高速列车牵引供电系统概述,
CRH1E高压、牵引和辅助供电系统
5.1 联锁装置 ............................................................................................... 38 5.2 电容器放电时间..................................................................................... 38 5.3 放电电容器显示..................................................................................... 38
3 技术数据 ................................................................................ 33
3.1 技术数据 ............................................................................................... 33 3.2 牵引系统 ............................................................................................... 34 3.3 辅助供电系统 ........................................................................................ 35
高铁工作原理
高铁工作原理高铁，即高速铁路，是一种采用高速电力牵引列车技术的现代化铁路交通工具。
高铁的工作原理是基于电力和磁力的相互作用，并通过先进的技术实现高速稳定的行驶。
一、电力牵引系统高铁列车采用电力牵引系统，由电网供电并将电能转化为机械能驱动列车前进。
电力牵引系统的核心组成部分包括电网、接触网、牵引变流器、电机以及线路控制系统。
1. 电网：高铁列车通过接触网吸取电能，接触网由电塔等支撑物支持，供电电压为交流电25千伏或直流电3千伏。
电网提供稳定可靠的电力，为列车的运行提供能量。
2. 接触网：接触网是高铁运行中关键的组成部分，它悬挂在高架或支架上，与列车上方装置的受电弓接触，通过传递电能给列车。
接触网采用导电材料，能承受高压电流的同时保持稳定的接触。
3. 牵引变流器：牵引变流器是将电能转化为驱动列车所需的电机能量的装置。
它能够将接触网提供的交流或直流电能转换成适合列车驱动电机的电能，实现对列车速度和力的控制。
4. 电机：高铁列车的电机采用三相异步电动机，能产生较大的驱动力矩，使列车能够在高速运行时保持平稳加速和制动。
电机通过传动装置将电能转换为机械能带动车轮转动，推动列车前进。
5. 线路控制系统：线路控制系统对电力牵引系统进行监测和控制，保证高铁列车的安全运行。
它可以实时监测电网和接触网的状态，以及控制供电系统的输出，从而确保列车在任何情况下都能够获得足够的电力支持。
二、磁悬浮技术除了电力牵引系统，高铁还采用磁悬浮技术，即磁力悬浮。
磁悬浮是通过磁力的相互作用使列车浮起并行驶的原理，它可以有效减少摩擦阻力，提高列车的运行速度和平稳性。
1. 悬浮系统：磁悬浮列车的悬浮系统由车体和导向系统组成。
车体上安装有磁力悬浮系统的磁浮组件，而轨道上则嵌有导向磁铁。
当列车运行时，磁铁产生的磁力与磁浮组件产生的磁力相互作用，使列车浮起并保持在一定的高度上。
2. 磁力控制系统：磁力控制系统通过控制磁铁的磁场大小和方向，调整列车的浮升高度和悬浮姿态，从而实现对列车的稳定悬浮和平稳运行。
CRH3型动车组低压供电系统概论
CRH3型动车组低压供电系统概论CRH3型动车组是中国铁路上的一种高速动车组列车，其低压供电系统是其重要组成部分之一。
低压供电系统是CRH3型动车组车辆电气系统的重要组成部分，它为车内各种配套设备和功能模块提供必要的电能支持，保障列车正常运行和乘客舒适出行。
本文将从CRH3型动车组低压供电系统的基本构成、工作原理和特点等方面进行概述。
一、 CRH3型动车组低压供电系统的基本构成CRH3型动车组低压供电系统主要由电源系统、配电系统、控制系统和保护系统四大部分组成。
1. 电源系统：CRH3型动车组低压供电系统的电源主要来自列车的主变压器和牵引逆变器。
主变压器将高压输电线路提供的交流电能，通过变压变流的方式转化为适合列车低压设备使用的交流电能；牵引逆变器则将主变压器输出的交流电能，通过逆变变流的方式转化为直流电能，为列车的牵引电机提供驱动力。
2. 配电系统：CRH3型动车组低压供电系统的配电系统主要由配电线路、配电盘和配电保护设备组成。
配电线路负责将电源系统提供的电能输送到车内各种设备和功能模块；配电盘则用于对电能进行集中分配和控制；配电保护设备则用于对电能进行监测和保护，确保列车运行过程中的电能稳定和安全。
3. 控制系统：CRH3型动车组低压供电系统的控制系统主要由列车控制器和逆变器控制器组成。
列车控制器负责监控和控制整个车辆的电气设备和功能模块，确保其正常运行和协调配合；逆变器控制器则负责监控和控制牵引逆变器的工作状态和输出功率。
4. 保护系统：CRH3型动车组低压供电系统的保护系统主要包括过载保护、短路保护和接地保护等功能。
过载保护用于对各种设备和功能模块的电能进行实时监测和保护，确保其在额定工作范围内运行；短路保护用于对各种线路和设备的电能进行监测和保护，避免因短路故障引发的安全隐患；接地保护用于对列车车体和设备的接地状态进行监测和保护，确保其在安全的电气环境内运行。
二、 CRH3型动车组低压供电系统的工作原理CRH3型动车组低压供电系统在列车运行过程中，主要通过电源系统提供的电能，经过配电系统的输送和控制，为列车的各种设备和功能模块提供必要的电能支持。
高铁概论第4章高速铁路牵引供电与车辆动力
电气化铁道电力系统属于一级负荷。一级，二级，三极负荷不是按照负荷大小区 分的，而是按照负荷重要性区分的。 1、一级负荷：一级负荷指中断供电将造成人员伤亡；中断供电将造成重大政治影 响和重大经济损失；中断供电将造成公共场所秩序严重混乱的电力负荷。 2、二级负荷：二级负荷指中断供电将造成较大政治影响；中断供电将造成较大经 济损失；中断供电将造成公共场所混乱的电力负荷。二级负荷多采用两路电源供 电。在负荷较小或地区供电条件困难时，可由一路6kV及以上专用的架空线路供电。 3、三级负荷：三级负荷指凡不属于一级负荷和二级负荷的电力负荷。三级负荷对 供电无特殊要求。
中国的电力都是用什么方式发出 来的？电力的不同来源的道理是 什么？
中国电力来源主要是火 力发电、水力发电、风 力发电和核电，占比分 别为：火电接近75%， 水电不到18%，风电约 为4%，核电不到4%。
概述
由于电力牵引具有功率大、效率高、 清洁无污染、能够综合利用各种一次能 源的优点，被高速铁路普遍采用。
第4章 高速铁路 牵引供电与车辆
动力
目录
1概述
2牵引供电系统
3接触网
4综合SCADA系统
5.车辆动力装置
什么是电？
能
量
能量以多种不同的形式 存在；按照物质的不同运 动形式分类，能量可分为 机械能、化学能、热能、 电能、辐射能、核能、光 能、潮汐能等。这些不同 形式的能量之间可以通过 物理效应或化学反应而相 互转化。
电气铁路和电车用的称为牵引变电所
三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统。 目前，我国生产、配送的都是三相交流电。
单相交流电电路中只具有单一的交流电压，在电路中产生的电流，电压都以一定的频率随时间变化。
AT供电系统知识讲解
考虑冗余和容错能力
为保证供电系统的稳定性和可靠性， 应考虑冗余和容错能力，如备用电源、 自动切换装置等。
应用场景与案例
工业自动化生产线
智能建筑
为自动化设备提供稳定可靠安防系统等提供可靠的 电力保障。
轨道交通
案例
为列车、信号系统等提供稳定、高效的电 力供应。
某大型工厂采用AT供电系统，实现了设备 的稳定运行和生产线的自动化控制，提高 了生产效率和产品质量。
优缺点分析
优点
AT供电系统具有高可靠性、高稳定性、易于维护等优点，能 够保证设备的安全、稳定运行。
缺点
AT供电系统的设计和建设成本较高，且在某些特定场景下可 能存在供电效率不高的问题。
04
AT供电系统的维护与故障处理
特点
AT供电系统具有较高的供电质量 ，能够满足高速、重载列车对电 能的需求，同时具有节能、环保 等优点。
AT供电系统的重要性
01
02
03
保障列车安全运行
AT供电系统能够提供稳定、 可靠的电能，保障列车在 运行过程中的安全。
提高运输效率
AT供电系统能够满足高速、 重载列车对电能的需求， 提高铁路运输效率。
03
AT供电系统的设计与应用
设计原则与流程
确定供电需求
根据设备功率、电压和电流需求，确 定供电系统的容量和电压等级。
选择合适的AT供电方式
根据实际应用场景，选择适合的AT 供电方式，如集中式、分布式等。
设计供电网络
根据设备布局和供电需求，设计合理 的供电网络，包括电源接入点、供电 线路和保护装置等。
促进节能环保
AT供电系统具有节能、环 保等优点，符合可持续发 展的要求。
AT供电系统的历史与发展
牵引供电系统简介
理论上讲，除了机车所在的 AT 段（该 AT 段存在“半段效应”）以外，其余 AT 段内流经接触网中和正馈线中的电流大小相等，方向相反，且电流大小仅为机车 电流之半。在钢轨和保护线之间每隔 3～4km 设有吸上线。
图 2.4 AT 供电方式
2. 城市轨道交通 城市轨道交通接触网一般采用直流供电，接触网为正极，钢轨为负极，机车 从相邻两变电所取电，即采用双边供电方式（交流电气化铁路一般为单边供电）。 如图 2.5 所示，机车所需的电流分别来自两相邻变电所。
牵引供电绪论
我国铁路电气化事业起始于 1956 年。1961 年 8 月宝成铁路（宝鸡至成 都）宝鸡至凤州段电气化通车；1975 年 6 月宝成铁路全线电气化通车，成 为我国第一条电气化铁路。宝成铁路电气化后，该铁路的运能、运量大幅 度的增长，推动了我国铁路电气化事业的发展。目前，电气化铁路已经占 据了我国铁路发展的绝对主导地位。我国的电气化铁路正逐步向高速铁路 发展，以 2007 年动车组的运行为标志，我国的电气化铁路将迈入世界先进 行列。
但是，由于 BT 变压器自身存在较大的阻抗，且安装密度较大，其在牵引网 中引起的电压将也较大。因此，在同等条件下，BT 供电方式变电所间距小于其 它供电方式，且每 3～4km 在接触网内存在断口，断口两端因 BT 自阻抗而存在一 定的电压差，机车通过该断口时可能会产生电火花，导致接触网的使用寿命缩短。
牵引供电电流制
电力牵引采用的电流、电压制式。根据各国的国情不同，主要有如下 几种形式：
一、直流制
世界上最早采用的电流制。截至目前，世界上仍占 43%左右。这种电气 化铁路采用 0.75KV（我国城市地铁）、1.5KV、3KV 或 6KV 的直流电，向直 流电力机车供电。
高速铁路牵引供电系统雷电防护体系研究
高速铁路牵引供电系统雷电防护体系研究高速铁路牵引供电系统雷电防护体系是为保障高速铁路运行安全而建立的一套保护系统，通过对雷电等自然灾害的研究和分析，可以有效减少雷击事故的发生，并保障铁路系统的正常运行。
高速铁路的牵引供电系统包括了接触网、牵引变电所以及列车等多个组成部分。
这些设备经常暴露在室外环境中，容易受到雷电的影响产生故障。
建立高速铁路牵引供电系统雷电防护体系，对于确保铁路系统的正常运行具有重要意义。
针对高速铁路牵引供电系统的特点和环境，需要开展雷电场强测量和频率统计分析，确定地区的雷暴特点和雷电活动规律。
通过测量分析，可以确定雷电频次、雷电过电压幅值、雷电流幅值等参数，为之后的防护措施提供参考依据。
根据地区的雷电特性和牵引供电系统的特点，设计合理的防雷措施和设备。
包括接触网的防雷装置、牵引变电所的防雷装置以及列车的防雷装置等。
防雷措施可以采用消除雷电过电压、降低雷电流幅值、引导雷电等形式，以保障牵引供电系统的安全运行。
对于设备和线路等关键部位，可以采用物理隔离、屏蔽、避雷针等防护措施。
物理隔离可以降低雷电直接击中设备的可能性，屏蔽则可以减小雷电辐射对设备的干扰，避雷针则可以引导雷电到达安全的地方。
为了提高抗雷能力，还可以针对不同设备进行防护器件的研发和改进。
开发适用于高速铁路接触网的防雷保护器件，提高其对雷电干扰的抵抗能力。
通过增加装置的耐雷电能力，可以有效减少雷电因素对供电系统带来的影响。
还需要加强对高速铁路牵引供电系统雷电防护体系的管理和维护。
建立完善的巡检机制，定期对设备和线路进行检测和维护，及时发现问题并进行修复。
加强人员培训，提高员工的防雷意识和操作技能，确保防护体系的有效运行。
带回流线的直供型牵引供电系统
续发展。
应用前景展望
城市轨道交通
随着城市化进程的加速和交通拥堵的加剧，带回流线的直供型牵引供电系统将在城市轨道交通领域得到广泛应用，为 城市轨道交通的发展提供可靠的技术支持。
高速铁路
随着高速铁路技术的不断发展，带回流线的直供型牵引供电系统将在高速铁路上得到应用，为高速列车的稳定运行提 供保障。
磁悬浮列车
回流线的类型
01
02
03
钢轨回流线
利用钢轨作为回流线的导 体，将牵引电流回流至牵 引变电所。
架空地线回流线
利用架空地线作为回流线 的导体，将牵引电流回流 至牵引变电所。
电缆回流线
利用电缆作为回流线的导 体，将牵引电流回流至牵 引变电所。
回流线的安装与维护
安装
在安装回流线时，需要考虑线路 的走向、支撑结构、接地方式等 因素，确保回流线的安全可靠。
作为一种新型交通工具，磁悬浮列车对供电系统的要求极高，带回流线的直供型牵引供电系统有望成为 磁悬浮列车供电的优选方案之一。
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带回流线的直供型牵引供电系统
目 录
• 系统概述 • 回流线技术 • 直供型牵引供电系统 • 系统设计与优化 • 实际应用与案例分析 • 未来发展趋势与展望
01 系统概述
定义与特点
定义
带回流线的直供型牵引供电系统是一种直接供电方式，通过 牵引变电所将电力系统的高电压变压后直接供给电力机车， 并利用回流线将电力机车的反馈电流回送到牵引变电所。
钢轨
作为电力机车的导电回路，将 机车的反馈电流回送到牵引变
电所。
02 回流线技术
回流线的作用
减少牵引供电系统的能耗
高铁供电
接触线更换周期很长，年是基本单位，状况好 的运维个十年二十年；
相对的，高铁受电弓滑板更换周期差不多是两 周甚至更短，状态好的也有几个月的。
.3 危害
传统的研究主要基于单方面因素开展，随着列车运行 速度的大幅度提高和双弓系统在我国高速铁路中的普 遍应用，弓网系统机械、电气、材料耦合性更加复杂， 多因素耦合作用下的损伤已成为弓网服役性能演化的 决定性因素，如法国V150试验列车在长大下坡冲击 574.8 km/h的最高试验速度时，弓网系统完全处于非 正常接触的拉弧受流状态，试验后受电弓基本烧毁。
1）“电线”，即接触线（contact wire），是 金属材质的，目前最常见的是铜合金的
2）受电弓是列车从接触线获得电能的机构。 受电弓本身是金属的，但受电弓与接触线直接 接触的部分并不是金属，而与另一根裸导 线接触，但是金属与金属之间的摩擦切削会极 大地加剧磨损，加润滑剂也无法改善两种金属 高速摩擦磨损的性能，因此，其中一根裸导线 是一根长条形的碳板以改善两者之间的接触性 能，这个碳板就是受电弓滑板。
接触网的接触线：
1）接触网是一个复杂的机构，接触线不可能 凭空出现在半空，而是在接触网下半部分，作 为接触网的一小部分，而接触网本身是一个复 杂的力学系统。
2）同时，一条接触线往往很长，检验上km长 的接触线上具体哪一小段受损，是非常困难、 而且吃力不讨好的事情。
3）如果接触线上只有很小的一段磨损极为严 重，更换的时候，若将整线拆除，花费甚钜；
3.2 弓网材质选择
弓和网之间接触，有摩擦，那必然就会有磨损， 也就有损耗。因为摩擦必然存在，所以损耗不 可避免。
CRH2辅助供电系统
未来可能会通过集成创新的方式，将CRH2辅助供电系统与其他列车 系统进行深度融合，提升列车的整体性能和智能化水平。
THANKS
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易于维护
该系统的模块化和标准化设计 ，使得维护和升级工作更加简
便快捷。
对未来发展的展望
持续优化
随着技术的不断进步，CRH2辅助供电系统有望在未来进一步优化， 提高能源利用效率和系统稳定性。
智能控制
未来的辅助供电系统可能会引入更高级的智能控制策略，以更好地协 调和优化系统运行。
绿色环保
随着环保意识的增强，未来的辅助供电系统将更加注重环保和节能设 计，减少对环境的影响。
辅助供电系统的重要性
确保列车各系统的稳定运行
辅助供电系统为列车提供稳定的电力，确保列车空调、照明、控 制等系统的正常运行。
提高乘客舒适度
辅助供电系统为列车提供稳定的电力，保证列车空调、照明等系统 的正常运行，提高乘客的乘车舒适度。
提高列车运行效率
辅助供电系统为列车提供稳定的电力，保证列车的牵引和制动系统 正常运行，提高列车的运行效率。
CRH2辅助供电系统
• 引言 • CRH2辅助供电系统的构成 • CRH2辅助供电系统的功能 • CRH2辅助供电系统的特点与优势 • CRH2辅助供电系统的应用与发展 • 结论
01
引言
主题简介
01
CRH2辅助供电系统是高速列车的 重要组成部分，为列车提供所需 的电力供应。
02
它包括一系列的子系统，如辅助 变流器、充电设备、蓄电池等， 共同协作以维持列车的正常运行 。
市场前景
市场需求持续增长
随着城市化和交通基础设施的发 展，CRH2辅助供电系统的市场需 求将持续增长。