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第二章高速铁路牵引供电系统第一节电气化铁路的组成由于电力机车本身不带原动机，需要靠外部电力系统经过牵引供电装置供给其电能，故电气化铁路是由电力机车和牵引供电系统组成的。
牵引供电系统主要由牵引变电所和接触网两部分组成，所以人们又称电力机车、牵引变电所和接触网为电气化铁道的三大元件。
一、电力机车（一）工作原理电力机车靠其顶部升起的受电弓和接触网接触获取电能。
电力机车顶部都有受电弓，由司机控制其升降。
受电弓升起时，紧贴接触网线摩擦滑行，将电能引入机车，经机车主断路器到机车主变压器，主变压器降压后，经供电装置供给牵引电动机，牵引电动机通过传动机构使电力机车运行。
（二）组成部分电力机车由机械部分(包括车体和转向架)、电气部分和空气管路系统构成。
车体是电力机车的骨架，是由钢板和压型梁组焊成的复杂的空间结构，电力机车大部分机械与电气设备都安装在车体内，它也是机车乘务员的工作场所。
转向架是由牵引电机把电能转变成机械能，便电力机车沿轨道走行的机械装置。
它的上部支持着车体，它的下部轮对与铁路轨道接触。
电气部分包括机车主电路、辅助电路和控制电路形成的全部电气设备，在机车上占的比重最大，除安装在转向架中的牵引电机之外，其余均安装在车顶、车内、车下和司机室内。
空气管路系统主要执行机车空气制动功能，由空气压缩机、气阀柜、制动机和管路等组成（三）分类干线电力牵引中，按照供电电流制分为：直流制电力机车和交流制电力机车和多流制电力机车。
交流机车又分为单相低频电力机车(25Hz或16 2/3Hz)和单相工频(50Hz)电力机车。
单相工频电力机车，又可分为交--直传动电力机车和交—直—交传动电力机车。
二、牵引变电所牵引变电所的主要任务是将电力系统输送来的110kV三相交流电变换为27.5〔或55〕kV单相电，然后以单相供电方式经馈电线送至接触网上，电压变化由牵引变压器完成。
电力系统的三相交流电改变为单相，是通过牵引变压器的电气接线来实现的。
7.1高压电器7.1.1概要CRH2动车组高压电器系统包含的大部件有：受电弓、真空断路器VCB、避雷器、高压电缆及高压连接器、保护接地开关EGS、故障隔离开关等。
25kV电网高压首先由受电弓引入动车组，然后经过故障隔离开关接到高压机器箱的真空断路器VCB，并旁路连接了保护接地开关EGS。
高压机器箱内有避雷器、真空断路器VCB、接地端子。
从高压机器箱出来的高压电直接连接到牵引变压器的原边绕组。
并设置了高压联锁回路，在受电弓没有降下或保护接地开关EGS没有闭合的情况下，高压机器箱不能打开。
真空断路器VCB是动车组的电源总开关，并能在需要的情况下自动断开主变压器的供电以提供保护功能。
EGS的作用是将高压系统强制性接地，以保证车辆维护时人员的安全。
故障隔离开关的作用是在出现故障时强迫断开受电弓。
高压电气系统布置如下：4号车和6号车车顶均设受电弓、保护接地开关EGS、故障隔离开关各一套，2号车和6号车的车下均设高压机器箱；2、3、4号车之间和5、6号车之间的车顶上设置高压电缆连接器，为了方便摘挂，4、5号车之间的车顶上，设置了高压电缆用倾斜型电缆连接器。
7.1.2受电弓CRH2动车组采用DSA250型单臂受电弓，适合我国既有线路和客运专线接触网。
每列动车组（8辆）设2台受电弓，该动车组在4、6号车设受电弓及附属装置，其间用特高压配线连接，适用于250km/h的列车运行速度。
受电弓安装了自动降弓装置。
动车组正常运行时，采用单弓受流，另一台备用，处于折叠状态。
7.1.2.1 受电弓升降系统工作原理及动作1.气路的工作原理受电弓的升弓是由气动力驱动的，气动原理图如图7.3－1所示。
图7.3－1 受电弓气动原理图压缩空气通过电控阀经过滤器进入精密调压阀，精密调压阀（件3）用于调节受电弓接触压力，输出压力恒定的压缩空气，其精度为±0.002Mpa 。
因为气压每变化0.01Mpa （约0.1kgf/cm 2）会使接触压力变化10N 。
一．1500V直流开关柜概述直流1500V供电系统中，由1500V直流开关柜、整流变压器、整流器、排流柜等主要设备组成。
1500V直流开关柜为具有标准防护等级的金属封闭结构，包含正极柜(进线柜)、馈线柜和负极柜。
断路器或电动隔离开关的操作设备和控制、测量、保护元件，以及母排、电源和辅助连接等二次元件。
这些设备除完成当地控制、测量保护功能所需的必要元件外，还装设为实现远方监控所必须的各种转换开关和数据传输、电光转换所必须的元件，如协议转换和光电转换模块等。
直流快速断路器均提供直接瞬时过电流脱扣器和间接快速脱扣器，装于断路器本体内，由综合测控保护装置或机械装置操控。
每个直流断路器所有辅助接点均接到低压室端子排上，且具有“运行”、“试验”、“移开”三个明显的位置和标志。
手车入柜后有两个机械定位：试验位和运行位，两个位置均能由带扭转弹簧的机械锁定／解锁连杆可靠锁定。
1. 1500V直流开关柜(1) 馈线柜馈线柜是安装于1500V直流正极母线与接触网上网隔离开关之间的设备，其内配置1500V正极母线、直流快速断路器、分流器以及微机综合保护控制装置Sitras Pro（该装置为多CPU结构方式，实现保护、监视、控制、测量、通信等功能），实现向牵引网直流馈电的控制和保护。
(2) 进线柜(正极柜)进线柜是用于连接整流器阀侧正极与1500V正极母线间的开关设备，实现整流机组向1500V直流正极母线馈电的控制。
进线柜采用电动隔离开关，其合／分操作与35KV整流变开关有硬接线的电气联锁。
还有一组PLC S7-200，可对正极柜内的电动隔离开关进行控制，并实现各柜信号收集、电流采集及正极电动隔离开关的控制功能。
(3) 负极柜负极柜是连接于整流器阀侧负极与回流钢轨之间的开关设备，柜内装设手动隔离开关，开关柜前部设可锁住的金属门，上部有一个低压元件室。
负极柜内还设置一套Simatic S7-300 PLC，用于框架故障保护、信息(隔离开关位置等)采集和变电所综合自动化系统进行通信，具有与当地PC机和所内综合自动化SCADA系统进行通信的两个独立的标准通信接口。
剖析高压电器在变电所的用途高压电器是变电站中不可或缺的一部分。
变电站是将电能从发电厂输送到消费者的重要场所，而高压电器则是变电站中最重要的电气设备之一，主要用于控制、保护、分配电力。
本文将从高压电器的类型、用途、作用等方面对其进行分析。
一、高压电器的类型高压电器通常分为开关设备和保护设备两大类。
其中，开关设备包括断路器、隔离开关、接地开关、负荷开关等；保护设备包括继电器、保护装置、电流互感器、电压互感器等。
二、高压电器的用途1、控制电力流向在电力系统中，高压电器可以通过控制开关装置的状态，控制电力流向，使电能从一条线路流向另一条线路，或从一台设备流向另一台设备。
2、保护电力设备高压电器还能对电力设备进行保护。
当电力设备出现故障、超负荷或短路时，高压电器可以迅速发现故障所在，并通过断开电路或其他保护措施，避免电力设备受到损坏。
3、分配电力高压电器还可以将控制和保护平衡，帮助实现电能的分配。
分配通常是通过变压器实现的，而高压电器中的开关则帮助电力系统中的变压器分配电力。
4、提高电力安全性高压电器可以通过控制电能的流向和状态，提高电力系统的安全性。
如果电力系统中发生地震、短路或其他类似的灾难情况，高压电器的保护设备可以立即发挥作用，确保系统和设备不受损伤。
三、高压电器的作用高压电器在变电站中的作用主要可以归纳为以下几点：1、控制电能流向和状态高压电器可以通过控制开关状态，使得电能的流向更加符合需求。
控制电能的状态，也有利于提高电力系统的安全性。
2、帮助实现电力分配高压电器中的开关可以帮助变压器实现电力的分配。
通过变压器，电力系统可以将高压电器产生的电能分配到变电站下方的低压电网。
3、保护电力设备高压电器中的保护装置可以在电力设备发生不正常状态时，迅速发现故障，避免电力设备出现损坏，同时也保障电力系统稳定运行。
4、减少电力系统停用时间在电力系统停用发生时，高压电器提供了紧急开关的功能，当紧急情况发生时，可以迅速切断电路，从而减少停用时间，提高电力系统的可靠性。
