《锚段关节、开关.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《锚段关节、开关.（70页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、接触网技术两个特点牵引变电所AT供电技术知识2013年10月接触网技术两个特点一、牵引供电方式比较目前单相工频25kV牵引网供电方式主要有:1.1直接供电方式(TR)directfeedingsystem1.2带回流线的直接供电方式(TRNF)directfeedingsystemwithreturnwire1.3吸流变压器供电方式（BT供电方式）boostertranserfeedingsystem接触网技术两个特点1.4自耦变压器供电方式(AT供电方式)autotranserfeedingsystem1.5同轴电力电缆供电方式(CC供电方式)coaxialcablefeedingsyste
2、m1.6混合供电方式(直接供电方式+AT供电方式接触网技术两个特点1.11.1直接供电方式直接供电方式(TR)(TR)牵引电流通过电力机车后直接从钢轨或大地返回牵引变电所。结构简单，投资最少，维护费用低。在负荷电流较大的情况下，钢轨电位高；对弱电系统的电磁干扰较大接触网技术两个特点直接供电方式是将从牵引变电所输出的电能，直接通过接触网供应给电力机车，而回归电流则通过轨道、大地回到牵引变电所。这种供电方式的特点是，供电回路的构成最简单，工程投资、运营成本和维修工作量都少；但对邻近通信线路的干扰影响严重。接触网技术两个特点1.2带回流线的直接供电方式(TRNF)相对直接供电方式，钢轨电位和对通信线
3、路的干扰有所改善。钢轨电位降低；牵引网阻抗降低，供电距离增长；对弱电系统的电磁干扰减小相对BT方式，结构简单，投资少，维护费用低；牵引网阻抗减小，供电距离增长接触网技术两个特点为增强直接供电方式的防干扰性能，按防干扰原理，提出了用直接供电加回流线(负馈线)的供电方式，简称为DN供电方式。为能取得最好的防干扰效果，则需研究回流线的空间布置(与接触网的磁耦合关系)和设法降低回流线-地、钢轨-地回路的自阻抗以提高回流率。回流线对通信线路的防干扰效果与下列因素有关：接触网与回流网络等值导线间的互阻抗越大，回流线屏蔽系数越小，则防护效果越好。回流网络等值导线的自阻抗越小，则回流线屏蔽系数越小，防护效果越
4、好。回流线与轨道并联点的间距大小对回流线的防护效果影响较小。以往的经验表明，在对通信线路防护工程设计中，带回流线的直接供电方式可以同BT供电方式等配合使用。这样做，可以获得满意的技术和经济效果。接触网技术两个特点1.2带回流线的直接供电方式(TRNF)架空回流线对通信线路的防干扰效果用屏蔽系数来衡量。的表达式为为轨道的屏蔽系数；接触网与回流网络的互阻抗；为钢轨和架空回流线构成的回流网络的屏蔽系数。通信线与回流网络的互阻抗；回流网络的自阻抗。接触网技术两个特点回流线对通信线路的防干扰效果与下列因素有关：接触网与回流网络等值导线间的互阻抗越大，回流线屏蔽系数越小，则防护效果越好。由于接触网与轨道间
5、距离必须保持一定，所以要使大，只有将回流线与接触网的距离尽量缩小。如果在单线区段接触网支柱外侧架设一条回流线，它与接触线间的距离为34m，经试验表明，其屏蔽系数为06左右。若将上述距离由34m减小为lm，经计算表明，回流线屏蔽系数可减小到05以下。可见，回流线与接触网的近距悬挂对提高屏蔽效果特别有效。但由于回流线与钢轨相连，从绝缘设计上考虑，回流线与接触网的接近程度是有限度的。同时，由于回流线与接触网之间的互阻抗增大，使牵引网阻抗得到减小。回流网络等值导线的自阻抗越小，则回流线屏蔽系数越小，防护效果越好。对于一定型号的钢轨，其自阻抗基本为一常数。因此要使小，只有减小回流线的自阻抗。工程设计中，
6、应选用导电性能好的良导体做回流线，其截面应满足防护要求。在某些区段，为了提高防护效果，回流线可采取“裂相”方式，即将一根回流线分成相隔一定距离的两根导线，而总的截面积仍保持基本不变。裂相的结果，增大了回流线的等效半径，因而也就有效地降低了回流线的自阻抗。由于回流线自阻抗降低，所以也使得牵引网阻抗减小。若采用两根LJ95的铝绞线相隔lm做回流线，与采用一根LJ185的铝绞线做回流线相比，牵引网阻抗大约可减小20。接触网技术两个特点回流线与轨道并联点的间距大小对回流线的防护效果影响较小。试验表明，若将回流线与轨道并联点的间距由33km减小为165km，其回流线屏蔽效果仅略有提高。工程设计中，回流线
7、与轨道并联点的间距可视具体情况确定。在有自动闭塞的电气化区段，并联点的间距应以不影响轨道电路正常工作为原则。该间距一般可按3km5km设置。以往的经验表明，在对通信线路防护工程设计中，带回流线的直接供电方式可以同BT供电方式等配合使用。这样做，可以获得满意的技术和经济效果。例如，在某些区段通信线路受交流牵引网干扰影响比较严重，要求屏蔽系数很小，可采用BT供电方式等进行防护；而在另一些区段，邻近通信线路虽受交流牵引网干扰影响，但并不严重，要求屏蔽系数不是很小，则采用带回流线的直接供电方式即可满足防护要求。随着通信设备现代化和通信线路电缆化，尤其是光缆通信线路的大量采用，其对外界电磁场的屏蔽要求也
8、将相应降低。因此，带回流线的直接供电方式作为一种性能稳定、结构简单、经济有效的对通信线路的防护措施，将具有广泛的应用前途。接触网技术两个特点1.3吸流变压器供电方式(BT供电方式）在接触网和回流线中串接吸流变压器，让牵引电流通过电力机车后从回流线返回牵引变电所。电磁兼容性能好，对周围环境影响小，钢轨电位低接触网技术两个特点接触网中串接吸流变压器，牵引网阻抗增大，供电臂压降增大，牵引变电所的供电距离缩短使一个供电臂的接触导线分成很多段，大大影响高速列车运行的安全性及列车速度铁道电气化发展较早的国家，如日本最初采用由吸流变压器和负馈线（NF）构成的BT供电方式，60年代末期开始采用AT供电方式。这
9、两种供电方式是为减轻对平行分布在电气化铁路沿线的通信线的干扰危害而采用的，其抗干扰效果十分显著。接触网技术两个特点BT供电方式分为两种，其示意图如下：吸回方式吸轨方式接触网技术两个特点BT供电方式简单原理图：BT为理想变压器BT为实际变压器接触网技术两个特点(a)BT为理想变压器(b)BT为实际变压器BT供电方式简单原理电路图1接触网2轨道3回流线4吸流变压器5吸上线6电力机车接触网技术两个特点改善吸回方式防护效果措施：（1）合理选择回流线在接触网支柱上的装设位置（2）合理确定吸上线的安装位置（3）合理确定吸流变压器间的距离（4）合理选择BT的变比（5）采用局部无防护的BT过补偿方式接触网技术
10、两个特点进一步改善吸一回方式防护效果的措施1合理选择回流线在接触网支柱上的装设位置当通信线架设在回流线的同侧时，回流线与通信线间的互感比接触网与通信线间的互感大，而接触网电流比回流线电流稍大。因此，两者对通信线的感应电势可以较好地抵消，使“长回路”感应电势较小。当通信线和回流线分别架设在接触网两侧时，接触网和回流线对通信线的感应电势不能充分抵消，使“长回路”感应影响显著增大。为了尽量减小接触网、回流线对通信线相对位置的差异所引起的环路影响，应将回流线与接触线的距离尽可能地缩小。接触网技术两个特点回流线至轨道的距离应等于或稍小于接触线至轨道的距离，以减小轨道中的感应电流对通信线的“二次感应”影响
11、。或者为了减小吸一回装置的“长回路”感应影响，可适当调整回流线的架设高度，使轨道的“二次感应”起着削弱对通信线感应影响的作用。例如，当通信线和回流线分别在接触网两侧时，宜将回流线架设得比接触线高一点，使轨道中的感应电流方向与回流线电流方向一致。在具体工程中，为减少长回路感应电压可根据情况合理布置回流线位置，但应保证有关规程规定的最小对地高度（一般对地悬挂点高度不得小于6.5m）和一定的对接地体的绝缘距离。接触网技术两个特点2合理确定吸上线的安装位置当吸上线设在两相邻BT的中间位置时，“半段效应”感应电压可因列车运行位置不同而有正、负值。对通信线的最大综合感应电压则为“长回路”感应电压与其方向相
12、同的“半段效应”感应电压两者之和。如果能适当调整吸上线的安装位置，使与“长回路”感应电压方向相同的“半段效应”电压得以减小，而与之方向相反的“半段效应”电压相应增大，就可以减小对通信线的总感应电压而提高吸一回装置的防护效果。图2-4-5所示为供电臂只有一列车时，由于吸上线位置不同，对通信线的总感应电压的变化情形。由图可见，将供电臂末端的几台吸流变压器的吸上线偏置于各吸流变压器工作范围的末端，往往可使总的感应电压得到减小。这一方法在供电臂较长的情况下效果较为明显，称之为“吸上线偏置”方式，简称“偏置”方式。接触网技术两个特点3合理确定吸流变压器间的距离为满足防干扰要求的BT最大允许间距。根据BT
13、额定参数和单位负载阻抗所决定的BT额定间距根据实际负载电流大小，并考虑BT的电流和电压过载能力，所决定的BT电流允许间距和电压允许间距在有信号轨道电路的区段，BT的间距一般不得小于3km。接触网技术两个特点接触网锚段限制。在受到上述条件控制的情况下，应合理确定BT间的距离。缩小BT间的距离，可使“半段效应”感应电压降低，但BT布置得过密，将恶化接触网的运行条件，增加电气化铁道的造价和运营费用。因此，合理的BT间的距离，应通过综合的技术经济比较来确定，其范围一般为15km4km左右。在BT布置时，尚应注意在通信线路平行接近距离较近及列车电流较大的区段，BT的分布应密些，反之可加大BT间距。接触网
14、技术两个特点4合理选择BT的变比现有BT励磁电流约为其一次电流的12，因此副、原边绕组的电流比略小于1，但这种电流比并不是充分发挥BT供电方式防护效果的理想电流比值。BT的合理电流比约为0.88(当回流线与通信电缆在线路同一侧时)或1.06(当回流线与通信电缆在线路不同侧时)。接触网技术两个特点5采用局部无防护的BT过补偿方式这种方式是通过改变BT的变比，使BT副边绕组电流略大于原边绕组电流，从而使“长回路”感应电压成为负值，即实现过补偿，以抵消局部无防护区段的正感应电压，达到降低对通信线路的总感应电压影响。同时，这种方式还相应地减少了吸流变压器与回流线的数量及工程投资，对电气化铁路的运营和维
15、护也是有利的。在因线路条件限制必须采取局部无防护区段时，最好采用过补偿的吸流变压器。接触网技术1.4自耦变压器供电方式(AT供电方式)AT供电方式接触网结构复杂，供变电设施较多，运营维护难度较大接触网技术两个特点日本铁路为防止通讯干扰，在实行交流电气化的前期，在牵引网中普遍应用了吸流变压器一回流线电路。为了克服高速、大功率机车在这种电路中通过吸流变压器分段时，在受电弓上产生强烈电弧的缺点，后来发展了一种新的牵引网供电方式AT供电方式。AT供电方式不但是电气化铁路减轻对邻近通信线路的干扰影响的有效措施之一，还大大降低了牵引网中的电压损失，从而扩大了牵引变电所间隔，减少了牵引变电所的数目。但是由于
16、必须在沿线安设电压较高、容量较大的自耦变压器，牵引网设备的投资须相应增加。我国北京秦皇岛、大同秦皇岛、郑州武昌等电气化铁路，京津线也采用了AT供电方式。接触网技术两个特点1.5同轴电力电缆供电方式(CC供电方式)CC供电方式是将同轴电力电缆沿电气化铁路装设，电缆的内导体与接触悬挂相连，用作正馈线，外导体与轨道相连，用作负馈线，每隔一定距离分成一个供电分区。同轴电力电缆的接入方式有：（1）接触网不(电)分段（2）接触网(电)分段接触网技术两个特点接触网不(电)分段方式1接触网；2钢轨；3电缆内导体；4电缆外导体；5变电所；6连接线吸流效率高，对邻近通信线路的电磁感应干扰影响小。与接触网(电)分段方式相比，对邻近通信线路的电磁感应影响稍大，防护效果稍低。接触网技术两个特点牵引变电所经由电缆内导体和接触网向电力机车并联供电，流经接触网和电缆内导体的电流大小，与各自的阻抗成反比。由于电缆系统单位阻抗只有接触网系统单位阻抗的10以下，故流经电缆内导体的电流占电力机车工作电流的90
