的数量大大减少，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。
AT供电系统原理示意图
AT供电系统电流分布
AT供电系统电流分布
在理想状态下，设 AT 变压器阻抗为零，
则 AT 网络回路中电流分布如下所示：
AT供电系统电流分布
然而 ，由于 AT 网络中存在 AT 漏抗和
钢轨对地的漏导，因此， AT 网络的电
AT牵引网阻抗
包阻抗
长回路阻抗
复线AT网络牵引网阻抗
AT牵引网阻抗
复线接触网阻抗：
Zn＝
式中： ZD ＝ ZT -ZTR -Z TF +ZRF
AT牵引网阻抗
AT 解列时接触网阻抗特性
AT牵引网阻抗
• 1 、当 AT1 断开时，变电所附近的负荷由 AT2 提供， 从变电所方向看，阻抗变大，且越接近 AT2 负荷越 小。 • 2 、当 AT2 断开时，可近似为 2 个 AT 间隔内设置 3 个 CPW 线。 • 3 、当 AT3 断开时， AT2 以远形成直供方式，牵引网
T 座接触线 F 与 M 接触线 F 短路 ( 异相相间短路 )
T 座接触线 T 与 M 接触线 F 短路 ( 异相相间短路 ) T 座接触线 F 与 M 接触线 T 短路 ( 异相相间短路 )
AT保护及故障测距
• 2、故障测距 对于AT 所而言，既有故障标定方式已无法满 足故障测距的要求，目前采用吸上电流比的方式 进行判定。
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。牵引变电所作为电源向接触
网供电；电力机车运行于接触网与轨
道之间；吸流变压器的原边串接在接
当高速大功率机车通过电分段时易产
生电弧，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
少采用。
3、AT（Auto Transformer ）
供电方式
所谓 AT 供电方式，即指 AT 变压
器跨接于接触网（ T ）和正馈导线
（ F ）之间，其中点与钢轨及沿接触
流实际分布如图所示：
AT网络的牵引网阻抗
AT牵引网阻抗
AT供电方式的牵引网阻抗不是一种均布 参数。在牵引网接入列车负载后，AT网络阻 抗由两部分组成，即长回路阻抗和列车在 AT 段中阻抗。其不是均匀的线性增大，而是波 浪式的增加。
AT牵引网阻抗
AT牵引网阻抗
单线接触网阻抗：
Z n＝
上式中：
ZA＝ZT+ZF+2ZTF ZB＝ZT+ZR-2ZTR ZC＝ （ZT+2ZR-3ZTR+ ZTF-ZRF）
小、阻抗小、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） AT 供电牵引变电所间距大。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 ，因此牵引变电所的
AT供电系统原理
阻抗将变大。
AT牵引所主变结线型式
AT牵引所主变结线型式
目前，用于电气化铁道牵引变电所的牵引变
压器，主要有两种结线型式：
1、 Scott 结线牵引变压器
2、V/X 结线牵引变压器
AT牵引所主变结线型式
•
Scott 结线牵引变压器实际上是由 2 台单相 变压器连接而成，一台单相变压器的原边绕组 两端引出，分别接到电力系统的二相，称为 M 座；另一台单相变压器的原边绕组一端引出， 接入电力系统的另一相，另一端接到 M 座变压 器原边绕组的中点 O ，称为 T 座变压器。
AT供电系统原理
• 接触悬挂与轨道之间的电压仍为 25kV ，正馈线与
• 牵引变电所作为电源向牵引网输送的电压为 55kV。
轨道之间的电压也为25kV。
• 自耦变压器并联相隔一定距
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AT区段，从而形成了一
网线路同杆架设的保护线（ PW ）相
连的一种供电方式。
由于AT 变压器输入电压为输出
电压的 2 倍，也就是说，通过 AT 变
压器可以输入较高电压而得到机车
所需的低电压；而其电流则相反，
输入电流仅为输出电流的一半。利
用 AT 此特点，可增大变电所设置
间距，并减少牵引网损耗。
AT供电系统简介 1 • AT供电系统原理 2 • AT供电系统电流分布 3 • AT网络的牵引网阻抗 4 • AT牵引所主变结线型式 5 • AT保护及故障测距
AT供电系统原理
AT供电系统原理
随着铁路电气化技 术的发展及高速、大功 率电力机车的投入运行， 各国已逐步开始采用 AT 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
图中 扼流圈
为避雷器； 为放电器
AT供电系统原理
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（F）、电力机车等（见示意图）。
从而起到防干扰作用。
实际中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，由于存在着“半段效应”，再
者，因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。
AT供电系统原理
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供电方式的优点： （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
AT牵引所主变结线型式
• 这种结线型式把对称三相电压变换成对称二相 电压，来供应牵引负荷的两个供电臂。当馈出
回路两臂负荷相等时，主变高压侧三相系统达
到平衡。
AT牵引所主变接线型式
1 、Scott 结线牵引变压器
3 2
AT牵引所主变结线型式
D D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D D
AT牵引所主变结线型式
• V/X结线牵引变压器由 2 台单相变压器连接 而成，两台单相变压器的原边绕组首尾相连，
分别接入电力系统的三相；低压侧绕组的中点
相连，与钢轨连接，其它四个接点分别接入牵
引网。
AT牵引所主变接线型式
2 、V/X结线牵引变压器
AT牵引所主变结线型式
AT保护及故障测距
AT保护及故障测距
• 1、保护 对于AT 所而言，其高压侧保护与直供方式相
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。
2、BT（Booster Transformer ） 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。
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，
AT供电方式交流
目
录
• 供电制式概述 • AT供电系统简介
供电制式
电气化铁路牵引供
电制式，即牵引供电系统向电力机车
供电的方式。其主要有以下几种形式
构成：
1、直接（带回流线）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，
AT供电系统原理
倍，而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）由于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） 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
AT供电系统原理
同，主要区别在于馈线保护。
短路形式：接触线 T 与钢轨 R （或保护线 PW ）
短路（阻抗特性：曲线；同相相间短路，短路时
阻抗最大，一般按照该短路方式进行距离保护整 定计算）
AT保护及故障测距
• 接触线 T 与大地 E 短路 ( 一相接地短路 ) 正馈线 F 与大地 E 短路 ( 一相接地短路 ) 正馈线 F 与钢轨 R （或保护线 PW ）短路 ( 同相相间短路 ) 正馈线 F 与接触线 T 短路 ( 阻抗特性：斜线；同相相间短路 ) T 座接触线 T 与 M 接触线 T 短路 ( 异相相间短路 )