高速铁路牵引供电方式.docx

高速铁路牵引供电方式1. 直接供电方式电方式是指牵引变电所通过接触网直接向动车组供电，回流经钢轨及大地直 接返回牵引变电所这种供电方式的电路构成简单、设备少，施工及运营维修都 较方便，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，因此一般不采用2. BT供电方式BT供电方式就是在牵引供电系统中加装吸流变压器（3〜4 km安装一台） 和回流线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，因此大大减轻了接触网对邻近通信线路的 干扰采用BT供电方式的电路是由牵引变电所、接触悬挂、回流线、轨道及吸 上线等组成牵引变电所作为电源向接触网供电；动车组列车运行于接触网与轨 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、方向相反，故能抵消接触网产生的电磁 场，从而起到防干扰作用。

理论上的理想情况是这样的，但实际上由于吸流变压器线圈中总需要励磁电 流，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 路电磁感应的影响另外，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，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会产生很大的电弧，极 易烧损机车受电弓和接触线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，故已很少米用3. AT供电方式随着铁路电气化技术的发展及动车组的投入运行，传统的供电方式已不能适 应铁路发展的需要，各国开始采用AT供电方式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，AT供电方式是一种既能有效地减 弱接触网对邻近通信线的电磁感应影响，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（2、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25 kV而接触悬挂与轨道之间的电压仍 为25 kV，正馈线与轨道之间的电压也是25 kV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10〜16 km）的自耦变压器将整个供电区段分成若干个小的区段，叫作 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 应影响可以互相抵消，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） 供电电压高AT供电方式无须提高牵引网的绝缘水平即可将牵引网的电压 提高1倍2） 防护效果好采用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3） 能适应高速大功率电力机车运行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4） 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小、输送功率大，因此牵引变电所的距离可加大为80~120 km，而BT供电方式牵引变电所的间距仅为30〜60 km。

4. CC供电方式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〜 10 km做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，因此造成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从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，两者形成的磁场相互抵消，因此对邻近的 通信线路几乎没有干扰由于同轴电力电缆的电路阻抗小，因而供电距离长但 由于CC供电方式造价高、投资大，故很少采用5. 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，回流线上的电流方向与接触网上的电流方向相反，大大 减轻了接触网对邻近通信线路的干扰直供加回流线供电方式与直供方式相比， 能防止对沿线通信的干扰；比BT供电方式减少了 BT装置，既减少了建设投资， 又便于维修；与AT供电方式相比，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路基本都采用直 供加回流线的供电方式，京沪、沪昆等高铁线路也都采用这种供电方式。

6. 单边供电方式和双边供电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个独立的供电分区，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在发生事故情 况下，位于两变电所之间的分区亭可将两个供电臂连接起来，实现越区供电越 区供电是在非常状态下采用的，因为供电距离过长，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，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，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。