牽引供電方式

1、 牽引供電是指拖動(dòng)車(chē)輛運(yùn)輸所需電能的供電方式。牽引供電系統(tǒng)是指鐵路從地方引入220（110）KV電源，通過(guò)牽引變電所降壓到27.5KV送至電力機(jī)車(chē)的整個(gè)供電系統(tǒng)。 是電氣化鐵道發(fā)展中的一項(xiàng)先進(jìn)供電制，最早出現(xiàn)在匈牙利，電壓16kv，1950年法國(guó)試建了一條25kv的單相工頻交流電氣化鐵道，隨后日本、前蘇聯(lián)等相繼采用（20kv）目前該種電流制已占到40%以上。這種電氣化鐵路采用25KV工頻單相交流電向電力機(jī)車(chē)供電。這是一種比較先進(jìn)的電流、電壓制，它引起了世界各國(guó)的重視。我國(guó)的電氣化鐵路從開(kāi)始就采用了這種工頻單相交流牽引制，為我國(guó)電氣化鐵路的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。 直接供電方式較為簡(jiǎn)單，是將牽引變

2、電所輸出的電能直接供給電力機(jī)車(chē)的一種供電方式，主要設(shè)備有牽引變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、所用變、電壓互感器、電流互感器、母線、接地系統(tǒng)、交流盤(pán)、直流盤(pán)、硅整流盤(pán)、控制盤(pán)、保護(hù)盤(pán)等設(shè)備。 直供方式的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資省 缺點(diǎn)：由于牽引供電系統(tǒng)為單相負(fù)荷，該供電方式的牽引回流為鋼軌，是不平衡的供電方式，對(duì)通信線路產(chǎn)生感應(yīng)影響大。 回路電阻大，供電距離短（十幾公里） 這種供電方式，在接觸網(wǎng)上每隔一段距離裝一臺(tái)吸流變壓器（變比為1:1），其原邊串入接觸網(wǎng)，次邊串入回流線（簡(jiǎn)稱(chēng)NF線，架在接觸網(wǎng)支柱田野側(cè)，與接觸懸掛等高），每?jī)膳_(tái)吸流變壓器之間有一根吸上線，將回流線與鋼軌連接，其作用是將鋼軌中的回流“吸

3、上”去，經(jīng)回流線返回牽引變電所，起到防干擾效果。 由于大地回流及所謂的“半段效應(yīng)”，BT供電方式的防護(hù)效果并不理想，加之“吸回”裝置造成接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)車(chē)受流條件惡化，近年來(lái)已很少采用。 采用AT供電方式時(shí)，牽引變電所主變輸出電壓為55kV，經(jīng)AT（自耦變壓器，變比2:1）向接觸網(wǎng)供電，一端接接觸網(wǎng)，另一端接正饋線（簡(jiǎn)稱(chēng)AF線，亦架在田野側(cè)，與接觸懸掛等高），其中點(diǎn)抽頭則與鋼軌相連。AF線的作用同BT供電方式中的NF線一樣，起到防干擾功能，但效果較前者為好。此外，在AF線下方還架有一條保護(hù)（PW）線，當(dāng)接觸網(wǎng)絕緣破壞時(shí)起到保護(hù)跳閘作用，同時(shí)亦兼有防干擾及防雷效果。 顯然，AT供電方式接觸網(wǎng)結(jié)

4、構(gòu)也比較復(fù)雜，田野側(cè)掛有兩組附加導(dǎo)線，AF線電壓與接觸網(wǎng)電壓相等，PW線也有一定電位（約幾百伏），增加故障幾率。當(dāng)接觸網(wǎng)發(fā)生故障，尤其是斷桿事故時(shí)，更是麻煩，搶修恢復(fù)困難，對(duì)運(yùn)輸干擾極大。但由于牽引變電所饋出電壓高，所間距可增加一倍，并可適當(dāng)提高末端網(wǎng)壓，在電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)比較薄弱的地區(qū)有其優(yōu)越性。 帶回流線的直接供電方式取消BT供電方式中的吸流變壓器，保留了回流線，利用接觸網(wǎng)與回流線之間的互感作用，使鋼軌中的回流盡可能地由回流線流回牽引變電所，因而部分抵消接觸網(wǎng)對(duì)臨近通信線路的干擾，其防干擾效果不如BT供電方式，通常在對(duì)通信線防干擾要求不高的區(qū)段采用。這種供電方式設(shè)備簡(jiǎn)單，因此供電設(shè)備的可靠性得

5、到了提高；由于取消了吸流變壓器，只保留了回流線，因此牽引網(wǎng)阻抗比直供方式低一些，供電性能好一些，造價(jià)也不太高，所以這種供電方式在我國(guó)電氣化鐵路上得到了廣泛應(yīng)用。 這種供電方式實(shí)際上就是帶回流線的直接供電方式，NF線每隔一定距離與鋼軌相連，既起到防干擾作用，又兼有PW線特性。由于沒(méi)有吸流變壓器，改善了網(wǎng)壓，接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠。近年來(lái)得到廣泛應(yīng)用。 同軸電力電纜供電方式是在牽引網(wǎng)中沿鐵路埋設(shè)同軸電力電纜,其內(nèi)部導(dǎo)體作為饋電線與接觸網(wǎng)并聯(lián),外部導(dǎo)體作為回流線與鋼軌并聯(lián)的供電方式。 這種供電方式由于投資大，一般不采用。 1)2x25KV系統(tǒng),供電電壓比直接供電方式高一陪,電壓損失降為1/4,牽引網(wǎng)單位

6、阻值約為直供方式的1/4(實(shí)際略高),電能損失小,顯示了良好的供電特性; 2)牽引變電所的間距大,易選址,減少了外部電源工程數(shù)量和投資; 3)減少了電分相數(shù)量,有利于列車(chē)的高速運(yùn)行; 4)牽引網(wǎng)回路是平穩(wěn)回路，防干擾效果，可改善電磁環(huán)境,并減少防干擾效費(fèi)用; 5)牽引網(wǎng)系統(tǒng)需設(shè)正饋線，較一般直供方式復(fù)雜，但在重負(fù)荷區(qū)段不必設(shè)加強(qiáng)導(dǎo)線，可與直供方式相當(dāng)；變電系統(tǒng)較直供方式減少了牽引變電所的數(shù)量，但需設(shè)AT所，一般間距為10-20Km，開(kāi)關(guān)設(shè)備需用雙極； 6)牽引網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)線數(shù)量多，對(duì)跨線建筑物和隧道凈空要求高，投資較大，保護(hù)和維護(hù)難度較大。 1)1x25kv系統(tǒng),變電設(shè)施為簡(jiǎn)單,接觸網(wǎng)在一般

7、情況下(重負(fù)荷除外)也比較簡(jiǎn)單,但是接觸網(wǎng)使用加強(qiáng)導(dǎo)線的情況下,牽引網(wǎng)結(jié)構(gòu)已與AT供電方式相當(dāng); 2)在牽引網(wǎng)的電壓損失和電能損失方面叫AT供電方式為大; 3)牽引變電所的間距較小增加了點(diǎn)分相數(shù)量,外部電源的工程數(shù)量和投資較大; 4)牽引網(wǎng)回路不完全是平衡回路,防干擾能較差,需增加防干擾費(fèi)用; 5)供電回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，投資和維修量低; 6)適用于防干擾問(wèn)題不突出和外部電源投資相對(duì)較小的區(qū)段及運(yùn)輸繁忙干線、重載和高速線 1、當(dāng)列車(chē)運(yùn)行速度為300km/sh，追蹤間隔為3min，供電臂最大長(zhǎng)度為30km列車(chē)對(duì)數(shù)為2對(duì)時(shí)，采用AT供電方式，經(jīng)過(guò)仿真計(jì)算，牽引變電所單相饋線變壓器安裝容量一般為

8、290mvA供電臂末端最低電壓為21812v能夠滿(mǎn)足電力機(jī)車(chē)受電弓最低20kv的工作電壓的要求，由此牽引變電所的間距可以達(dá)到40-50km。 2、當(dāng)列車(chē)運(yùn)行速度為350km/sh，追蹤間隔為3min，供電臂最大長(zhǎng)度為30km列車(chē)對(duì)數(shù)為2對(duì)時(shí)，采用AT供電方式，經(jīng)過(guò)仿真計(jì)算，牽引變電所單相饋線變壓器安裝容量一般為2120mvA供電臂末端最低電壓為20743v，能夠滿(mǎn)足電力機(jī)車(chē)受電弓最低20kv的工作電壓的要求，由此牽引變電所的間距可以達(dá)到50-60km。 3、當(dāng)列車(chē)運(yùn)行速度為200km/sh，采用直供加回流供電方式供電臂長(zhǎng)度為25km，客車(chē)追蹤間隔為4min，供電臂運(yùn)行最大列車(chē)對(duì)數(shù)為2對(duì)時(shí)，根據(jù)計(jì)算，牽引變電所單相饋線變壓器安裝容量一般為240mvA，供電臂末端最低電壓為20627v能夠滿(mǎn)足電力機(jī)車(chē)受電弓最低20kv的工作電壓的要求，由此牽引變電所的間距可以達(dá)到40-50km。 4、當(dāng)列車(chē)運(yùn)行速度為250km/sh，采用直供加回流供電方式供電臂長(zhǎng)度為25km，客車(chē)追蹤間隔為5min，供電臂運(yùn)行最大列車(chē)對(duì)數(shù)為1對(duì)時(shí)，根據(jù)計(jì)算，牽引變電所單相饋線變壓器安裝容量一般為263mvA，供電臂末端最低電壓為20125v能夠滿(mǎn)足電力機(jī)車(chē)受電弓最低20kv的工作電壓的要求，由此牽引變電所的間距可以達(dá)到40-50km。 5、當(dāng)列車(chē)運(yùn)行速度為300km/sh，采用直供加回流供電方