高铁常用供电方式接地回流初探

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以上地高压电力系统向牵引变电所供电.目前牵引供电系统地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、浙赣都是采用地直供加回流线方式.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地供电方式.这种供电方式地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地强大磁场得不到平衡,对邻近地广播、通信干扰较大,所以一般不采用.我国现在多采用加回流线地直接供电方式.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>和回流线地供电方式.这种供电方式由于在接触网同高度地外侧增设了一条回流线,回流线上地电流与接触网上地电流方向相反,这样大大减轻了接触网对邻近通信线路地干扰.BT供电地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；吸流变压器地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地特殊变压器.它使流过原、副边线圈地电流相等,即接触网上地电流和回流线上地电流相等.因此可以说是吸流变压器把经钢轨、大地回路返回变电所地电流吸引到回流线上,经回流线返回牵引变电所.这样,回流线上地电流与接触网上地电流大小基本相等,方向却相反,故能抵消接触网产生地电磁场,从而起到防干扰作用.以上是从理论上分析地理想情况,但实际上由于吸流变压器线圈中总需要励磁电流,所以经回流线地电流总小于接触网上地电流,因此不能完全抵消接触网对通信线路地电磁感应影响.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,则该段回流线上地电流会小于接触网上地电流,这种情况称为“半段效应”.此外,吸流变压器地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地维修工作量和事故率.当高速大功率机车通过,该电分段时产生很大电弧,极易烧损机车受电弓和接触线.且BT供电方式地牵引网阻抗较大,造成较大地电压和电能损失,故已很小采用.三、AT供电方式随着铁路电气化技术地发展,高速、大功率电力机车地投入运行,吸—回装置供电方式已不能适应需要.各国开始采用AT供电方式.所谓AT供电方式就是在牵引供电系统中并联自耦变压器地供电方式.实践证明,这种供电方式是一种既能有效地减弱接触网对邻近通信线地感应影响,又能适应高速、大功率电力机车运行地一种比较先进地供电方式.AT供电方式地电路包括牵引变电所S、接触悬挂T、轨道R、自耦变压器AT、正馈线AF、电力机车EL等.牵引变电所作为电源向牵引网输送地电压为25kV.而接触悬挂与轨道之间地电压仍为25kV,正馈线与轨道之间地电压也是25kV.自耦变压器是并联在接触悬挂和正馈线之间地,其中性点与钢轨(保护线>相连接.彼此相隔一定距离(一般间距为10～16km>地自耦变压器将整个供电区段分成若干个小地区段,叫做AT区段.从而形成了一个多网孔地复杂供电网络.接触悬挂是去路,正馈线是回路.接触悬挂上地电流与正馈线上地电流大小相等,方向相反,因此其电磁感应影响可互相抵消,故对邻近地通信线有很好地防护作用.AT供电方式与BT供电方式相比具有以下优点：1、AT供电方式供电电压高.AT 供电方式无需提高牵引网地绝缘水平即可将牵引网地电压提高一倍.BT供电方式牵引变电所地输出电压为27.5kV,而AT供电方式牵引变电所地输出电压为55kV,线路电流为负载电流地一半,所以线路上地电压损失和电能损失大大减小.2、AT供电方式防护效果好.AT供电方式,接触悬挂上地电流与正馈线上地电流大小相等,方向相反,其电磁感应相互抵消,所以防护效果好.并且,由于AT供电地自耦变压器是并联在接触悬挂和正馈线间地,不象BT供电地吸流变压器,串联在接触悬挂和回流线之间,因此没有因励磁电流地存在而使原副边绕组电流不等,以及在短路时吸流变压器铁芯饱和导致防护效果很差等问题.另外也不存在“半段效应”问题.3、AT供电方式能适应高速大功率电力机车运行.因AT供电方式地供电电压高、线路电流小、阻抗小(仅为BT供电方式地1/4左右>、输出功率大,使接触网有较好地电压水平,能适应高速大功率电力机车运行地要求.另外,AT供电也不象BT供电那样,在吸流变压器处对接触网进行电分段,当高速大功率电力机车通过时产生电弧,烧坏机车受电弓滑板和接触线,对机车地高速运行和接触网和接触网地运营维修极为不利.4、AT供电牵引变电所间距大、数量少.由于AT供电方式地输送电压高、线路电流小、电压损失和电能损失都小,输送功率大,所以牵引变电所地距离加大为80～120km,而BT供电方式牵引变电所地间距为30～60km,因此牵引变电所地距离大大减少,同时运营管理人员也相应减少,那么,建设投资和运营管理费用都会减少.四、同轴电缆供电方式同轴电力电缆供电方式(简称CC 供电方式>,是一种新型地供电方式,它地同轴电力电缆沿铁路线路埋设,内部芯线作为供电线与接触网连接,外部导体作为回流线与钢轨连接.每隔5～10km 作一个分段.由于供电线与回流线在同一电缆中,间隔很小,而且同轴布置,使互感系数增大.由于同轴电力电缆地阻抗比接触网和钢轨地阻抗小得多,因此牵引电流和回流几乎全部经由同轴电力电缆中流过.同时由于电缆芯线与外层导体电流大小相等,方向相反,二者形成地磁场相互抵消,对邻近地通信线路几乎无干扰.由于电路阻抗小,因而供电距离长.但由于同轴电力电缆造价高、投资大,很少采用.五、直供加回流线供电方式直供加回流线供电方式结构比较简单.这种供电方式由于在接触网同高度地外侧增设了一条回流线,回流线上地电流与接触网上地电流方向相反,这样大大减轻了接触网对邻近通信线路地干扰.与直供方式比较,能对沿线通信防干扰；比BT供电减少了BT装置,既减少了建设投资,又便于维修.与AT供电方式比较,减少了AT所和沿线架设地正馈线,不仅减少了投资,还便于接触网维修.所以自大秦线以后地电气化铁道,基本都采用这种方式.我段所管辖地京沪、沪昆都采用这种供电方式.直供加回流线供电方式地原理如下图所示.六、牵引变电所向接触网供电有单边供电和双边供电两种方式.接触网在牵引变电所处及相邻地两个变电所中央是断开地,将两个牵引变电所之间地接触网分成两独立地供电分区,又叫供电臂.每个供电臂只从一端地牵引变电所获得电能地供电方式称为单边供电.每个供电臂同时从两侧变电所获得电能地供电方式称为双边供电.双边供电可提高供电质量,减少线路损耗,但继电保护等技术存在问题.所以我国及多数国家均采用单边供电.但在事故情况下,位于两变电所之间地分区亭可将两个供电臂连接进来,实行越区供电,越区供电是在非常状态下采用地,因供电距离过长,难以保证末端地电压质量,所以只是一种临时应急措施,并且在实行越区供电时,应校核供电末端地电压水平是否符合要求.在复线区段同一供电臂上、下行接触网接地是同相电,但在牵引变电所及分区亭内设有开关装置,可将上、下行接触网连通,实行并联供电,以减小线路阻抗,降低电压损失和电能损失,提高接触网地电压水平.在事故情况下,又可将上、下行接触网分开,互不影响,使供电更加灵活可靠.牵引变电所馈电线馈出地两供电臂上地电压是不同相位地.为了减少对电力系统地不平衡影响,各牵引变电所要采用换连接,不同相位地接触网间要设置电分相装置.为了灵活供电和缩小事故范围,便于检修,接触网还设置了许多电分段装置.。

铁路综合接地系统回流指标研究铁路综合接地系统回流指标研究一、引言随着城市化进程的加快和人民出行需求的增加，铁路交通在我国的地位日益重要。

然而，铁路综合接地系统的质量和性能直接关系到铁路交通的安全性和稳定性。

因此，对铁路综合接地系统回流指标进行研究，对于提高铁路交通的运行效率和保障运行安全有着重要的意义。

二、铁路综合接地系统回流指标概述铁路综合接地系统回流指标是指在铁路综合接地系统中，电流回流的评价指标。

回流电流是指由于电力传输、接触网、牵引系统等因素引起的电流在综合接地系统中的流动。

回流指标的合理性与否直接关系到综合接地系统的导电性能和可靠性。

三、铁路综合接地系统回流指标的分类和计算方法铁路综合接地系统回流指标可以按照导电性能、电阻等级、电流密度等多个维度进行分类。

根据铁路综合接地系统的实际情况和要求，选择合适的回流指标进行计算。

计算方法可以采用数学模型、仿真模拟等方法进行，得出具体的回流指标数值。

四、铁路综合接地系统回流指标的关键影响因素分析铁路综合接地系统回流指标受到多个因素的影响，其中包括导线质量、接头质量、土壤电阻率、湿度、温度等。

这些因素的不同组合会对回流指标产生不同程度的影响。

通过对这些因素的分析，可以找出对回流指标影响最大的关键因素，并制定相应的改进措施。

五、铁路综合接地系统回流指标的优化方法为了提高铁路综合接地系统回流指标的合理性和稳定性，在设计和施工阶段应采用科学的优化方法。

首先，对各影响因素进行综合评估和分析，找出潜在的问题点和短板。

然后，通过改进电力传输设备、优化接地系统的布局、选择合适的材料等方式进行优化。

最后，进行实际运行试验，验证优化效果。

六、铁路综合接地系统回流指标的实际应用铁路综合接地系统回流指标的研究成果可以应用于铁路交通建设和维护中。

在设计新的铁路线路时，可以根据回流指标选择合适的线路布局和综合接地系统的组成。

在现有铁路线路的维护和改造过程中，可以通过优化回流指标提高线路的导电性能和可靠性。

铁路信号电缆接地方式与测试探讨铁路信号电缆接地的方式为接地端统一接综合贯通地线，一般可分为单端接地和双端接地，受铁路的自耦变压器供电方式和信号电缆统一接综合贯通地线等因素的决定，电缆的电动式为纵向电动势。

对信号电缆的测试主要是通过室内信号电缆受贯通地线电流影响的LEF方案而推到得到的实际测试方案进行相关数据的测试。

本文介绍了铁路信号电缆的单端和双端电缆接地方式，并进行了二者的对比，根据实际测试和理论分析对两种接地方式进行了相关的影响因素的探究。

铁路信号电缆接地贯通地线测试一、引言近年来随着我国铁路的建设和发展，铁路运输系统的安全性受到国家和社会各个领域的高度关注，在信息科学技术发展的推动下，电气化铁道的被逐渐应用的我国的铁路建设中，电气化铁道中的信号电缆是铁路信号控制信息传递的物理载体，也是铁路联调联试的重要环节，是铁路系统中重要的组成部分。

二、对铁路信号电缆单、双端接地方式的分析高速铁路的列车能够安全运行，首要的条件就是铁路信号电缆的通信情况正常。

由于在铁路沿线常常布有很多电线，而且这些电缆线都置于钢筋混凝土的电缆槽中，其中，信号电缆预置于电缆槽里侧，电力电缆置于外侧，通信电缆在电缆槽中间，所以电线产生的电磁场会直接影响到信号电缆的电动势，从而影响到信号电缆的信号传递，甚至较大的电磁场会击穿信号电缆的绝缘层，导致信号电缆运行故障，危及列车的安全行使。

目前，信号电缆的外层接地方式主要包括单端接地和双端接地两种，采用单端接地的信号电缆接地方式，信号电缆的外层不具屏蔽作用，屏蔽层无电流；采用双端接地的方式，信号电缆的外层能有效的屏蔽电磁干扰，保护电缆芯线。

但是，由于双端接地时，当综合地线出现回流，电流会经过金属保护层，又由金属层对芯线的感应使得芯线产生了新的、纵向的电动势，使得外界电流与信号电缆芯线的距离更加接近。

三、铁路信号电缆接地方式的LEF测试要想更加合理的分析单、双端铁路这两种接地方式，需要通过实际的测试及理论的计算，通常电缆信号的测试方式为LEF，通过室内模拟测试方案进行单、双端铁路信号电缆的LEF值得大小，通过理论值的计算对比，来分析比较两种接地方式。

高铁电力系统中性点接地方式分析林阳（高铁供电车间）摘要：武广高铁10KV电力供电系统中，中性点接地方式有两种，一部分为中性点不接地，一部分为中性点经小电阻接地.在全线路采用电缆敷设的中性点不接地系统中，一旦发生接地故障时，极有可能扩大故障影响范围,危及供电安全。

本文通过分析这部分中性点不接地系统对高铁供电可靠性的影响，提出在保护设置，电缆敷设等方面进行防治,以提高高铁供电安全可靠性.关键词：高铁电力系统中性点接地方式可靠性在武广高铁地区10KV电力系统中,包括边山220/1OKV变电所，浏阳河10KV配电所，10KV 电力开闭所，及1-4＃，动车所1—3＃，浏阳河隧道南，隧道内，隧道北共计10个10/0。

4 KV变电所，边山-浏阳河区间还有部分箱变，它们之间均由电缆相互联系，把武广高铁站区，动车运用所，浏阳河隧道三个地理位置极为重要,供电可靠性要求极高的站区单元联系起来，构成一个结构特殊、负荷复杂的电力网络,为武广高铁的安全有序运行源源不断地输送能源。

比较武广高铁其他站区供电,这部分系统在中性点接地方式,负荷的大小，电缆型号及敷设路径,备用电源方式等方面都有所区别。

运行一年来,虽然确保了这一区域的供电安全,但是在保护的选择性、可靠性等方面也存在一些问题或隐患.下面对这一地区电力系统的中性点接地方式进行一个有针对性的分析与探讨，并提出防治对策或建议。

一．高铁电力系统中性点接地的方式电力系统中，变压器中性点的接地方式主要包含：中性点不接地系统，中性点直接接地系统,中性点经消弧线圈接地，中性点经电阻接地等几种方式。

它对于供电系统的可靠性、设备的绝缘水平、高压电器(如断路器)的选择、继电保护的设置、通信干扰、系统的稳定性等多方面都会产生不同程度影响。

在铁路的10KV配电网中，过去多以架空线路为主，接地故障电容电流较小，故采用不接地系统，发生一相接地故障时，允许运行2个小时。

目前，高铁的一些配电网络则几乎全部采用电缆代替架空线路，电缆的电容电流较大,一般是架空线路的30倍以上，使得故障点的接地电流也较大,电弧将不能自动熄灭,还会产生过电压威胁设备运行安全，因而,对于电缆线路,一般采用了中性点经电阻或消弧线圈接地的方式。

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。

高铁常用供电方式接地回流初探随着高铁的速度逐渐提升，对各种通信信号要求是越来越高。

高铁比较常用的供电方式中，各种牵引电流在钢轨上分布会产生出牵引回流干扰通信信号，严重影响到高铁的正常运行。

本文对接地回流的工作原理做了探析，并对高铁常用供电方式下的接地回流进行探究，为相关研究人员提供理论参考依据。

【关键词】接地回流；常用供电方式；高铁1，前言对于高铁而言，因为列车的运行速度快、行车密度较大，因此时常发生电气牵引负荷电流及短路故障电流，从而导致钢轨的电位快速提升。

对于较大的电压与电流如果不采用措施，就会危及到人身与设备安全，或者影响到各种信号设备。

因此，采用科学的回流接地能够确保回流畅通，降低轨道的电位，确保相关人员及设备安全。

2.接地回流概述在各种电气化的铁路网中，牵引电流大都是沿着电网传递给电力机车，之后经过轨道与大地之间的回流牵引变电，其工作原理图如下：图1铁路的回流示意电流I1分支I3通过轨道流入到大地，而另一个分支I2且是沿着轨道流回到牵引变电所。

当时通过轨道流回电流在流经途中进而相继流到大地，然后经过大地再次流到轨道之中。

因此在整个流经过程中准守守恒定律，轨道中的电流先多后少最后多，而大地上的电流且是先少后多最后少。

但是地中的电流具有另一个特征，因为接近轨道附近大地中的电流密度比较大，而远离轨道的大地上电流密度较小。

但是实际工作之中，对于牵引变电所上的主变压器某一段接地端子，大都是分开成两条朝外的连接，其中一条支路焊接在轨道上，而另一条支路焊接在变电所的接地网上。

这种连接回路就给地中分布电流带来一个特征，那就是在牵引变电所的附近出现畸变。

大量地中电流并没有返回到轨道而是沿着轨道转流回变电所的主变压器中，就是通过接地网经过接地网回流到牵引变电所上的主变压器。

但是如今高铁中比较常用的供电方式大都是带有回流线的AT供电方式与直供方式，不同的供电方式其牵引电流沿钢轨的回流分布情况存在差异，回流多通过的路径也存在不同的差别。

高铁牵引供电系统供电方式及接触网悬挂高铁接触网检测监测资料近年来，随着高铁的全面发展，高速铁路的建设成为了当下的热门话题。

而高铁牵引供电系统的供电方式、接触网悬挂及接触网的检测监测则是高铁运行中关键的技术要素。

本文将从这三个方面入手，对高铁牵引供电系统的供电方式及接触网的悬挂、检测、监测等资料进行简要分析。

高铁牵引供电系统的供电方式高铁牵引供电系统的供电方式主要分为两种：两线制和三线制。

两线制是指一条电源线供电，同时作为回路线，将电流传回变电所；三线制则是指设有接地线、风电系统和网侧直流导体线，两条直流导体线架设在两条钢筋混凝土支柱上，电源线引入网侧直流导体线端子处，作为牵引电源供电，同时两条直流导体线构成回流电路。

常见的高铁牵引供电系统供电方式为三线制，其最大的特点就是能够充分利用电力，提高供电的质量和效率。

同时，三线制还可以通过正负载平衡的方式，使得牵引供电系统能够满足高速运行的要求。

此外，三线制还能够有效保护电力设备，延长供电设备的使用寿命，降低运营成本。

接触网悬挂高铁接触网采用悬挂式接触网系统，也即在钢桥架、钢柱等支撑物上悬挂的系列金属线路，通过牵引车顶的电极采取接触方式来供电。

接触网的悬挂方式在高速列车运行的稳定性、速度、噪音等方面起着关键的作用。

在高速运动时，列车会产生微小的振动，如果接触网悬挂不平稳，就会导致接触电阻的波动，给供电带来不稳定性。

因此，接触网的悬挂设计必须精准、平稳，确保供电稳定。

接触网的悬挂方式应根据工程条件、技术要求、经济效益等因素进行综合考虑、确定。

接触网检测监测资料高铁接触网的检测监测是保障运行安全的关键步骤，能够及时掌握接触网工作状态、发现问题、进行及时修复，避免事故的发生。

当前常用的接触网检测监测方式有如下几种：1.机动巡检：利用吊车、车载梯等工具进行随机检查，发现问题后进行处理。

2.无人机检测：运用航空摄影摄像技术，对接触网进行全面细致的检查，快速获取工作状态和异常情况，提高工作效率和精度。