高速铁路牵引供电概述
1.1 牵引供电方式
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
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。
高
速 铁
项目
高速铁路牵引供电概述
路
高速铁路牵引供电概述
高速铁路的牵引供电系统,其本身没有发电设备,而是从电力系统获取电能。 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、 同轴电力电缆(coaxial cable,CC)供电方式、直供加回流线供电方式、单 边供电方式和双边供电方式等。
1.1 牵引供电方式
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 供电 的供电方式。AT供电方式的电路包括牵 方式
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25 kV。 而接触悬挂与轨道之间的电压仍为25 kV,
1.1 牵引供电方式
1.直接供电方式
直接供电 方式
直接供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。
1.1 牵引供电方式
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。
1.1 牵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。
AT供电方式
AT供电方式
(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。
供电 方式
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,故已很少采 用。
供电 方式
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。
1.1 牵引供电方式
3.AT供电方式
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。
AT供电方式
AT供电方式
(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。
1.1 牵引供电方式
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。
1.1 牵引供电方式
2.BT供电方式
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