高速鐵路牽引供電系統電氣化鐵路的組成

發布時間:2016-11-03 12:03:36

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由于電力機車本身不帶原動機，需要靠外部電力系統經過牽引供電裝置供給其電能，故電氣化鐵路是由電力機車和牽引供電系統組成的。牽引供電系統主要由牽引變電所和接觸網兩部分組成，所以人們又稱電力機車、牽引變電所和接觸網為電氣化鐵道的三大元件。

一、電力機車

（一）工作原理

電力機車靠其頂部升起的受電弓和接觸網接觸獲取電能。電力機車頂部都有受電弓，由司機控制其升降。受電弓升起時，緊貼接觸網線摩擦滑行，將電能引入機車，經機車主斷路器到機車主變壓器，

主變壓器降壓后，經供電裝置供給牽引電動機，牽引電動機通過傳動機構使電力機車運行。

（二）組成部分電力機車由機械部分(包括車體和轉向架)、電氣部分和空氣管路系統構成。車體是電力機車的骨架，是由鋼板和壓型梁組焊成的復雜的空間結構，電力機車大部分機械及電氣設備都安裝在車體內，它也是機車乘務員的工作場所。轉向架是由牽引電機把電能轉變成機械能，便電力機車沿軌道走行的機械裝置。它的上部支持著車體，它的下部輪對與鐵路軌道接觸。電氣部分包括機車主電路、輔助電路和控制電路形成的全部電氣設備，在機車上占的比重最大，除安裝在轉向架中的牽引電機之外，其余均安裝在車頂、

車內、車下和司機室內。空氣管路系統主要執行機車空氣制動功能，

由空氣壓縮機、氣閥柜、制動機和管路等組成

（三）分類干線電力牽引中，按照供電電流制分為：直流制電力機車和交流制電力機車和多流制電力機車。交流機車又分為單相低頻電力機車(25Hz或16 2/3Hz)和單相工頻(50Hz)電力機車。單相工頻電力機車，又可分為交--直傳動電力機車和交—直—交傳動電力機車。

二、牽引變電所

牽引變電所的主要任務是將電力系統輸送來的110kV三相交流電變換為27.5（或55）kV單相電，然后以單相供電方式經饋電線送至接觸網上，電壓變化由牽引變壓器完成。電力系統的三相交流電改變為單相，是通過牽引變壓器的電氣接線來實現的。牽引變電所通常設置兩臺變壓器，采用雙電源供電。以提高供電的可靠性。變壓器的接線方式目前采用的有三相Yd11接線，單相V/V接線，單相接線以及三相-兩相斯科特變壓器。牽引變電所還設置有串聯和并聯的電容補償裝置，用以改善供電系統的電能質量，減少牽引負荷對電力系統和通信線路的影響。

三、牽引供電回路

電力牽引供變電系統是指從電力系統接受電能，通過變壓，變相后，向電力機車供電的系統。牽引供電回路是由牽引變電所、饋電線、接觸網、電力機車、鋼軌、地或回流線構成。另外還有分區亭、開閉所、自耦變壓器站等。（一）開閉所（SSP）電力牽引系統中的開閉所，實際上是起配電作用的開關站開閉所就是高壓開關站，

實際上從嚴格意義上講是“高壓配電”站，僅僅起配電作用，實現環網供電、雙路互投等功能。當樞紐地區的供電，分為“由里向外供”和“由外向里供”兩種方式，前者在樞紐內設置牽引變電所。

后者在樞紐內不設牽引變電所，為了增加樞紐地區供電的可靠性和縮小事故的影響范圍，一般設開閉所。AT供電方式時，供電臂較長，在供電臂中部也設開閉所。開閉所應有來自不同牽引變電所的（單線區段）或同一牽引變電所的不同饋線段（復線區段）的兩回進線。

開閉所應盡量設置在樞紐地區的負荷中心處，以減少饋線的長度和饋線與接觸網的交叉干擾。（二）分區亭（SP）為了增加供電的靈活性，提高運行的可靠性，在兩個牽引變電所的供電區間常加設分區亭。分區亭常用于牽引網為雙邊供電，或復線區段牽引網為單邊供電，但上下行接觸網在末端并聯時。這時，分區亭起到平時將兩個供電臂或上下行接觸網聯絡起來的作用，這樣，當事故發生時，可縮小停電范圍和實現越區供電。（三）自耦變壓器站電力牽引供電系統如采用自耦變壓器供電方式時，在沿線每隔10-15公里設置一臺自耦變壓器。設置時盡量將自耦變壓器設于沿鐵路的各站場上。同時，盡量與分區亭、開閉所合并，以便于運行管理。（四）牽引網牽引網是由饋線、鋼軌回流線、接觸網組成的雙導線供電系統，完成對電力機車的送電任務。BT供電方式時，還要有回流線。AT供電供電方式時，還有正饋線和保護線。饋線：接在牽引變電所牽引母線和接觸網之間的導線，即將電能由牽引變電所引向電氣化鐵路。接觸網：一種特殊的輸電線，架設在鐵路上方，機車受電弓與其磨擦受電。回流線：牽引變電所處的橫向回流線，它將軌或與軌平行的其它導線與牽引變壓器指定端子相聯。分相絕緣器（電分相）：串在接觸網上，目的是把兩相不同的供電區分開，并使機車光滑過渡，主要用在牽引變電所出口處和分區處。分段絕緣器（電分段）：分為縱向電分段和橫向電分段，前者用線路接觸網上，后者用于站場各條接觸網之間。通過其上的隔離開關將有關接觸網進行電氣連通或斷開，以保證供電的可靠性、靈活性和縮小停電范圍等。供電分區：正常供電時，由牽引變電所饋線到接觸網末端的一段供電線路，也稱為供電區。

甘肅軌道交通運輸學校共有三大類專業，機車車輛類、鐵道運營類和軌道基礎保障類。甘肅軌道交通運輸技工學校西校區

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