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牵引供电系统简介一、系统功能牵引供电系统的主要功能是：将地方电力系统的电源（交流电气化铁路：AC110 kV或AC220kV，城市轨道交通：中心变电所AC220kV或AC110kV→AC35 kV环网）引入牵引供电系统的牵引变电所，通过牵引变压器变压为适合电力机车运行的电压制式（交流电气化铁路：AC25kV或AC2×25kV，城市轨道交通：DC750V、DC1500V或DC3000V），向电力机车提供连续电能。
电力牵引负荷为一级负荷，引入牵引变电所的外部电源应为两回独力可靠的电源，并互为热备用，能够实现自动切换。
交流电气化铁路及城市轨道交通牵引供电系统简图分别如图1.1和图1.2所示。
图1.1 交流电气化铁路牵引供电系统图1.2 城市轨道交通牵引供电系统二、牵引网供电方式1.交流电气化铁路交流电气化铁路牵引网供电方式大体上可分为三种：直接供电方式（包括带回流线的直接供电方式）、BT供电方式和AT供电方式。
（1）直接供电方式直接供电方式又可分为不带回流线直接供电方式(图 2.1)和带回流线的直接供电方式(图2.2)两种。
图2.1 不带回流线的直接供电方式图2.2 带回流线的直接供电方式不带回流线的直接供电方式在我国早期的电气化铁路中采用，机车电流完全通过钢轨和大地流回牵引变电所，牵引网本身不具备防干扰功能。
在接地方面，每根支柱需单独接地（设接地极或通过火花间隙），或者通过架空地线实现集中接地（架空地线不与信号扼流圈中性点连接）。
带回流线的直接供电方式，机车电流一部分通过钢轨和大地流回牵引变电所（约70%），其余通过回流线流回牵引变电所（约30%）。
由于流经接触网的电流和流经回流线的电流虽然大小不等，单方向相反，且安装高度比较接近，两者对铁路沿线通讯设施的电磁干扰影响趋于抵消，因此牵引网本身具备防干扰功能。
在接地方面，接触网支柱通过回流线实现集中接地，回流线每隔一个闭塞分区通过吸上线（铝芯或铜芯电缆，常用VLV-70和2xVLV-150）与信号扼流圈中性点连接（吸上线间距3～4km）。
第三节 带回流线的直接供电方式直接供电方式是将从牵引变电所输出的电能，直接通过接触网供应给电力机车，而回归 电流则通过轨道、大地回到牵引变电所(参见图1—2)。
目前，除日本以外，世界上绝大多数国家的铁路(交流)电气化均采用了直接供电方式。
直接供电方式与BT 、AT 供电方式相比，其馈电回路和设备简单、投资省、运营维护方便。
采用直接供电方式，对简化系统设备、提高供电可靠性、增强技术指标及广泛的适应性等方面具有极大的现实意义。
但是直接供电方式对邻近通信线路的干扰影响严重，钢轨电位比其他供电方式要高。
为了保留直接供电方式的优点，克服其不足，在其结构上增设与轨道并联的架空回流线，就成为带回线的直接供电方式，简称DN 供电方式，如图2—3--1所示。
它与直接供电方式相比，有以下改善：①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电电流方向相反，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。
②牵引网阻抗和轨道电位都有所降低。
图2-3-1带回流线的直接供电方式示意图架空回流线对通信线路的防干扰效果用屏蔽系数h λ来衡量。
h λ的表达式为g ghh λλλ= (2—41)式中，g λ为轨道的屏蔽系数；gh λ为钢轨和架空回流线构成的回流网络（以下简称回流网络）的屏蔽系数，可按下式计算jt g g t g j gh z z z z ⋅⋅-=∑∑⋅∑⋅1λ (2—42)其中 ∑⋅g j z ——接触网与回流网络的互阻抗；∑⋅g t z ——通信线与回流网络的互阻抗；∑g z ——回流网络的自阻抗。
一般情况下，可以认为通信线对回流网络的相对位置，与通信线对接触网的相对位置相近似，所以jt g t z z =∑⋅则(2—42)式可以进一步简化成∑∑⋅-=g g j gh z z 1λ (2—43)作为简单介绍，以单线区段带回流线的直接供电方式为例，∑g z 、∑g z 可按以下方法近似计算。
