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电气化铁道供电原理

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,其系统本身没有发电设备,而是从电力系统取得电能。目前我国一般由110kV以上的高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、BT供电方式、AT供电方式、同轴电缆和直供加回流线供电方式四种,京沪、沪杭、浙赣都是采用的直供加回流线方式。

一、直接供电方式

直接供电方式(T—R供电)是指牵引变电所通过接触网直接向电力机车供电,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结构简单,设备少,施工及运营维修都较方便,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衡,对邻近的广播、通信干扰较大,所以一般不采用。我国现在多采用加回流线的直接供电方式。

二、BT供电方式

所谓BT供电方式就是在牵引供电系统中加装吸流变压器(约3~4km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供电的电路是由牵引变电所、接触悬挂、回流线、轨道以及吸上线等组成。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,副边串接在回流线中。吸流变压器是变比为1:1的特殊变压器。它使流过原、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相等。因此可以说是吸流变压器把经钢轨、大地回路返回变电所的电流吸引到回流线上,经回流线返回牵引变电所。这样,回流线上的电流与接触网上的电流大小基本相等,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理想情况,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附近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,这种情况称为“半段效应”。此外,吸流变压器的原边线圈串接在接触网中,所以在每个吸流变压器安装处接触网必须安装电分段,这样就增加了接触网的维修工作量和事故率。当高速大功率机车通过,该电分段时产生很大电弧,极易烧损机车受电弓和接触线。且BT供电方式的牵引网阻抗较大,造成较大的电压和电能损失,故已很小采用。

三、AT供电方式

随着铁路电气化技术的发展,高速、大功率电力机车的投入运行,吸—回装置供电方式已不能适应需要。各国开始采用AT供电方式。所谓AT供电方式就是在牵引供电系统中并联自耦变压器的供电方式。实践证明,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。

AT供电方式的电路包括牵引变电所S、接触悬挂T、轨道R、自耦变压器AT、正馈线AF、电力机车EL等。牵引变电所作为电源向牵引网输送的电压为25kV。而接触悬挂与轨道之间的电压仍为25kV,正馈线与轨道之间的电压也是25kV。自耦变压器是并联在接触悬挂和正馈线之间的,其中性点与钢轨(保护线)相连接。彼此相隔一定距离(一般间距为10~16km)的自耦变压器将整个供电区段分成若干个小的区段,叫做AT区段。从而形成了一个多网孔的复杂供电网络。接触悬挂是去路,正馈线是回路。接触悬挂上的电流与正馈线上的电流大小相等,方向相反,因此其电磁感应影响可互相抵消,故对邻近的通信线有很好的防护

作用。

AT供电方式与BT供电方式相比具有以下优点:

1、AT供电方式供电电压高。AT供电方式无需提高牵引网的绝缘水平即可将牵引网的电压提高一倍。BT供电方式牵引变电所的输出电压为27.5kV,而AT供电方式牵引变电所的输出电压为55kV,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、AT供电方式防护效果好。AT供电方式,接触悬挂上的电流与正馈线上的电流大小相等,方向相反,其电磁感应相互抵消,所以防护效果好。并且,由于AT供电的自耦变压器是并联在接触悬挂和正馈线间的,不象BT供电的吸流变压器,串联在接触悬挂和回流线之间,因此没有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、AT供电方式能适应高速大功率电力机车运行。因AT供电方式的供电电压高、线路电流小、阻抗小(仅为BT供电方式的1/4左右)、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,AT供电也不象BT供电那样,在吸流变压器处对接触网进行电分段,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维修极为不利。

4、AT供电牵引变电所间距大、数量少。由于AT供电方式的输送电压高、线路电流小、电压损失和电能损失都小,输送功率大,所以牵引变电所的距离加大为80~120km,而BT供电方式牵引变电所的间距为30~60km,因此牵引变电所的距离大大减少,同时运营管理人员也相应减少,那么,建设投资和运营管理费用都会减少。

四、同轴电缆供电方式

同轴电力电缆供电方式(简称CC供电方式),是一种新型的供电方式,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接,外部导体作为回流线与钢轨连接。每

隔5~10km作一个分段。

由于供电线与回流线在同一电缆中,间隔很小,而且同轴布置,使互感系数增大。由于同轴电力电缆的阻抗比接触网和钢轨的阻抗小得多,因此牵引电流和回流几乎全部经由同轴电力电缆中流过。同时由于电缆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,很少采用。

五、直供加回流线供电方式

直供加回流线供电方式结构比较简单。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。与直供方式比较,能对沿线通信防干扰;比BT供电减少了BT装置,既减少了建设投资,又便于维修。与AT供电方式比较,减少了AT所和沿线架设的正馈线,不仅减少了投资,还便于接触网维修。所以自大秦线以后的电气化铁道,基本都采用这种方式。我段所管辖的京沪、沪昆都采用这种供电方式。直供加回流线供电方式的原理如下图

所示。

六、牵引变电所向接触网供电有单边供电和双边供电两种方式。接触网在牵引变电所处及相邻的两个变电所中央是断开的,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。每个供电臂只从一端的牵引变电所获得电能的供电方式称为单边供电。每个供电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,减少线路损耗,但继电保护等技术存在问题。所以我国及多数国家均采用单边供电。但在事故情况下,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,越区供电是在非常状态下采用的,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,应校核供电末端的电

压水平是否符合要求。

在复线区段同一供电臂上、下行接触网接的是同相电,但在牵引变电所及分区亭内设有开关装置,可将上、下行接触网连通,实行并联供电,以减小线路阻抗,降低电压损失和电能损失,提高接触网的电压水平。在事故情况下,又可将上、下行接触网分开,互不影响,

使供电更加灵活可靠。

牵引变电所馈电线馈出的两供电臂上的电压是不同相位的。为了减少对电力系统的不平衡影响,各牵引变电所要采用换连接,不同相位的接触网间要设置电分相装置。为了灵活供电和缩小事故范围,便于检修,接触网还设置了许多电分段装置。

电气化铁路供电系统的设计及实现

电气化铁路供电系统的设计及实现 近年来,随着科技的不断进步,人们的出行方式也在不断地改变。现如今,高铁、城际列车等电气化铁路交通工具越来越受到人们的青睐。电气化铁路供电系统是实现电气化铁路运行的核心部分之一,也是现代化铁路系统的必备组件。 一、电气化铁路供电系统的基本原理 电气化铁路供电系统主要由供电设备、供电附属设备和电缆等三部分组成。 供电设备主要是负责将高压交流电转化为铁路交流电,使电力能够传送到供电车辆上。为保证供电设备的正常运行,必须要安装高压开关、变电所、配电室等相关设备。 供电附属设备主要是用于传送电能,包括主变电所、轨道分区、接触网等。这些设备的作用是将供电设备得到的电能传送到铁路上。 电缆是铁路上至关重要的组件,有着传输力电、信号、数据等不同的作用和需求。铁路电缆一般分为三个部分:信号电缆、轨道电缆和供电电缆。其中,信号电缆主要负责人工行车和自动化设备的操作,一般采用屏蔽电缆来保证其安全性;轨道电缆主要用于铁路安全设备的运行,如道岔、防护门等;供电电缆则是将轨道上的电能传输给列车和站房,一般采用铜芯电缆或铝合金芯电缆。 二、电气化铁路供电系统的设计和实现 1. 设计 电气化铁路供电系统的设计十分复杂,需要考虑很多因素,包括环境因素、铁路线路和列车的要求等。设计时需要遵循以下几点: (1)环境要素的考虑。铁路供电系统的设计要考虑到铁路线路所处的环境,比如气候、地形、土壤等因素。

(2)列车匹配。要根据列车的运营要求,选择不同的供电方式和电缆材料, 确保供电系统正常运行。 (3)安全性的保障。在设计过程中,需要关注铁路设备的安全性,保证稳定 的供电过程。同时,要考虑到供电方式的环保性,在设计过程中尽可能减少供电对环境的污染。 2. 实现 实现电气化铁路供电系统需要遵循以下几个步骤: (1)铁路线路的规划。在规划阶段,需要考虑到地形、气候、土壤等因素, 为购置供电设备和设计供电附属设备做好准备。 (2)供电设备的购置。供电设备的购置需要考虑性能、质量、价格等多个因素,保证供电设备的质量和性能。 (3)供电附属设备的安装。在安装过程中,需要考虑供电设备的类型、用途 等因素,根据实际情况进行地面和轨下设备的安装和维护。 (4)电缆安装。电缆的安装需要考虑到电缆的类型、长度、使用环境等因素,选用符合国际标准的电缆和维护设备。 三、电气化铁路供电系统存在的问题 尽管电气化铁路供电系统的设计和实现已经非常成熟,但仍存在一些问题,如:(1)供电设备的老化。随着时间的推移,供电设备的老化逐渐加重,可能导 致供电中断,对铁路通行产生影响。 (2)供电附属设备的协调问题。供电附属设备的协调是实现铁路供电系统和 列车运行的关键环节。如果这些设备的协调不够紧密,则可能导致铁路供电系统不能正常运作。

行车滑触线工作原理

行车滑触线工作原理 一、什么是行车滑触线 行车滑触线是一种用于电气化铁路的供电系统,它通过接触线与行车中的触头建立电气连接,向行车提供所需的电能。滑触线通常安装在轨道的一侧,行车上安装有与之相对应的触头。 二、行车滑触线的组成部分 行车滑触线主要由以下几个组成部分构成: 1. 支柱:支持滑触线的结构,通常由混凝土或金属材料制成。 2. 滑触线:供电系统的主要部分,通常由铜或铝合金制成,具有良好的导电性能。 3. 悬挂装置:用于将滑触线固定在支柱上,并保持其水平和稳定。 4. 绝缘子:用于隔离滑触线与支柱之间的电流,通常由绝缘材料制成。 5. 接触装置:安装在行车上的触头,与滑触线建立电气连接。 三、行车滑触线的工作原理 行车滑触线的工作原理可以分为以下几个步骤: 1. 供电系统建立电流 当电气化铁路供电系统开始工作时,电源会提供电流并通过滑触线传输。滑触线上的电流由电源通过供电系统输送到行车上的触头。 2. 触头与滑触线建立电气连接 行车上的触头与滑触线建立电气连接,通常通过弹簧装置保持紧密接触。触头与滑触线的接触面积足够大,以确保电流能够顺利传输,同时减小接触电阻。 3. 电流传输到行车 通过触头和滑触线的电气连接,电流可以从滑触线传输到行车上。行车上的电气设备可以利用这个电流进行正常工作,例如驱动电机、照明设备等。

4. 接触装置的移动 行车在轨道上运行时,接触装置会随着行车的移动而相应地移动。这样,即使行车在运行过程中,触头与滑触线的电气连接也能保持不断。 5. 滑触线的供电范围 滑触线通常会沿着铁路线路布设,并与行车的轨道平行。因此,滑触线可以提供连续的供电,确保行车在整个铁路线路上都能获得电能。 四、行车滑触线的优势 行车滑触线作为电气化铁路的供电系统,具有以下几个优势: - 供电稳定:滑触 线通过直接接触行车,能够提供稳定的电流,确保行车设备的正常运行。 - 供电 范围广:滑触线沿着铁路线路布设,可以为整个铁路线路上的行车提供连续的供电。- 维护方便:滑触线的组成部分相对简单,易于安装和维护,减少了维护成本和工作时间。 - 环境友好:滑触线的材料通常可回收利用,对环境影响较小。 五、行车滑触线的应用 行车滑触线广泛应用于城市轨道交通、高铁以及一些电气化铁路线路上。它为行车提供了可靠的电能,支持行车设备的正常运行。同时,滑触线的供电范围广,可以满足不同类型的行车对电能的需求。 六、总结 行车滑触线是电气化铁路中重要的供电系统,它通过滑触线与行车上的触头建立电气连接,向行车提供所需的电能。滑触线具有供电稳定、供电范围广、维护方便和环境友好等优势,被广泛应用于城市轨道交通、高铁以及电气化铁路线路上。通过深入了解行车滑触线的工作原理,我们能更好地理解电气化铁路的供电系统,为铁路运输的发展提供支持。

电气化铁道主要供电方式

接触网的供电方式 我国电气化铁路均采用单边供电方式,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,但由于其故障范围大、继电保护装置复杂等原因尚未有采用)。复线区段可通过分区亭将上下行接触网联接,实现“并联供电”,可适当提高末端网压。当牵引变电所发生故障时,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,通常应减少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,电气化铁路采用工频单相交流电力牵引制,单相交流负荷在接触网周围空间产生交变电磁场,从而对附近通信设施和无线电装置产生一定的电磁干扰。我国早期电气化铁路(如宝成线、阳安线)建设时,处于山区,地方通信技术不发达,铁路通信采用高屏蔽性能的同轴电缆,接触网产生的电磁干扰影响极小,不用采取特殊防护措施,因此上述单边供电方式亦称为直接供电方式(简称TR供电方式)。随着电气化铁路向平原和大城市发展,电磁干扰矛盾日显突出,于是在接触网供电方式上采取不同的防护措施,便产生不同的供电方式。目前有所谓的BT、AT和DN供电方式。从以下的介绍中可以看出这些供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

的电流与接触网中通过的牵引电流,理论上讲(或理想中)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)供电方式 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(变比为1:1),其原边串入接触网,次边串入回流线(简称NF线,架在接触网支柱田野侧,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供电方式的防护效果并不理想,加之“吸——回”装置造成接触网结构复杂,机车受流条件恶化,近年来已很少采用。 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。 牵引网阻抗与机车至牵引变电所的长度不是简单的线性关系。随着取流位置的不同,牵引网内的电流分布可有很大不同,例如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

牵引变电所的几种供电方式

电气化铁道牵引供电装置,又称为牵引供电系统,其系统本身没有发电设备,而是从电力系统取得电能。目前我国一般由110kV以上的高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、BT供电方式、AT供电方式、同轴电缆和直供加回流线供电方式四种,京沪、沪杭、浙赣都是采用的直供加回流线方式。 一、直接供电方式 直接供电方式(T—R供电)是指牵引变电所通过接触网直接向电力机车供电,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结构简单,设备少,施工及运营维修都较方便,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衡,对邻近的广播、通信干扰较大,所以一般不采用。我国现在多采用加回流线的直接供电方式。 二、BT供电方式 所谓BT供电方式就是在牵引供电系统中加装吸流变压器(约3~4km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供电的电路是由牵引变电所、接触悬挂、回流线、轨道以及吸上线等组成。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,副边串接

在回流线中。吸流变压器是变比为1:1的特殊变压器。它使流过原、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相等。因此可以说是吸流变压器把经钢轨、大地回路返回变电所的电流吸引到回流线上,经回流线返回牵引变电所。这样,回流线上的电流与接触网上的电流大小基本相等,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理想情况,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附近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,这种情况称为“半段效应”。此外,吸流变压器的原边线圈串接在接触网中,所以在每个吸流变压器安装处接触网必须安装电分段,这样就增加了接触网的维修工作量和事故率。当高速大功率机车通过,该电分段时产生很大电弧,极易烧损机车受电弓和接触线。且BT供电方式的牵引网阻抗较大,造成较大的电压和电能损失,故已很小采用。 三、AT供电方式 随着铁路电气化技术的发展,高速、大功率电力机车的投入运行,吸—回装置供电方式已不能适应需要。各国开始采用AT供电方式。所谓AT 供电方式就是在牵引供电系统中并联自耦变压器的供电方式。实践证明,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。

分析电气化铁路供电系统

分析电气化铁路供电系统 【摘要】本文从电气化铁路的开展动手,对电气化铁路的牵引供电原理、牵引变电站及接触网、其对电力系统的影响进行了讨论,提呈现阶段国内外应采取的措施,文章具有一定的指导意义。 自1879年世界第一条电气化铁路在德国柏林建成以来,电气化铁路开展疾速。1961,年我国第一条电气化铁路宝成线的宝鸡至凤州段建成,电气化铁路开展五十多年。随着大批客运专线、煤运通道、城际铁路等项目的开工,现代铁路对电气化的请求越来越高,估计到2020年,中国铁路电气化率可达60%。电气化铁路有着俭省能源、运输功率大、运输成本低、车辆周转快、维修成本低、以及耗能少污染少等多方面的优点,同时,也存在挪动性和动摇性大、负序及谐波电流影响电能质量招致三相电压不均衡、波形畸变及电压闪变等问题需求处理。 1.电气化铁路概述 1.1 电气化铁路牵引供电原理 与传统铁路不同,电气化铁路运转的动力不是自带能源机车,而需牵引供电系统送电以提供动力。铁路沿线有若干个牵引变电站,经降压器降压至27.5kV,再经过牵引网向电力机车供电,牵引变电站采用双线双变供电以保证供电的牢靠性,两路供电互为热备用。机车普通为25kV单相工频交流电压,行驶在架空接触导线与钢轨之间。电气化铁路的牵引变压器普通为单相,从电网两相受电。牵引供电系统一次侧包括牵引变电站及接触网。每个牵引变电站有两个供电臂,当牵引变电站停电时,两接触网臂便可经倒闸由相邻两牵引变电站供电。

1.2 牵引变电所 牵引变电所是牵引供电系统的心脏,是电气化铁路的中心。牵引变电所的主要任务是将由电力系统接入的三相高压电变为可供电力机车运用的单相交流电。 普通来说,牵引变电所内设备分为一次和二次设备,其中一次设备主要功用为完成电能的保送、变换、分配等,包括接触高压电气设备如母线、避雷器、互感器等;二次设备则请求智能化与集成化,构成牵引变电所系统,为变电所的远动控制提供可能。牵引变电所接入国网侧为220kv或入110kv的三相交流电,将其转变为源将27.5kv的单相交流电电气列车运用。除此而外,牵引变电所还起着控制电气设备、进步供电质量、以及降低电力牵引负荷对电网影响的作用。同时,为保证牵引供电所牢靠供电,牵引供电系统均采用“双备份”形式经过切换设备互为备用。 1.3 接触网 接触网是电气化铁路的动脉,是牵引供电系统主要的供电设备。我国电气化铁路接触网额定电压为25kV,牵引变电站内变压器二次侧为27.5kV或55kV。电气化铁路接触网常用的供电方式有直接供电方式、带回流线直接供电方式、吸流变压器供电方式( 即BT供电方式) 以及自耦变压器供电方式(即AT供电方式)几种,其中BT制电压为27.5kV,AT制电压为55kV。我国传统电气化铁路主要采用BT供电,目前普速电气化铁路的主要供电方式为带回流线式直接供电,而由于AT制供电臂较长的缘由,客运专线等高速电气化铁路均采用AT供电方式。接触网属露天设备,不只遭到外界环境的影响,还会遭到机车行走带来的动力,再加之接触网没有备用设置,所以其工作环境非常恶劣,因而,必需保证接触网有耐用的构造。 2.电气化铁路对电网的影响

第二章 高速铁路牵引供电系统的供电方式

第二章高速铁路牵引供电系统供电方式 第一节牵引供电系统供电方式 交流牵引供电系统可采用的供电方式主要有4种:直接供电方式,BT(吸流变压器)供电方式,AT(自耦变压器)供电方式和CC(同轴电缆)供电方式。交流电气化铁道对邻近通信线路的干扰主要是由接触网与地回路对通信线的不对称引起的。如果能实现由对称回路向电力机车供电,就可以大大减轻对通信回路的干扰。采用BT、AT、CC等供电方式就是为了提高供电回路的对称性,其中CC供电方式效率最高,但投资过大。目前,电气化铁路对采用BT、AT供电方式。下面逐一介绍。 一、直接供电方式 这是一种最简单的供电方式。在线路上,机车供电由接触网(1)和轨(2)-地直接构成回路,对通信干扰不加特殊防护措施,如图2-1所示。电气化铁路最早大都采用这种供电方式。这种供电方式最简单,投资最省,牵引网阻抗较小,能损也较低,供电距离一般为30—40km。电气化铁路的单项负荷电流由接触网经钢轨流回牵引变电所。由于钢轨和大地不是绝缘的,一部分回流由钢轨流入大地,因此对通信线路产生感应影响,这是直接供电方式的缺点。它一般用在铁路沿线无架空通信线路或通信线路已改用地下屏蔽电缆区段,必要时也将通信线迁到更远处。 图2-1 带回流线的直接供电方式是在接触网支柱上架设一条与钢轨并联的回流线,称为负馈线(NF),如图2—2所示。利用接触网与回流线之间的互感作用,使钢轨中的回流尽可能地由回流线流回牵引变电所,减少了电气空间,因而能部分抵

消接触网对邻近通信线路的干扰,但其防干扰效果不及BT供电方式。这种供电方式可在对通信线路防干扰要求不高的区段采用,能进一步降低牵引网阻抗,供电性能要好一些,但造价稍高。目前我国京广线、石太线均采用此种供电方式。 图2—2 二、BT供电方式 BT供电方式是在牵引网中架设有吸流变压器—回流线装臵的一种供电方式,目前在我国电气化铁路中应用较广。吸流变压器的变比是1:1.它的一次绕组串接在接触网中(1)中,二次绕组串接在专为牵引电流流回牵引变电所而特设的回流线(NF)中,故称之为吸流变压器—回流线供电方式,如图2—3所示。在两个吸流变压器中间用吸上线将钢轨和回流线连接起来,构成电力机车负荷电流由钢轨流向回流线的回路。两个吸流变压器之间的距离称为BT段,一般BT 段长为2—4km。BT供电方式的工作原理是:由于吸流变压器的变比为1:1,当吸流变压器的一次绕组流过牵引电流时,在其二次侧绕组中强制回流通过吸上线流入回流线。由于接触网与回流线电气空间距离很近,流过的电流大致相等,方向相反,因此对邻近通信线路的电磁感应绝大部分被抵消,从而降低了对通讯线路的干扰。这种供电方式由于在牵引网中串联了吸流变压器,致使牵引网的阻抗比直接供电方式约大50%,能耗也较大,供电距离也较短(单线一般为25km左右,双线一般为20km左右),投资也比直接供电方式大。 图2—3

探究电气化铁道供电系统新技术的发展

探究电气化铁道供电系统新技术的发展 摘要:相较于西方发达国家来说,我国的铁路建设起步较晚,在系统方面以及技术方面还都有着很大的进步空间。近些年来,随着我国体制的改革和科学技术的飞速发展,铁路建设的发展也有了跨越式的迈进。 关键词:电气化铁路;供电系统;新技术;探究发展 铁道运输系统作为促进我国经济、文化、政治交流发展的一条重要通道,其供电系统新技术的发展一直都受到社会和国家的广泛关注。电气化铁道供电系统的发展是新时代背景下的必然发展趋势,其高效性、实用性都是传统的铁道动力牵引系统无法匹敌的。电气化铁道顾名思义就是采用电力牵引运行的铁道,其运作原理是在铁道沿线铺设完善的电力牵引系统,通过国家电网的持续供电输送到铁道沿线的牵引变电所,再在变电所内进行电压转化后将低压电流输送到接触网上。列车在接收到接触网的电流之后再在内部进行一次电流降压并将电流整流为直流电,最终成为列车的驱动力。 1. 电气化铁路供电系统相关技术分析 1.1接触网新型技术分析 电气化铁道接触网是最近几年发展出来的一种新技术,在施工的难度上以及技术的要求上还十分欠缺。由于接触网所面临的环境是露天的、危险的,因此无论在施工铺设阶段还是在正式投入使用之后,都有着许多的注意事项,下面将从施工前需做的准备开始进行分析: 首先在施工前,要提高铺设电气化铁道接触网建设的重视程度,对沿铁路轨道中的每一个位置进行精准地探测和定位。在选择材料和配件时,要站在长远可续持发展的角度上,尽量挑选一些品质好、性能好、环保耐用的新型材料,以保证其产品的安全性,在我国时代经济迅速发展的态势下依旧能够满足社会需求。

[1]建立一个科学、合理、完整的施工过程体系,充分考虑各种施工细节,便于后 期的正式施工顺利开展和进行。对施工人员和管理人员灌输全面的安全生产、安 全施工意识,避免后期施工过程中因人员疏忽造成施工事故。 在施工过程中,严格按照接触网的施工运营过程体系来进行,对每一项环节 进行严密严格的监控和把握,力求将所有问题扼杀在摇篮里。充分考虑接触网在 后期工作中会遇到的每一项问题,例如接触网的安装使用对避雷效果的要求极高,因此在选用新型绝缘材料时也需十分谨慎。如果以上问题都难以解决,就要考虑 采用其他绝缘材料。可以用计算机模拟系统对新型绝缘材料进行性能测试,结合 接触网所处的环境和所搜集的数据,选取最合适、最科学的材料,在充分考虑施 工难度和施工成本的基础上,将施工方案做到最优。 在施工技术上,对接触网的铺设技术有着很高的要求,目前来说接触网的岔 定在这项工作中起到关键作用,国外常用的辅助三线关节式岔定位技术能够比较 出色的完成这一工作,国内可以借鉴学习以保证技术的安全性和可行性。如果接 触网道岔定位关键点不到位,就容易引发弓网事故的产生,其后果不堪设想。此 外在吊弦技术施工时,一般先进行激光测距,用经纬仪采集原始数据,然后将所 搜集的数据进行整合、分析并计算出结果,最后进行现场安装。利用吊弦技术不 仅可以将接触网两端永久固定,载流处理效果还更加协调且省时省力,[2]十分符 合高效率、高质量、安全性能高的施工技术要求。 1.2供变电技术的新发展 供变电技术的新发展主要体现在电气化铁道中使用电力牵引变电技术,通过 国家电网的持续供电输送到铁道沿线的牵引变电所,再在变电所内进行电压转化 后将低压电流输送到接触网上。铁道路线路线长,电力机车运行的时间也比较长,在这个过程中如果出现电流不稳或断电的现象,都会直接影响到电力机车的正常 运营。因此在铁道沿线上,设置距离合理、数量合理的牵引变电所是十分重要的。 我国铁道实现电气化是为了简化铁道牵引系统的设备结构,提高铁路运输的 效率、缓解铁道运输的压力,同时电气化功能也符合当代发展的环保节能的观点,在绿色发展的前提下,促进社会经济的发展和实现经济效益最大化。电气化铁道

电气化铁道供电专业介绍

电气化铁道供电专业介绍 电气化铁道供电专业是指负责铁路系统供电系统的设计、建设、运维和管理的专业领域。随着现代交通运输的发展,电气化铁道供电系统已经成为现代铁路系统的重要组成部分。本文将从供电系统的概念、发展历程、工作原理、设备组成以及未来发展趋势等方面对电气化铁道供电专业进行介绍。 一、供电系统的概念 供电系统是指为铁道运输提供所需电能的系统。在电气化铁道中,供电系统起到向列车提供动力能源的作用,它不仅能够为列车牵引提供电能,还能为列车的照明、空调、信号系统等提供所需电力。 二、发展历程 电气化铁道供电系统的发展可以追溯到19世纪末20世纪初,最早的电气化铁道出现在欧洲。随着科技的进步和电力技术的发展,电气化铁道供电系统逐渐成熟并得到广泛应用。目前,电气化铁道已经在世界范围内得到广泛推广和应用。 三、工作原理 电气化铁道供电系统主要由供电变电所、接触网、牵引变压器、牵引网和列车等组成。供电变电所将高压交流电转换为适合列车牵引的直流电,然后通过接触网和牵引网将电能传输到列车上,最终由列车上的牵引装置将电能转化为机械能,驱动列车运行。

四、设备组成 1. 供电变电所:负责将电力系统的高压交流电转换为适合铁路牵引的直流电,并进行分配和调度。 2. 接触网:安装在铁路线路上方,通过接触网与列车上的受电弓接触,将电能传输到列车。 3. 牵引变压器:将供电变电所输出的直流电转换为适合列车牵引的低压直流电。 4. 牵引网:安装在列车车顶,通过接触网与列车上的受电弓接触,将电能传输到列车上。 5. 列车:通过牵引装置将电能转化为机械能,驱动列车运行。 五、未来发展趋势 随着科技的不断进步和社会的发展需求,电气化铁道供电系统也在不断创新和发展。未来的电气化铁道供电系统将更加智能化、高效化和可持续化。例如,采用新型的智能变电站和能量回馈技术,可以提高供电系统的稳定性和能源利用效率。此外,还可以采用新能源技术,如太阳能和风能等,来提供更加清洁和环保的能源供应。 总结起来,电气化铁道供电专业是一个涉及供电系统设计、建设、运维和管理的专业领域。通过不断的技术创新和发展,电气化铁道供电系统将在未来发挥更加重要的作用,为交通运输提供更加高效、环保和可持续的能源供应。

铁路电力系统

铁路电力系统 篇一:铁路供电系统 铁路供电系统 公元1888年,美国工程师Frank Julian Sqrague成功在当时都市内马车 轨道系统上空架设电缆线,驱动由电动马达为动力的车辆,从此电气化车迅速取 代有轨马车,成为城市内主要的交通工具。电气化列车不会排出废气,马力大,运作灵活,行驶途中不用顾及燃料问题,更成为改善环境保护的主要交通工具,至今受到世界各国广泛使用。 第一节供电系统原理 第二节架空电缆线基本构造 第三节缆线的布置 地铁论坛,上海地铁,轨道交通,北京地铁,天津地铁,南京地铁,广州地铁,深 圳地铁,香港地铁,重庆轻轨,武汉轻轨,长春轻轨,大连轻轨,台北捷运,高雄捷运; J 发电厂电力传输到铁道系统便压站后,电压或电流会降至适合列车使用的值,再由架空电缆线或第三轨传送。列车由集电弓或集电靴取得电源,经过电力 系统传导至马达。再由钢轮传导至钢轨流回变压站,最后返回发电厂成为一完整 的回路。现今使用的电力,通常属于直流电(DC, Direct Current)或是单相交流 电(AC, Alternative Current in Single Phase)。 地铁,地铁族,地铁论坛,上海地铁,轨道人或牲畜站在铁轨上为何不会触电?如果一个接触点连上火线,另一个接触点不和任何 点相接,那么电就没有去路而不能形成回路。人站在铁轨上高压电线上, 就是因为它们只接触一根火线(铁轨),不和另一根地线接触,也不和地面接触,所以身体里就没有电流通过。 第二节架空电缆线基本构造 8q)x中国地铁生活门户论坛涉及地铁规划、建设及地铁周边生活相关的讨论。K%CK5g8 构成架空电缆的缆线可分为四种:吊架线、接触线、吊线、馈线。 1.吊架线:用来支撑电缆线的结构,承受缆线的重量,也要承受集电弓所

交流电气化铁路供电系统

交流电气化铁路供电系统 一、概述 交流电气化铁路供电系统是指铁路运营中采用交流电进行供电的系统。它是现代铁路运输中的重要组成部分,旨在提供稳定可靠的电力供应,以支持列车的运行和设施的运作。本文将介绍交流电气化铁路供电系统的基本原理、组成部分、工作原理以及优势等内容。 二、组成部分 交流电气化铁路供电系统主要由以下几个组成部分构成: 1.电源装置:交流电供电系统的电源装置通常是由变电所提 供的。变电所将来自电网的高压交流电通过变压器进行变压变流,以得到适合铁路运营的电压和频率。

2.牵引变流器:牵引变流器是将来自电源装置的交流电转换为适合牵引系统的交流电的装置。它具有较大的功率调节能力和较高的效率,能够满足列车加速、制动和恒速运行的需求。 3.架空线:架空线是供电系统的主要部分,它悬挂在铁路线路的两侧,并通过电力塔或电线杆来支撑。交流电能通过架空线传输到接触网。 4.接触网:接触网是铁路供电系统的接收装置,位于铁路上方的架空线下方。接触网由一系列的钢丝组成,通过电气连接器与列车车顶的接触装置相连。当列车通过时,接触装置会与接触网接触,实现电力传输。 5.台区设备:台区设备主要用于电能的监测、保护和控制。台区设备包括隔离开关、断路器、变压器等,以确保供电系统的安全和可靠运行。

三、工作原理 交流电气化铁路供电系统的工作原理可以概括为以下几个步骤: 1.电源装置将电网的高压交流电通过变压器进行变压变流,以得到适合铁路运营的电压和频率。 2.变流器将变压变流后的交流电转换为适合牵引系统的交流电,并通过连接器与列车车顶的供电装置相连。 3.架空线悬挂在铁路线路两侧,并通过电力塔或电线杆来支撑。架空线上的交流电经由接触网传输到列车供电装置。 4.接触网由一系列的钢丝组成,位于架空线下方。当列车通过时,接触装置与接触网相连,实现电力传输。 5.列车供电装置将接收到的交流电转换为直流电以供给列车内部使用,例如给牵引电机供电。

简述铁路供电系统的供电原理

简述铁路供电系统的供电原理 铁路供电系统是铁路运输系统的重要组成部分,它为列车提供所需的电能以保证安全、高效地运行。铁路供电系统的供电原理是通过输送电能给列车,使其能够运行,并提供驱动力和照明等功能。在这篇文章中,我们将一步一步回答中括号内的内容,全面介绍铁路供电系统的供电原理。 一、什么是铁路供电系统? 铁路供电系统是指为铁路运输系统提供电能的设备和网络,包括电网传输线路、变电站、接触网、牵引变电所和电气化设备等。铁路供电系统的主要功能是为列车提供所需的电能,以保证其运行、驱动和照明等功能的正常运行。 二、铁路供电系统的整体架构 铁路供电系统主要由能源输送部分和牵引和照明设备两大部分组成。 能源输送部分包括电网传输线路和变电站。电网传输线路是将高压电能从发电厂输送到变电站,然后将其通过变压器转换为适合铁路供电的电压。变电站则起到转换电能和分配电能的作用,将电能分配给接触网和牵引变电所。

牵引和照明设备部分包括接触网、牵引变电所和电气化设备。接触网是一套覆盖在铁路车辆上方的电源装置,它的主要作用是通过与列车上的受电弓接触,将电能传输给列车。牵引变电所是通过接触网将电能传输给列车,并提供所需的驱动力。电气化设备主要包括信号设备、照明设备和空调设备等,它们通过供电系统提供所需的电能,保证列车的正常运行。 三、供电原理的具体步骤 1. 发电厂生产电能 铁路供电系统的电能主要来源于发电厂。发电厂通过燃煤、水力、核能等方式产生高压电能,然后通过输电线路将电能传输到变电站。 2. 电网传输线路输送电能 电网传输线路负责将发电厂产生的高压电能传输到变电站。电网传输线路通常采用高压输电线路,通过高压输电线路将电能输送到变电站。 3. 变电站转换电压 变电站是铁路供电系统中的关键设备之一。它接收到高压的电能后,通过变压器将电能转换为适合铁路供电的电压。变电站还具有分配电能的功能,

简述直流牵引供电系统的组成及其原理

简述直流牵引供电系统的组成及其原理 直流牵引供电系统是一种用于电气化铁路的供电系统,它通过直流电源向牵引网提供电能,以满足电力机车和列车的牵引、制动和辅助设备的电能需求。该系统由多个组成部分组成,包括直流电源、接触网、牵引变流器和牵引设备。 直流牵引供电系统的组成主要包括直流电源、接触网、牵引变流器和牵引设备。首先,直流电源是直流牵引供电系统中最基本的组成部分,它通常由变流器、整流器和电容器组成。直流电源将交流电转换为直流电,然后提供给接触网。 接触网是直流牵引供电系统中与列车接触的部分,它通常由导线和支架构成。导线用于传输电能,支架用于支撑导线。接触网一般安装在铁路轨道上方,与列车的受电弓接触,通过接触网将直流电能传输到列车上。 牵引变流器是直流牵引供电系统中的核心设备,它负责将接触网提供的直流电转换为适合电力机车和列车使用的电能。牵引变流器通过控制开关管的导通和截止,实现电能的转换和调节。同时,牵引变流器还具有过电流和过电压保护功能,以确保系统的安全稳定运行。 牵引设备是直流牵引供电系统中与电力机车和列车相关的设备,包括牵引电机、控制装置和辅助设备等。牵引电机将电能转换为机械

能,驱动列车运行。控制装置负责控制牵引电机的启停、转向和速度调节等功能。辅助设备包括空调、照明和通信设备等,为乘客提供舒适的旅行环境。 直流牵引供电系统的工作原理是将交流电转换为直流电,并通过接触网将电能传输到电力机车和列车上。首先,直流电源将交流电转换为直流电,然后提供给接触网。接触网将直流电能传输到电力机车和列车上,通过受电弓和接触线之间的接触,实现电能的传输。牵引变流器将接触网提供的直流电转换为适合电力机车和列车使用的电能,然后通过牵引设备将电能转换为机械能,驱动列车运行。 直流牵引供电系统具有供电稳定、调节方便、控制精度高等优点,被广泛应用于电气化铁路。它能够满足电力机车和列车的牵引、制动和辅助设备的电能需求,提高了列车的运行效率和能源利用率。同时,直流牵引供电系统还具有较低的电磁干扰和噪音水平,减少了对周围环境和乘客的影响。 直流牵引供电系统是一种用于电气化铁路的供电系统,通过直流电源向牵引网提供电能,以满足电力机车和列车的牵引、制动和辅助设备的电能需求。它由直流电源、接触网、牵引变流器和牵引设备组成,通过将交流电转换为直流电,并通过接触网将电能传输到电力机车和列车上,实现电力机车和列车的运行。直流牵引供电系统具有供电稳定、调节方便、控制精度高等优点,被广泛应用于电气

高铁轨道有没有带电的原理

高铁轨道有没有带电的原理 高铁轨道的电气化系统是基于电气传输原理,通过传输电流来为高铁列车提供动力和控制信号。下面将详细介绍高铁轨道电气化的原理。 高铁轨道电气化系统包括铁路供电系统和列车电气系统。铁路供电系统主要是将电能传输到轨道上,供给列车使用。列车电气系统则是将轨道上的电能转化为机械能,驱动列车运行。 在高铁轨道电气化系统中,轨道本身是带电的。轨道上的电流通过集电装置传输到列车的受电弓上,然后进入列车的牵引系统,为列车提供动力。具体来说,轨道通过集电装置与列车牵引系统之间建立起一条电气连接。 轨道的带电原理是基于电磁感应定律和电流传输原理。当列车通过轨道运行时,轨道上的电流会引起轨道周围的磁场变化。这个磁场变化会产生电动势,从而在列车的受电弓和轨道之间建立起一个电路。通过这个电路,轨道上的电能就可以传输到列车上,为列车提供动力。 具体来说,列车上的受电弓通过弹簧接触轨道上的集电装置,使其与轨道之间建立起电气连接。当列车运行时,受电弓会不断地与轨道上的集电装置接触和脱离,形成一个周期性的接触过程。在受电弓与集电装置接触时,轨道上的电流就会通过集电装置传输到受电弓上。然后,这个电流就会进一步传输到列车的牵引系统中,驱动列车运行。

在列车的牵引系统中,电流首先经过整流装置,将交流电转化为直流电。然后,直流电经过逆变装置,转化为交流电。最后,交流电通过牵引逆变器供给列车的牵引电机,从而驱动列车运行。 值得注意的是,轨道上的电流并不是仅仅为列车提供动力,还具有其他重要的作用。例如,通过轨道上的电流,列车可以接收到供给信号,如列车进站、出站等指令。同时,轨道上的电流还可以为列车提供干扰电源,确保列车的正常运行。 总之,高铁轨道电气化系统是基于传输电流的原理,通过将电能传输到轨道上,为列车提供动力和控制信号。这种带电的原理是基于电磁感应和电流传输的基本原理,通过轨道上的集电装置和列车的受电弓之间的接触,实现电能的传输和转化,最终驱动列车运行。高铁轨道电气化系统的使用,提高了列车运行效率,提升了客运服务质量。

铁路电气化

探秘电气化铁路供电 牵引供电大系统 说起电气化铁路,大家可能首先想到的就是线路两旁一根根的线杆和列车头顶密如蛛网的电线吧。没错电气化铁路与普通铁路最明显的不同在于,它除了地上一条线(轨道)、还有天上一张网(接触网),是一种立体化的线路。 电力机车所需的电能来自发电厂由输电线路、变电装置、牵引用电网络、回流电路等组成的供用电系统供应。世界各国采用的供电制式各不相同,我国的电气化铁路选择了25千伏单相工频(50赫兹)交流供电制式。这种供电制式与工业生产所使用电流频率简称工频相同能使牵引动力获得最佳效果。从天上到地下,一套复杂完整的大系统为电气化列车的运行提供了保证。 图1. 电气化铁路组成示意图 1-电站2-高压输电线3-牵引变电所4-供电线5-回流线6-接触网7-电力机车

8-钢轨 电气化铁路的心脏——牵引变电所 牵引变电所是牵引供电系统的心脏,它的主要任务是将国家电力系统送来的三相高压电变换成适合电力机车使用的单相交流电。牵引变电所从国家电网引入220千伏或110千伏三相交流电将三相电转换为适合电气列车使用的单相交流27.5千伏电源并送上接触网。除此而外,它还起着供电保护、测量、控制电气设备提高供电质量,降低电力牵引负荷对公共电网影响的作用。为确保牵引供电万无一失,牵引供电系统都采用“双备份”模式,两套设备通过切换装置可以互为备用并随时处于“战备”状态,以备不时之需。 通常将变电所设备分为一次设备和二次设备,一次设备是指接触高电压的电气设备,如牵引变压器、高压断路器、高压隔离开关、高压(电压和电流)互感器、输电线路、母线、避雷器等,它们主要完成电能变换、输送、分配等功能。二次设备则主要是控制、监视、保护设备。随着科技的发展,二次设备更加的集成化和智能化,形成了牵引变电所自动化系统为牵引变电所的远动控制提供了可能。 电气化铁路的动脉——接触网 当我们乘坐在电气化铁路的旅客列车上出行时,会看到路基两旁有一根根电杆竖立着顶端安装有单臂结构装置伸向线路侧上方且悬挂有电线,并将其固定在距轨道面一定高度的地方,在股道多的车站或编组站,悬挂结构及各种线网多如蛛网。这就是电气化铁路牵引供电系统的主要供电设备——接触网。 接触网是在露天设置,不但受到各种气象条件的影响,而且还受到电力机车行走时带来的动作用力,加上接触网又无法设置备用的条件,所以接触网的工作环境条件非常恶劣。为了保证电气化铁路可靠安全运营,接触网的结构必须经久耐用,这就决定了对接触网要有特殊的结构。

电气化铁道供电原理

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,其系统本身没有发电设备,而是从电力系统取得电能。目前我国一般由110kV以上的高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、BT供电方式、AT供电方式、同轴电缆和直供加回流线供电方式四种,京沪、沪杭、浙赣都是采用的直供加回流线方式。 一、直接供电方式 直接供电方式(T—R供电)是指牵引变电所通过接触网直接向电力机车供电,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结构简单,设备少,施工及运营维修都较方便,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衡,对邻近的广播、通信干扰较大,所以一般不采用。我国现在多采用加回流线的直接供电方式。 二、BT供电方式 所谓BT供电方式就是在牵引供电系统中加装吸流变压器(约3~4km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供电的电路是由牵引变电所、接触悬挂、回流线、轨道以及吸上线等组成。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,副边串接在回流线中。吸流变压器是变比为1:1的特殊变压器。它使流过原、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相等。因此可以说是吸流变压器把经钢轨、大地回路返回变电所的电流吸引到回流线上,经回流线返回牵引变电

所。这样,回流线上的电流与接触网上的电流大小基本相等,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理想情况,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附近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,这种情况称为“半段效应”。此外,吸流变压器的原边线圈串接在接触网中,所以在每个吸流变压器安装处接触网必须安装电分段,这样就增加了接触网的维修工作量和事故率。当高速大功率机车通过,该电分段时产生很大电弧,极易烧损机车受电弓和接触线。且BT供电方式的牵引网阻抗较大,造成较大的电压和电能损失,故已很小采用。 三、AT供电方式 随着铁路电气化技术的发展,高速、大功率电力机车的投入运行,吸—回装置供电方式已不能适应需要。各国开始采用AT供电方式。所谓AT供电方式就是在牵引供电系统中并联自耦变压器的供电方式。实践证明,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。 AT供电方式的电路包括牵引变电所S、接触悬挂T、轨道R、自耦变压器AT、正馈线AF、电力机车EL等。牵引变电所作为电源向牵引网输送的电压为25kV。而接触悬挂与轨道之间的电压仍为25kV,正馈线与轨道之间的电压也是25kV。自耦变压器是并联在接触悬挂和正馈线之间的,其中性点与钢轨(保护线)相连接。彼此相隔一定距离(一般间距为10~16km)的自耦变压器将整个供电区段分成若干个小的区段,叫做AT区段。从而形成了一个多网孔的复杂供电网络。接触悬挂是去路,正馈线是回路。接触悬挂上的电流与正馈线上的电流大小相等,方向相反,因此其电磁感应影响可互相抵消,故对邻近的通信线有很好的防护作用。

高速铁路牵引供电系统(组成)

高速铁路牵引供电系统 电气化铁路组成 由于电力机车本身不带原动机,需要靠外部电力系统经过牵引供电装置供给其电能,故电气化铁路是由电力机车和牵引供电系统组成。 牵引供电系统主要由牵引变电所和接触网两部分组成,所以人们又称电力机车、牵引变电所和接触网为电气化铁道三大元件。 一、电力机车 (一)工作原理 电力机车靠其顶部升起受电弓和接触网接触获取电能。电力机车顶部都有受电弓,由司机控制其升降。受电弓升起时,紧贴接触网线摩擦滑行,将电能引入机车,经机车主断路器到机车主变压器,主变压器降压后,经供电装置供给牵引电动机,牵引电动机通过传动机构使电力机车运行。 (二)组成部分 电力机车由机械部分(包括车体和转向架)、电气部分和空气管路系统构成。 车体是电力机车骨架,是由钢板和压型梁组焊成复杂空间结构,电力机车大部分机械及电气设备都安装在车体内,它也是机车乘务员工作场所。 转向架是由牵引电机把电能转变成机械能,便电力机车沿轨道走行机械装置。它上部支持着车体,它下部轮对及铁路轨道接触。 电气部分包括机车主电路、辅助电路和控制电路形成全部电气设备,在机车上占比重最大,除安装在转向架中牵引电机之外,其余均安装在车顶、车内、车下和司机室内。 空气管路系统主要执行机车空气制动功能,由空气压缩机、气阀柜、制动机和管路等组成 (三)分类 干线电力牵引中,按照供电电流制分为:直流制电力机车和交流制电力机车和多流制电力机车。交流机车又分为单相低频电力机车(25Hz或16 2/3Hz)和单相工频(50Hz)电力机车。单相工频电力机车,又可分为交--直传动电力机车和交—直—交传动电力机车。 二、牵引变电所 牵引变电所主要任务是将电力系统输送来110kV三相交流电变换为27.5(或55)kV单相电,然后以单相供电方式经馈电线送至接触网上,电压变化由牵引变压器完成。电力系统三相交流电改变为单相,是通过牵引变压器电气接线来实

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