接觸網(wǎng)的供電方式及其供電示意圖

1、接觸網(wǎng)的供電及其供電示意圖一、接觸網(wǎng)的供電方式接觸網(wǎng)是架設(shè)在鐵路線上空向電力機(jī)車(chē)提供電能的特殊形式的輸電線路。電能由地方電力網(wǎng)輸送到鐵路牽引變電所后，經(jīng)主變壓器降壓達(dá)到電力機(jī)車(chē)正常使用所需電壓等級(jí)，再由饋電線將電能送至接觸網(wǎng)。電力機(jī)車(chē)靠從接觸網(wǎng)上獲取電能以提供牽引動(dòng)力，保證列車(chē)運(yùn)行。目前，我國(guó)電氣化鐵道干線上牽引變電所牽引側(cè)母線上的額定電壓為275kV(自耦變壓器供電方式為2×275kV)，接觸網(wǎng)的額定電壓為25kV，最高電壓為29kV。在供電距離較長(zhǎng)時(shí)，電能在輸電線路和接觸網(wǎng)中產(chǎn)生電能損耗，使接觸網(wǎng)末端電壓降低。但接觸網(wǎng)末端電壓不應(yīng)低于電力機(jī)車(chē)的最低工作電壓20kV，系統(tǒng)在非正常運(yùn)

2、行情況(檢修或事故)下，機(jī)車(chē)受電弓上的電壓不得低于19kV，所以兩牽引變電所之間的距離一般為4060km，具體間距需經(jīng)供電計(jì)算確定。電壓從牽引變電所經(jīng)饋電線送至接觸網(wǎng)，流過(guò)電力機(jī)車(chē)，再經(jīng)軌道回路和回流線，流回牽引變電所。應(yīng)該指出：由于軌道和大地間是不絕緣的，在電力機(jī)車(chē)的電流流到軌道以后，并非全部電流都沿著軌道流回牽引變電所。實(shí)際上有部分電流進(jìn)入大地，并在地中流回牽引變電所。這種由大地中流經(jīng)的電流稱地中電流(又稱泄漏電流或雜散電流)。牽引變電所向接觸網(wǎng)正常供電的方式有兩種：?jiǎn)芜吂╇姾碗p邊供電。如圖131所示。圖1-3-1 電氣化鐵道供電系統(tǒng)1發(fā)電廠；2區(qū)域變電所；3輸電線；4分區(qū)亭；5牽引變電所

3、6接觸線；7軌道回路；8回流線；9電力機(jī)車(chē)；10供電線1.單邊供電兩個(gè)牽引變電所之間將接觸網(wǎng)分成兩個(gè)供電分區(qū)(又稱供電臂)，正常情況兩相鄰供電臂之間的接觸網(wǎng)在電氣上是絕緣的，每個(gè)供電分區(qū)只從一端牽引變電所獲得電能的供電方式稱為單邊供電。單邊供電時(shí)，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??；牽引變電所饋線保護(hù)裝置較簡(jiǎn)單。這是中國(guó)電氣化鐵道采用的主要形式，樂(lè)昌供電車(chē)間也在用這種供電方式。2.雙邊供電若兩個(gè)供電分區(qū)通過(guò)開(kāi)關(guān)設(shè)備，在電路上連通，兩個(gè)供電分區(qū)可同時(shí)從兩個(gè)牽引變電所獲得電能，這種供電方式稱為雙邊供電。雙邊供電可提高接觸網(wǎng)電壓水平，減少電能損耗。但饋線

4、及分區(qū)亭的保護(hù)及開(kāi)關(guān)設(shè)備都教復(fù)雜，因此，目前采用較少。3.越區(qū)供電單邊和雙邊供電為正常的供電方式，還有一種非正常供電方式(也稱事故供電方式)叫越區(qū)供電，如圖l一32所示。圖1-3-2 區(qū)域供電示意1故障牽引變電所；2越區(qū)供電分區(qū)由于越區(qū)供電的供電量大大伸長(zhǎng)，如果列車(chē)運(yùn)行數(shù)量相同的情況下，則延伸供電臂的末端電壓就會(huì)大大降低，倘若低于電力機(jī)車(chē)允許最低工作電壓時(shí)，將造成機(jī)車(chē)不能運(yùn)行，這是不允許的。因此，越區(qū)供電只能保證客車(chē)或重要貨車(chē)通過(guò)，是作為避免中斷運(yùn)輸?shù)呐R時(shí)性措施。在復(fù)線區(qū)段中，其供電情況與單線區(qū)段類(lèi)同，只是牽引變電所有四回饋出線分別向兩側(cè)上、下行接觸網(wǎng)供電。在同一側(cè)，上、下行接觸網(wǎng)供電相別相同

5、，以便于上、下行實(shí)現(xiàn)并聯(lián)供電，可提高接網(wǎng)末端電壓。越區(qū)供電時(shí)，通過(guò)分區(qū)所內(nèi)的開(kāi)關(guān)設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。復(fù)線區(qū)段供電示意如圖133所示。圖1-3-3 復(fù)線區(qū)段供電示意圖二、牽引供電系統(tǒng)的供電方式我國(guó)電氣化鐵道采用單相工頻25 kV交流制，由于單相大電流在線路周?chē)臻g產(chǎn)生較強(qiáng)電磁場(chǎng)，使鄰近通信、廣播設(shè)備等產(chǎn)生雜音干擾和感應(yīng)電壓。為減少電氣化鐵道對(duì)沿線通信設(shè)備的干擾，保障其設(shè)備、人身安全及正常工作，在牽引供電系統(tǒng)中采取了許多防干擾措施，形成了不同的牽引供電方式。目前我國(guó)的牽引供電方式主要有下列三種：直供加回流供電方式、BT供電方式和AT供電方式。1.直供加回流供電方式在我們?nèi)?shí)習(xí)樂(lè)昌供電車(chē)間采用的供電方式是直

6、供加回流供電方式，所以在此重點(diǎn)說(shuō)說(shuō)這種直供加回流供電方式。如圖134所示。在近幾年新建的電氣化鐵道區(qū)段，我國(guó)普遍采用一種稱為直供加回流線的供電方式，它與直供、BT供電方式不同的是在接觸網(wǎng)支柱田野側(cè)，架設(shè)一條回流線不設(shè)吸流變壓器。每隔一定距離，通過(guò)吸上線將回流線與軌道扼流變壓器中性點(diǎn)相連。扼流變壓器起到平衡兩條鋼軌間電壓，降低對(duì)信號(hào)軌道電路的影響。直供加回流線供電方式，其回流線不僅僅提供牽引電流通道，而且也起到了防干擾的作用，即回流線中的電流與接觸網(wǎng)中的牽引電流大小相等方向相反，空間電磁場(chǎng)互相抵消。去掉了吸流變壓器減小了牽引網(wǎng)阻抗，也減少投資和維修工作量，是目前經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)比較好的一種供電方式。2、供電示意圖接觸網(wǎng)供電示意圖是將管轄內(nèi)的主要設(shè)備及其安裝位置等信息記