牵引供电发展及方式

高速铁路牵引供电方式1.直接供电方式电方式是指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。

这种供电方式的电路构成简单、设备少，施工及运营维修都较方便，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，因此一般不采用。

2.BT供电方式BT供电方式就是在牵引供电系统中加装吸流变压器（3～4 km安装一台）和回流线。

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，因此大大减轻了接触网对邻近通信线路的干扰。

采用BT供电方式的电路是由牵引变电所、接触悬挂、回流线、轨道及吸上线等组成。

牵引变电所作为电源向接触网供电；动车组列车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、方向相反，故能抵消接触网产生的电磁场，从而起到防干扰作用。

理论上的理想情况是这样的，但实际上由于吸流变压器线圈中总需要励磁电流，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电磁感应的影响。

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，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。

此外，吸流变压器的原边线圈串接在接触网中，所以在每个吸流变压器安装处，接触网必须安装电分段，这样就增加了接触网的维修工作量和事故率。

当高速大功率机车通过该电分段时会产生很大的电弧，极易烧损机车受电弓和接触线。

BT供电方式的牵引网阻抗较大，造成较大的电压和电能损失，故已很少采用。

3.AT供电方式随着铁路电气化技术的发展及动车组的投入运行，传统的供电方式已不能适应铁路发展的需要，各国开始采用AT供电方式。

接触网对机车的供电方式（1）直接供电方式牵引网结构最简，投资最小，但钢轨电位较高，对通信线的干扰感应最大, 主要适用于通信线路（主要是明线）较少或很易将受扰通信线迁改径路的场合。

基本型直接供电方式在法国、英国、原苏联都广泛应用。

牽引变电所 K（2）带回流线的直接供电方式带回流线的直接供电方式简称 DN 供电方式：在钢轨上并联架空回流线（又 称为负馈线）。

增加回流线后，原来流经轨道、大地的回流，一部分改由架空回流线流回牵 引变电所，其方向与接触网中馈线电流方向相反，架空回流线与接触网距离较近， 因此相当于对邻近通信线路增加了屏蔽效果； 另外，钢轨电位大为降低，对通信线的干扰得到较好抑制。

还能降低牵引网阻抗，使供电臂延长30%以上。

牵引变电所 Z\l（3） BT 供电方式在牵引供电系统中加装吸流变压器-回流线装置的供电方式，称为吸流变压 器供电方式，简称BT （Booster Transforme ）供电方式。

它是在牵引网中，每相 距1.5-4km ,设置一台变比为1： 1的吸流变压器，其一次线圈串接入接触网， 二次线圈串接在回流线中，（即吸流变压器-回流线方式，简称吸-回方式），或串吸流变压器-轨道方方式）。

吸轨方式需要自吸流变压器处作绝缘轨缝，将轨道进行绝缘分段，依靠吸流变压器的作用，使绝大部分回归电流流经由轨道和吸流变压器二次线圈流回牵引变电所。

与吸--回方式相比，吸轨方式造价要低得多，对接触网的运行维护也比较有利，对于地形比较困难，或穿越长大隧道的的电气化区段是有意义的。

但是, 对邻近线路的防护效果要差一些。

而且，在绝缘轨缝两侧的轨端之间可能出现数百伏的电压，对线路维修人员的安全是个威胁，为了解决这个矛盾，可在吸流变压器出做两个绝缘轨缝，以加长带有不同电位的两段钢轨之间的距离，此外，当列车通过绝缘轨缝的整段时间内，吸流变压器由于副边线路被短路而失去作用。

吸--回方式比吸--轨方式抑制通信干扰的效果好。

接触网的供电方式我国电气化铁路均采用单边供电方式，即牵引变电所向接触网供电时，每一个供电臂的接触网只从一端的牵引变电所获得电能（从两边获得电能则为双边供电，可提高接触网末端网压，但由于其故障范围大、继电保护装置复杂等原因尚未有采用）。

复线区段可通过分区亭将上下行接触网联接，实现“并联供电”，可适当提高末端网压。

当牵引变电所发生故障时，相邻变电所通过分区亭实现“越区供电”，此时供电范围扩大，网压降低，通常应减少列车对数或牵引定数，以维持运行。

1、直接供电方式如前所述，电气化铁路采用工频单相交流电力牵引制，单相交流负荷在接触网周围空间产生交变电磁场，从而对附近通信设施和无线电装置产生一定的电磁干扰。

我国早期电气化铁路（如宝成线、阳安线）建设时，处于山区，地方通信技术不发达，铁路通信采用高屏蔽性能的同轴电缆，接触网产生的电磁干扰影响极小，不用采取特殊防护措施，因此上述单边供电方式亦称为直接供电方式（简称TR供电方式）。

随着电气化铁路向平原和大城市发展，电磁干扰矛盾日显突出，于是在接触网供电方式上采取不同的防护措施，便产生不同的供电方式。

目前有所谓的BT、AT和DN供电方式。

从以下的介绍中可以看出这些供电方式有一个共同特点，即在接触网支柱田野侧，与接触悬挂同等高度处都挂有一条附加导线。

电力牵引时，附加导线中通过的电流与接触网中通过的牵引电流，理论上讲（或理想中）大小相等、方向相反，从而两者产生的电磁干扰相互抵消。

但实际上是做不到的，所以不同的供电方式有不同的防护效果。

2、吸流变压器（BT）供电方式这种供电方式，在接触网上每隔一段距离装一台吸流变压器（变比为1:1），其原边串入接触网，次边串入回流线（简称NF线，架在接触网支柱田野侧，与接触悬挂等高），每两台吸流变压器之间有一根吸上线，将回流线与钢轨连接，其作用是将钢轨中的回流“吸上”去，经回流线返回牵引变电所，起到防干扰效果。

由于大地回流及所谓的“半段效应”，BT供电方式的防护效果并不理想，加之“吸——回”装置造成接触网结构复杂，机车受流条件恶化，近年来已很少采用。

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,而就是从电力系统取得电能。

目前我国一般由11０kＶ以上得高压电力系统向牵引变电所供电。

目前牵引供电系统得供电方式有直接供电方式、BT供电方式、AＴ供电方式、同轴电缆与直供加回流线供电方式四种,京沪、沪杭、浙赣都就是采用得直供加回流线方式。

一、直接供电方式直接供电方式(T—Ｒ供电)就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得供电方式。

这种供电方式得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得强大磁场得不到平衡,对邻近得广播、通信干扰较大,所以一般不采用。

我国现在多采用加回流线得直接供电方式。

二、BT供电方式所谓BＴ供电方式就就是在牵引供电系统中加装吸流变压器(约3~4km 安装一台)与回流线得供电方式。

这种供电方式由于在接触网同高度得外侧增设了一条回流线,回流线上得电流与接触网上得电流方向相反,这样大大减轻了接触网对邻近通信线路得干扰、BT供电得电路就是由牵引变电所、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;吸流变压器得原边串接在接触网中,副边串接在回流线中。

吸流变压器就是变比为1:1得特殊变压器、它使流过原、副边线圈得电流相等,即接触网上得电流与回流线上得电流相等。

因此可以说就是吸流变压器把经钢轨、大地回路返回变电所得电流吸引到回流线上,经回流线返回牵引变电所。

这样,回流线上得电流与接触网上得电流大小基本相等,方向却相反,故能抵消接触网产生得电磁场,从而起到防干扰作用。

以上就是从理论上分析得理想情况,但实际上由于吸流变压器线圈中总需要励磁电流,所以经回流线得电流总小于接触网上得电流,因此不能完全抵消接触网对通信线路得电磁感应影响。

另外,当机车位于吸流变压器附近时回流还就是从轨道中流过一段距离,至吸上线处才流向回流线,则该段回流线上得电流会小于接触网上得电流,这种情况称为“半段效应”。

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”。

国内外铁路牵引供电技术发展现状及趋势随着全球经济的快速发展，铁路交通作为一种高效、绿色、安全的交通方式，得到了越来越多国家的重视和投资。

而铁路牵引供电技术作为铁路运输的核心技术之一，也在不断发展和创新。

本文将就国内外铁路牵引供电技术的发展现状及趋势进行探讨。

我们来了解一下铁路牵引供电技术的基本概念。

铁路牵引供电技术是指为电力机车或动车组提供供电能源的技术系统，它的主要功能是将电能传输到电力机车或动车组上，以驱动列车运行。

铁路牵引供电技术的发展与铁路交通的发展密切相关，它不仅直接影响着列车的运行效率和能源利用率，还关系到铁路运输的安全性和环境友好性。

国内外铁路牵引供电技术已经取得了可喜的进展。

在国内，我国铁路牵引供电技术已经进入了全面电气化的阶段。

根据统计数据，截至2021年底，我国铁路电气化里程已经超过13万公里，电气化比例达到了80%以上。

同时，我国还在不断推进铁路牵引供电技术的创新和改进，提高供电系统的可靠性和稳定性。

例如，我国正在积极推广应用无功补偿技术和谐波抑制技术，以提高供电系统的功率因数和电能质量。

而在国外，发达国家的铁路牵引供电技术已经达到了较高水平。

例如，欧洲国家的铁路电气化率普遍较高，其中瑞士的铁路电气化率超过了99%。

同时，一些发达国家还在积极推进铁路牵引供电技术的创新和研发。

例如，德国正在研究和应用高压直流输电技术，以提高供电系统的能效和稳定性。

未来，国内外铁路牵引供电技术的发展将呈现以下几个趋势。

首先，智能化和自动化技术将得到更广泛的应用。

随着人工智能和物联网技术的不断进步，铁路牵引供电系统将实现更高程度的智能化和自动化，提高供电系统的运行效率和可靠性。

其次，可再生能源的应用将逐渐增多。

随着全球对环境保护的重视和可再生能源技术的成熟，铁路牵引供电系统将逐渐引入太阳能和风能等可再生能源，减少对传统能源的依赖，降低运行成本和环境污染。

再次，高效节能技术将得到更广泛的应用。

随着能源资源的日益紧缺和能源价格的上涨，铁路牵引供电系统将加大对能源的节约和利用效率的提高，推广应用高效节能技术，降低运行成本和能源消耗。

铁路牵引供电市场前景分析引言铁路牵引供电是铁路系统中的重要组成部分，它为铁路列车提供动力和运行所需的电能。

随着铁路交通的不断发展和技术的进步，铁路牵引供电市场也呈现出新的发展前景。

本文将对铁路牵引供电市场的前景进行分析，并探讨其发展趋势。

市场概述铁路牵引供电市场是指为铁路列车提供动力和运行所需的电能的供电设备及相关服务的市场。

目前，铁路牵引供电市场主要由动车组供电、电力机车供电和城市轨道交通供电等几个子市场组成。

随着国家对铁路交通的重视，铁路牵引供电市场具有巨大的发展潜力。

市场分析动车组供电市场随着高铁网络的不断扩大和动车组列车的普及，动车组供电市场呈现出快速增长的态势。

动车组供电设备不仅要求稳定可靠，还需要具备高效节能的特点。

因此，新一代的动车组供电设备将逐渐取代老旧设备，促进市场的进一步发展。

电力机车供电市场电力机车供电市场主要包括货运列车和客运列车。

随着国家对环境保护的要求越来越高，电力机车供电市场将得到进一步的发展。

新一代的电力机车供电设备具有高效节能、低污染的特点，能够更好地满足市场需求。

城市轨道交通供电市场随着城市轨道交通的快速发展，城市轨道交通供电市场也呈现出较好的发展态势。

城市轨道交通供电设备需要满足安全可靠、高效节能等要求，因此，市场对高品质供电设备的需求将不断增加。

发展趋势技术创新在铁路牵引供电市场中，技术创新是推动市场发展的关键因素之一。

随着智能化、节能化的要求不断提高，供电设备的技术水平也会不断提升。

例如，新一代的供电设备将采用先进的逆变技术，提高能源利用效率，减少能源消耗。

能源结构调整为了减少对传统能源的依赖和减少污染排放，我国将加大对可再生能源的利用。

在铁路牵引供电市场中，也将逐渐引入可再生能源，如太阳能、风能等，以减少对传统能源的依赖，并为市场带来新的发展机遇。

市场竞争加剧随着铁路牵引供电市场的发展，市场竞争将会加剧。

各个企业将加大技术研发和产品创新，提高产品质量和性能，以赢得市场份额。

一、接触网对机车的供电方式（1）直接供电方式牵引网结构最简，投资最小,但钢轨电位较高，对通信线的干扰感应最大，主要适用于通信线路（主要是明线)较少或很易将受扰通信线迁改径路的场合。

基本型直接供电方式在法国、英国、原苏联都广泛应用。

（2）带回流线的直接供电方式带回流线的直接供电方式简称DN供电方式:在钢轨上并联架空回流线（又称为负馈线）。

增加回流线后,原来流经轨道、大地的回流，一部分改由架空回流线流回牵引变电所，其方向与接触网中馈线电流方向相反，架空回流线与接触网距离较近，因此相当于对邻近通信线路增加了屏蔽效果；另外，钢轨电位大为降低，对通信线的干扰得到较好抑制.还能降低牵引网阻抗，使供电臂延长30%以上。

(3) BT供电方式在牵引供电系统中加装吸流变压器-回流线装置的供电方式，称为吸流变压器供电方式，简称BT（Booster Transformer）供电方式。

它是在牵引网中，每相距1。

5—4km，设置一台变比为1：1的吸流变压器,其一次线圈串接入接触网，二次线圈串接在回流线中,（即吸流变压器-回流线方式，简称吸-回方式），或串接在轨道中（即吸流变压器—轨道方式，简称吸—轨方式）。

吸轨方式需要自吸流变压器处作绝缘轨缝,将轨道进行绝缘分段,依靠吸流变压器的作用,使绝大部分回归电流流经由轨道和吸流变压器二次线圈流回牵引变电所。

与吸-—回方式相比，吸轨方式造价要低得多,对接触网的运行维护也比较有利，对于地形比较困难，或穿越长大隧道的的电气化区段是有意义的。

但是，对邻近线路的防护效果要差一些。

而且，在绝缘轨缝两侧的轨端之间可能出现数百伏的电压，对线路维修人员的安全是个威胁，为了解决这个矛盾，可在吸流变压器出做两个绝缘轨缝，以加长带有不同电位的两段钢轨之间的距离，此外,当列车通过绝缘轨缝的整段时间内，吸流变压器由于副边线路被短路而失去作用。

吸-—回方式比吸-—轨方式抑制通信干扰的效果好。

我国采用的BT方式均为吸-回方式，日本东海道新干线也如此，而英国、法国、瑞典两种方式都有应用,挪威只用BT-钢轨方式.吸流变压器采用变比为1：1的特殊变压器，其特点是要求励磁电流小.吸流变压器的原边串接在接触网上,次边串接在回流线中。

牵引供电发展及方式牵引供电是指为铁路、地铁、有轨电车等交通运输工具提供电力的供电系统。

随着交通运输工具的发展和运营规模的扩大，牵引供电系统也得到了极大的发展，并通过不同的方式来实现电力的供应。

首先，牵引供电可以通过接触网系统实现。

接触网系统是一种常见的牵引供电方式，通过在线路上架设接触网，将交流电输送至运输工具的牵引装置上。

这种方式具有供电可靠、能效高、电力传输距离长等优势，已广泛应用于铁路、地铁等牵引供电系统中。

例如，中国的高铁系统就大量采用了接触网供电方式，通过电力传输来提供列车的牵引力。

其次，牵引供电也可以通过第三轨供电方式来实现。

第三轨供电是一种将电力输送至运输工具的导电轨道上的方式。

这种方式主要用于有轨电车等短程交通运输工具中，较接触网系统供电方式成本更低，维护更方便。

但相对于接触网系统，第三轨供电方式限制了运输工具的线路选择，且安全隐患较高，需要更加严格的隔离措施来防止触电事故的发生。

此外，现代牵引供电系统还开始引入了新的技术和方式。

例如，无线牵引供电系统是一种近年来的创新型供电方式，通过在线路上布设电磁场，使运输工具在电磁场范围内实现无接触供电。

这种方式减少了设施的维护成本，提高了系统的可靠性，同时也解决了接触网和第三轨供电方式的一些问题。

尽管无线牵引供电技术仍处于发展阶段，但已经在一些轻轨等交通运输系统中得到试用。

在牵引供电发展过程中，还需要考虑可再生能源的利用。

随着全球对可持续发展的重视，电动交通工具也在不断推广和普及，这就为牵引供电系统提供了新的机遇。

通过将可再生能源如太阳能、风能等纳入牵引供电系统中，既可以降低能源消耗，减少对传统燃煤发电等非可再生能源的依赖，也可以减少对环境的负面影响。

已有国家和地区在一些交通运输线路上试点可再生能源供电，展示了可再生能源在牵引供电中的巨大潜力。

总之，牵引供电的发展路线多种多样，并在实际应用中不断创新。

借助接触网、第三轨、无线供电等方式，可以为交通运输工具提供可靠的电力供应。

接触网的供电方式我国电气化铁路均采用单边供电方式，即牵引变电所向接触网供电时，每一个供电臂的接触网只从一端的牵引变电所获得电能（从两边获得电能则为双边供电，可提高接触网末端网压，但由于其故障范围大、继电保护装置复杂等原因尚未有采用）。

复线区段可通过分区亭将上下行接触网联接，实现“并联供电”，可适当提高末端网压。

当牵引变电所发生故障时，相邻变电所通过分区亭实现“越区供电”，此时供电范围扩大，网压降低，通常应减少列车对数或牵引定数，以维持运行。

1、直接供电方式如前所述，电气化铁路采用工频单相交流电力牵引制，单相交流负荷在接触网周围空间产生交变电磁场，从而对附近通信设施和无线电装置产生一定的电磁干扰。

我国早期电气化铁路（如宝成线、阳安线）建设时，处于山区，地方通信技术不发达，铁路通信采用高屏蔽性能的同轴电缆，接触网产生的电磁干扰影响极小，不用采取特殊防护措施，因此上述单边供电方式亦称为直接供电方式（简称TR供电方式）。

随着电气化铁路向平原和大城市发展，电磁干扰矛盾日显突出，于是在接触网供电方式上采取不同的防护措施，便产生不同的供电方式。

目前有所谓的BT、AT和DN供电方式。

从以下的介绍中可以看出这些供电方式有一个共同特点，即在接触网支柱田野侧，与接触悬挂同等高度处都挂有一条附加导线。

电力牵引时，附加导线中通过的电流与接触网中通过的牵引电流，理论上讲（或理想中）大小相等、方向相反，从而两者产生的电磁干扰相互抵消。

但实际上是做不到的，所以不同的供电方式有不同的防护效果。

2、吸流变压器（BT）供电方式这种供电方式，在接触网上每隔一段距离装一台吸流变压器（变比为1:1），其原边串入接触网，次边串入回流线（简称NF线，架在接触网支柱田野侧，与接触悬挂等高），每两台吸流变压器之间有一根吸上线，将回流线与钢轨连接，其作用是将钢轨中的回流“吸上”去，经回流线返回牵引变电所，起到防干扰效果。

由于大地回流及所谓的“半段效应”，BT供电方式的防护效果并不理想，加之“吸——回”装置造成接触网结构复杂，机车受流条件恶化，近年来已很少采用。