1、-作者xxxx-日期xxxx接觸網供電方式及優缺點【精品文檔】電氣化鐵道牽引供電裝置，又稱為牽引供電系統，其系統本身沒有發電設備，而是從電力系統取得電能。目前我國一般由110kV以上的高壓電力系統向牽引變電所供電。目前牽引供電系統的供電方式有直接供電方式、BT供電方式、AT供電方式、同軸電纜和直供加回流線供電方式四種，京滬、滬杭、浙贛都是采用的直供加回流線方式。一、直接供電方式直接供電方式(TR供電)是指牽引變電所通過接觸網直接向電力機車供電，及回流經鋼軌及大地直接返回牽引變電所的供電方式。這種供電方式的電路構成及結構簡單，設備少，施工及運營維修都較方便，因此造價也低。但由于接觸網在空中產生的

2、強大磁場得不到平衡，對鄰近的廣播、通信干擾較大，所以一般不采用。我國現在多采用加回流線的直接供電方式。二、BT供電方式所謂BT供電方式就是在牽引供電系統中加裝吸流變壓器(約34km安裝一臺)和回流線的供電方式。這種供電方式由于在接觸網同高度的外側增設了一條回流線，回流線上的電流與接觸網上的電流方向相反，這樣大大減輕了接觸網對鄰近通信線路的干擾。BT供電的電路是由牽引變電所、接觸懸掛、回流線、軌道以及吸上線等組成。由圖可知，牽引變電所作為電源向接觸網供電；電力機車(EL)運行于接觸網與軌道之間；吸流變壓器的原邊串接在接觸網中，副邊串接在回流線中。吸流變壓器是變比為1：1的特殊變壓器。它使流過原、

3、副邊線圈的電流相等，即接觸網上的電流和回流線上的電流相等。因此可以說是吸流變壓器把經鋼軌、大地回路返回變電所的電流吸引到回流線上，經回流線返回牽引變電所。這樣，回流線上的電流與接觸網上的電流大小基本相等，方向卻相反，故能抵消接觸網產生的電磁場，從而起到防干擾作用。以上是從理論上分析的理想情況，但實際上由于吸流變壓器線圈中總需要勵磁電流，所以經回流線的電流總小于接觸網上的電流，因此不能完全抵消接觸網對通信線路的電磁感應影響。另外，當機車位于吸流變壓器附近時回流還是從軌道中流過一段距離，至吸上線處才流向回流線，則該段回流線上的電流會小于接觸網上的電流，這種情況稱為“半段效應”。此外，吸流變壓器的原

4、邊線圈串接在接觸網中，所以在每個吸流變壓器安裝處接觸網必須安裝電分段，這樣就增加了接觸網的維修工作量和事故率。當高速大功率機車通過，該電分段時產生很大電弧，極易燒損機車受電弓和接觸線。且BT供電方式的牽引網阻抗較大，造成較大的電壓和電能損失，故已很小采用。三、AT供電方式隨著鐵路電氣化技術的發展，高速、大功率電力機車的投入運行，吸回裝置供電方式已不能適應需要。各國開始采用AT供電方式。所謂AT供電方式就是在牽引供電系統中并聯自耦變壓器的供電方式。實踐證明，這種供電方式是一種既能有效地減弱接觸網對鄰近通信線的感應影響，又能適應高速、大功率電力機車運行的一種比較先進的供電方式。AT供電方式的電路包

5、括牽引變電所S、接觸懸掛T、軌道R、自耦變壓器AT、正饋線AF、電力機車EL等。牽引變電所作為電源向牽引網輸送的電壓為25kV。而接觸懸掛與軌道之間的電壓仍為25kV，正饋線與軌道之間的電壓也是25kV。自耦變壓器是并聯在接觸懸掛和正饋線之間的，其中性點與鋼軌(保護線)相連接。彼此相隔一定距離(一般間距為1016km)的自耦變壓器將整個供電區段分成若干個小的區段，叫做AT區段。從而形成了一個多網孔的復雜供電網絡。接觸懸掛是去路，正饋線是回路。接觸懸掛上的電流與正饋線上的電流大小相等，方向相反，因此其電磁感應影響可互相抵消，故對鄰近的通信線有很好的防護作用。AT供電方式與BT供電方式相比具有以下

6、優點：1、AT供電方式供電電壓高。AT供電方式無需提高牽引網的絕緣水平即可將牽引網的電壓提高一倍。BT供電方式牽引變電所的輸出電壓為27.5kV，而AT供電方式牽引變電所的輸出電壓為55kV，線路電流為負載電流的一半，所以線路上的電壓損失和電能損失大大減小。2、AT供電方式防護效果好。AT供電方式，接觸懸掛上的電流與正饋線上的電流大小相等，方向相反，其電磁感應相互抵消，所以防護效果好。并且，由于AT供電的自耦變壓器是并聯在接觸懸掛和正饋線間的，不象BT供電的吸流變壓器，串聯在接觸懸掛和回流線之間，因此沒有因勵磁電流的存在而使原副邊繞組電流不等，以及在短路時吸流變壓器鐵芯飽和導致防護效果很差等問

7、題。另外也不存在“半段效應”問題。3、AT供電方式能適應高速大功率電力機車運行。因AT供電方式的供電電壓高、線路電流小、阻抗小(僅為BT供電方式的1/4左右)、輸出功率大，使接觸網有較好的電壓水平，能適應高速大功率電力機車運行的要求。另外，AT供電也不象BT供電那樣，在吸流變壓器處對接觸網進行電分段，當高速大功率電力機車通過時產生電弧，燒壞機車受電弓滑板和接觸線，對機車的高速運行和接觸網和接觸網的運營維修極為不利。4、AT供電牽引變電所間距大、數量少。由于AT供電方式的輸送電壓高、線路電流小、電壓損失和電能損失都小，輸送功率大，所以牽引變電所的距離加大為80120km，而BT供電方式牽引變電所

8、的間距為3060km，因此牽引變電所的距離大大減少，同時運營管理人員也相應減少，那么，建設投資和運營管理費用都會減少。四、同軸電纜供電方式同軸電力電纜供電方式(簡稱CC供電方式)，是一種新型的供電方式，它的同軸電力電纜沿鐵路線路埋設，內部芯線作為供電線與接觸網連接，外部導體作為回流線與鋼軌連接。每隔510km作一個分段。由于供電線與回流線在同一電纜中，間隔很小，而且同軸布置，使互感系數增大。由于同軸電力電纜的阻抗比接觸網和鋼軌的阻抗小得多，因此牽引電流和回流幾乎全部經由同軸電力電纜中流過。同時由于電纜芯線與外層導體電流大小相等，方向相反，二者形成的磁場相互抵消，對鄰近的通信線路幾乎無干擾。由于

9、電路阻抗小，因而供電距離長。但由于同軸電力電纜造價高、投資大，很少采用。五、直供加回流線供電方式直供加回流線供電方式結構比較簡單。這種供電方式由于在接觸網同高度的外側增設了一條回流線，回流線上的電流與接觸網上的電流方向相反，這樣大大減輕了接觸網對鄰近通信線路的干擾。與直供方式比較，能對沿線通信防干擾；比BT供電減少了BT裝置，既減少了建設投資，又便于維修。與AT供電方式比較，減少了AT所和沿線架設的正饋線，不僅減少了投資，還便于接觸網維修。所以自大秦線以后的電氣化鐵道，基本都采用這種方式。我段所管轄的京滬、滬昆都采用這種供電方式。直供加回流線供電方式的原理如下圖所示。六、牽引變電所向接觸網供電

10、有單邊供電和雙邊供電兩種方式。接觸網在牽引變電所處及相鄰的兩個變電所中央是斷開的，將兩個牽引變電所之間的接觸網分成兩獨立的供電分區，又叫供電臂。每個供電臂只從一端的牽引變電所獲得電能的供電方式稱為單邊供電。每個供電臂同時從兩側變電所獲得電能的供電方式稱為雙邊供電。雙邊供電可提高供電質量，減少線路損耗，但繼電保護等技術存在問題。所以我國及多數國家均采用單邊供電。但在事故情況下，位于兩變電所之間的分區亭可將兩個供電臂連接進來，實行越區供電，越區供電是在非常狀態下采用的，因供電距離過長，難以保證末端的電壓質量，所以只是一種臨時應急措施，并且在實行越區供電時，應校核供電末端的電壓水平是否符合要求。在復線區段同一供電臂上、下行接觸網接的是同相電，但在牽引變電所及分區亭內設有開關裝置，可將上、下行接觸網連通，實行并聯供電，以減小線路阻抗，降低電壓損失和電能損