电气化铁路供电系统

电气化铁路供电系统
一、电气化铁路的供电及牵引供电的定义
电气化铁路的供电系统是由发电厂集中提供电能，经变电站，通过高压输电线（110kV）传输给牵引变电所，转变成电压27.5kV或55kV送到接触网上，供给沿线运行的电力机车。

所谓牵引供电是指电力系统从铁路牵引变电所开始，向牵引接触网的供电。

二、牵引供电设备应满足的要求
随着电气化铁路的快速发展，《技规》对牵引供电设备提出了更高的要求：
1.应保证不间断行车可靠供电，牵引供电设备能力应与线路运输能力匹配，并留有余地；
2.为了满足规定的列车重量、密度和速度的要求，接触网最高工作电压为27.5kV，瞬时最大值为29kV；最低工作电压为20kV，非正常情况下不得低于19kV；
3.牵引变电所需具备双电源、双回路受电；
4.双线电气化区段应具备反方向行车条件；
5.接触网的分段应检修方便和缩小故障停电范围，枢纽及较大区段站应设开闭所，枢纽及较大区段站的负荷开关和电动隔离开关应纳入远动控制。

三、接触网导线在最大弛度时距钢轨顶面应保持的高度
接触网导线在最大弛度，至钢轨顶面的高度不超过6500mm，在区间和中间站不少于5700mm（旧线改造不少于5330mm）。

在编组站、区段站和个别较大的中间站站场不少于6200mm，客运专线为5300～5500mm，站场与区间宜取一致。

四、电力线路与铁路交叉时应保持的高度
电力线路跨越非电力牵引区段铁路时，其导线最大弛度至钢轨顶面的距离：
1.500kV线路，不少于14000mm；
2.330kV线路，不少于9500mm；
3.220kV线路，不少于8500mm；
4.110kV及其以下线路，不少于7500mm。

五、电杆至线路中心的距离的规定
电力线路与铁路交叉或平行时，电杆内缘至线路中心的水平距离：
1.380V及其以下低压线路，新线不少于3000mm，既有线路不少于
2450mm，并逐步改造；
2.10(6)kV高压线路，不少于3000mm；
3.35kV及其以上的高压线路，不少于杆高加3000mm。

六、架空线路与接触网的垂直距离的规定
架空电线路（包括通讯线路）跨越接触网时，与接触网的垂直距离：110kV及其以下电线路，不少于3000mm；220kV电线路，不少于
4000mm；330kV电线路，不少于5000mm；500kV电线路，不少于6000mm。

以防止相互间的电磁干扰，保证接触网与架空电线路的安全。

为避免低压线路跨越高压线路，便于设备维修管理，10kV及其以下的电线路，尽量由地下穿过铁路。

七、接触网的组成部分
一般来说接触网是由以下三部分组成：
1.接触悬挂：包括接触网导线、吊弦、承力索以及中心锚结、补偿装置等。

电能就是通过接触悬挂中的接触导线供给电力机车变成牵引力；
2.支持装置：用以支持和固定接触悬挂。

其形式有腕臂形式，主要用在区间和道岔处；软横跨及硬横跨，多用在车站及站场内。

另外还有用于隧道内的各种不同的支持形式。

3.支柱与基础：用以承受接触悬挂和支持装置等的重量，并将其固定在规定的高度，而它本身不带电。

八、BT制供电方式及其主要特点
BT是英语的缩写，意思是吸流变压器。

BT制供电方式是指采用吸流变压器的供电方式。

其主要特点是：
1.牵引变电所供出的电压为27.5kV，比AT制供电方式电压低50%；
2.BT制变电所之间的距离为30～40km；
3.吸流变压器和回流线能减轻对通信的干扰；
4.为了串联吸流变压器，在断开接触线处设有特殊的吸流间隙。

九、AT制供电方式及其主要特点
AT是英语的缩写，意思是自耦变压器。

AT制供电方式是指在接触网供电的主要变电设备是自耦变压器。

其主要特点是：
1.牵引变电所供出的电压为55kV，比牵引电压高100%，因此适用于大容量负荷供电；
2.由于供电电压高，送电距离比其他方式要远，平均每一牵引变电所之间距离平均为80～90km；
3.AT制设有正馈线和保护线，并于接触导线同杆架设在接触支柱的两侧，这样可以减小对通信线路的干扰；
4.在接触网导线上不需要断开导线设置吸流间隙。

十、越区供电的定义及开闭所、分区亭在电气化铁路供电系统的作用
“越区供电”就是当某个牵引变电所发生故障或停电检修，该供电所承担的供电臂，通过分区亭的开关闭合，由相邻的牵引变电所供电。

开闭所设置在电力机务段、大的编组站等牵引网支线比较多的地方。

作用是将支线接触网（包括其他在接触网上用电的线路）与正线接触网分开，防止由于支线接触网故障而影响正线接触网供电，并可增加馈电线数目。

开闭所设在较长的供电臂中间时，其作用是缩短牵引网故障范围。

分区亭一般设在馈电臂末端，即在两个牵引变电所中间。

其作用是当需要改变牵引网的供电方式时，可以通过分区亭进行转换，将上、下行联接。

在必要时还可以通过隔离开关实现越区供电。

十一、分段绝缘器及其设置地方
分段绝缘器是接触网进行电分段时采用的一种绝缘设备。

正常情况，受电弓带电滑行通过。

当某一接触网分段发生故障或因施工停电时，打开分段绝缘器处的隔离开关将该部分接触网断电，而其他部分能正常供电。

如：两部分接触网系统分别供电时，当一部分接触网的电源发生问题不能供电，则可合上隔离开关，使其使用一个电源，从而提高了接触网运行的可靠性和灵活性。

分段绝缘器一般设在：
1.货物线及进行装卸作业的线路；
2.机车整备线或有备用水鹤的线路；
3.同一车站不同车场之间的分段；
4.上下行之间分区；
5.采用绝缘锚段关节有困难的车站正线及段管线等。

十二、隔离开关在电气化铁路牵引供电的主要用途及操作时应注意的事项
隔离开关主要设在侧线、货物线、整备线、机务段机车折返段等线路的接触网支线上。

他的主要用途是当需要接触网停电作业检修时，用它来实现与正线或到发线接触网线路的可靠隔离，以保证作业及检修人员的安全和运行部分的正常工作。

在操作隔离开关时应注意：
1.隔离开关开闭作业时，必须使用绝缘棒，有两人在场，一人操作一人监护。

操作人员、监护人员必须有供电段发给的隔离开关操作合格证；
2.操作前，操作人员必须穿戴规定的绝缘鞋和绝缘手套，使用前进行简略漏气试验，并确认开关及其传动装置正常，接地线良好，方准按规程操作；
3.操作要准确、迅速，一次开闭到底，中途不得停留和发生冲突。

操作过程中人体各部不得与支柱及其构件相接触。

当雷电来临和雷电时间，
禁止操作隔离开关；
4.当发现隔离开关及其传动装置状态不良时，车站值班员应立即要求电力调度派人检修，如危及人身、行车安全时，在修好之前不得进行操作，并严禁擅自攀登支柱自行维修；
5.绝缘鞋、绝缘手套和绝缘棒，要存放于阴凉干燥、不落灰尘的容器内，每六个月由各站、段送供电段检查并试验一次，每次使用后用干布擦净。

十三、保持接触网与轨面的规定距离的方法
为保持接触网与轨面的规定距离，在电气化铁路施工时，由施工单位在接触网支柱内缘或隧道边墙标出接触网设计的轨面标准线，开通前铁路供电段、工务段要共同复查确认，以后每年复测一次。

十四、铁路供电需满足的要求和供电设备的要求
铁路各车站都应有电力供应，原则上通过电力贯通线供电。

在电力贯通线为开通前时，附近又无地方电源或地方电源不能满足要求时，铁路应自备发电所或发电机组。

铁路变电所、配电所和电力线路，应保证对运输生产和职工生活全部负荷的供电。

为保证运输生产不间断供电，满足设备检修需要，铁路局应配备发电车、电力试验车。

铁路供电设备应做到：
1.一级负荷应有两个独立电源，保证不间断供电；二级负荷应有可靠的专用电源；
2.受电电压根据用电容量、可靠性和输电距离，可采用110、35(63)、10kV或380/220V；
3.用户受电端供电电压允许偏差为：
①35kV及其以上高压供电线路，电压正负偏差的绝对值之和不超过额定值的10%；
②10kV及其以下三相供电线路为额定值的±7%；
③220V单相供电的，为额定值的+7%～-10%；
④自动闭塞信号变压器二次端子，为额定值的±10%。

在电力系统非正常情况下，用户受电端的电压值允许偏差不超过额定值的±10%。