电气化铁道牵引回流分析.pdfVIP

非淡泊无以明志，非宁静无以致远。——诸葛亮

关于电气化铁道牵引回流的分析

随着铁路向高速重载方向发展，牵引电流越来越大，牵引

回流值也相应增加，再加上多采用整体道床，钢轨-大地之间的

泄漏电阻高，造成钢轨电位比既有的电气化铁路高得多。本文

主要分析了各种供电方式下的牵引回流以及产生的影响，同时

简要的提出了解决的建议。

一、牵引回流和钢轨电位产生的不利影响

钢轨是牵引回流的通道，也是轨道电路中信号电流的通道，

由于牵引回流值增加，轨道电路信号设备、道床结构等均受到

影响，并可能导致过高的钢轨电位损伤信号设备绝缘，而危协

行车安全。不平衡的钢轨电流影响轨道电路正常工作；大量地

中电流也会在信号设备尤其是电缆上积蓄电势，影响信号设备

正常工作；过高的钢轨电位影响供电系统的运行性能，威胁车

站旅客和维修人员安全；出现接触网-钢轨短路时，形成危险的

接触电压和跨步电压等。如果在走行轨附近埋有地下管道、电

缆和其他金属构件时，一部分杂散电流就会从上面流过。会对

地下管道和其他金属构件造成严重腐蚀。

二、交流牵引供电系统的供电回流方式

交流牵引供电系统是交流电气化铁路从电力系统接引电

源，降压转换后给电力机车供电的电力网络。我国交流电气化

铁道采用工频单相交流制。接触网架在铁路上方，机车受电弓

与其摩擦受电；钢轨既支持列车运行，又是导线，由于钢轨与

大地没有绝缘，钢轨、大地一起接受机车的牵引回流；回流线

把钢轨、大地中的牵引回流引入牵引变电所的主变压器。

1、牵引网的供电方式

牵引网的供电方式是由牵引网所完成的特殊输电功能的技

术要求和经济性能所决定的，按分区所的运行状态，通常分单

边供电、双边供电两种方式。我国现行的都是单边供电。按牵

引网设备类型可分为直接供电(DF)方式、带回流线的直接供电

(DN)方式、吸流变压器(BT)供电方式、自耦变压器(AT)供电方

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式和同轴电缆力电缆(CC)供电方式等。同轴电缆力电缆供电方

式在我国尚未采用。

(1)直接供电方式

这是一种最简单的供电方式，牵引网仅由接触网、钢轨

(地)、吸上线组成，如图所示。

牵引变电所

接触网

吸

上

线

钢轨

地中电流

直接供电方式钢轨、大地中的电流较大，对邻近通信线路

的干扰也较大。随着电气化铁路和通讯的发展，电磁干扰问题

变得严重，于是在接触网上采用不同的防护措施，便产生了不

同的供电方式。

(2)BT供电方式

BT供电方式即吸流变压器供电方式，有两种形式：有回流

线形式和无回流线形式，分别如图所示。BT都是串入接触网的，

间隔为1.5-4km，用于吸回地中电流，减少通信干扰。我国采用

的BT供电方式都是BT-回流线方式，而英国、法国、瑞典两种

方式都有应用，挪威只用BT-钢轨方式。

牵引变电所

BT