW提高到4800kW，截止到1997年底，共生产了987台，成为中国第二种主型电力机车。1985年又研制成功了SS4型8轴货运电力机车，它是国产电力机车中功率最大的一种（6400kW），已成为中国重载货运的主型机车。以后又陆续研制成功了SS5、SS6和SS7型电力机车。1994年研制成功了时速为160 km的准高速四轴电力机车等。

SS8 0228于广州东站，采用DSA受电弓、圆形顶灯，警告字眼采用中易宋体（颐园新居作品）

韶山9改型(SS9G)0119号电力机车牵引特快列车驶离北京站（颐园新居作品）

（来源网络，搜集整理）

铁路术语名词集合6