牵引网向电力机车的供电方式剖析.ppt

布置(与接触网的磁耦合关系)和设法降低回流线—地、钢轨—地回路的阻抗，以提高回流率。 回流率与各导线—地回路自阻抗以及各导线—地回路间的互阻抗有关，当回流率=1时，则接触网电流完全由回流网吸上，地中电流为零。 * * * * 铁路发展的三个阶段： 蒸汽机车—蒸汽牵引(煤) 内燃机车—内燃牵引(柴油) 电力机车—电力牵引(电能) 电气化铁道供电系统原理图 1—区域变电站或发电厂；2—三相交流高压输电线；3—牵引变电所； 4—馈电线；5—接触网；6—轨道；7—回流线； 8—分区所；9—电力机车；10—开闭所 牵引网向电力机车的供电方式 牵引变电所向接触网的供电方式 1、 直接供电(Direct Feed, DF)方式 2、 带回流线(Negative feeder)的直接供电方式-DN供电方式 3、 吸流变压器(Booster Transformer)供电方式-BT供电方式 4、 自耦变压器(Auto Transformer)供电方式-AT供电方式 1、 直接供电方式 直接供电方式的简单原理电路图 特点：结构简单，工程投资、运营成本和维修工作量小 缺点：对邻近通信线路的干扰影响严重 2、 DN供电方式 带回流线的直接供电方式示意图 接触网 回流线 轨道 2、 BT供电方式 BT供电方式就是在牵引网中，每相距1.5～4 km间隔，设置一台变比为1：1的吸流变压器，吸流变压器设在分段中央，其原边串入接触网，副边串入回流线或轨道中。 （a）吸—回方式 （b）吸—轨方式 1—吸流变压器；2—接触网；3—回流线；4—吸上线； 5—钢轨；6—牵引变电所；7—绝缘轨缝 吸—回方式的简单原理电路图 1—接触网；2—轨道；3—回流线；4—为吸流变压器； 5—为吸上线，一端接回流线，另一端与轨道或吸流变压器线圈中点连接，以提供从电力机车到轨道的返回电流流到回流线中去的通路。 这种装置的防护作用在于：把本来是尺寸很大的接触网—轨道大地回路改变成尺寸相对很小的接触网—回流线回路。 当牵引电流流经吸流变压器原边时，副边在回流线中产生很大的互感电势。吸流变压器的作用也就是在接触网和回流线之间集中地加大互感。即： 设吸流变压器原边电流为I1，匝数为ω1；副边电流I2，匝数为ω2。根据磁势平衡关系： I2 ω2≈ I1 ω1 又因为变比为1:1，则ω1=ω2，所以 I2≈I1 说明：采用吸流变后，只有变压器原边的激磁电流仍流经轨道和大地，且电流数量很小。 如果不设吸流变，单凭接触网和回流线之间的分布互感，仅约10-20%牵引电流经回流线流回。 同时回流线和接触网中的电流基本上大小相等，方向相反。两者的交变磁场基本上可互相平衡(抵消)。显著地减弱了接触网和回流线周围空间的交变磁场，使牵引电流在邻近的通信线路中的电磁感应影响大大地减小。 缺点：1.电力机车处于吸流变压器附近时防护效果差。 机车电流经轨道与大地， 然后经回流线流回，接触 网在a、b段中没有电流， 而回流线中有电流，则在 ab段的长度内等于没有防 护。 回流线cd中无电流，在 接触网cd段的长度内等于 没有防护。 两种情形都使吸流变压器—回流线在半段长度里失去效用，这种现象叫做半段效应，失效区相当于分段长度之半。 所以实际装置是在供电臂内设置长度不大的许多吸上分段，每个分段仅长2—4km，每个分段中央设置一台吸流变压器。分段以吸上线为界，吸上线一端接回流线，另一端焊入钢轨。