2-第二章电气化铁道基本知识

---荷对系统不平衡影响，牵引变所变压器接线形式主要有单相变压器VV式接线、三相变压器及阻抗匹配平衡变压器接线等。三、接触网接触网是沿铁路上空架设的特殊形式的输电线路。接触网不但具有输送电能的能力，还相对铁路线路具有一定的空间位置，保证与机车受电弓良好接触。接触网对地电压为25kv，最高电压27.5kv，最低电压20kv，受流点随着机车的运动而变化。接触网工作具有露天设置、无备用、受气象条件影响严重、移动负荷、滑动接触、工作环境恶劣等特点，所以接触网应满足下列要求。1、在机车高速运行和恶劣气象条件下，应能保证电力机车正常取流；应有足够的机械强度，较高的稳定性，保持良好的工作状态。2、对地绝缘好，具有足够的绝缘强度，保证运行安全、可靠，并考虑带电作业的方便。3、接触网设备和零件应有较好的耐磨耐蚀能力，使用寿命长。4、接触网设备结构尽量简单，零件互换性好，便于施工、运营维修和事故抢修。5、尽量节约有色金属，降低建设成本。四、轨道回路轨道回路由钢轨、回流线及连接零件组成，作为牵引电流的回路。由于钢轨与地连接，有散流产生，所以有时还加设吸回装置。第三节电气化铁道牵引供电方式在电气化铁道牵引供电系统中，采用的供电方式主要有直接供电方式、BT供电方式、AT供电方式。一、直接供电方式直接供电方式是指由牵引变电所、接触网、轨道回路直接构成的牵引供电方式，如图2-3-1所示。直接供电方式具有设备简单，投资小，牵引网阻抗小，电能损耗低，施工维修方便等优点。7X变电所机车()()图2-3-1直接供电方式在直接供电方式中，部分牵引电流由钢轨流回牵引变电所，部分电流通过大地流回牵引变电所形成散流，造成牵引网电磁场不平衡，对邻近的通信线路干扰较大。为减少单相负荷对通讯线路的干扰，目前我国采用了带负馈线的直接供电方式。带负馈线的直接供电方式，沿接触网架设了一条回流线“NF”所以也叫带回流线的直接供电方式，如图2-3-2所示。带回流线的直接供电方式，钢轨通过吸上线与回流线连接，回流线与牵引变电所连接。由于接触网与回流线的互感作用，使牵引电流尽可能的由回流线流回牵引变电所。这样在不增加网中阻抗的情况下，减小了牵引电流对通信线路的干扰。目前在我国电气化铁路中得到广泛应用。图2-3-2带负馈线的直接供电方式

1-接触网2-轨道3-回流线4-吸上线二、BT供电方式BT供电方式是在牵引网中增设吸流变压器和回流线的供电方式。该供电方式，在接触网近旁沿接触网并行架设了一条回流线，即NF线，每隔2—4km设置一台吸流变压器，钢轨与回流线用吸上线连接。两吸流变压器的距离间隔，称之为BT段，如图2-3-3所示。变电所BT变电所BTBT图2-3-3BT供电方式1-接触网2-轨道3-回流线4-电分段设备吸流变压器是变比为1：1的特殊变压器，一次绕组串入接触网，二次绕组串入回流线。当接触网中流过牵引电流时，吸流变压器迫使回流线中流过与接触网大致相等方向相反的电流，二者产生的磁场相互抵消，从而大大减小了牵引电流对通信线路的干扰。BT供电方式在我国已运行的电气化铁路中广泛应用。BT供电方式，由于吸流变压器的采用，增加了网中阻抗，增加了能耗，缩短了牵引变电所的供电距离，增加了电分段节点，会影响高速铁路的列车运行安全和运行速度。三、AT供电方式AT供电方式是在牵引网中增设自耦变压器和正馈线的供电方式。该供电方式，沿接触网并行架设了一条馈电线，即正馈线“AF”，每隔10km左右设置一台自耦变压器。自耦变压器并联在接触网和正馈线之间，绕组中点与钢轨连接，两台自耦变压器的距离间隔称为AT段，自耦变压器安装处称为AT所，如图2-3-4所示。图2-3-4AT供电方式1-接触网2-轨道3-正馈线自耦变压器的采用，使牵引网供电电压提高了一倍为50kv，电力机车工作在接触网与轨道之间，工作电压25kv。牵引电流通过机车后，由自耦变压器、正馈线流回牵引变电所，从而消除了牵引电流对通信线路的干扰。AT供电方式有如下优点：1、供电电压高，供电容量大。由于牵引网供电电压是机车工作电压的2倍，其供电能力大，在输送同等功率的情况下，负载电流是供电电流的一半，供电质量好，电能损耗小。AT供电方式有利于大功率、高速度及运输繁忙的铁路线路上使用。2、防干扰效果好。在AT供电区段，接触网中电流与正馈线中电流大小相等，方向相反，基本消除了对通信线路的干扰。3、网中阻抗小，供电距离大。由于自耦变压器的并联连接，没有增加网中阻抗，电压损失小，增加了牵引变电所的供电距离，两变电所之间的距离可达80km-120km，减少了牵引变电所的数量，减少了设备投资和运营管理的费用。AT供电方式在我国的主干线电气化铁路中广泛采用，也是世界各国牵引供电方式的主要形式。根据供电方面的要求，牵引变电所之间的接触网由分区亭分为两个独立的供电分区，每一个供电分区叫一个供电臂。变电所向供电臂的供电方式分为单边供电和双边供电两种。供电臂只从一端变电所取得电能的供电方式叫单边供电方式；供电臂从两侧变电所取得电能的供电方式叫双边供电方式，如图2-3-5所示。单边供电方式正常工作时，分区亭隔离开关打开，牵引变电所独立向供电臂供电。单边供电分区亭内设备简单，工作可靠，但不能实现变电所并联供电，目前我国和多数国家多采用单边供电方式。双边供电可以实现牵引变电所并联供电，但是，分区亭内设备较单边供电复杂，电路保护可靠性差，所以我国目前尚未采用。在单边供电方式中，当一个变电所故障停止工作时