电气化铁道主要供电方式

. . .接触网的供电方式我国电气化铁路均承受单边供电方式,即牵引变电所向接触网供电时,每一个供电臂的接触网只从一端的牵引变电所获得电能〔从两边获得电能则为双边供电,可提高接触网末端网压,但由于其故障范变电所发生故障时,相邻变电所通过分区亭实现“越区供电“,此时供电范围扩大,网压降低,通常应削减列车对数或牵引定数,以维持运行。1、直接供电方式如前所述,电气化铁路承受工频单相沟通电力牵引制,单相沟通负荷在接触网四周空间产生交变电磁场,从而对四周通信设施和无线电建设时,处于山区,地方通信技术不兴旺,铁路通信承受高屏蔽性能的同轴电缆,接触网产生的电磁干扰影响微小,不用实行特别防护措施,因此上述单边供电方式亦称为直接供电方式〔简称TR着电气化铁路向平原和大城市进展,电磁干扰冲突日显突出,于是在接触网供电方式上实行不同的防护措施,便产生不同的供电方式。目前有所谓的BTAT和DN电方式有一个共同特点,即在接触网支柱田野侧,与接触悬挂同等高度处都挂有一条附加导线。电力牵引时,附加导线中通过的电流与接1/12. . .触网中通过的牵引电流,理论上讲〔或抱负中大小相等、方向相反,从而两者产生的电磁干扰相互抵消。但实际上是做不到的,所以不同的供电方式有不同的防护效果。2、吸流变压器〔BT这种供电方式,在接触网上每隔一段距离装一台吸流变压器〔变1:1NF网支柱田野侧,与接触悬挂等高,每两台吸流变压器之间有一根吸上线,将回流线与钢轨连接,其作用是将钢轨中的回流“吸上“去,经回流线返回牵引变电所,起到防干扰效果。由于大地回流及所谓的“半段效应“,BT不抱负,加之“吸——回“装置造成接触网构造简单,机车受流条件恶化,近年来已很少承受。BT供电方式原理结线图H—回流线；T—接触网；R—钢轨；SS—牵引变电所；BT—吸流变压器。2/12. . .图中当机车位于供电臂内第一台BT前方时,牵引负荷未通过吸流变压器一次绕组,其二次绕组没有电流流通,因此牵引网按直接供电方式运行,到达BT处后,吸流变压器一次绕组有牵引电流流过,牵引回流被迫由钢轨逆行至远离电源侧的吸上线进入回流线,再经吸流变压器二次绕组返回牵引变电所,使牵引网阻抗大增。图的曲线是机车由牵式大。BT1—直接供电方式牵引网阻抗；3/12......10/122—BT3—列车由牵引母线侧运行至末端牵引网阻抗变化。3、自耦变压器〔AT承受AT55kV,经〔自2:1〔简称AF相连。AFBTNF触网绝缘破坏时起到保护跳闸作用,同时亦兼有防干扰及防雷效果。明显,AT导线,AF,PW增加故障几率。当接触网发生故障,尤其是断杆事故时,更是麻烦,抢可增加一倍,并可适当提高末端网压,在电力系统网络比较薄弱的地区有其优越性。4、直供+回流〔DN这种供电方式实际上就是带回流线的直接供电方式,NF肯定距离与钢轨相连,既起到防干扰作用,又兼有PW用。综上所述,早期电气化铁路均承受直接供电方式,为避开和削减对外部环境的电磁干扰,研发了BTATDN看,ATBTDN,DN线电装置自身的防干扰性能大为增加,考虑到接触网的运行牢靠性对电气化铁路的安全运行至关重要,所以通常认为,一般状况下DN方式为首选,在电力系统比较薄弱的地区,经过经济技术比较,可承受AT,BT三十年来我国电气化铁路供电方式进展和应用的实践过程中总结出来的普遍看法,同样也要承受今后的实践检验,不断总结提高。AT优点：它无需提高牵引网的绝缘强度即可将供电电压提高一倍。在一样的牵引负荷条件下,接触悬挂和正馈线中的电流大致可削减一半。ATBT1/4右。从而提高了牵引网的供电力量,大大减小了牵引网的电压损失和电能损失。牵引变电所的间距可增大到90-100KM,不但变电所需要数ATATAT拉弧,能满足高速、重载列车运输的需要。同时,AT供电方式对四周通信线路的综合防护效果要优于BT缺点：和正馈线之外,还有保护线PW、横向联接线、关心联接、放电器等,所以,ATBT比其他供电方式的工程投资要大。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110kV压电力系统向牵引变电所供电。目前牵引供电系统的供电方式有直接供电方式、BTAT电方式、同轴电缆和直供加回流线供电方式四种,京沪、沪杭、浙赣都是承受的直供加回流线方式。一、直接供电方式直接供电方式<T—R车供电,及回流经钢轨及大地直接返回牵引变电所的供电方式。这种供电方式的电路构成及构造简洁,设备少,施工及运营修理都较便利,因此造价也低。但由于接触网在空中产生的强大磁场得不到平加回流线的直接供电方式。二、BT所谓BT3～4km安装一台>和回流线的供电方式。这种供电方式由于在接触网同高度的外侧增设了一条回流线,回流线上的电流与接触网上的电流方向相反,这样大大减轻了接触网对邻近通信线路的干扰。BT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；吸流变压器的原边串接在接触网中,1：1使流过原、副边线圈的电流相等,即接触网上的电流和回流线上的电流与接触网上的电流大小根本相等,方向却相反,故能抵消接触网产生的电磁场,从而起到防干扰作用。以上是从理论上分析的抱负状况,但实际上由于吸流变压器线圈中总需要励磁电流,所以经回流线的电流总小于接触网上的电流,因此不能完全抵消接触网对通信线路的电磁感应影响。另外,当机车位于吸流变压器四周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,则该段回流线上的电流会小于接触网上的电流,这种状况称每个吸流变压器安装处接触网必需安装电分段,这样就增加了接触网的修理工作量和事故率。当高速大功率机车通过,该电分段时产生很BT较大,造成较大的电压和电能损失,故已很小承受。三、AT回装置供电方式已不能适应需要。各国开头承受ATAT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的感应影响,又能适应高速、大功率电力机车运行的一种比较先进的供电方式。ATS、接触悬挂T、轨道R、自耦变压器AT、正馈线AF、电力机车EL25kV25kV,正馈线25kV。自耦变压器是并联在接触悬挂和正馈间距为10～16km>的自耦变压器将整个供电区段分成假设干个小的区段,叫做AT方向相反,因此其电磁感应影响可相互抵消,故对邻近的通信线有很好的防护作用。ATBT1ATAT即可将牵引网的电压提高一倍。BT为27.5kV,而AT55kV,线路电流为负载电流的一半,所以线路上的电压损失和电能损失大大减小。2、ATAT线上的电流大小相等,方向相反,其电磁感应相互抵消,所以防护效果AT不象BT因励磁电流的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、ATAT供电电压高、线路电流小、阻抗小<仅为BT1/4输出功率大,使接触网有较好的电压水平,能适应高速大功率电力机车运行的要求。另外,ATBT接触网进展电分段,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,对机车的高速运行和接触网和接触网的运营修理极为不利。4、ATAT80～120km,而BT30～60km,因此牵引变电所的距离大大削减,同时运营治理人员也相应削减,那么,建设投资和运营治理费用都会削减。四、同轴电缆供电方式同轴电力电缆供电方式<简称CC它的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5～10km于供电线与回流线在同一电缆中,间隔很小,而且同轴布置,使互感系芯线与外层导体电流大小相等,方向相反,二者形成的磁场相互抵消,对邻近的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,很少承受。五、直供加回流线供电方式高度的外侧增设了一条回流线,回流线上的电流与接触网上的电流方向相反,这样大大减轻了接触网对邻近通信线路的干扰。与直供方式BTBTATAT化铁道,根本都承受这种方式。我段所管辖的京沪、沪昆都承受这种供电方式。直供加回流线供电方式的原理如以下图所示。网在牵引变电所处及相邻的两个变电所中心是断开的,将两个牵引变电所之间的接触网分成两独立的供电分区,又叫供电臂。每个供电臂臂同时从两侧变电所获得电能的供电方式称为双边供电。双边供电可提高供电质量,削减线路损耗,但继电保护等技术存在问题。所以我国及多数国家均承受单边供电。但在事故状况下,位于两变电所之间的分区亭可将两个供电臂连接进来,实行越区供电,越区供电是在格外状态下承受的,因供电距离过长,难以保证末端的电压质量,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