完整版电气化铁道牵引回流的分析
电气化铁道长大隧道牵引回流与接地技术分析
据 相 关报 道 ，普速 铁 路 的其 中 一处 长 大 隧道 ，工 作人 员 在其 隧 道 出 口发 现相 关 的 通讯 设 施 被烧 毁 ，严 重 威 胁到 了群众 的 生 命安 全 ， 而 隧道 中 的列 车 平均 带 电的 电
流是４ ８ ０ 安 培 。后 经 过 专 业 的 检测 发现 ， 此 长大 隧 道 的钢 轨 电压 明显 过大 ，视 为 不 合 格 。幸 好 发现 及 时 ，成 功 阻止 了一 系 列 安 全事 故 的发生 。 ３ ． ２ 钢轨 电压 过大 隧道 钢 轨 电压 过 大 ，主 要是 由于 牵 引 回流没 有 得 到有 效 的疏 散 而 不 断聚 集 ， 而 ２ ． ４钢 轨 电位 形 成过 大 的 电压 。所 以要 通 过有 效 的 措施 通 过 接 地 的作 用 ，导 致 回流 电进入 大 降 低其 钢 轨 电压 ，特 别是 在 其 隧道 口的 电 地 ，而 与 此 同时 阻抗 的作 用会 产 生 对 应 的 流 疏 散 。 对地 电位 ，也就 是钢 轨 电位 了 。 ３ ． ３ 措施 改善 ３ ． 安 全 隐患 的产 生及 其 改善 ① 增 加 隧 道 中 以及 隧 道 口 的 接 地 导 在 现 今 的 隧 道 设 计 和 施 工 中 ，通 常 为 了有 效 的 预 防 隧道 的潮 湿 和 沉积 过 多液 体 ， 都会 在 隧道 中使 用特 殊 涂 料 以及 沥青 等 材料 来 形 成 防水 干 燥 的效 果 ，而 这 些材 料 又 几乎 都 是绝 缘 体 。从 而 大 大 的 降低 了 隧 道 和大 地 良好 的接 地 效果 ，也导 致 了 过 多的 电流 在 隧道 中 回流 ，也 就 恶性 的提 高 钢 轨 的 电位 ，这 会 严 重 的影 响 到设 施 的 正
Ｉ 一 皇子技术…………………………一
铁路资料2(电气化铁路供电原理)
电气化铁道供电原理电气化铁道牵引供电装置，又称为牵引供电系统，其系统本身没有发电设备，而是从电力系统取得电能。
目前我国一般由110kV以上的高压电力系统向牵引变电所供电。
目前牵引供电系统的供电方式有直接供电方式、BT 供电方式、AT供电方式、同轴电缆和直供加回流线供电方式四种，京沪、沪杭、浙赣都是采用的直供加回流线方式。
一、直接供电方式直接供电方式(T—R供电)是指牵引变电所通过接触网直接向电力机车供电，及回流经钢轨及大地直接返回牵引变电所的供电方式。
这种供电方式的电路构成及结构简单，设备少，施工及运营维修都较方便，因此造价也低。
但由于接触网在空中产生的强大磁场得不到平衡，对邻近的广播、通信干扰较大，所以一般不采用。
我国现在多采用加回流线的直接供电方式。
二、BT供电方式所谓BT供电方式就是在牵引供电系统中加装吸流变压器(约3～4km安装一台)和回流线的供电方式。
这种供电方式由于在接触网同高度的外侧增设了一条回流线，回流线上的电流与接触网上的电流方向相反，这样大大减轻了接触网对邻近通信线路的干扰。
BT供电的电路是由牵引变电所、接触悬挂、回流线、轨道以及吸上线等组成。
由图可知，牵引变电所作为电源向接触网供电；电力机车(EL)运行于接触网与轨道之间；吸流变压器的原边串接在接触网中，副边串接在回流线中。
吸流变压器是变比为1：1的特殊变压器。
它使流过原、副边线圈的电流相等，即接触网上的电流和回流线上的电流相等。
因此可以说是吸流变压器把经钢轨、大地回路返回变电所的电流吸引到回流线上，经回流线返回牵引变电所。
这样，回流线上的电流与接触网上的电流大小基本相等，方向却相反，故能抵消接触网产生的电磁场，从而起到防干扰作用。
以上是从理论上分析的理想情况，但实际上由于吸流变压器线圈中总需要励磁电流，所以经回流线的电流总小于接触网上的电流，因此不能完全抵消接触网对通信线路的电磁感应影响。
另外，当机车位于吸流变压器附近时回流还是从轨道中流过一段距离，至吸上线处才流向回流线，则该段回流线上的电流会小于接触网上的电流，这种情况称为“半段效应”。
关于电气化铁路牵引供电系统的分析
关于电气化铁路牵引供电系统的分析摘要：改革开放以后，经济得到了飞速的发展。
与此同时电气化铁路牵引作用非常明显。
电气化铁路牵引具有一个庞大的供电系统。
电气化铁路的发展非常迅速，导致供电系统出现了一些问题：电容效应，短路不对称，甩负荷现象严重。
各大领域对电气化铁路牵引供电系统进行了详细的分析。
本文开始向读者解释了何为牵引供电系统，其存在的意义和价值，并强调了该系统对于全局网络的重要性，之后以一种成熟稳定的故障分析模式为切入点，逐条分析阐述了可以提升牵引供电系统可靠性的各项建议。
关键词：电气化铁路；牵引供电系统；牵引变电所；牵引网；可靠性。
前言：近年来越来越注重铁路系统的发展，其中电气化铁路的发展更是一股新潮，20世纪末21世纪初60、70年代伴随着新中国第一条电气化铁路宝成铁路的建成正式通车而开创了一个崭新的铁路时代。
众所周知，人民群众的日常生活与铁路的发展息息相关，能够建设一条好的铁路网络化的供电系统是不可或缺的。
这意味着电气化铁路应该有更深远的发展意义，它所包含的电气化供电系统除了靠相关电器力量方面的一些性能需求，其中最主要的是电力机车牵引性能，而且当今社会还应该实现的是网络一体化供电系统，但是在使用这一系统的同时要平衡公共电网的稳定运行，不能状况频发。
一、电气化铁路概述（一）电气化铁路牵引供电原理与传统铁路不同，电气化铁路运行的动力不是自带能源机车，而是需要牵引供电系统送电以提供动力。
铁路沿线有若干个牵引变电所，三相高压电源经牵引所降压变压器降压至27.5kV，再通过牵引网向电力机车供电，牵引变电所采用双线双变供电以保证供电的可靠性，两路供电互为热备用。
电力机车一般为25kV单相工频交流电压，运行在接触网接触线与钢轨之间。
电气化铁路的牵引变压器一般为单相，从电网两相受电。
牵引供电系统一次侧包括牵引变电所及接触网。
每个牵引变电所有两个单独的供电臂，当牵引变电所停电时，两接触网臂便可采取越区供电的方式向相邻牵引变电所供电。
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
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作者：王志华来源：《速读·上旬》2015年第12期摘要：随着科技的发展，我国在铁路方面的建设和研发技术越来越成熟。
而铁路也成为我国最重要的交通工具之一，它的发展为我们的生活和工作带来了极大的方便。
随着社会需求的提高，当今火车的运行速度在逐渐提高，所能运载的重量也在不断提升，这两方面性能的提升就会引起电气化牵引供电电流的增加，同时本文将对电气化铁路牵引变电所中回流装置存在的不足进行简单的分析和研究，并找到科学合理的解决办法来应对此类问题的发生。
关键词：电气化铁路;牵引变电所;回流装置;解决办法随着我国科学技术的快速进步，在很多方面的发展都非常迅速，例如我国在铁路方面的技术就已经达到了世界先进的水平，无论是在速度、运载能力还是安全性能上都是名列前茅的。
我国所建设的电气化铁路所使用的电力是由牵引变电所提供的，牵引变电装置所提供的是27.5千伏的单相工频交流电，电力从由变电所提供，经过接触网后电力机车就会得到供应。
在获得电流后，还将通过铁轨、大地以及回流线等设备再次导回变电所。
目前为止，我国电气化铁路中所使用的供电方式大致有三种：直流和回流相结合的方式、变压器吸收电流的方式、自藕变压器供电方式。
这三种供电方式都具有各自的特点，其在回流时的电路图和电流分布是大不一样的。
一、电气化铁路牵引变电所采用的回流装置在牵引变电所中通常都会采用V/v方式的变压器来为机车提供电力。
V/v接线方式是将两台单相变压器进行连接，让其成为一个具有开口的三角形，而它们高压的一侧需要和AB、BC 相连接，低压一侧则需要接入到27.5千伏变电装置的相应母线上，剩下的一端则要和回流线、大地、铁轨以及接地网连接。
机车的电力是通过接触网中获得的，电流还会从各种途径再次回到变电所，在回流这个阶段一般有三种方式：架空方式、钢轨回流、大地回流。
而这三种装置在会因为腐蚀、电流安全等问题存在着较为明显的不足。
牵引返回电流轨道网饱和电工抗器
牵引返回电流轨道网饱和（防护）电抗器研究报告一、课题的来源我国交流电气化在节能、提效与清洁能源的要求下飞速发展，到2006年底为止交流电力牵引铁路的营业里程达到22170Km，在世界铁路排行第二。
在电气化铁路站内轨道电路制式自80年代开始绝大部分改造、大修、新建为25Hz相敏轨道电路，从2000年开始要求全部改造、新建为97型25Hz相敏轨道电路，但由于电气化区段牵引返回电流轨道网技术结构、技术要求和技术管理的研究不到位，以及牵引返回电流轨道网无可靠的依据、规范、标准，造成轨道网设施相互连接（扼流、连接线、回流线、吸上线、接地线、等电位线、贯通线）构成了了轨道电路的迂回电路，使轨道电路在故障情况下，失去安全检查。
从旧型25Hz相敏轨道电路的技术要求可见：1991年中国铁道出版社出版的《25Hz相敏轨道电路》（第一版）第六页的主要技术指标中第8条明确指出“仅双扼流轨道电路同侧的两个扼流变压器均呈断线故障时，本制式不能确保有可靠的分路检查。
其他故障均有可靠的分路检查”。
2001年中国铁道出版社出版的《25Hz相敏轨道电路》（第二版）第十二页的主要技术指标中第8条同样指出“仅双扼流轨道电路同侧的两个扼流变压器均呈断线故障时，本制式不能确保有可靠的分路检查。
其他故障均有可靠的分路检查”。
2004年中国铁道出版社出版的《25Hz相敏轨道电路》（第三版）第十六页的主要技术指标中第7条进一步介绍了97型25Hz相敏轨道电路“在无迂回回路的条件下，任何故障均有可靠的分路检查”。
在电气化牵引区段，如果全部采用双轨条的轨道电路，车站两端相邻两正线扼流变压器中点用等电位线（横向连接线）相连，则牵引返回电路轨道网构成第三轨迂回回路，有可能在轨道电路不完整或有列车占用的情况下失去检查，使轨道继电器错误吸起。
图1就是一个有迂回回路可能在轨道电路不完整情况下失去检查的例子。
图1中虚线为迂回电路的径路，1G区段轨道继电器在有车占用或断线的情况下，可能经迂回电路而错误吸起。
电气化铁路单线直供牵引网回流系统分析
with/without earthing resistance in traction substation, and the conclusions are obtained accordingly.
Key words: Traction return current; electric characteristics; return wire; boosting wire
（1）钢轨对地泄漏电阻均匀一致； （2）吸上线采用等间距布置； （3）忽略钢轨的铁磁特性影响。
回流线 接触网
钢轨 大地
Ih Iw I 变电所 Ig
Id
吸上线 吸上线
I
电力机车
Zh Zjh
Zw Zgh
Zjg Zg Rx
图 1 单线直供牵引网简化电路模型
1.2 供电臂内回流系统的电流电压分布 以常见直供牵引网导线选型为例，接触悬挂采
1.3 牵引变电所处的回流分布
依据仿真计算结果，牵引变电所处的回流分布
如图 5 所示。
回流线
4∠-16°
34.2∠5.99°
0
0
10
20
30
40
50
60
距离(km)
图 2 简化模型下回流系统电流分布
吸上线 37.98∠3.7°
牵引变压器接地端子 100∠0°
变电所位置20km，电力机车位置40km
钢轨 11.0∠-7.1° 11.2∠-6.4° 11.4∠-5.6° 50.6∠-1.6° 50.4∠-1.8° 50.2∠-1.9°
关键词：牵引回流；电气特性；回流线；吸上线
Abstract: The return current system is an important part of the traction network of electrified railway. The paper,
轨电力牵引机车的回流,均流
电气化铁道是由电力机车和牵引供电装置组成的，牵引供电装置一般分成牵引变电所和接触网两部分，所以人们又称电力机车、牵引变电所和接触网为电气化铁道的“三大元件”。
铁道部1993年发布的《铁路技术政策》牵引动力与供电一节中做了如下阐述：积极进行牵引动力改革。
大力发展电力牵引，合理发展内燃牵引，提高电力牵引承担换算周转量的比重。
管好用好蒸汽机车。
合理安排牵引动力的布局。
在主要繁忙干线，高速铁路煤运专线及长大坡道，长隧道地区等线路上，应采用电力牵引，其它线路逐步采用燃牵引。
大力提高电气化铁道的运行可靠性，提高接触网的结构稳定性和抗实能力，采用高强度，耐腐蚀，少维修，无维修的导线及接触网零部件。
加强接触网的等电压保护，优化机构与接触网的绝缘匹配，改善引网关系。
逐步实现牵引供电系统控制自动化、远动化及运行管理智能化。
发展牵引供电系统的实时检测技术，实现故障检测现代化，并逐步建立检测及维修的专家系统。
牵引供电系统组成我国电气化铁路采用工频单相交流制。
向电气化铁路供电的牵引供电系统由分布在铁路沿线的牵引变电所及沿铁路架设的牵引网组成。
为了保证供电的可靠性，由电力系统送到牵引变电所的高压输电线路均为双回路。
一、牵引变电所和供电臂牵引变电所的功能是将三相的110KV高压交流电变换为两个单相27.5KV的交流电，然后向铁路上、下行两个方向的接触网（额定电压为25KV）供电，牵引变电所每一侧的接触网都称做供电臂。
该两臂的接触网电压相位是不同相的，一般是用耐磨的分相绝缘器。
相邻牵引变电所间的接触网电压一般为同相的，其间除用分相绝缘器隔离外，还设置了分区亭，通过分区亭断路器（或负荷开关）的操作，实行双边（或单边）供电。
二、牵引网牵引供电回路的构成是：牵引变电所、馈电线、接触网、电力机车、钢轨与大地、回流线。
在这个闭合回路中，通常将馈电线、接触网、钢轨与大地、回流线统称为牵引网。
牵引供电方式分类接触网、钢轨与大地、回流线统称为牵引网。
浅议接触网停电作业中牵引回流问题及对策
浅议接触网停电作业中牵引回流问题及对策浅议接触网停电作业中牵引回流问题及对策西安铁路局机务处肖炜摘要:本文以发生在停电作业中因牵引回流分流造成的接触线断线故障为例,分析研究了接触网停电作业中牵引回流问题.对加强牵引供电回流系统,确保回流畅通和停电作业中人身安全进行了探讨,并对相关整治方案和对策提出了建议.关键词:牵引供电接触网回流1前言牵引供电回流是电气化铁路牵引供电系统中非常重要的环节.直接影响着牵引供电质量和安全可靠性.尤其是在变电所首端的接触网停电作业中.由于相邻供电臂未停电,电力机车牵引回流仍然沿钢轨流回变电所,对停电作业中作业人员的人身安全造成威胁.下面以宝成线宝鸡至宝鸡南间停电作业中发生的因牵引回流分流造成的接触线断线故障为例.分析研究接触网停电作业中牵引回流问题及对策.2故障概况及原因分析2.1故障概况2007年8月23日.宝鸡供电车问组织两个接触网工区分两个作业组在宝成线宝鸡至宝鸡南间和宝鸡南至杨家湾区间进行停电作业.作业组分别在宝鸡至宝鸡南间12#支柱南5米和12#支柱北12米.宝鸡南一杨家湾问4#和8#支柱,宝鸡南变电所2#馈线出口处各接一组地线,共计5组地线.作业命令停电时问为13时58分一14时37分.作业24分钟后即14时22分.宝鸡南12#支柱南侧接地线处与地线挂钩接触的导线被烧断.2.2原因分析由于本次作业为宝鸡南变电所2#,3#馈线停电.l栉馈线未停电(宝鸡开闭所主电源,共5条馈线供宝鸡枢纽).宝鸡枢纽牵引回流需经宝鸡至宝鸡南区问钢轨返回宝南变电所.当接触网停电作业时,部分回流经宝鸡至宝鸡南12#支柱接地线,接触网及2#馈线出口处接地线构成回路,与钢轨形成并联回路(见附图).加之因宝鸡南变电所回流系统不完善,各馈线回流均通过专用线钢轨进入变电所.而未直接接人变压器端子箱,造成回流不畅,从而使更多的牵引回流通过接触网和接地线构成的回路返回变电所.由于回流电流较大,宝鸡至宝鸡南问停电作业中接触线断线故障示意图舅璃南健电J缗2号镔缝_ll卜接地搜岢f唆宝璃开嗣所—\.1ll2母接地棼c宝鸡南访I赛鹃框衄钢轨r..,tO----II1_●一l..1—1.r.褒龟所接地弼翻示说明It:《f囤魂电狼II:钢蛾回推电猿I:按她搜一接触两一接地缝回豫电讯[二至耍]司ilI酉铁技回路中12#支柱接地线与导线间接触不良,断续放电导致接触线烧断.3加强牵引供电回流的措施回流问题易发生在供电分区和回流系统较复杂的枢纽地段.由于停电作业区段有牵引回流窜入,分流的回路易造成设备和作业人员的伤害.特别是断线接续作业存在着潜在的隐患.应引起供电部门的经过相关技术人员对区域内牵引变电,接触网及回流系统调查,研究制定了宝鸡南变电所和秦北地区高坡区段回流系统整治方案.3.1确保回流畅通回流问题涉及到变电和接触网专业结合部,又与工务,电务专业相关联.应进行综合整治.3.1.1宝鸡南变电所3撑馈线回流系统(1)存在问题3#馈线处于宝鸡南一杨家湾高坡区段,牵引回流较大,目前回流存在主要问题.一是回流电缆在支柱引下后直接通过钢管下穿过道,由于钢管未开槽.因涡流效应影响回流通过;二是回流线与专用线钢轨连通后进入变电所.未直接接人变压器端子箱.节点过多造成回流浅议接触网停电作业中牵引回流问题及对策不畅.(2)整治措施将钢管开槽或更换为PVC管,回流电缆直接接人变压器端子箱.3.1.2宝鸡南变电所l#,2#馈线回流系统(1)存在问题一是回流线未从车站最外端抗流变引出,造成迷流.影响车站轨道电路.二是回流线与专用线钢轨连通后进入变电所,未直接接入变压器端子箱,节点过多造成回流不畅.(2)整治措施将回流线从车站最北端抗流变引出后,通过预埋的PVC管下穿过道,跨越专用线后接人变压器端子箱.3.1.3区间回流(1)存在问题由于宝鸡一宝鸡南为站问闭塞,无轨道电路,加之接触网没有架设回流线,牵引电流主要通过钢轨回流.经调查,宝鸡一宝鸡南间共有钢轨接头76处,均只用夹板连接而无连接线.一定程度上影响了回流的畅通.(2)整治措施与电务部门联系.对宝鸡一宝鸡南问76处钢轨接头加装连接线, 确保回流的畅通.同时,在宝鸡一宝西铁科技012/20101鸡南区间增设接触网回流线.3.2停电作业中的接地线问题(1)存在问题停电作业时在馈线出口处接一组地线.在停电作业区域有回流经过时,由于接触网等效阻抗小于钢轨大地系统阻抗,易造成回流经远端接地线,接触网与馈线出口处接地线构成的回路分流较大,进人变电所地网,影响设备人身安全. (2)整治措施停电作业时不得在馈线出口处接地线.对作业用接地线进行技术改造,如地线挂钩内加软连接线和采用专用接地线夹等.确保停电作业时的保护接地线连接可靠.4关于对加强牵引回流系统的思考4.】供电部门要高度重视牵引供电回流系统.重点是对回流系统不完善的变电所,供电复杂的枢纽地区的牵引回流系统进行全面检查,对回流设备设置不规范,回流不畅通等问题进行全面整治和加强.4.2供电部门应对停电作业中不同停电区域有牵引回流经过区段进行专题调研,制定切实可行的安全和技术措施,防止牵引回流对人身和设备安全造成危害.。
牵引变电所地网回流问题分析及措施
牵引变电所地网回流问题分析及措施摘要：对电气化铁路牵引变电所地网回流情况进行分析，总结经验教训，提出意见建议，提高牵引变电所回流性能，确保人身和设备安全。
关键词：牵引变电所；地网1 引言在电气化铁道中，牵引供电系统的回流系统起着至关重要的作用，其中牵引变电所的主地网性能的好坏直接影响整个牵引供电系统的回流，甚至可能影响人身安全和设备安全。
因此，保证牵引变电所主地网性能可靠非常必要。
本文主要对牵引变电所地网性能进行分析，总结地网出现问题的原因、并提出预防措施。
2 牵引变电所地网回流在牵引供电系统中，牵引负荷电流经钢轨流回牵引变电所的方式称为轨回流，经大地流回牵引变电所的方式称为地回流。
根据运行经验及有关试验，在普速复线铁路中，轨回流约占负荷电流的65 %，地回流约占负荷电流的35 %。
3 牵引变电所地网问题分析在日常运行中，牵引变电所地网受运行年限、运行环境、使用材质、施工工艺等影响，往往会出现锈蚀、断裂等问题，直接影响地网的回流效果。
下面简要举例说明地网问题对回流的影响，并总结问题发生的原因。
3.1 案例分析2016年11月1日，A牵引变电所在一次主变系统设备检修时，停电完毕，在主变二次侧设置封线时出现轻微放电现象，经仔细排查，发现地网回流系统的回流比例不符合常规。
其中，在供电系统有负载的情况下，地回流显示为0A，无地回流流入。
该所地网采用扁铁材质，通过进一步检查发现，电缆沟内地回流扁铁与集中接地箱连接处锈蚀断裂，造成地回流中断。
2017年1月12日，检查发现B牵引变电所轨地回流比例不符合规定，当时地回流为1.2A，轨地回流和为252.6A，即轨回流为251.4A，地回流所占比例仅为0.48%，远远低于正常比例。
该所地网采用铜包钢材质，当日通过采取临时措施，将轨回流与回流箱相连，发现轨回流数值即上升，在连接后17时14分出现，到20时40分撤除，轨回流最大达660A，当时地回流为381A，其中轨回流所占比例为63.4%，地回流所占比例为36.6%，与既有经验相符。
电气化牵引回流对信号设备的干扰分析及防护措施的研究
塞钉连接线、轨端焊接线与夹板连接线等电务设 备的不对称电阻造成钢轨与钢轨间的不平衡总阻抗。
扼流变压器线圈间阻抗并不完全一致，再加上 钢轨引接线阻抗不平衡，使得回流电流传输通道上 的阻抗并不一致。
铁道铺设过程中多有弯道，由于弯道影响致使 两条钢轨的长度并不完全相等，导致两条钢轨间的 阻抗也不相等。
铁路通信信号工程技术(RSCE) 2017年4月
方式也发生了巨大变化，目前所采用的直接供电方 式是 27.5 k V 的交流电，针对吸流变压器供电采 用 回 流 线 供 电 方 式， 而 自 耦 变 压 器 供 电 主 要 采 用 55 kV 供电方式 [1-3]，如表 1 所示。 1.2 不同供电方式下牵引回流分布模型
当前在我国 3 种主要牵引供电方式下，均是以 地面钢轨—大地作为牵引回流的导通径路，但由于 不同的牵引供电方式及其传输特性，使得牵引回流 在向前传输时，在钢轨中分布是不均匀的，这种回
电气化牵引回流对信号设备的干扰分析及防护措施
2020年12月电气化牵引回流对信号设备的干扰分析及防护措施吴振兴（中铁十一局集团电务工程有限公司，湖北武汉430074）【摘要】电气化牵引回流会对铁路信号装备形成一定的干扰和影响。
本文从牵引回流的角度出发,分析其对电气化设备的影响,结合笔者多年在铁路工程信号设备领域的科研管理经验,提出一系列行之有效的意见,尽可能降低牵引回流对信号设备的影响,并创建科学防护措施,为该领域的技术人员开展工作提供一定的帮助。
【关键词】电气化;信号设备;电力机车【中图分类号】U284【文献标识码】A 【文章编号】1006-4222（2020）12-0192-030前言电气化铁路属于当前一种较为先进的交通工具，其是利用电能当牵引力运行的，主要是利用车辆顶部的电工在接触网处得到电能，从而令列车运行，其主要分为电力机车以及供电系统两个构成部分。
作为一带一路战略，亚吉铁路是作为非洲第一条电气化铁路，采用中国标准，有效带动了当地生产发展。
1影响电气化铁路的因素1.1供电方式在直接供电中，由于接触网的支架上，有一条安装好的回流线。
这种供电方式取消了吸流变压器，保留了回流线。
借助于接触网以及回流线之间产生的感应作用，从而令钢轨中的回流仍旧流入原有的变电所中。
1.2不平衡电流在电气化牵引区段，为了可以令牵引电流得以通过绝缘节，工作人员可以在线路轨道的接发送端安装扼流变压器，令线路中的各个设备可以利用扼流变压器，与轨道相连接，有助于发送信号，如图1所示。
牵引电流阻抗扼对流变压器影响较小，而对信号电流阻抗较大，可以从两根钢轨中通过牵引电流，令其在轨道中绝缘，并留出通过扼流变压器的上部和下部线圈，再经过其中心线流向另一个扼流变器的上部和下部线圈，然后流向相邻轨道电路的两根钢轨中去。
因为钢轨中的牵引电流大小相等，扼流变压器上、下部线圈匝数也相同，因此牵引电流在上下线圈中产生不同方向的磁通，它们的总磁通等于零。
所以对次线圈的不会影响磁通信号设备，如果一旦两个钢轨中的牵引电力不一致，就会令扼流变压器铁芯中的磁通总量不等于零，容易对其他次级线圈造成干扰，影响信号设备使用，故需增设防护设备。
电气化铁路牵引变流系统的研究与优化
电气化铁路牵引变流系统的研究与优化随着科技的不断发展，高速铁路已经成为人们出行的主要交通工具之一。
而其中电气化铁路则成为越来越多城市的主要铁路交通方式。
相较于传统的机车牵引方式，电气化铁路牵引变流系统的研究与优化成为当前电气化铁路技术研究的重要内容。
本文将从电气化铁路牵引变流系统的定义、功能、发展与应用现状、优化方向以及未来发展进行阐述。
一、电气化铁路牵引变流系统的定义与功能电气化铁路牵引变流系统是指在电气化铁路运行过程中，将接触网供电信号转换为适合电机牵引的电能，并通过特定的牵引控制方式传递给电机的系统。
其主要功能包括接触网供电信号的转换与调节、电机的速度、力矩、电流控制等。
二、电气化铁路牵引变流系统的发展与应用现状随着中国高速铁路的快速发展，电气化铁路牵引变流系统也逐步得到了广泛的应用。
2007年，全国第一条采用三相交流电气化铁路牵引的京沪高铁正式通车，其采用的是目前最成熟的牵引变流技术——VVVF电力调制技术。
此后，电气化铁路技术也在不断地更新迭代。
目前，国内主要科研机构也在不断加大对电气化铁路牵引变流系统的研究力度。
例如，中国科学院自动化研究所针对电气化铁路能耗问题设计研制了直流供电的永磁同步电机牵引变流器。
同时，东南大学也开展了交直流混合供电方式的研究，其利用交流电源提高能量回收，同时降低了铁路电力线路的成本。
这些研究成果为电气化铁路牵引变流系统的发展与应用提供了更为广阔的空间。
三、电气化铁路牵引变流系统的优化方向电气化铁路牵引变流系统的研究还存在一些问题，例如能源消耗问题、牵引控制精度问题等。
因此，电气化铁路牵引变流系统的未来优化方向也包括以下几个方面：1. 电机励磁控制优化：最优牵引所需的励磁控制策略，同时要考虑能源保护的问题，通过控制磁力矢量方向及大小提高电机效率。
2. 牵引控制精度优化：采用新的控制策略，控制电流、电压和频率等参数，提高牵引的精度，降低能耗。
3. 制动回收能量优化：在制动过程中回捕能量，降低消耗，提高能效。
牵引变电所轨、地回流存在的问题分析与处理
牵引变电所轨、地回流存在的问题分析与处理作者：刘艺来源：《楚商》2016年第02期摘要：由于铁路运输重量越来越大，速度越来越快，牵引变电所供电电流也不断增大，相对应的轨、地回流电流也逐渐增加。
针对电气化铁路牵引变电所一直沿用的回流方式，分析了轨、地回流异常问题产生的原因，提出了相应的处理方法及注意事项。
关键词：电气化铁路牵引变电所轨、地回流处理方法一、牵引变电所回流方式及存在的问题我国电气化铁路采用27.5KV单相工频交流制。
牵引变电所牵引变压器27.5KV侧一端通过回流母排与接地网及钢轨相连，另一端与接触网相连，在接触网与钢轨之间输出27.5KV单相电，电力机车则通过受电弓与接触网的滑行接触取得电能。
电力机车从接触网取得电流后，首先流到钢轨，再分别以以下3种方式回流到牵引变电所主变端子箱。
如牵引变电所回流示意图所示。
第1种为架空回流方式，既钢轨至吸上线至架空回流线至牵引变电所回流井。
回流线沿接触网架设，一般每隔一段距离（一般为1500-2000米）设置扼流变及吸上线，架空回流至变电所围墙外通过电缆引入变电所回流井。
新线一般采用架空回流方式。
架空回流线同时作为架空地线功能，接触网设备接地端通过引线与架空回流线连接作为保护接地。
第2种为钢轨回流方式，既钢轨至牵引变电所所在车站的扼流变中性点至回流电缆至牵引变电所回流井。
站场两侧扼流变分布在岔群位置，吸上线分别从扼流变中性点处通过电缆引接至架空回流线。
对于复线站场，则对于进入站场的线路须分别设置扼流变及吸上线至架空回流。
第3种为地回流方式，既钢轨至大地至牵引变电所接地网至牵引变电所主变端子箱。
钢轨与大地之间是不完全的的绝缘体，在钢轨中的电流有部分会泄漏到大地，通过大地回流到牵引变电所的接地网，接地网回流到牵引变电所主变端子箱。
钢轨回流、地回流方式下用沿接触网架设的架空地线作为接触网设备接地保护用，架空地线通过接触网支柱引入大地。
当接触网设备短路时，短路电流经大地流回变电所接地网，再回流至主变端子箱。
地铁牵引供电回流系统主要问题分析
地铁牵引供电回流系统主要问题分析摘要：自开通电气化铁路以后，牵引回流对轨道电路造成的影响逐渐增多，供电专业在进行停电作业时，对停电的设备加挂地线，消除感应电对人身的影响。
在此过程中，牵引回流发生变化，影响铁路钢轨两侧电流的分布，对轨道电路产生一定影响。
通过原因分析、系统总结和归纳有效治理措施，并对直流回流系统提出了新的思路及建议。
关键词：地铁；牵引供电；直流回流系统；问题地铁牵引回流系统的核心为回流电缆与钢轨，两者的连接是整个牵引回流系统的薄弱点，也是地铁牵引回流系统维护保养的重中之重。
国内地铁行业电客车牵引电源均采用直流牵引供电系统。
直流牵引系统可简单分为牵引电源、电客车和牵引回流三个子系统。
牵引电源大部分为DC1500V供电制式，包括整流变压器、整流器、正极直流母排和负极直流母排。
牵引回流系统是由回流钢轨、回流电缆、轨电位限制装置、单向导通装置、排流柜以及隧道结构钢筋等组成的，各部分相辅相成，共同构成了牵引电流的回流通路，保证牵引电流常规情况和故障情况下都能顺利回流到电源负极。
因此，牵引回流系统作为牵引供电主回路的关键系统具有非常重要的作用，一旦发生故障将直接影响行车，造成地铁运营中断。
回流电缆是地铁牵引回流系统中直流电回到变电所负极的重要一环，其与钢轨的连接方式，将直接影响回流通路性能。
一、回流系统的组成及应用（一）常态下回流系统及其应用介绍地铁直流1500V供电系统与国铁27.5kv交流系统供电的回流方式存在很大的区别，国铁回流系统中有轨回流和回流线回流两种方式将负电流传输至牵引变电所中负极；而在地铁直流供电系统中，回流系统主要由回流钢轨、回流电缆、轨电位限制装置、单向导通装置、排流柜以及隧道（桥体）结构钢筋等组成；主要回流方式为钢轨回流，在理想状态下，牵引所正极直流母排，再经馈线开关、上网电缆和上网刀闸将牵引电输送至接触网；电客车经受电弓从接触网上引入直流取电，经电客车内主逆变器负极流出至电客车的轮对；电客车轮对再将主逆变器负极的电流传至与其直接接触的回流钢轨；由于回流钢轨与道床之间有一层绝缘性能良好的橡胶垫，因此大部分回流都经过钢轨回流流至牵引所附近的回流点，只有一小部分回流通过绝缘不良的地方流入道床或隧道结构，这部分电流则形成了地铁杂散电流；钢轨回流直接通过回流电缆流回牵引所负极直流母排，杂散电流则经过具备单相导通功能的排流柜流回牵引所负极直流母排，完成一个完整的牵引回流过程。
电气化铁路牵引回流监测和故障处置
电气化铁路牵引回流监测和故障处置赵云辉（南宁局调度所，助理工程师，广西南宁530029）摘要：牵引供电系统是电气化铁路得以高速运行的能量通道。
研究探讨电气化铁路牵引回流通道的监测方法和故障判断机制，提出监测、保护的方法，为设计牵引回流继电保护和制定牵引回流通道故障的处置方案提供依据，提高牵引回流故障的发现速度和准确度，指导现场正确处置牵引回流故障，提高电气化铁路的安全可靠性。
关键词：牵引回流监测；故障处置1牵引回流故障的危害1.1高温起火牵引变电所主变压器27.5KV 侧接地相的回流线，一方面与所内地网相连（称地回流）；另一方面与钢轨相连（称轨回流）。
地面电流流经金属管道、电缆金属外皮和与地连通的金属时，温度升高，加速金属的腐蚀，使设备烧损。
当金属对地电压达到一定值时产生火花，使易燃品起火；还会在金属上产生电压降，危及操作人员安全。
1.2烧损电缆2018年7月28日，广深线茶山变电所因主变压器N 相（接地相）回流熔断，地中电流无法正常回流，造成东莞至常平间多处接触网回流线肩架、腕臂抱箍烧损、脱落，与C7068次动车组刮碰。
动车组司机室挡风玻璃被打碎，造成接触网承力索断线，构成铁路交通一般C 类事故。
图1茶山变电所烧断的回流电缆图2C7068次被打坏的驾驶室1.3烧坏设备2018年10月21日，某变电所正在运行的1#电源线室外供电局电杆下部离地面高1m 处持续闪火光。
之后出现1#主变轻瓦斯告警，1#主变接地端子箱异响闪火光。
值班员紧急将1#主变停电，使用2#主变恢复供电。
检查发现1#主变端子箱控制电缆烧损，地回流与端子箱母排连接螺栓处严重烧伤，开挖发现端子箱下的回流接地扁钢烧断。
图3龙广变电所1号主变端子箱电缆烧损29图4龙广变电所1号主变接地扁钢烧损2牵引回流故障监测和处置2.1故障监测从上述两个案例发现，牵引回流回路出现故障后，牵引电流会通过别的金属通路流回变电所，就像洪水决堤到处泛滥一样，会造成这些通路上的设备烧损。
电气化铁道牵引回流的分析
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、牵引回流与钢轨电位产生的不利影响钢轨就是牵引回流的通道,也就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就是电缆上积蓄电势,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,威胁车站旅客与维修人员安全;出现接触网-钢轨短路时,形成危险的接触电压与跨步电压等。
如果在走行轨附近埋有地下管道、电缆与其她金属构件时,一部分杂散电流就会从上面流过。
会对地下管道与其她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就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,又就是导线,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就是由牵引网所完成的特殊输电功能的技术要求与经济性能所决定的,按分区所的运行状态,通常分单边供电、双边供电两种方式。
我国现行的都就是单边供电。
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)供电方式与同轴电缆力电缆(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)直接供电方式这就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。
地铁牵引供电回流系统主要问题分析
地铁牵引供电回流系统主要问题分析作者：刘德华来源：《科学与技术》2018年第23期摘要：本文主要对地铁牵引供电回流系统的相关内容进行分析，其中着重对地铁牵引供电回流系统的主要问题，以及相对应的措施进行探究，有利于对相关的问题进行解决，为相应的问题提供具体的思路，促进新技术的产生以及发展，通过对地铁牵引供电回流系统的内容分析，以期为相关的企业提供借鉴。
关键词：地铁运行；牵引供电回流系统；钢轨电位1地铁牵引供电系统的概述1.1供配电的方式地铁牵引供电系统的供电方式有两种，一种是集中供电方式，另一种是分散供电方式在城市地铁供电系统当中最常用的一种供电方式就是集中供电方式，电源是从城市电网当中接入的，而且在设计变电站的过程当中，是将城市轨道的长度以及电容量作为依据来进行建立的，一般在建立主变电所时，要沿着地铁站进行。
35kV中压网络是将下级牵引变电所以及上级变电所还有降压变电所进行纵向的连接，这些是将电网进行构成的主体。
采取集中供电的供电方式，可以方便城轨公司对其进行集中的管理，如果在运行的过程当中，出现了什么问题，那么也可以及时的将问题进行解决，而且还将电路的可靠性进行了不断的提高。
而分散性的供电方式在进行接入的过程当中，是将城市规定供电来进行的，将多路电源向城市电源当中引入，通过区域变电所开展降压供电工作，为地铁供电，采用的是分散供电的方式，这样可以将不同的牵引变电所以及降压变电所将双路电源进行获得，将供电的稳定性进行不断的提高。
1.2地铁牵引供电系统的结构牵引变电所以及牵引网这两个部分是地铁的牵引供电系统主要的组成部分，在进行工作的过程当中，可以将供电系统的不同工作状态作为依据，对其进行相关的调节，牵引供电系统在运行的过程当中，可以不断的进行协调地铁的供电系统可以为车辆提供相关的照明服务。
要将牵引供电系统的稳定性以及安全性进行保证，如果发生了什么意外，那么就会出现列车晚点的情况，导致安全事故的发生，影响行车过程当中的稳定性。
牵引变电所回流系统存在的缺陷与改进对策(1)
电气化铁路牵引变电所回流装置存在的缺陷与改进方案探讨 刘让雄(广州铁路职业技术学院，广东广州 510430)摘 要 针对电气化铁路牵引变电所一直沿用的回流装置，分析了其存在的主要缺陷及对变电所安全运行的不利影响，提出了相应的改进措施。
关键词 电气化铁路；牵引变电所；回流装置；改进方案1 牵引变电所回流装置的设置我国电气化铁路均采用单相工频交流制。
在牵引变电所，牵引变压器27.5kV 输出侧一端通过回流箱母排与接地网及钢轨相连，另一端与接触网相连，在接触网与钢轨之间输出27.5kV 单相电，电力机车则通过受电弓与接触网的滑行接触获得电能。
如图1所示，电力机车从接触网取得电流后，首先流到钢轨，再分别以三种方式流回牵引变电所的回流箱。
第一种为架空回流方式：钢轨→吸上线→回流线→牵引变电所回流箱。
回流线沿接触网架设，在牵引变电所围墙外侧通过电缆引入牵引变电所，与牵引变电所回流箱中的母排相连。
第二种为钢轨回流方式：钢轨→牵引变电所所在车站的扼流变压器中性点→回流扁钢→牵引变电所回流箱。
通常回流扁钢采用双根80mm*8mm 扁钢刷防锈漆后直接埋入地中，其一端与牵引变电所所在车站的扼流变压器中性点相连，另一端与牵引变电所回流箱中的母排相连。
第三种为地回流方式：钢轨→大地→牵引变电所接地网→牵引变电所回流箱。
钢轨与大地之间不是完全的绝缘体，因此，在钢轨中的电流有部分会泄漏到大地，通过大地流回牵引变电所的接地网，而接地网与牵引变电所回流箱中的母排直接相连。
这三种回流方式同时存在。
通常架空回流与钢轨回流分担的电流较大，地回流则相对较小，但无法消除。
当架空回流与钢轨回流不畅时，地回流将成为主要的回流方式。
通常将回流箱与架空回流线、钢轨、接地网及牵引变压器低压侧接地相的连接称为牵引变电所的回流装置。
最常用的牵引变电所回流装置接线形式如图2所示。
上述三种回流在牵引变电所的回流箱内汇集后连接至牵引变压器的接地相，形成一个完整的牵引电流闭合回路。
(完整版)电气化铁道牵引回流的分析
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
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。
BT供电方式（BT-回流线方式）BT供电方式（BT-钢轨方式）BT区段因为有吸流变压器“强迫”钢轨、大地中的电流经由回流线流回牵引变电所，钢轨和大地中的电流很小，大大减轻了对通信线路的干扰。
BT供电方式增加了接触网的复杂性，提高了造价，因接触网中串联了吸流变压器，牵引网阻抗变大，接触网末端电压下降较快，供电臂长度将减小，约为直接供电方式的3/4。
另外，因为存在火花间隙，所以不利于高速、重载等大电流运行。
因此，BT供电方式近年来在新建线路已不再采用。
（3）带回流线的直接供电方式这种供电方式是BT-回流线供电方式的简化形式，也可以看成是直接供电方式的改进形式。
回流线与接触网同杆设置，一般在接触网上方或者外侧偏上架设。
回流线与钢轨间的横连线间隔可视具体情况确定，一般可按 1.5-5km 设置。
如图所示G C3钢轨带回流线的直接供电方式带回流线的直接供电方式能使钢轨电位大为降低，对通讯干扰有较好的抑制作用，其效果与回流线的布置方式、根数，横连线的间隔及有无串联补偿有关。
带回流线的直接供电方式由于没有吸流变压器，降低了牵引网的阻抗，使供电臂延长约30%，同时回流线断线不会影响正常供电，这与BT供电方式不同。
研究和实践表明，这是一种有前途的供电方式，应用也较为广泛。
(4)AT供电方式自耦变压器供电方式简称为AT供电方式，由自耦变压器、正馈线、接触网、保护线和钢轨组成。
这种供电方式能迫使大部分牵引回流由正馈线和钢轨流回牵引变电所。
如图所示。
牵引变电所AT 亠AT AT 接触网AT供电方式AT供电方式牵引变电所输出电压为55kV，经自耦变压器向接触网供电，一端接正馈线，一端接接触网，中点抽头与钢轨相连。
AT并联于牵引网中，不仅克服了BT串入接触网中产生BT分段的缺陷，还使供电电压成倍提高，牵引网阻抗较小，供电距离长，约为直接供电方式的170%-200% ，接触网电压损失和电能损失都小，因此，AT供电方式是一种适合高速、重载等大电流运行的牵引供电方式。
三、高速铁路供电回流系统的特点1、对于高速铁路，主要有以下几点和常速铁路不同(1)列车牵引电流大。
目前我国大功率韶山4型电力机车，最大牵引电流约为380A，而16辆编组的动车组的牵引电流可达1000A。
(2)牵引网短路电流大。
高速铁路牵引变电所一般从电力系统220kV输电线受电，供电系统三相短路电流容量大，最大可超过10000MVA ，可以认为牵引变电所接无穷大电源。
对于额定容量50MVA，阻抗电压百分数为10.5的单相变压器，当变电所出口发生牵引网短路时，稳态短路电流可达18kA，变压器容量增大时，短路电流也相应增大。
(3)钢轨对地泄露电阻大。
高速铁路高架区段多，通常采用无砟轨道整体道床，钢轨泄漏电阻大；由于列车速度高，机车车辆车轮对钢轨冲击力大，因而，钢轨与轨枕间的垫板一般加厚，该垫板在电气上属于绝缘材料；另外，信号专业要利用轨道电路传输列车控制信号，也要求两轨之间及轨对地间有好的绝缘。
这些因素导致钢轨对地泄露电阻很大。
2、以上因素致使高速铁路的牵引回流比常速铁路大得多，钢轨电位也高得多，产生了很多危害，主要有：(1)在车站站台上，乘客上下列车时，可能遭受电击或产生电麻感觉。
(2)可能造成沿线维修人员的触电事故。
(3)容易引起同轨道相连的信号设备的功能不良或故障。
(4)会加速钢轨和轨枕之间绝缘垫板的老化，甚至烧毁。
(5)两条钢轨之间容易产生大的不平衡电流，影响轨道电路正常工作。
因此，对于高速铁路，必须采取适当的技术措施减小轨道电流，降低钢轨电位。
在牵引供电系统中，牵引电流从变电所流出，经馈电线、接触网供给机车，然后牵引电流沿钢轨、大地和回流线回到变电所。
牵引网电路模型可被简化等效成接触网与大地形成一个回路，轨道与大地形成另一个回路。
如图所示。
牵引网分成两个回路的情形轨道泄漏电阻对钢轨电位影响较大，钢轨电位随着泄漏电阻的增大而增大，因此降低钢轨泄漏电阻能达到降低钢轨电位的目的。
然而，高速客运专线广泛采用无砟轨道，并且我国客运专线高架区段多，这使得减小钢轨泄漏电阻变得很难，需要通过其他措施降低钢轨电位。
通过对不同情况下钢轨电位的分析可以得到以下结论：(1)在机车正常运行时，不设综合地线，钢轨电位最大值已经接近200V ，超过了安全标准值；设置综合地线后，钢轨电位最大值不到50V ，钢轨电位明显下降，说明综合地线能有效地降低钢轨电位。
(2)在接触网-钢轨发生短路时，不设综合地线，钢轨电位将达到2000V ；设置综合地线后，钢轨电位明显降低。
但在这种故障情况下，对于轨道附近的人员，接触钢轨和路基上的设备，都是危险的。
(3)在接触网-钢轨短路情况下，在牵引变电所附近3km 范围内，钢轨电位比其他位置高很多，因为短路电流大部分由此处流入钢轨，然后进入变电所接地系统。
所以变电所附近是防护钢轨电位的重点区域，可以在变电所附近车站站台表面实施绝缘。
(4)在没有设置综合地线时，钢轨泄漏电阻对钢轨电位的影响比较大，减小泄漏电阻可以起到降低钢轨电位的作用；设置综合地线后，虽然泄漏电阻相差很大，但是钢轨电位变化不大。
这说明在设置综合地线后，泄漏电阻对钢轨电位的影响不大。
因此，在无砟轨道高架区段等钢轨泄漏电阻大的区段设置综合接地系统是非常必要的。
四、降低钢轨电位的措施在高速铁路上，牵引网的综合接地系统通常采用上下行轨道各设置一根综合贯通地线，就可以满足设计要求，钢轨、保护线每隔 1.5km 与综合地线相连接。
高速铁路设计时速在300-350km/h 时，综合贯通地线横截面面积不小于70mm 2；设计时速为200-250km/h 时，综合贯通地线的截面面积可选为35-50 mm 2，才能满足综合地线接地电阻1 Q的要求。
在综合接地系统中，综合地线在变电所、开闭所、AT 所、分区所和配电所位置应与地网可靠连接，这样综合地线就为铁路沿线的电气设备和栏杆等提供了可靠的接地措施。
轨道接地在完全连接处实现，由于轨道电路断轨检测的需要，横向连接线的间距一般为 1.5km 。
在车站附近，考虑轨道电路因素，横向连接线间距可以减小到600m 。
为减小短路情况下保护线的电位，可以将保护线和综合地线每隔300-500m 横线连接，这样可以将保护线安全接地。
在高速铁路牵引供电系统中，设计时需要首先计算出供电臂范围内正常运行和短路故障时钢轨电位，结合安全接地标准，对综合接地系统进行设计和修正，以保证人员和设备的安全。
从本质上讲，降低钢轨电位就是要降低回流路径纵向阻抗、降低钢轨对大地的泄漏电阻和增强回流网络与供电网络之间的电磁耦合。
概括起来，降低钢轨电位的措施主要有以下几种：(1)设置综合地线。
综合地线可以有效降低钢轨电位。
(2)将上下行钢轨充分横向连接。
对于复现或多线铁路，可以通过将不同轨道的钢轨进行横向连接，从而减小钢轨阻抗。
(3)对AT 供电方式的牵引网，需加保护线( PW )，曾设CPW 线。
由于PW 线是与钢轨并联的，充分利用它的分流作用，能够减小整个回流网络的串联阻抗。
对带回流线的直接供电方式牵引网，增设吸上线。
(4)利用接触网支柱基础作接地极，把带回流线的直接供电方式的NF 线和AT 供电方式的PW 线接地。
(5)充分利用线路旁边的各种建筑、结构的基础作自然接地极，比如高架区段的桥墩，将有关牵引网导线接地。
(6)特设集中接地极，将有关牵引网导线接地。
在降低钢轨电位的各种措施中，凡涉及到与钢轨连接的，都要受到信号专业轨道电路的限制，对于无绝缘轨道电路，连接在空心线圈中点，以免在两轨道中产生不平衡牵引回流，对轨道电路造成不良影响。
作者：。