鐵道信號(hào)自動(dòng)控制專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)鐵路概論-第六章電氣化鐵路牽引供電第一節(jié)：電氣化鐵路基本組成饋線電壓——27.5kV額定工作電壓——25kV最高工作電壓——29kV最低工作電壓——19kV接觸網(wǎng)的供電方式有四種：?jiǎn)芜吂╇?、雙邊供電、越區(qū)供電、并聯(lián)供電接觸網(wǎng)是向電力機(jī)車供電的特殊輸電線路。

幾個(gè)參數(shù)：供電方式1．單邊供電每個(gè)供電分區(qū)只從一端牽引變電所獲得電能。優(yōu)點(diǎn)：相鄰供電臂電氣上獨(dú)立，運(yùn)行靈活，接觸網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，只影響到本供電分區(qū)，故障范圍小，牽引變電所饋線保護(hù)裝置較簡(jiǎn)單。應(yīng)用范圍：是我國(guó)主要的接觸網(wǎng)供電方式。12346571－輸電線2－牽引變電所3－饋電線4－接觸線5－鋼軌6－電力機(jī)車7－分區(qū)所（亭）供電系統(tǒng)圖1、接觸網(wǎng)的供電方式2．雙邊供電每個(gè)供電分區(qū)同時(shí)從兩個(gè)牽引變電所獲得電能。

優(yōu)缺點(diǎn)：可提高接觸網(wǎng)電壓水平，減少電能損耗。但饋線及分區(qū)亭的保護(hù)及開(kāi)關(guān)設(shè)備都較復(fù)雜應(yīng)用范圍：12346571－輸電線2－牽引變電所3－饋電線4－接觸線5－鋼軌6－電力機(jī)車7－分區(qū)所（亭）供電系統(tǒng)圖在我國(guó)很少采用。1、接觸網(wǎng)的供電方式3．越區(qū)供電

當(dāng)某一牽引變電所因故障不能正常供電時(shí)，故障變電所擔(dān)負(fù)的供電臂，經(jīng)分區(qū)亭開(kāi)關(guān)設(shè)備與相鄰供電臂接通，由相鄰牽引變電所進(jìn)行臨時(shí)供電措施。越區(qū)供電（非正常供電方式，屬于單邊供電的特殊形式）1#變電所故障變電所3#變電所分區(qū)亭分區(qū)亭應(yīng)用范圍：只能在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)行越區(qū)供電，是避免中斷運(yùn)輸?shù)呐R時(shí)性措施。1、接觸網(wǎng)的供電方式

4．并聯(lián)供電復(fù)線區(qū)段同一側(cè)供電臂上、下行線通過(guò)開(kāi)關(guān)設(shè)備（或者電連接線）實(shí)行并聯(lián)供電。

優(yōu)缺點(diǎn)：

并聯(lián)供電可提高供電臂末端電壓，但是接觸網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)，影響范圍大，運(yùn)行檢修不夠靈活。我國(guó)在哈大線、太焦等線路使用了并聯(lián)供電，繁忙干線應(yīng)優(yōu)先采用上下行分開(kāi)的供電方式。復(fù)線區(qū)段供電示意圖應(yīng)用范圍：1、接觸網(wǎng)的供電方式復(fù)線區(qū)段同一側(cè)供電臂上、下行線通過(guò)開(kāi)關(guān)設(shè)備（或者電連接線）實(shí)行并聯(lián)供電。全并聯(lián)供電通過(guò)多處并聯(lián)上下行的電連接線實(shí)現(xiàn)或者在復(fù)線采用AT供電方式時(shí)，將上下行牽引網(wǎng)的接觸線(T)、鋼軌(R）和正饋線(AF）在變電所出線處及AT所處通過(guò)橫聯(lián)線并聯(lián)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)全并聯(lián)AT供電方式。牽引供電系統(tǒng)可能對(duì)臨近線路的影響：靜電感應(yīng)電壓影響處于電場(chǎng)內(nèi)的架空通訊線路將產(chǎn)生靜電感應(yīng)電位電磁感應(yīng)影響觀音壩實(shí)驗(yàn)：接觸網(wǎng)與架空線相距100m，平行長(zhǎng)度18.3m，接觸網(wǎng)短路電流Ik＝1140A，實(shí)測(cè)縱電動(dòng)勢(shì)787～824V雜音干擾：諧波成分在通信中產(chǎn)生感應(yīng)電壓，形成通信中的雜音。2、牽引供電系統(tǒng)的供電方式1．直接供電方式

牽引變電所與接觸網(wǎng)間不設(shè)置任何防干擾設(shè)備。優(yōu)缺點(diǎn)：

饋電回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，但對(duì)通信線路干擾較大。12346571－輸電線2－牽引變電所3－饋電線4－接觸線5－鋼軌6－電力機(jī)車7－分區(qū)所（亭）供電系統(tǒng)圖2、牽引供電系統(tǒng)的供電方式2．BT供電方式牽引供電系統(tǒng)中加裝吸流變壓器－回流線裝置的供電方式當(dāng)牽引電流流經(jīng)吸流變壓器原邊，將強(qiáng)迫流經(jīng)軌道的大部分電流通過(guò)吸上線流到回流線中返回牽引變電所。由于回流線電流抵消了絕大部分因接觸網(wǎng)電流產(chǎn)生的電磁感應(yīng)影響，因而對(duì)通信線的影響大為減輕。

BT供電方式2、牽引供電系統(tǒng)的供電方式吸流變壓器的原邊串接在接觸網(wǎng)中，次邊串接在回流線NF(NegativeFeeder）中，每隔2~4km設(shè)一臺(tái)吸流變壓器。在兩個(gè)吸流變壓器中間，把軌道和回流線連接起來(lái)，這個(gè)連接線稱為吸上線BW(BoostingWire)，它是機(jī)車電流返回回流線的通路。曰吸流變壓器（BT)采用變比為1:1的特殊變壓器。回流線中流過(guò)的電流與接觸網(wǎng)內(nèi)流過(guò)的牽引電流方向相反，它們形成的電磁場(chǎng)互相抵消。評(píng)價(jià)：并不能完全消除電磁干擾，存在半段效應(yīng)；使得牽引網(wǎng)單位長(zhǎng)度阻抗加大，供電電壓損失及電能損失均增加，在接觸網(wǎng)回路中增加了變壓器設(shè)備和電氣分段，結(jié)構(gòu)復(fù)雜和維護(hù)工作量大；機(jī)車受電弓通過(guò)吸流變壓器分段時(shí)，將產(chǎn)生電弧，燒損接觸線和受電弓滑板。

應(yīng)用情況：目前我國(guó)電氣化鐵道中采用BT供電方式的線路中，大部分BT變壓器已經(jīng)退出運(yùn)行。2．BT供電方式2、牽引供電系統(tǒng)的供電方式自耦變壓器供電方式，牽引變壓器將110kV三相電降壓至單相55kV，接觸網(wǎng)與正饋線之間并聯(lián)接入一臺(tái)自耦變壓器，其中心抽頭與鋼軌聯(lián)結(jié)。3．AT供電方式正饋線（AF線）保護(hù)線（PW線）

AT供電方式2、牽引供電系統(tǒng)的供電方式牽引網(wǎng)中每隔10~15km左右將自耦變壓器線路端子并聯(lián)接在接觸導(dǎo)線和AF線上，自耦變壓器繞組中性點(diǎn)端子接至鋼軌，則牽引網(wǎng)構(gòu)成2×25kV供電網(wǎng)絡(luò)。正饋線與接觸線兩者電流大小近似相等、方向相反，所以它們的電磁場(chǎng)基本能相互平衡，從而有效地減弱了對(duì)通信線路的感應(yīng)影響。自耦變壓器供電方式具有良好的防干擾性能，但是也存在半段效應(yīng)。圖中，AT1、AT2間可以有效消除干擾，但是，AT2和機(jī)車間的干擾不能消除。

AT供電方式2、牽引供電系統(tǒng)的供電方式在AT供電方式區(qū)段，與接觸網(wǎng)同桿架設(shè)在田野側(cè)的還有一條保護(hù)線，它相當(dāng)于架空地線，通過(guò)保護(hù)線連接線和AT變壓器的中點(diǎn)相連。AT供電區(qū)段接觸網(wǎng)35

評(píng)價(jià)：采用AT供電方式使?fàn)恳W(wǎng)電壓增高，電流減小，牽引變電所間距離增大，提高了網(wǎng)壓水平；自耦變壓器并聯(lián)于接觸網(wǎng)上，不需增設(shè)電分段，能適應(yīng)高速、大功率電力機(jī)車運(yùn)行；AT供電方式的接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，保護(hù)方式繁瑣。

應(yīng)用情況：我國(guó)在鄭（州）－武（昌）段使用了AT供電方式。應(yīng)用并不普遍。

3．AT供電方式2、牽引供電系統(tǒng)的供電方式4．直供加回流線在線路的田野側(cè)，架設(shè)回流線，和鋼軌并聯(lián)。優(yōu)缺點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)性好、可靠性高、故障率低、維修工作量小饋電回路簡(jiǎn)單，回路阻抗較小，一次投資及運(yùn)營(yíng)費(fèi)均較低這種供電方式是我國(guó)主要使用的供電方式。直接加回流線供電方式2、牽引供電系統(tǒng)的供電方式直供加回流線區(qū)段的接觸網(wǎng)41幾種供電方式比較CC供電方式(coaxialcablesupplysystemofelectrictraction)是指電力牽引的一種供電方式，又稱同軸電纜供電方式。CC供電方式是將同軸電力電纜沿電氣化鐵路裝設(shè)，電纜的內(nèi)導(dǎo)體與接觸懸掛相連，用作正饋線，外導(dǎo)體與軌道相連，用作負(fù)饋線，每隔一定距離分成一個(gè)供電分區(qū)。吸流效率高，對(duì)鄰近通信線路的電磁感應(yīng)干擾影響小。與接觸網(wǎng)(電)分段方式相比，對(duì)鄰近通信線路的電磁感應(yīng)影響稍大，防護(hù)效果稍低。接觸網(wǎng)不分段對(duì)鄰近通信線路的影響主要決定于電纜內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體中的電流差。由于電纜內(nèi)外導(dǎo)體之間互感系數(shù)大，吸流效率高，故電纜內(nèi)外導(dǎo)體的電流差小，即通過(guò)軌道、大地返回牽引變電所的電流小。接觸網(wǎng)電分段優(yōu)點(diǎn):互感系數(shù)增大，電流和回流幾乎