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第一章、电气化铁道概述
采用电力机车为主要牵引动力的铁路称为电气化铁路，1879年5月31日在德国柏林举办的世界贸易博览会上，由西门子和哈尔斯克公司展出了世界上第一条电气化铁路，迄今已有120多年的历史。低能耗、高效率、高速度的电力牵引已成为世界各国铁路发展趋势，是铁路现代化的标志。20世纪60年代，世界上第一条高速电气化铁路——东京到大皈的新干线在日本建成，拉开了高速电气化铁道建设的新篇章。到20世纪80年代法国和德国先后建成了时速超过 300km／h的高速电气化铁道。目前，电气化铁道在全球 60多个国家的营运里程已经突破25万公里，占世界铁路总营业里程的近四分之一，承担了一半以上的铁路运量，显示了电气化铁道的巨大生命力。
中国第一条电气化铁路是宝（鸡）成（都）线宝鸡一凤州段，正式通车于1961年8月15日，从此揭开了中国电气化铁路建设的序幕。从第一条电气化铁路运营到现在的40多年间，特别是改革开放以来，中国的电气化铁道得到了迅猛的发展。到2005年底，中国共建成开通43条电气化铁路，随着625km的渝（重庆）怀（化）线电气化铁路建成，国内电气化铁路总里程突破20000km。中国成为继俄罗斯、德国之后的世界第三个电气化铁路总里程超过20000km的国家。同时，中国电气化铁道技术水平也有了较大提高。1998年5月28日，广深铁路全线完成电气化改造，成为中国第一条准高速电气化铁路，时速为200km。
近年来，中国大范围、大幅度提高现有电气化铁道的运行速度，主要电气化干线逐步达到160～200km／h。2006年，京沪高速电气化铁道开工建设，设计时速350km，将成为中国第一条高速铁路，预计2010年建成。届时，中国电气化铁道总里程将达到26000km，又掌握了高速电气化铁道核心技术，这必将使中国由电气化铁路大国迈人电气化铁路强国。
中国的电气化铁路采用了目前国际上普遍使用的先进的25kV单相工频交流制。其优点为：牵引供电系统的结构简单，牵引变电所损耗小、间距大、数目少，机车粘着性能和牵引性能良好，大大降低了建设投资和运营费用。