高速铁路的牵引供电系统
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四、接触网
接触网是在电气化铁道中，沿 钢轨上空“之”字形架设的， 供受电弓取流的高压输电线。 接触网是铁路电气化工程的主 构架，是沿铁路线上空架设的 向电力机车供电的特殊形式的 输电线路。 其由接触悬挂、支持装置、定 位装置、支柱与基础几部分组 成。 接触悬挂的种类较多，一般根 据其结构的不同分成简单接触 悬挂和链形接触悬挂两大类。
6
牵引供电系统
将电能从电力系统传送到电力机车的电力设备总称为 牵引供电系统。 P153
7
一、牵引供电方式
1.直接供电方式： 牵引变电所通过 接触网直接向动 车组供电，回流 经钢轨及大地直 接返回牵引变电 所
2.BT供电方式
在牵引供电 系统中加 装吸流变 压器和回 流线。
优点：电路简单、 设备少，施工方 便
缺点：空中产生强 大磁场，对邻近 的广播、信号造 成较大干扰
优点：增加回流 线减少了干扰
缺点：阻抗较大 ，造成很大的 能力浪费。
目前已很少使用
3.AT供电方 式
在牵引供电 系统中并 联自耦变 压器
优点：有效减弱 接触网的电磁 干扰；又能适 应高速、大功 率的电力机车 运行
AT供电方式与BT 供电方式相比 较
16.7Hz,
2.工频单相交流制: 50Hz，60Hz---单相 ，主要用于大运量、 重载的铁路运输，额定电压为27.5kV，被广泛采用
3.三相交流制: 淘汰
4
现代电力牵引都以公用电网配电，实质上是取用经变换的单 相电。 在我国，矿山电力牵引、城市轨道交通都采用直流制，北京地 铁750V直流供电电压，上海地铁1500V直流电压； 干线电气化铁路都采用工频（50Hz），额定电压为27.5kV或 2×27.5kV的单相交流制。
道的牵引负荷是一级负荷，故要求电源有足够的容量和较高的可靠度 。（一级负荷是对供电连续性要求最高的负荷。） 牵引变电所（电气化铁路供电系统心脏） 将电力系统供应的电能转变为适于电力牵引及其供电方式的电能， 其核心元件是牵引变压器，并设有备用。 牵引网 由馈（电）线、接触网、轨（地）、回流线等组成，是牵引供电网 （回路），完成对电力机车的送电任务。
5
◎电气化铁路的优越性与存在的问题
1.优越性： 重载、快速、大容(运)量； 节约能源、经济效益好； 无污染
2.存在的问题： @ 对电力系统的负序、谐波等电能质量影响（若A、B、C三相的 相位差依次滞后120°，就是正序谐波，若A、B、C三相的相位差 依次超前120°，就是负序谐波。若A、B、C三相的相位相同，就 是零序分量。） @对外界的电磁干扰
项目五 高速铁路的牵引供电系统
1
主要内容
认识牵引供电系统
2
◎电气化铁道发展概况
1961年8月15日，我国第一条电气化铁路—宝成铁路宝鸡至凤州段建 成通车。初期主要局限在隧道多、坡度大的山区铁路。
1980年底，全国共建成电气化铁路1676km，其发展十分缓慢。改革 开放后，电气化铁路开始从山区向平原，由低标准的边远地区铁路向 主要长干线、重载、高速发展。
截至2014年底，铁路营业里程达11.2万公里，居世界第二，并昂首跨 入高速时代，高速铁路里程达到1.5万公里，居世界第一，全路复线率 、电气化率分别达到46%、54%。
3
◎电气化铁道的电流制
直流制: 主要用于城市轨道交通 额定电压有1500V和750V
交流制:
1.低频单相交流制: 少量国家---单相
13
接触网悬挂形式：简单接触悬挂、弹力接触悬挂和链形 接触网悬挂。
简单接触悬挂：无连续承力索，结构简单，接触线驰度 大，支柱间距离必须小，才能保证接触网的高度。
弹力接触悬挂：将接触线通过三角形的跨接线与支持装
置相连接。
承力索
链形接触网悬挂：在接触线上方悬挂一根或两根承力索 ，承力索通过吊悬挂接触线。
11
◎牵引网 馈线: 接在牵引变电所牵引母线和接触网之间的导线，即将电能由
牵引变电所引向电气化铁路； 接触网: 是一种悬挂在轨道上方，沿轨道敷设的、和铁路轨顶保持一
定距离的输电网。通过电动车组的受电弓和接触网的滑动接触，牵引电 能就由接触网进入电动车组，从而驱动牵引电动机使列车运行。P162 轨道: 在无牵引供电的情形下只作为列车的导轨。在电力牵引时， 轨道除仍具有导轨功能外，还需要完成电流的回流任务。因此，电力牵 引的轨道，需要具有良好的导电性能。 回流线: 是连接轨道和牵引变电所的导线。通过回流线把轨道中的回 路电流导入牵引变电所的主变压器。
1.AT供电电压高
2.电磁干扰小
3.适应大功率列 车
4.变电所间距加 大，减少了变 电所数量
8
二、牵引变电系统
包括牵引变电所、分区所、开闭所 P156
1.牵引变电所：将 110KV（220KV） 三相交流变换成 27.5（或55）KV交 流电供给电力牵引 网和电力机车
功能：接受三相电 能； 降压分配电能； 减相以单相馈出给 牵引网。 p156
2.分区所：在牵引 变电所中间设置处 所，常用分相绝缘 器断开，并设置开 关。 作用：1）单线牵引 网，两相邻供电臂 可单独或实现越区 供电；2）双线牵引 网，上、下行接触 网并联，提高末端 电压；3）缩小事故 范围
3.开闭所 主要是在较大的枢 纽站、电力机务段 设置。 不进行电压转换， 增加馈线数目，实 现分线供电管理 作用：方便线路牵 引电的开关；缩小 事故范围。
14
承力索 接触线
辅助承力索
15
五、受电弓
受电弓：电力机车从接触 网取得电能的电气设备， 安装在机车或动车车顶上。 通过与接触网导线的摩擦 将电能转移给机车。P167 （看书构造）受电弓可分 单臂弓和双臂弓两种，均 由滑板、上框架、下臂杆 (双臂弓用下框架)、底架、 升弓弹簧、传动气缸、支 持绝缘子等部件组成。
9
三、 牵引供电系统的组成
发电厂
配电系统
发 电G 机
升压 变压器 TM
输电线路 L
降压 变压器 TM
110kV
牵引变电所
馈 回线 流 线
接触网 27.5kV
钢轨
用户
电 专用高压输电线路 气
化 铁 道 供 电 (牵引)供电系统 系 统
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电力系统与输电线 为电气化铁道提供高压电源，其电压为110kV或220kV 。电气化铁
四、接触网
接触网是在电气化铁道中，沿 钢轨上空“之”字形架设的， 供受电弓取流的高压输电线。 接触网是铁路电气化工程的主 构架，是沿铁路线上空架设的 向电力机车供电的特殊形式的 输电线路。 其由接触悬挂、支持装置、定 位装置、支柱与基础几部分组 成。 接触悬挂的种类较多，一般根 据其结构的不同分成简单接触 悬挂和链形接触悬挂两大类。
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牵引供电系统
将电能从电力系统传送到电力机车的电力设备总称为 牵引供电系统。 P153
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一、牵引供电方式
1.直接供电方式： 牵引变电所通过 接触网直接向动 车组供电，回流 经钢轨及大地直 接返回牵引变电 所
2.BT供电方式
在牵引供电 系统中加 装吸流变 压器和回 流线。
优点：电路简单、 设备少，施工方 便
缺点：空中产生强 大磁场，对邻近 的广播、信号造 成较大干扰
优点：增加回流 线减少了干扰
缺点：阻抗较大 ，造成很大的 能力浪费。
目前已很少使用
3.AT供电方 式
在牵引供电 系统中并 联自耦变 压器
优点：有效减弱 接触网的电磁 干扰；又能适 应高速、大功 率的电力机车 运行
AT供电方式与BT 供电方式相比 较
16.7Hz,
2.工频单相交流制: 50Hz，60Hz---单相 ，主要用于大运量、 重载的铁路运输，额定电压为27.5kV，被广泛采用
3.三相交流制: 淘汰
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现代电力牵引都以公用电网配电，实质上是取用经变换的单 相电。 在我国，矿山电力牵引、城市轨道交通都采用直流制，北京地 铁750V直流供电电压，上海地铁1500V直流电压； 干线电气化铁路都采用工频（50Hz），额定电压为27.5kV或 2×27.5kV的单相交流制。
道的牵引负荷是一级负荷，故要求电源有足够的容量和较高的可靠度 。（一级负荷是对供电连续性要求最高的负荷。） 牵引变电所（电气化铁路供电系统心脏） 将电力系统供应的电能转变为适于电力牵引及其供电方式的电能， 其核心元件是牵引变压器，并设有备用。 牵引网 由馈（电）线、接触网、轨（地）、回流线等组成，是牵引供电网 （回路），完成对电力机车的送电任务。
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◎电气化铁路的优越性与存在的问题
1.优越性： 重载、快速、大容(运)量； 节约能源、经济效益好； 无污染
2.存在的问题： @ 对电力系统的负序、谐波等电能质量影响（若A、B、C三相的 相位差依次滞后120°，就是正序谐波，若A、B、C三相的相位差 依次超前120°，就是负序谐波。若A、B、C三相的相位相同，就 是零序分量。） @对外界的电磁干扰
项目五 高速铁路的牵引供电系统
1
主要内容
认识牵引供电系统
2
◎电气化铁道发展概况
1961年8月15日，我国第一条电气化铁路—宝成铁路宝鸡至凤州段建 成通车。初期主要局限在隧道多、坡度大的山区铁路。
1980年底，全国共建成电气化铁路1676km，其发展十分缓慢。改革 开放后，电气化铁路开始从山区向平原，由低标准的边远地区铁路向 主要长干线、重载、高速发展。
截至2014年底，铁路营业里程达11.2万公里，居世界第二，并昂首跨 入高速时代，高速铁路里程达到1.5万公里，居世界第一，全路复线率 、电气化率分别达到46%、54%。
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◎电气化铁道的电流制
直流制: 主要用于城市轨道交通 额定电压有1500V和750V
交流制:
1.低频单相交流制: 少量国家---单相
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接触网悬挂形式：简单接触悬挂、弹力接触悬挂和链形 接触网悬挂。
简单接触悬挂：无连续承力索，结构简单，接触线驰度 大，支柱间距离必须小，才能保证接触网的高度。
弹力接触悬挂：将接触线通过三角形的跨接线与支持装
置相连接。
承力索
链形接触网悬挂：在接触线上方悬挂一根或两根承力索 ，承力索通过吊悬挂接触线。
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◎牵引网 馈线: 接在牵引变电所牵引母线和接触网之间的导线，即将电能由
牵引变电所引向电气化铁路； 接触网: 是一种悬挂在轨道上方，沿轨道敷设的、和铁路轨顶保持一
定距离的输电网。通过电动车组的受电弓和接触网的滑动接触，牵引电 能就由接触网进入电动车组，从而驱动牵引电动机使列车运行。P162 轨道: 在无牵引供电的情形下只作为列车的导轨。在电力牵引时， 轨道除仍具有导轨功能外，还需要完成电流的回流任务。因此，电力牵 引的轨道，需要具有良好的导电性能。 回流线: 是连接轨道和牵引变电所的导线。通过回流线把轨道中的回 路电流导入牵引变电所的主变压器。
1.AT供电电压高
2.电磁干扰小
3.适应大功率列 车
4.变电所间距加 大，减少了变 电所数量
8
二、牵引变电系统
包括牵引变电所、分区所、开闭所 P156
1.牵引变电所：将 110KV（220KV） 三相交流变换成 27.5（或55）KV交 流电供给电力牵引 网和电力机车
功能：接受三相电 能； 降压分配电能； 减相以单相馈出给 牵引网。 p156
2.分区所：在牵引 变电所中间设置处 所，常用分相绝缘 器断开，并设置开 关。 作用：1）单线牵引 网，两相邻供电臂 可单独或实现越区 供电；2）双线牵引 网，上、下行接触 网并联，提高末端 电压；3）缩小事故 范围
3.开闭所 主要是在较大的枢 纽站、电力机务段 设置。 不进行电压转换， 增加馈线数目，实 现分线供电管理 作用：方便线路牵 引电的开关；缩小 事故范围。
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承力索 接触线
辅助承力索
15
五、受电弓
受电弓：电力机车从接触 网取得电能的电气设备， 安装在机车或动车车顶上。 通过与接触网导线的摩擦 将电能转移给机车。P167 （看书构造）受电弓可分 单臂弓和双臂弓两种，均 由滑板、上框架、下臂杆 (双臂弓用下框架)、底架、 升弓弹簧、传动气缸、支 持绝缘子等部件组成。
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三、 牵引供电系统的组成
发电厂
配电系统
发 电G 机
升压 变压器 TM
输电线路 L
降压 变压器 TM
110kV
牵引变电所
馈 回线 流 线
接触网 27.5kV
钢轨
用户
电 专用高压输电线路 气
化 铁 道 供 电 (牵引)供电系统 系 统
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电力系统与输电线 为电气化铁道提供高压电源，其电压为110kV或220kV 。电气化铁