牵引供电系统是如何工作的？

Posted 2023-01-05 钢轨

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　　将电能从电力系统传送给电力机车的电力装置的总称叫电气化铁道的供电系统，又称牵引供电系统。这种供电系统本身不产生电能，而是将电力系统的电能传送给电力机车。图4-1为从电力系统到牵引供电系统全部过程的示意图。

　　牵引变电所用高压输电线与附近的电力系统中的电力网联系起来。按牵引供电系统一级负荷的要求。牵引变电所应有一个主用电源和一个备用电源供电。一般用双回高压输电线送至牵引变电所，每一回线都足够输送牵引变电所需要的全部电能，以便当一回输电线检修或故障时，另一回线完全担当全部输电任务。牵引负荷容量大，牵引变电所进线电压一般用110kV（或220kV）。包括电力系统和送至牵引变电所的高压输电线在内，相对于牵引供电系统而言，称为一次供电系统。一次供电系统为电力部门的管辖范围。

　　牵引变电所将电压从110kV降到27.5kV，经馈电线送至接触网。接触网是沿铁路线上空架设的输电设备，电力机车升弓后便可从接触网上取得电能。电力机车从接触网取电后，还要经机车上的变压器降压整流后，供给牵引电动机。可见25kV的电流回路是从接触网经机车变压器的一次侧线圈，在经车体和轮对进入钢轨的。回到图4-1来看，牵引供电回路是由牵引变电所—馈电线—接触网—电力机车—钢轨回路—回流联接—接地网等组成的闭合回路，其中流通的电流称牵引电流。接触网的25kV电压，经电力机车后，到钢轨时，基本上已变成与大地等电位了，因此牵引电流在钢轨中产生的电位，一般对人体并无触电感觉，但注意不能将钢轨回路随意断开。实际上由于大地也是一种导体，故牵引电流中的一部分流经大地，从埋在牵引变电所下面的接地网回到牵引变电所的。通常将接触网、钢轨回路（包括大地）、馈电线和回流线称为牵引网。但对牵引供电设备来说，主要是指牵引变电所和接触网两大部分。牵引供电系统，由铁路部门管辖。牵引供电系统的运行，由电气化铁道电力调度所调度。

　　上述牵引供电系统是牵引供电的基本供电方式，称为直供方式，也是国内外电气化铁道多年来所采用的供电方式。这种供电方式在铁路沿线的附近无架空通信线或通信线采用屏蔽电缆的条件下才能采用，它的特点是构造简单，投资少。随着电气化伸向大干线，进入大城市，铁路沿线附近通信设备、人员的安全及正常的通信工作。为解决对通信干扰的问题又相继发展了在接触网上附加吸流变压器—回流线装置的供电方式（BT方式）和自耦变压器供电方式（AT方式）。

　　从牵引供电系统的组成可看出，接触网是实现向电力机车供电的重要环节，直接影响着铁路运输的可靠程度。因此，应该使接触网经常处于良好的工作状态，安全可靠地向电力机车供电，保证铁路运输畅通无阻。