探秘电气化铁路供电
铁路资料(电气化铁路供电原理)
电气化铁道供电原理电气化铁道牵引供电装置,又称为牵引供电系统,其系统本身没有发电设备,而是从电力系统取得电能.目前我国一般由110kV以上地高压电力系统向牵引变电所供电.目前牵引供电系统地供电方式有直接供电方式、BT供电方式、AT供电方式、同轴电缆和直供加回流线供电方式四种,京沪、沪杭、浙赣都是采用地直供加回流线方式.一、直接供电方式直接供电方式(T—R供电>是指牵引变电所通过接触网直接向电力机车供电,及回流经钢轨及大地直接返回牵引变电所地供电方式.这种供电方式地电路构成及结构简单,设备少,施工及运营维修都较方便,因此造价也低.但由于接触网在空中产生地强大磁场得不到平衡,对邻近地广播、通信干扰较大,所以一般不采用.我国现在多采用加回流线地直接供电方式.二、BT供电方式所谓BT供电方式就是在牵引供电系统中加装吸流变压器(约3～4km安装一台>和回流线地供电方式.这种供电方式由于在接触网同高度地外侧增设了一条回流线,回流线上地电流与接触网上地电流方向相反,这样大大减轻了接触网对邻近通信线路地干扰.BT供电地电路是由牵引变电所、接触悬挂、回流线、轨道以及吸上线等组成.由图可知,牵引变电所作为电源向接触网供电；电力机车(EL>运行于接触网与轨道之间；吸流变压器地原边串接在接触网中,副边串接在回流线中.吸流变压器是变比为1：1地特殊变压器.它使流过原、副边线圈地电流相等,即接触网上地电流和回流线上地电流相等.因此可以说是吸流变压器把经钢轨、大地回路返回变电所地电流吸引到回流线上,经回流线返回牵引变电所.这样,回流线上地电流与接触网上地电流大小基本相等,方向却相反,故能抵消接触网产生地电磁场,从而起到防干扰作用.以上是从理论上分析地理想情况,但实际上由于吸流变压器线圈中总需要励磁电流,所以经回流线地电流总小于接触网上地电流,因此不能完全抵消接触网对通信线路地电磁感应影响.另外,当机车位于吸流变压器附近时回流还是从轨道中流过一段距离,至吸上线处才流向回流线,则该段回流线上地电流会小于接触网上地电流,这种情况称为“半段效应”.此外,吸流变压器地原边线圈串接在接触网中,所以在每个吸流变压器安装处接触网必须安装电分段,这样就增加了接触网地维修工作量和事故率.当高速大功率机车通过,该电分段时产生很大电弧,极易烧损机车受电弓和接触线.且BT供电方式地牵引网阻抗较大,造成较大地电压和电能损失,故已很小采用.三、AT供电方式随着铁路电气化技术地发展,高速、大功率电力机车地投入运行,吸—回装置供电方式已不能适应需要.各国开始采用AT供电方式.所谓AT供电方式就是在牵引供电系统中并联自耦变压器地供电方式.实践证明,这种供电方式是一种既能有效地减弱接触网对邻近通信线地感应影响,又能适应高速、大功率电力机车运行地一种比较先进地供电方式.AT供电方式地电路包括牵引变电所S、接触悬挂T、轨道R、自耦变压器AT、正馈线AF、电力机车EL等.牵引变电所作为电源向牵引网输送地电压为25kV.而接触悬挂与轨道之间地电压仍为25kV,正馈线与轨道之间地电压也是25kV.自耦变压器是并联在接触悬挂和正馈线之间地,其中性点与钢轨(保护线>相连接.彼此相隔一定距离(一般间距为10～16km>地自耦变压器将整个供电区段分成若干个小地区段,叫做AT区段.从而形成了一个多网孔地复杂供电网络.接触悬挂是去路,正馈线是回路.接触悬挂上地电流与正馈线上地电流大小相等,方向相反,因此其电磁感应影响可互相抵消,故对邻近地通信线有很好地防护作用.AT供电方式与BT供电方式相比具有以下优点：1、AT供电方式供电电压高.AT 供电方式无需提高牵引网地绝缘水平即可将牵引网地电压提高一倍.BT供电方式牵引变电所地输出电压为27.5kV,而AT供电方式牵引变电所地输出电压为55kV,线路电流为负载电流地一半,所以线路上地电压损失和电能损失大大减小.2、AT供电方式防护效果好.AT供电方式,接触悬挂上地电流与正馈线上地电流大小相等,方向相反,其电磁感应相互抵消,所以防护效果好.并且,由于AT供电地自耦变压器是并联在接触悬挂和正馈线间地,不象BT供电地吸流变压器,串联在接触悬挂和回流线之间,因此没有因励磁电流地存在而使原副边绕组电流不等,以及在短路时吸流变压器铁芯饱和导致防护效果很差等问题.另外也不存在“半段效应”问题.3、AT供电方式能适应高速大功率电力机车运行.因AT供电方式地供电电压高、线路电流小、阻抗小(仅为BT供电方式地1/4左右>、输出功率大,使接触网有较好地电压水平,能适应高速大功率电力机车运行地要求.另外,AT供电也不象BT供电那样,在吸流变压器处对接触网进行电分段,当高速大功率电力机车通过时产生电弧,烧坏机车受电弓滑板和接触线,对机车地高速运行和接触网和接触网地运营维修极为不利.4、AT供电牵引变电所间距大、数量少.由于AT供电方式地输送电压高、线路电流小、电压损失和电能损失都小,输送功率大,所以牵引变电所地距离加大为80～120km,而BT供电方式牵引变电所地间距为30～60km,因此牵引变电所地距离大大减少,同时运营管理人员也相应减少,那么,建设投资和运营管理费用都会减少.四、同轴电缆供电方式同轴电力电缆供电方式(简称CC 供电方式>,是一种新型地供电方式,它地同轴电力电缆沿铁路线路埋设,内部芯线作为供电线与接触网连接,外部导体作为回流线与钢轨连接.每隔5～10km 作一个分段.由于供电线与回流线在同一电缆中,间隔很小,而且同轴布置,使互感系数增大.由于同轴电力电缆地阻抗比接触网和钢轨地阻抗小得多,因此牵引电流和回流几乎全部经由同轴电力电缆中流过.同时由于电缆芯线与外层导体电流大小相等,方向相反,二者形成地磁场相互抵消,对邻近地通信线路几乎无干扰.由于电路阻抗小,因而供电距离长.但由于同轴电力电缆造价高、投资大,很少采用.五、直供加回流线供电方式直供加回流线供电方式结构比较简单.这种供电方式由于在接触网同高度地外侧增设了一条回流线,回流线上地电流与接触网上地电流方向相反,这样大大减轻了接触网对邻近通信线路地干扰.与直供方式比较,能对沿线通信防干扰；比BT供电减少了BT装置,既减少了建设投资,又便于维修.与AT供电方式比较,减少了AT所和沿线架设地正馈线,不仅减少了投资,还便于接触网维修.所以自大秦线以后地电气化铁道,基本都采用这种方式.我段所管辖地京沪、沪昆都采用这种供电方式.直供加回流线供电方式地原理如下图所示.六、牵引变电所向接触网供电有单边供电和双边供电两种方式.接触网在牵引变电所处及相邻地两个变电所中央是断开地,将两个牵引变电所之间地接触网分成两独立地供电分区,又叫供电臂.每个供电臂只从一端地牵引变电所获得电能地供电方式称为单边供电.每个供电臂同时从两侧变电所获得电能地供电方式称为双边供电.双边供电可提高供电质量,减少线路损耗,但继电保护等技术存在问题.所以我国及多数国家均采用单边供电.但在事故情况下,位于两变电所之间地分区亭可将两个供电臂连接进来,实行越区供电,越区供电是在非常状态下采用地,因供电距离过长,难以保证末端地电压质量,所以只是一种临时应急措施,并且在实行越区供电时,应校核供电末端地电压水平是否符合要求.在复线区段同一供电臂上、下行接触网接地是同相电,但在牵引变电所及分区亭内设有开关装置,可将上、下行接触网连通,实行并联供电,以减小线路阻抗,降低电压损失和电能损失,提高接触网地电压水平.在事故情况下,又可将上、下行接触网分开,互不影响,使供电更加灵活可靠.牵引变电所馈电线馈出地两供电臂上地电压是不同相位地.为了减少对电力系统地不平衡影响,各牵引变电所要采用换连接,不同相位地接触网间要设置电分相装置.为了灵活供电和缩小事故范围,便于检修,接触网还设置了许多电分段装置.。
探究电气化铁道供电系统新技术的发展刘玉峰
探究电气化铁道供电系统新技术的发展刘玉峰发布时间：2021-09-13T07:15:52.235Z 来源：《中国科技人才》2021年第16期作者：刘玉峰[导读] 本文重点分析研究电气化铁路供电系统新技术，并且阐述其在未来发展中的应用和前景，以供参考。
贵州铁路技师学院贵州贵阳 550008摘要：本文重点分析研究电气化铁路供电系统新技术，并且阐述其在未来发展中的应用和前景，以供参考。
关键词：电气化；铁道供电；新技术；牵引变电1 电气化铁路供电系统电气化铁路指的主要是通过电力作为牵引动力的铁路电气化铁路。
在应用过程中，主要将给电力机车供应电能的牵引线路安装在铁路线上，其优势非常明显，对该系统进行合理利用可以有效促进铁路的建设，有利于人与自然的和谐共生。
铁路电气化工程建设过程中，主要使用国家电网提供的高压交流电，首先在铁路牵引变电所高压侧构建相应的电力线路，并且将高压交流电引入其中，而后通过牵引变电所进行降压，在降压后电流会输送到铁路上方的接触网上，铁路机车在上空的接触网获得电能，并且通过机车的内部机车变压系统完成高压交流电的二次降压，并且将其转化为直流电，通过直流电驱动机车的电动机进行工作，带动轮轴旋转，实现汽车的快速运行。
在铁路供电系统当中设备负荷较大，而且运行时的条件较为复杂，很容易受到外部因素的影响。
另外某些区域的供电设备存在一定的故障和隐患缺陷或者因为外界原因导致跳闸。
这些情况都会影响铁路供电系统的安全运行，快速查找跳闸的具体原因，并且做出准确的分析和判断，及时将设备故障切除，做好事故抢修工作具有非常重要的意义。
2 电气化铁路供电系统新技术2.1 接触网零部件防松技术的使用柔性防松技术主要是通过弹簧本身具有的柔性弹力，确保螺母和螺栓在锁定时通过弹簧式的防松环提供一定的轴向报警力，这样可以防止冲击和震动导致松脱，将螺纹松动等问题解决。
因为弹簧和螺母属于组合构件，在结构当中某些时候会使用螺母内螺纹或螺杆外螺纹进行连接，另外可以使用弹簧机螺杆外螺纹有效结合，这样可以避免螺纹出现松动的情况。
电气化铁路牵引供电系统设计与分析
电气化铁路牵引供电系统设计与分析电气化铁路牵引供电系统是现代火车运输中不可或缺的关键部分。
它为电力机车或电动列车提供所需的功率，并确保它们在铁路线上平稳高效地运行。
本文将对电气化铁路牵引供电系统的设计与分析进行探讨，包括系统架构、供电方式以及系统性能等方面。
首先，我们需要了解电气化铁路牵引供电系统的基本架构。
该系统主要由接触网、接触装置、牵引变电所和牵引变流所等组成。
接触网是指铺设在铁路线上方的电气导线，通过接触装置和牵引变电所提供电力源。
牵引变电所负责将接触网提供的交流电或直流电转换为适用于牵引系统的电能。
而牵引变流所则将牵引变电所输出的电能转换为适用于电力机车或电动列车的电流。
在设计电气化铁路牵引供电系统时，需考虑到供电方式。
目前，电气化铁路牵引供电系统主要采用两种方式：交流供电和直流供电。
交流供电方式具有传输损耗小、设备便宜和传统技术成熟等优势，因此在大部分电气化铁路中较为常见。
而直流供电方式则具有电气设备轻巧、牵引系统效率高以及对长距离输电有优势等特点，因此在一些特定的电气化铁路中得到了广泛应用。
除了架构和供电方式，我们还需要对电气化铁路牵引供电系统的性能进行分析。
系统性能的评估主要涉及电源质量、能源利用率和牵引负载等方面。
电源质量包括电压稳定性和电流质量两方面衡量，需保证电压稳定在一定范围内，以及电流的波动小、谐波含量低。
能源利用率则为系统能源转换效率的指标，高效利用能源可减少能源消耗和环境污染。
牵引负载则是指牵引设备对供电系统的电流需求，需要考虑设备起动、加速、减速和制动等工况。
此外，为了确保电气化铁路牵引供电系统的可靠性和安全性，还需要考虑过载保护、维护和故障处理等因素。
过载保护是指当系统负荷超过一定限制时，自动断开供电以防止设备过热和损坏。
维护则包括定期检查设备和及时修复故障。
故障处理则需在设备故障发生时快速定位并及时修复，以确保系统正常运行。
在电气化铁路牵引供电系统的设计和分析过程中，还有许多其他因素需要考虑。
电气化铁道供电系统新技术的发展探究
电气化铁道供电系统新技术的发展探究摘要：随着时代和科技的进步，铁道运输也成为我们日常生活中的“必需品”，所以国家也针对铁路运输给予了很大的关注度，同时针对电气化铁道也在发展的过程中，电气化轨道主要针对通过电力带动的列车，所以针对供电系统也需要进行相应的提升，同时电气化轨道相对于传统的铁道运输来说，可以减少很多物力、人力，更符合当今社会的发展。
本文主要针对电气化铁道的供电系统进行分析和探索，为更好技术培养而努力。
关键词：电气化铁道；供电系统；新技术研发；探究分析一、引言要想更好地完善和应用电气化轨道，首先要针对其发展条件来进行相应的分析，首先要针对电气化实行基础供电系统来进行相应的分析，电气化轨道一旦应用起来，首先需要提供相应的供电系统来满足电气化轨道的开展。
所以在面向电气化开展时，我国在供电系统方面选取的是电气化轨道开展时期最先进的25kV工频单相交流电流制。
在这种电流制实施的情况下，通过对内部的建设，更好地减少了电能损耗，为更好地进行电气化轨道建设而省下一批费用。
二、铁路电力供电系统1.因受电压等级影响，变电所的结构过于单一。
因为整个高速公路都面临着电压太低的问题，所以受电所的结构也都没什么内容，而且也是直接进行供求，用电也受到一定的限制。
2.接线形式过于简单。
为了加快供电进度，接线形式也主要是单一的辐射形状，供电所主要也是按照铁路的发展方向进行线路设置，从而行形成了连贯的供电系统。
在这种情况下进行的接线方式也主要是自闭线以及贯通线。
3.要求较高的可靠性，在电气化轨道建设过程中供电系统的可靠性是必须维持的，轨道运输主要由电力进行，所以一旦供电系统出现问题就会造成整个电气化轨道的失败，所以针对电气化轨道的建设，首先要保证的就是供电系统的可靠性。
三、电气化铁道与供电系统之间的关系1.直流制与供电系统，直流制在早期电气化建设中出现比较频繁，而且直流制供电可以简化机车设备，可以说在当时的应用起到了很大的便利，但是直流制也有一个缺点就是受额定电压的限制，只能保证电力机车能够运行，如果加大电流的话也会对线路产生一定的损耗，同时送电的距离也比较短。
电气化铁路牵引供电系统简介讲解
1.1 电气化铁道与牵引供电系统 1.2 电力系统向电气化铁道的供电 1.3 牵引变电所向牵引网的供电 1.4 牵引网向电力机车的供电 1.5 牵引供电系统的特点及主要问题
1.1 电气化铁道与牵引供电系统
• 电气化铁道（Electric Railways） 使用外部输入的电力能源（electric power）来驱动列
• AT所（AT Post, ATP）
AT供电系统，除变电所、分区所和开闭所外，在牵引网上放置 自耦变压器的场所。
1.2 电力系统向电气化铁道的供电
• 电气化铁道属一级负荷，对供电可靠性要求高 • 牵引变电所一般设置两台变压器，要求有两回独立电源
独立电源：一回电源的故障停电，应不影响另一回电源的工作。 （1）引自不同的变电所（甚至不同地域的变电所） （2）引自同一变电所的不同母线（分别运行）
牵引供电系统示意图
电力系统 牵引变电所
YNd11接线 单相Ii接线 单相Vv接线 YN 接线 YN 接线 Scott接线 YNd11d1接线
直接供电方式 带回流线的直接供电方式 吸流变压器(BT)供电方式 自耦变压器(AT)供电方式
接触网
牵引网
钢轨
额定电压25kV，正常工作范围20~29kV。
牵引变电所（Traction Substation, SS）
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
电气化铁路供电系统的设计及实现
电气化铁路供电系统的设计及实现近年来，随着科技的不断进步，人们的出行方式也在不断地改变。
现如今，高铁、城际列车等电气化铁路交通工具越来越受到人们的青睐。
电气化铁路供电系统是实现电气化铁路运行的核心部分之一，也是现代化铁路系统的必备组件。
一、电气化铁路供电系统的基本原理电气化铁路供电系统主要由供电设备、供电附属设备和电缆等三部分组成。
供电设备主要是负责将高压交流电转化为铁路交流电，使电力能够传送到供电车辆上。
为保证供电设备的正常运行，必须要安装高压开关、变电所、配电室等相关设备。
供电附属设备主要是用于传送电能，包括主变电所、轨道分区、接触网等。
这些设备的作用是将供电设备得到的电能传送到铁路上。
电缆是铁路上至关重要的组件，有着传输力电、信号、数据等不同的作用和需求。
铁路电缆一般分为三个部分：信号电缆、轨道电缆和供电电缆。
其中，信号电缆主要负责人工行车和自动化设备的操作，一般采用屏蔽电缆来保证其安全性；轨道电缆主要用于铁路安全设备的运行，如道岔、防护门等；供电电缆则是将轨道上的电能传输给列车和站房，一般采用铜芯电缆或铝合金芯电缆。
二、电气化铁路供电系统的设计和实现1. 设计电气化铁路供电系统的设计十分复杂，需要考虑很多因素，包括环境因素、铁路线路和列车的要求等。
设计时需要遵循以下几点：（1）环境要素的考虑。
铁路供电系统的设计要考虑到铁路线路所处的环境，比如气候、地形、土壤等因素。
（2）列车匹配。
要根据列车的运营要求，选择不同的供电方式和电缆材料，确保供电系统正常运行。
（3）安全性的保障。
在设计过程中，需要关注铁路设备的安全性，保证稳定的供电过程。
同时，要考虑到供电方式的环保性，在设计过程中尽可能减少供电对环境的污染。
2. 实现实现电气化铁路供电系统需要遵循以下几个步骤：（1）铁路线路的规划。
在规划阶段，需要考虑到地形、气候、土壤等因素，为购置供电设备和设计供电附属设备做好准备。
（2）供电设备的购置。
供电设备的购置需要考虑性能、质量、价格等多个因素，保证供电设备的质量和性能。
电气化铁道供电系统的发展浅析
电气化铁道供电系统的发展浅析引言电气化铁道，是采用电力牵引的铁道[1]，为保证铁道持续稳定的供电，铁道沿线均设有电力牵引供电系统，国家电网是电气化铁道主要的电力来源。
国家电网的高压交流电，输送到铁道沿线设置的牵引变电所，通过变电所的降压作用后，再输送到轨道上空的接触网上。
列车从接触网上获取电流后，列车内部设备对电流进行再次降压，并整流为直流电，以驱动直流电动列车。
电气化铁道供电系统由牵引变电所与接触网两部分组成，其供电系统新技术亦是从这两方面展开阐述。
一、牵引变电系统新技术牵引变电所在电气化铁道中，是电力牵引的专用变电所。
牵引变电所将国家电网输送过来的电能，根据电力牵引对电流和电压的不同要求，将此电能通过降压、整流等方式，转化为铁道牵引所需要的合适电能，接着讲此适用于铁道电力机车的电能分别输送到沿铁道线上空架设的接触网，为电力机车供电。
由于铁道路线长，电力机车运行过程中，不能出现电流电压不稳或者断电现场，造成电力机车无法正常营运。
因此，在铁道沿线上，要设置多个牵引变电所，两个相邻变电所之间的距离根据科学的计算，一般为50公里左右。
电气化铁道的牵引负荷是单相交流负荷，在牵引供电系统中，由于电子电流变流导致系统中的电流、电压间产生非线性关系，使得牵引供电系统存在负序、谐波、无功三相不平衡的问题。
在电气化铁道的发展过程中，为解决由牵引变电系统三相不平衡对电力体统带来的不利影响，我国研发出微机数据采集分析技术，将其应用于牵引变电系统中，对其复杂的电力网络进行计算。
铁道实现电气化的主要目的，是以电能作为列车的牵引动力，简化铁道牵引系统的设备结构，较少铁道建设资金的投入，以电能快速供电的优势，促进铁道的运输效率，环节铁道运输压力，同时实现无烟排放，达到保护环境的效果。
因此，牵引变电系统在设计过程中，必须以电气化铁道的建设意义为设计依据，以节约电能，提高供电质量为牵引变电系统的设计原则。
采用并联电容补偿装置[2]，能够有效减缓牵引变电系统中，外界环境所带来的电磁波对牵引变电系统的干扰。
探究电气化铁道供电系统新技术的发展
探究电气化铁道供电系统新技术的发展摘要：随着我国经济的快速增长和科学技术的不断提高，电气化铁路供电系统在其发展中获得了新的技术和突破。
同样，科技的发展给人们带来了极大的便利，也给交通行业带来了更多的机遇和巨大的挑战。
人们在出行时，对交通工具的选择呈现多元化趋势，非常重视交通工具的安全性和舒适性。
通常，首选铁路运输是运输系统中非常重要的运输方式。
在铁路运输中，供电系统占有非常重要的地位。
本文简要介绍了电气化铁路供电系统新技术的发展，希望能给大家带来一些启示。
关键词：电气化；铁道；新技术1引言近年来，社会经济水平快速发展，人们的出行质量不断提高，出行方式的多样化进一步推动了高质量交通的发展。
铁路是人们在交通运输中选择较多的一种出行方式，可以保证乘客在乘坐时更加安全舒适。
铁路牵引供电系统不仅能保证铁路交通的稳定，而且对电气化铁路的提速也有非常重要的影响。
2电气化铁路供电系统电气化铁路是指有电力牵引的电气化铁路。
在电气化铁路的具体应用中，电力机车供电的电力牵引系统主要安装在铁路线路上。
电气化铁路供电系统具有不同于其他铁路系统的优势。
使用这一制度不仅有利于人与自然的和谐共处，而且可以促进国家发展的可持续性。
电气化铁路供电系统主要使用国家电网中的高压交流电。
首先将高压交流电输送到相应的铁路牵引变电所，由铁路牵引变电所实施电流的第一次降压。
其次，降压电流将被输送到轨道上方的特定接触网部分。
铁路机车从架空接触网获取电流，利用机车内部系统对高压交流电进行第二次降压，然后将高压交流电整流为直流电，用直流电给直流电机供电。
最后，利用DC 电机带动铁路机车的特定轮轴旋转，从而推动车厢前进。
3电气化铁路供电系统新技术3.1 BIM技术在接触网施工中的应用3.1.1协助隧道内的电缆敷设设施在隧道群中，接触网供电线路将使用高压电缆。
如果高压电缆进入相应隧道，需要使用电缆爬架确保固定在隧道壁上，实施高压电缆敷设，在互联网接入点接入互联网。
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１１１自’ｎ《镕∞组＆｝ｌ口
１一电站；２一高压输电线；３一牵引变
电所；４—供电线：５一回－旋线：６一接触
接触线吊弦中心锚结锚段关节 补偿装置等。其中接触线是与电力机车 受电弓直接接触处于滑动摩擦受流的导线。
Ｃ ２）支持装置。用以悬吊和支撑
道多的车站或编组站悬挂结构及各种 线同多如蛛网。这就是电气化铁路牵引
电力机车所需的电能来自发电厂 由输电线路
络
变电装置
牵引用电网
目流电路等组威的供用电系统供
接触网的功能不但要把电能输送 给边行走边受流的电力机车使用还要 保证电力机车在走行时其受电弓与接触 线在滑动摩擦接触过程中有良好的受流 条件特别是在环境条件变化的时候 线路基础引起的震动轨道的不平顺
车体上下弹性跳动 受电弓弓臂和接触
（¨接触悬挂部分。包括承力索
更加的集成化和智能化形成了牵引变 电所自动化系统 控制提供了可能．
／舞 舀当ｉ畦一Ｈ盯｜筠一。。△
＋卜
电气化铁路的动脉——接
触删
当我们乘坐在电气化铁路的旅客列 车上出行时会看到路基两旁有一根根 电杆竖立着顶端安装有单臂结构装置 伸向线路侧上方且悬挂有电线 固定在距轨道面一定高度的地方 并将其 在股
车取用电流时
由于自耦变压器的作
用流经接触网和正馈线的电流仅为机 车负荷电流的一半。另外这种供电方 式可在不提高牵引网绝缘水平的条件下 将馈电电压提高一倍 引网的供电能力
小
可成倍提高牵
加上牵引网的阻抗 电Байду номын сангаас损耗低供电距
电压损失小
电气化铁路供电方式的变迁
电气化铁路中 单相交流电的电流 回踣主要是由钢轨担任的。但钢轨与大 地之间不可能做到理想的绝缘不仅可 能带来危险还会严重影响沿速通信。 为防止电气化铁路的电磁干扰以夏藏轻 回流的泄漏给地下金属管道带来的高电 位差人们采取了各种办法供电方式 的结构形式也在逐渐演变。 ｆ１｝直接供电方式（ＴＲ供电方式）。 所谓直接供电就是牵引网不采取任何 措施 回流电通过钢轨退回牵ｉ ｒ变电
省。我国早期修建的电气化铁路大都是 采用这种供电方式。
１牵引变电所２接触网Ｔ．３吸流变压 器；４回流线ＮＦ．５机车；６钢轨Ｒ；７暖上 线：Ｈ机车负荷电流 （４】自耦变雎器供电方式ｆＡＴ供电
方式）
ＡＴ是Ａｕｔｏ
Ｔｒａｎｓｆｏ
ｒｍｅｒ（自耦变
压器）的英文缩写。它是将单相自耦变 压器的原理穆植到电气化铁路供电系统 １牵引变电所；２接触嗣（Ｔ）．３机车．４ 钢轨（Ｒ） ｛２）带目流线的直接供电方式 ｆＴＲ—ＮＦ供电方式）。为了改善钢轨中 的回路电流流＾大地所造成的危险影响 和干扰影响于是在接触网的支柱上再 架设一景与钢轨并联的回流线利用回 流线与钢轨问的并联连接线使钢轨中的 回路电流尽可能地由回流线流回到牵引 变电所中．从而减少大地回流减小对 沿线通信的干扰。这种改进型的直接供 电方式的供电性能和供电质量得到了改 善在我国电气化铁路上得到了广泛的
接触悬挂并将其各种受力载荷传递给支 柱或桥隧等大型建筑物还应通过定位 构件将承力索和接触线固定在一定范围 内使受电弓在滑行时与接触线有良好 的接触。根据接触网所在位置及工作环
境的不同
支持装置的结构又可分为腕
万方数据 １６肌儿¨＊ｒＫ＾旧ｗ“￡峙ｄ
臂支持装置软横跨硬横跨桥梁支 持装置及隧道支持装置等。 Ｃ３）支柱与基础用以安装支持装 置悬吊接触悬挂并承受其载荷。另 有因供电系统需要的供电线加强线 以夏园供电方式不同而设置的回流线 正馈线保护线等附加导线均安装在支 柱的不同高度位置上以及为了供电安 全与维护检修作业的需要而设置的保护 设备电气ｉ殳备等也安装在支柱上。 随着电气化铁路特别是高速电气 化铁路的发展对接触网结构和供电质 量提出了更加严格的要求。接触网的悬 挂方式也衍生出简单接触悬挂简单链 形悬挂弹性链形悬挂复链形悬挂等 多种方式。由于篇幅限制我们在此就 不一一详细介绍了。
除 控
制电气设备提高供电质量
降低电力
牵引负荷对公共电网影响的作用；为确 保牵引供电万无一失幸引供电系统都
采用
双备份模式两套设备通过切
口２镕＊目ｇ目ｉｔ∞
换装置可以互为备用并随时处于”战 备状态以备不时之需。 通常将变电所设备分为一攻设备 和二发设备 发设备是指接触高电压 的电气设备如牵引变压器高压断躇 器高压隔离开关高压（电压和电流｝ 互感器输电线路母线避雷器等 它们主要完成电能变换输送分配等 功能。二次设备则主要是控制 保护设备 监视 随着科技的发展二次设备 为牵引变电所的远动 特殊的结构。
采用。
的供电方式从自耦变压器绕组的中点 抽出个端子直接接到钢轨就能把单 相变压器的输出端分成两个电压相等的 电源。电力机车受电的工作电压是自耦 变压器输八端电压的一半这时牵引变 电所牵引变压器的供电电压可选到５０千 伏大大提高了供电能力。电力机车从 接触网受电后牵引电流一般由钢轨流 回但由于自耦变压器的作用经钢轨 流回的电流经自耦变压器的另一段绕 组和正馈线流回牵引变电所。当电力机
所。由于钢轨和大地之间没有良好的绝 缘牵引回流从钢轨泄漏到地中的回流 分量较大对铁路沿线平行接近的架空 通信线和广播线路产生较大的电磁干 扰。但这种方式结构最简单 投资最
隆鎏
增大５。％能耗增加应用就受到限制。
部分被抵消。吸流变压器使牵引网阻抗约
万方数据
ｉ７
离长幸引供电的各项技术指标十分优
＇一牵引变电所；２一接触网（Ｔ）；卜回
流线（ＮＦ）；４一机车一５一钢轨（Ｒ）
Ｉ ３）吸流变压器供电方式ｆＢＴ供电 方式）。ＢＴ是英文Ｂｏｏｓｔｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ日的
越在高速重载等负ｉ岢大的电气化铁 路是一种首选的供电方式
到广泛应用。
缩写即”吸流变压器。吸流变压器 并非名符其实的变压器它既不升压也 不降压仅是个原边和次边线圈匝数 相等的电磁耦台器。它的作用就是通过 电磁耦合使牵引电流从钢轨吸引到回流 线。由于接触网与回流线中流过的电流 大致相等方向相反 因此对邻近的架 空通信线路和广播线路的电磁感应绝大
应。世界各国采用的供电制式各不相 同我国的电气化铁路选择了２５干伏单
相工频｛５０赫兹｝交流供电制式。这种
烘电制式与工业生产所使用电流频率（简 称工频）相同能使牵引动力获得最佳效 果。从天上到地下一套复杂完整的大 系统为电气化列车的运行提供了保证。
滑板在受压状态下机车快速运行时产生 的垂直加速度 以及接触网导线不平整 否则将会 等因素的存在都不应出现受电弓与接 触续分离现象｛通常称离线） 导致受流恶化严重时会产生电弧烧伤 接触线和受电弓的滑板后果不堪设 想：安全可靠的供电对接触网的结构提 出了特殊的要求。通过不断优化现在 的接触网主要有以下几个部分构成．
牵引供电大系统
说起电气化铁路大家可能首先想 到的就是线路两旁根根的线杆和列车 头顶密如蛛网的电线吧。没错 电气化 铁路与普通铁路最明显的不同在于它 除了地上条线｛轨道｝还有天上张 网（接触网） 是一种立体化的线路。
将三相电转换为适台电气列车使用的单 相交流２ ７ ５千伏电源并送上接触网
此而外它还起着供电保护测量
供电系统的主要烘电设备
网；７＿电力机车．¨钢轨
电气化铁路的心脏——牵
引变电所
牵引变电所是牵引供电系统的心 脏它的主要任务是将国家电力系统送 来的三相高压电变换成适台电力机车使 用的单相交流电。牵引变电所从国家电 网引．＼２２０千伏或１ １０千伏三相交流电源
接触网。
接触网是在露天设置不但受到各 种气象条件的影响而且还受到电力机 车行走时带来的动作用力 加上接触网 又无法设置备用的条件所以接触网的 工作环境鍪件非常恶劣，为了保证电气 化铁路可靠安全运营接触阿的结构必 须经久耐用．这就决定了对接触网要有
１牵引变电所：２自耦变压器一３接触网
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ＮＦ）
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目前已得
Ｔ。４正馈线ＡＦ；５钢轨Ｒ｛６机车；Ｉ——
机车负荷电流 现在我国铁路根据实际情Ｌ兄对 沿线通信无特殊要末的般区段基本 上都证采用带回流线的直接（ＴＲ 忙干线和电源设施薄弱的地区 ＡＴ供电方式。 编辑罗春晓 供电方式在重载高速太密度的繁 则采用