电气化铁路用电安全对策与建议导读：电气化铁路弓网故障分析，电气化铁路弓网应用，电气化铁路弓网轨关系的思考，电气化铁路用电安全对策与建议，电气化铁路接触网电分相的改进措施，电气化铁路外绝缘处理及节能分析。
中国学术期刊文辑（2013）目录一、理论篇带回流线直供全并联供电在山区电气化铁路的应用 1带回流线直供全并联供电在山区电气化铁路的应用邓云川 6电气化铁路电加热式道岔融雪系统的电源设计 11电气化铁路电加热式道岔融雪系统的电源设计吴铁民 14电气化铁路弓网故障的分析与预防 17电气化铁路弓网故障分析 19电气化铁路接触网成像检测系统在高铁上的运用赵俊彦 21电气化铁路接触网电分相的改进措施 24电气化铁路接触网性能的改进与应用 25电气化铁路接触网悬挂吊弦计算 26电气化铁路牵引变电所微机变压器差动保护装置的应用 29电气化铁路牵引变电所中回流装置存在的不足与应对办法 31电气化铁路牵引供电设备跳闸查找方法 32电气化铁路牵引供电设备跳闸查找方法李丽红 1 34电气化铁路同相供电试验系统模拟牵引负载方案研究 36电气化铁路外绝缘处理及节能分析 41二、发展篇电气化铁路用AT箱式所的设计及分析单晖 42电气化铁路用电安全对策与建议 46复线电气化铁路直供牵引网载流能力的计算楚振宇 48干旱地区电气化铁路的钢轨电位限制方案 53高速电气化铁路接触网施工工艺 59高速电气化铁路接触网施工工艺王彦生 61高原环境下电气化铁路设计特点探讨 63公路框构桥下穿电气化铁路接触网改造方案 64构建电气化铁路接触网防灾安全技术体系 65关于发布电气化铁路接触网支柱通用参考图的通知09f61df9607e 70关于高速电气化铁路接触网的探讨 71哈大线电气化铁路接触线导高的静态检测 73海东电网电气化铁路供电系统故障计算方案探讨 75黄庆副校长率团考察胶济线电气化铁路841e89cb5c564981 78基于TLSESPRIT算法的电气化铁路谐波检测 79基于UPQC的电气化铁路同相供电方案的研究 83基于层次分析法的既有线电气化铁路施工风险分析 87基于仿射不变矩的电气化铁路绝缘子片间夹杂异物检测 89计及电气化铁路两相交流供电系统不省略的输电网实用故障计算方法比较研究 962011年12月第2卷第6期高速铁路技术HIGH SPEED RAILWAY TECHNOLOGY No．6，Vol．2Dec．2011收稿日期：2011-07-05作者简介：邓云川（1974-），男，高级工程师。
基金项目：铁道部重点科研项目（2010J011－D ）文章编号：1674—8247（2011）06—0027—05带回流线直供全并联供电在山区电气化铁路的应用邓云川高宏智慧李良威（中铁二院工程集团有限责任公司电气化设计研究院，成都610031）摘要：文章从负荷特点入手，针对山区电气化铁路的特点，提出采用直供全并联供电方式解决200km /h 及以上客货共线山区电气化铁路供电难题，并从载流能力、牵引网电能损耗、牵引网电压损失等3个方面对全并联供电应用到山区电气化铁路中的供电能力进行了分析，得出在山区大坡道线路上，采用直供全并联供电方式供电能力基本同AT 供电方式的结论。
关键词：山区电气化铁路；全并联供电；载流能力；电能损耗；电压损失中图分类号：U223.5+1文献标识码：AApplication of Parallel-feeder Mode with Backflow to Electrified Railway in Mountainous AreasDENG Yun-chuan GAO Hong ZHI Hui LI Liang-wei（Electrification Research Institute ，China Railway Eryuan Engineering Group Co．，Ltd ，Chengdu 610031，China ）Abstract ：Based on the characteristics of electrified railway in mountainous area ，this paper suggests that the difficult problem of power supply for electrified railway with a speed of 200km /h or above in mountainous area should be solved with parallel-feeder mode．It also analyzes the power supply capacity of parallel-feeder mode applying to electrified rail-way in mountainous area from the three aspects as current carrying capacity ，OCS's power loss and OCS's voltage loss．Key words ：electrified railway in mountainous area ；parallel-feeders mode ；current carrying capacity ；OCS's power loss ；OCS's voltage loss1前言随着我国国民经济的持续稳步发展，以高速、重载为代表的电气化铁路得到了迅速发展。
200km /h 及以上高标准线路逐步由经济发达的沿海平原及丘陵地区向西部山区推广。
2200km /h 及以上客货共线山区电气化铁路的负荷特点过去山区铁路较平原地区铁路具有速度低、坡道大（而且往往为一面坡）、桥隧比例高、运量相对较小的特点。
长期以来，山区电气化铁路的设计速度一般均不超过160km /h ，但是，随着我国铁路技术的进步和发展，一批设计速度200km /h 及以上高标准客货共线山区电气化铁路开始建设。
200km /h 及以上客货共线山区电气化铁路，客车最高运行速度为200km /h 及以上，货车最高运行速度120km /h 。
通过能力一般按设计客车最小追踪间隔4min ，货物列车最小追踪间隔5min 设计，由于坡度很大，往往客货列车均采用双机牵引。
客货列车双机牵引，单列车功率很高（9600 22000kW ），电流很大（400 900A ），在列车连续追踪运行的情况下，牵引负荷大大高于普速山区电气化铁路。
3200km /h 及以上客货共线山区电气化铁路供电方式的选择目前单相工频（50Hz ）25kV 电气化铁路的牵引网供电方式主要有AT （自耦变压器）供电方式、带回流线的直接供电方式。
而目前200km /h 客货共线山区电气化铁路隧道断面面积为87.13m 2，能够满足AT 供电方式悬挂的需要，但对施工误差要求较高。
对于速度在200km/h及以上的铁路，各国均采用带回流线的直接供电方式或自耦变压器供电方式（AT）。
从供电能力分析，技术上AT和带回流线直接供电方式均能满足200km/h及以上高速牵引。
两者相比，AT供电方式功率输送能力更强，供电距离更远，更能适应大功率负荷的供电需要；AT供电方式可减少牵引变电所数量，节约电力系统投资，降低列车通过分相中性段短时失电产生的速度和功率损失，同时能有效降低钢轨电位和对沿线通讯线路的干扰。
带回流线的直接供电方式为解决大电流载流问题，需增设加强线，接触网结构的简单程度与AT供电方式相比，优势并不明显。
现时，我国200km/h及以上铁路建设方兴未艾，平原及丘陵地区，大量采用AT方式供电。
山区200km/h及以上客货共线电气化铁路通常桥隧比例很高（＞50%），交通不便，采用AT供电方式，牵引变电设施较多，设所条件非常困难（部分分区所及AT所不得不设置于隧道内），站前土建工程较大，运营维护难度也很大，且工程投资巨大。
结合200km/h客货共线山区电气化铁路坡度起伏很大的特点，特提出如下方案：采用带回流线的全并联直接供电方式，在供电臂末端上下行接触网并联的同时，供电臂中间增加并联点，将大坡道上坡重负荷分配到下坡轻负荷，从而降低牵引网电压损失和电能损耗，提高牵引网综合载流能力。
采用该方案，在解决供电能力问题的同时，避免采用系统复杂的AT供电方式，经济有效地解决山区200km/h及以上客货共线电气化铁路供电问题，AT供电方式和全并联供电方式等效网络如图1所示。
结合渝利铁路设计情况，对不同供电方式投资比较进行分析，具体如表1所示。
图1AT供电方式和全并联供电方式等效网络示意图表1渝利铁路不同供电方式投资比较表（单位：万元）供电方式单位带回流线直接供电AT供电带回流线全并联供电方式（设加强线）单价数量小计单价数量小计单价数量小计接触网条，公里558204510060820492005882047560牵引变电所座180091620022007154001800712600分区所（普通）座1008800850651001006600 AT所（普通）座－－－45073150－－－分区所（隧道内）座40028002000240004002800 AT所（隧道内）座－－－120044800－－－并联所座－－－－－－20071400并联所（隧道内）座－－－－－－30041200合计629008165064160注：（1）由于受牵引变电所设所条件限制，部分AT牵引变电所供电臂较短，可以不在供电臂中部设置AT所；（2）上表仅考虑电气化本专业投资情况，隧道内洞室开挖、站前场坪、通所道路、通风给水、外部电源等相关工程投资未计入。
4全并联供电供电能力根据文献［4］，牵引网采用全并联方式运行，三点并联与两点并联相比，改善牵引网供电质量的效果并不明显。
因此下面的分析，按照供电臂中部和末端两点并联考虑。
4．1载流能力分析采用全并联供电，由于中部设置上下行并联点，电流通过并联点可在上下行牵引网间均衡分配，改善上下行牵引网中电流的均衡关系。
而牵引负荷受行车组织方式、方案以及线路坡度等影响，往往上下行负荷存在一定差异，全并联供电改善牵引网电流的分配很大程度取决于上下行牵引负荷的差异。
差异越大，改善效果越好。
针对山区电气化铁路坡度很大，且通常为一面坡的情况，进行分析。
4．1．1末端并联供电方式下的牵引网载流能力分析该运行方式供电网络如图2所示。
按照并联供电广义分析，设供电臂下行为重车方向，供电臂追踪间隔数为n，追踪距离为Lz，同时令最靠近变电所的第1列图2末端并联带回流线的直接供电方式供电网络示意图车位置为xLz，x∈［0，1］，后面任意第k列车位置为xLz+（k－1）Lz，k=1，…，n，则供电臂长度为L=xLz+nLZ，则第k列车电流的上行电流分量为：is=xLZ+（k－1）LZ2L·I=xLZ+（k－1）LZ2（xLz+nLZ）·I=x +（k －1）2（x +n ）·I ，k =1，…，n （1）下行电流分量为：i x =2L －［xL Z +（k －1）L Z ］2L·I =2（xLz +nL Z ）－［xL Z +（k －1）L Z ］2（xLz +nL Z ）·I =x +2n －（k －1）2（x +n ）·I ，k =1，…，n （2）则总的上行电流分量可表示为：i u =∑nk =1i s =（nx 2（n +x ）+（n －1）n4（n +x ））I（3）同理下行方向供电臂首端总电流为：i d =nI －i u =（（3n +1）n 4（n +x ）+nx2（n +x ））I （4）上行电流平均值为：I ux =∫10i u dx =∫10（nx 2（n +x ）+（n －1）n4（n +x ））I d x （5）下行电流平均值为：I ux =∫10i d dx =∫1（（3n +1）n 4（n +x ）+nx2（n +x ））I d x（6）上行电流有效值为：I ux =∫10i u2d 槡x =∫10（nx2（n +x ）+（n －1）n 4（n +x ））2I 槡2d x（7）下行电流有效值为：I ux =∫10i d 2d 槡x=∫10（（3n +1）n 4（n +x ）+nx2（n +x ））2I 槡2d x （8）按照上述分析，采用式（5）至式（8），得出不同追踪列车数电流分布，如表2所示。