_04SY_牵引供电系统简介_HJ
牵引供电系统及接触网介绍
限位定位装置（定位管、定位底座、铝合金槽型或矩形定位器 及定位线夹等）
特殊定位器、软定位器等
牵引供电系统及接触网介绍
支柱（按材质分类）
预应力钢筋混凝土支柱（横腹杆式、环形等径式）
钢柱（圆钢、H型钢、角钢格构式）
谢谢大家！
单相变压器
馈电线 27.5KV
牵引供电系统及接触网介绍
27.5kV母线 隔离开关
隔离开关 控制手柄
27.5kV真 空断路器
牵引供电系统及接触网介绍
27.5kV馈电线 与接触网相接
牵引供电系统及接触网介绍
馈线与接 触网相连
牵引供电系统及接触网介绍
露天设置的
特殊输电线. 单一、没有 备用. 电力机车的 受电弓与其 滑动接触. 负载是移动 和变化的.
牵引供电系统及接触网介绍
跨距
接触网支柱沿铁路线路分布时，线路同侧支柱中心至 另一支柱中心的距离。
支柱侧面限界
支柱内侧缘距铁路线路中心的距离。新建电 气化铁路考虑大型养路机械作业，一般不小于3.1米。 电分段 在同一相供电的不同场区、股道间，为方便、灵活 地供电而设置的绝缘设备。 电分相 在变电所出口和不同变电所供电的连接处（供电臂 末端），为隔离不同相或不同变电所电源供电而设置的绝缘 设备。
一般采用铜、铜合金（银铜、镁铜、锡铜）和钢 铝（已淘汰）三种材质。正线选用截面积120（150）平方毫 米，站线选用截面积85平方毫米。 承力所 一般采用铜、铜合金（银铜、镁铜）和钢铝三种 材质制作的19股绞线，正线选用截面积95或120平方毫米 （铜、铜合金），185平方毫米（钢铝）。站线选用截面积 70平方毫米。 接触线高度 接触线距钢轨顶面的高度。《技规》规定：接 触线距钢轨顶面的高度不超过6500mm；在区间和中间站，不 小于5700mm（旧线改造不小于5330mm);在编组站、区段站和 个别较大的中间站战场，不小6200mm;站场和区间宜取一致； 双层集装箱运输的线路，不小于6330mm（兰州枢纽6450mm， 隧道内不小于6350mm）。
牵引供电方式
AT供电与直供加回流比较
• 4、当列车运行速度为250km/sh，采用直供 加回流供电方式供电臂长度为25km，客车 追踪间隔为5min，供电臂运行最大列车对 数为1对时，根据计算，牵引变电所单相馈 线变压器安装容量一般为2×63mvA，供电 臂末端最低电压为20125v能够满足电力机 车受电弓最低20kv的工作电压的要求，由 此牵引变电所的间距可以达到40-50km。
牵引供电方式
柴华炜2012、7
牵引供电系统概述
• 牵引供电是指拖动车辆运输所需电能的 供电方式。牵引供电系统是指铁路从地方 引入220（110）KV电源，通过牵引变电所 降压到27.5KV送至电力机车的整个供电系 统。
工频单相交流制
• 是电气化铁道发展中的一项先进供电制，最早 出现在匈牙利，电压16kv，1950年法国试建了一 条25kv的单相工频交流电气化铁道，随后日本、 前苏联等相继采用（20kv）目前该种电流制已占 到40%以上。这种电气化铁路采用25KV工频单 相交流电向电力机车供电。这是一种比较先进 的电流、电压制，它引起了世界各国的重视。我 国的电气化铁路从开始就采用了这种工频单相交 流牵引制，为我国电气化铁路的发展奠定了良好 的基础。
AT供电与直供加回流比较
• 1、当列车运行速度为300km/sh，追踪间隔 为3min，供电臂最大长度为30km列车对数 为2对时，采用AT供电方式，经过仿真计算， 牵引变电所单相馈线变压器安装容量一般 为2×90mvA供电臂末端最低电压为21812v 能够满足电力机车受电弓最低20kv的工作 电压的要求，由此牵引变电所的间距可以 达到40-50km。
直接供电
接触网 C
AC
电力机车 T 钢轨
27.5kV
带回流线的直接供电
牵引供电系统
牵引供电系统牵引供电是指拖动车辆运输所需电能的供电形式。
例如城市电车、城市地下铁道、工厂矿山的电力交通运输供电等，都可称为牵引供电。
电气化铁道供电，因其用电量大、分布广，因而形成相对独立于电力系统的电气化铁道牵引供电系统。
统。
一、牵引供电系统的电流制一、牵引供电系统的电流制工频单相27.5KV 交流牵引供电系统主要由牵引变电所和牵引网两部分组成。
成。
其主要作用是从电力系统取得电能，其主要作用是从电力系统取得电能，其主要作用是从电力系统取得电能，并送给沿铁路线运行的电力机车。
并送给沿铁路线运行的电力机车。
并送给沿铁路线运行的电力机车。
牵引牵引供电系统的构成可用图1一2所示的示意图说明。
所示的示意图说明。
（一）一次供电网络（一）一次供电网络 一次供电网络是指直接向牵引变电所供电的地区变电所（或发电厂）及高压输电线路。
输电线路一般分为两路，电压为110 kV 。
近年来，也有采用220 kV 的，相比之下，后者电源的可靠性和稳定性等技术指标相对较高。
上述高压输电线路虽然专门用于牵引供电，上述高压输电线路虽然专门用于牵引供电，但由国家电力部门修建并管理，但由国家电力部门修建并管理，并以牵引变电所的110 kV 进线门形架为分界点。
进线门形架为分界点。
（二）牵引变电所（二）牵引变电所牵引变电所的作用是降压，并将三相电源转换成两个单相电源，然后通过馈电线分别供电给牵引变电所两侧的接触网。
（三）牵引网（三）牵引网牵引网是由馈电线、接触网、钢轨、回流线组成的双导线供电系统。
馈电线是连接牵引变电所母线和接触网的架空铝绞线。
馈电线除直接送电给接触网外，还要送电给附近车站，机务折返段，开闭所等，所以馈电线的数目较多，距离也可能较长。
较多，距离也可能较长。
流过电力机车的负荷电流经钢轨和回流线回到牵引变电所回流箱。
由于钢轨对地并非绝缘，所以部分电流沿大地流回到牵引变电所，形成地中电流。
（四）分区亭（四）分区亭为了增加供电的灵活性，提高运行的可靠性，在两个相邻牵引变电所供电的接触网区段通常加设分区亭，分区亭的作用是：(1)可以使相邻两供电区段实行并联供电或分开供电，也可使复线区段的上、下行实行并联或分开供电。
牵引供电系统简介
、牵引供电系统简介：将电能从电力系统传送给电力机车的电力装置的总称叫电气化铁路的供电系统，又称牵引供电系统，主要由牵引变电所和接触网两大部分组成。
牵引变电所将电力系统输电线路电压从110kV（或220kV）降到27.5kV，经馈电线将电能送至接触网；接触网沿铁路上空架设，电力机车升弓后便可从其取得电能，用以牵引列车。
牵引变电所所在地的接触网设有分相绝缘装置，两相邻牵引变电所之间设有分区亭，接触网在此也相应设有分相绝缘装置。
牵引变电所至分区亭之间的接触网（含馈电线）称供电臂。
牵引供电回路是由牵引变电所——馈电线——接触网——电力机车——钢轨——回流联接——（牵引变电所）接地网组成的闭合回路，其中流通的电流称牵引电流，闭合或断开牵引供电回路会产生强烈的电弧，处理不当会造成严重的后果。
通常将接触网、钢轨回路（包括大地）、馈电线和回流线统称为牵引网。
牵引供电设备的检修运行由供电段负责，牵引供电系统的运行调度则由供电调度负责。
供电调度通常设在铁路局调度所。
牵引供电系统供电示意图如下所示：二、牵引变电所、分区所、开闭所牵引变电所：牵引变电所的任务是将电力系统三相电压降低，同时以单相方式馈出。
降低电压是由牵引变压器来实现的，将三相变为单相是通过变电所的电气接线来达到的。
牵引变压器（主变）是一种特殊电压等级的电力变压器，应满足牵引负荷变化剧烈、外部短路频繁的要求，是牵引变电所的“心脏”。
我国牵引变压器采用三相、三相——二相和单相三种类型，因而牵引变电所也分为三相、三相——二相和单相三类。
随着技术水平的提高，我国干线电气化铁路已推广使用集中监视及控制的远动系统，牵引变电所将逐步实现无人值班，直接由供电调度实行遥控运行。
分区所：分区所设置在两个变电所中间，作用有三：提高供电质量、供电分段、越区供电。
• 开闭所：一般设置在大型站场附近，进线由变电所或接触网引入，由开关馈出多个供电线路向多个供电设备供电。
作用是增强供电的灵活性，便于供电设备的运行及检修，便于行车组织，缩小供电事故及故障范围。
说明牵引供电系统的构成及各组成部分的作用
说明牵引供电系统的构成及各组成部分的作用【说明牵引供电系统的构成及各组成部分的作用】
牵引供电系统是铁路客运运输系统的核心组成部分，是实现牵引动力的有效传输的重要组成部分。
牵引供电系统的构成及各组成部分的作用，如下：
1、供电系统：供电系统是指从发电厂输送至车辆上的牵引电力系统，包括铁路电力发电厂、变电站、配电线路以及牵引供电设备。
它的功能是将发电厂发出的电能变换为车辆牵引所需的电动力，再通过供电设备输送到车辆上，以满足牵引动力的需要。
2、变电站：变电站是一种电站，用于将高压电能转换为低压或更低压的电能，从而将高压供电线路上的电力转换为低压供电线路上的电动力，以满足牵引动力的需要。
3、牵引变压器：牵引变压器是用于将高压电场转换为低压牵引电力的装置，它的主要功能是将高压供电线路上的电力转换为牵引设备的运行电压，以满足牵引设备运行时所需要的低压电力。
4、牵引控制设备：牵引控制设备是用于控制牵引设备的运行参数，如点火频率、转速和力度等，以实现稳定牵引及可靠运行的装置。
它将由控制中心控制及指挥，以确保列车正确行驶，并避免发生错误或事故。
5、牵引隔离开关：牵引隔离开关是指从发电厂输出的高压电力通过变电站及牵引变压器输送到车辆上时，必须将车辆的多个供电线路隔离开来，以保证车辆的正常运行。
6、车用过滤器：车用过滤器是指将车辆牵引电力通过变电站和牵引变压器输送到车辆上时，需要连接的一种装置，它的功能是将发电厂发出的电能进行过滤，以确保车辆运行的安全性和可靠性。
以上就是牵引供电系统的构成及其各组成部分的作用，要想保障列车牵引顺利安全，供电系统的各部分必须严格按规定运行，以确保安全可靠。
牵引供电系统介绍
一、牵引供电系统组成：
满足牵引供电系统基本要求所采取措施：
（1）牵引变电所进线采用两路电源供电（两路电源引自不 同的电力变电所或同一变电所的两个不同母线），进线 系统采用带跨条的供电方式，主变采用一主一备， 27.5KV（55KV）采用母线分段，馈线采用主备供电 方式（50%或100%备用）等。
（2）采用补偿装置（固定或动态补偿），采用AT供电方 式等。高铁对供电电压的要求：接触网的标称电压为 25KV、长期最高电压为27.5KV、瞬时（5分钟）最高 电压为29KV,设计最低电压为20KV。普速对供电电压 的要求：最高工作电压为27.5KV、瞬时最大值为 29KV, 最低工作电压为20KV、非正常情况下，不得低 于19KV。
二、牵引供电回流方式
以上供电方式的回流线均不直接接钢轨，全部通过扼流 变压器接钢轨。回流线N与保护线PW的区别。
1.直接供电方式回流：所内接地。
二、牵引供电回流方式
AT供电方式（55KV）：通过放电器接地。
二、牵引供电回流方式
AT供电方式（2X27.5KV）,可转换为直供电方式 （TRNF）:所内、接触网端均接地。
二、牵引变电设备－断路器
主要介绍断路器结构形式：单相、二相、三相、 单相：一台操作机构控制一台高压单极 二相：分机械联动（55KV及220KV等级需求较少）和电
气联动。机构联动：一台操作机构通过传动连杆带动二 极同时动作。电气联动：每个单极配备一台操作机构， 通过一套电气控制回路带动二极同时动作。电气联动断 路器：二极间同步问题、分合闸时间问题、与保护装置 间的接口问题 三相：同二相
满足牵引供电系统基本要求所采取措施：
（3）采用补偿装置（固定式或动态补偿方式），提高 机车功率因数（如动车、各谐机车）。 （4）采用Scott、平衡变压器等。 （5）采用直供加回流、AT供电方式等（目前通信方式 基本采用光纤通信，对通信信号的干扰相对减少）
牵引供电系统简介
F T
Us
I
R
• 防干扰效果不如BT供电方式； • 牵引网阻抗界于直接供电方式和BT供电方式之间； • 目前应用比较广泛。
（4）自耦变压器供电方式（AT方式）
自耦变压器 Auto-transformer
T
Us
R
F
• 防干扰效果与BT方式相当 • 牵引网阻抗小，输送容量大，供电臂长（可达40～50km） • 结构复杂，投资大，维护费用高
• 从公用电力系统（Public Electric Power Systems）接受电 能，通过变压器将电能从三相110kV或220kV变换成单 相27.5kV（对AT系统为55kV或2×27.5kV），并向铁路 上、下行两个方向的牵引网供电。
• 变电所两侧的牵引网区段被称作供电臂。 • 变电所的主要设备
T R
结构简单，投资少，维护费用低； 一部分电流从大地回流，对邻近通信线干扰大。
（2）吸流变压器供电方式（BT方式）
吸流变压器 Booster Transformer
F T
Us
I
R
• 防干扰效果好； • 牵引网阻抗偏大； • 电力机车过BT时，易产生电弧； • 由于是串联系统，可靠性较低。
（3）带负馈线的直接供电方式
连接牵引变电所和接触网的导线
• 接触网
沿线路露天敷设，通过和受电弓的滑动接触把电能输送给电力机 车的供电设施。由接触线、承力索以及支持、悬挂和定位等装置组成。 从牵引网角度关注的是接触线、承力索和加强线等载流导线。
• 轨道
牵引电流的回流导线；支撑与导向；信号专业轨道电路
• 回流线
指连接轨道和牵引变电所的导线
• AT所（AT Post, ATP）
铁路牵引供电系统基础知识
总结
31
谢谢大家！
6
牵引网
牵引网是由馈电线 （供电线）、接触网 、钢轨、大地和回流 线组成的供电系统， 完成对电力机车的送 电任务。
馈电线：连接牵引变电所和接触网的导线和电缆。它把牵引变电所 主变压器二次侧27.5KV的电压输送到接触网。
接触网：一种特殊的输电线，架设在铁路上方，机车受电弓与其磨 擦受电。
钢轨、大地和回流线：牵引变电所处的横向回流线，它将轨或与轨 平行的其它导线与牵引变压器指定端子相联。又能大大降低牵引负 荷电流对通信的干扰。
和保护线间的辅助联接PW 保护线 R 钢轨 ATP 自耦变压器所SP分 区所 AT处采用横向连接线CPW实现轨道、保护线和AT中性点的连接，通过 放电器（SD）将AT的中性点与大地相连。与不并联的AT供电方式比 ，全并联AT供电更具有线路载流能力大、供电区段长、适应高速等 优点。
29
越区供电
30
12
接触网分相绝缘器
分相绝缘器（电分相）：串在接触网上，目的是把两相不同的供电区分开，并使机车光 滑过渡，主要用在牵引变电所出口处和分区处。
13
分区所（SP），开闭所（SSP)
SP: 为了增加供电的灵活性，提高运行的可靠性，在两个牵引变电所的供电区间常加设分 区所
SSP:实际上是起配电作用的开关站。开闭所就是高压开关站，从严格意义上讲是“高压配 电”站，仅仅起配电作用，实现环网供电、双路互投等功能。
带回流线的直接供电方式，是在接触网同高度的外侧增设了一条回流线，减轻了接触网对 邻近通信线路的干扰。这种供电方式的特点是：结构简单，投资和维护量小；供电可靠性 高；牵引网阻抗比直供和BT方式都小，能耗较低，供电距离增长；防干扰效果强于直供不 如BT供电方式。
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停电作业
如需靠近接触网进行检修作业 1）必须将接触网停电， 2）然后用验电笔确认接触网断电后， 3）挂好接地棒，方可开始作业。（挂接地棒时 ，先将接地线夹可靠接至回流轨，然 后将接 地棒挂至接触线或接地挂环上。
检修作业完成后 1）拆除接地棒时先取下接地棒， 2）然后拆除接地线夹。
安全防护
安全防护措施： ➢高空作业时戴安全帽、系安全带；
◇功能：非绝缘锚段关节只起机械分段作用。绝缘锚段 关节既起电分段作用还起机械分段作用。
接触网隔离开关
◇作用：连通或切断 接触网供电分段间的 电路，以满足检修和 不同供电方式的需要
。
◇分类：手动隔离开 关、电动隔离开关
电动隔离开关
分段绝缘器-刚性
分段绝缘器-柔性
避雷器、放电间隙
直流氧化锌避雷器
牵引原理 - 车辆通过受电弓由接触网供电
接触网（OHL）的定义
接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式 的输电线路。
地铁接触网的类型
柔性接触网
刚性接触网 - 支持及定位装置
接触线
承力索 吊弦
定位装置
腕臂
刚性接触网的悬挂形式
汇流排中心锚节
汇流排锚段关节
锚段关节பைடு நூலகம்
◇定义：为满足供电、机械方面的分段要求，将接触网 分成若干一定长度且相互独立的分段， 每一分段叫锚段 ，两个相邻锚段衔接部分称为锚段关节。
放电间隙
接触网悬挂类型
沈港地铁一号线接触网悬挂类型及构成如下：
悬挂类型 选用区段
刚性悬挂 正线及出入段线地下段
柔性悬挂
出入段线敞开段及车辆 段试车线
刚性接触网参数
◇锚段长度：不大于250m ◇跨距：直线段一般为6~10m；曲线段一
般不大于 8m。 ◇导高：4040mm，困难情况下不低于
4000mm ◇拉出值
1.车辆段综合楼混合所 所
2.十三号街站混合变电
3.七号街站混合变电所
4.张士站混合变电所
5.迎宾路站混合变电所
6.保工街站混合变电所
7.云峰北街站混合变电所 8.南市场站混合变电所
9.中街站混合变电所 所
10.黎明广场站混合变电
电力牵引供电系统组成
牵引供电系统
城市轨道交通牵引供电系统示意图 1——发电厂（站）；2——升压变压器；3——电力网； 4——主降压变电站；5——直流牵引变电所； 6——馈电线；7——接触网；8——走行轨道；9——回流线
车辆段接触网供电方式
•分为8个供电分区：C1-C8； C1:试车线 C2:列检库20-26股道 C3:列检库27-33股道 C4:列检库34-40股道、镟轮库、洗车库 C5:月检库16-19股道 C6：出段线及牵出线 C7：入段线 C8：静调线
•每个供电分区单独由一路馈线供电，供电分区之间设手动联络 开关，库内接触网在库前或库中设置分段、检修隔离开关。
一号线牵引供电系统简介
乘务室
课程目标
掌握牵引供电系统的组成 掌握牵引网的组成及各组成部分作用 了解接触网的组成及结构 了解钢轨限电位装置
培训内容
电力牵引供电系统介绍 接触网 停电作业介绍
供电系统
高压供电系统构成
AC 66000 v AC 35000 v
DC 1500 v
地铁一号线牵引降压混合变电所
常规：不大于± 250mm 非绝缘锚段关节处： ± 100mm 绝缘锚段关节处： ± 150mm
一号线柔性接触网参数
◇导高
车场及试车线：5000mm； 列检库：4750mm； 静调库、月检库及洗车库：5400mm; 导高允许偏差±30mm，导高变化率应小于 0.5%。 ◇拉出值
直线段± 200mm，曲线段± 250mm 道岔处不大于± 300mm， 允许偏差±20mm。
正线接触网供电方式
➢接触网电分段与牵引变电所的设置相结合，两个牵引 所之间上、下行各为一个供电分区。
➢既满足正常运行时接触网双边供电的要求，又满足某 所解列时大双边越区供电的要求。
➢在有牵引变电所的机车进站端设置电分段，采用绝缘 关节方式。
➢出入段线与正线间设置电分段，采用绝缘锚段关节。
➢渡线、折返线、存车线与上下行正线间设电分段，采 用分段绝缘器，折返线及存车线与正线间设置电动隔 离开关。
牵引网 接触网 钢轨回路 馈电线 回流线
牵引网
接触网的供电方式
牵引变电所向接触网供电方式
单边供电 双边供电
接触网供电原理
地铁接触网的特点
➢额定电压为DC1500V ➢柔性接触网大都为露天设施 ➢无备用供电设施 ➢需具备良好的受流条件和弓网关系 ➢需满足最高行车速度：Vmax＝80km/h ➢安全、可靠性要求高
➢验电、挂接地棒时需戴绝缘手套，穿绝缘鞋 。
➢进行开关倒闸操作时，必须两人操作，严格 遵守操作流程，避免出现误操作。
本课程结束 谢谢