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一、牵引供电有几种方式?

牵引供电-牵引供电有以下5种方式:直接供电方式(TR)、BT(吸流变压器)供电方式、AT(自偶变压器)供电方式、直供+回流(DN)供电方式(TRNF)和同轴电力电缆供电方式。

各种供电方式的特点如下：

1.直接电源（TR）

直接供电方法相对简单。这是一种将牵引变电站输出的电能直接提供给机车的一种供电方法。主要设备包括牵引变压器，断路器，隔离开关，所用变压器，电压互感器，电流互感器，母线，接地系统，交流面板，直流面板，硅整流面板，控制面板，保护面板等设备。

2.BT（电流吸收变压器）电源

在这种电源模式下，在接触网上一定距离处安装了一个电流吸收变压器（变压比为1：1）。网状柱的现场侧（与接触悬架的高度相同）在每两个电流吸收互感器之间有一条吸油管，该吸油管将回流管路连接到导轨上。它的功能是“吸收”导轨中的回流。线路返回牵引变电站以防止干扰。

由于地球的回流和所谓的“半阶段效应”，BT电源方法的保护效果并不理想。另外，“吸回”装置导致悬链线的结构复杂，并且机车的电流条件恶化。

3.AT（自变压器）供电模式

采用AT供电方式时，牵引变电站主变压器的输出电压为55kV，并通过AT（自耦变压器，比率2：1）向接触网供电。它也竖立在现场侧，并具有与触头悬架相同的高度），并且中点抽头连接到钢轨。AF线的功能与BT电源模式下的NF线相同，具有抗干扰功能，但效果优于前者。此外，AF线下方有一条保护（PW）线，当悬链线的绝缘层损坏时，它起到保护跳闸的作用，并且还具有抗干扰和防雷的作用。

4.直接电源+回流（DN）电源（TRNF）

带回线的直接电源方法消除了BT电源模式下的电流吸收变压器，并保留了回线。悬链线和回线之间的互感用于使轨道中的回线尽可能多地从回线流回到牵引变电站，这部分抵消了接触网对相邻通讯线的干扰。其抗干扰效果不如BT电源。通常用于通信线路的抗干扰要求不高的部分。这种供电方式的设备简单，提高了供电设备的可靠性。由于省去了吸收电流的变压器，只保留了回线，所以牵引网的阻抗要比直接供电方式的阻抗低，供电性能更好，成本也不会太高，因此供电方式已在我国电气化铁路中得到广泛应用。

五，同轴电缆的供电方式

同轴电缆的供电方法是将同轴电缆沿铁路沿线埋入牵引网中。它的内部导体用作与接触网络平行的馈线，而外部导体用作与导轨平行的回路。

二、牵引供电系统的供电方式有哪些类型

牵引供电-牵引供电有以下5种方式：直接供电方式(TR)、BT（吸流变压器）供电方式、AT（自偶变压器）供电方式、直供+回流（DN）供电方式（TRNF）和同轴电力电缆供电方式。

各种供电方式的特点如下：

一、直接供电方式(TR)

直接供电方式较为简单，是将牵引变电所输出的电能直接供给电力机车的一种供电方式，主要设备有牵引变压器、断路器、隔离开关、所用变、电压互感器、电流互感器、母线、接地系统、交流盘、直流盘、硅整流盘、控制盘、保护盘等设备。

优点：结构简单、投资省

缺点：由于牵引供电系统为单相负荷，该供电方式的牵引回流为钢轨，是不平衡的供电方式，对通信线路产生感应影响大。回路电阻大，供电距离短（十几公里）。

二、BT（吸流变压器）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。

三、AT（自偶变压器）供电方式

采用AT供电方式时，牵引变电所主变输出电压为55kV，经AT（自耦变压器，变比2:1）向接触网供电，一端接接触网，另一端接正馈线（简称AF线，亦架在田野侧，与接触悬挂等高），其中点抽头则与钢轨相连。AF线的作用同BT供电方式中的NF线一样，起到防干扰功能，但效果较前者为好。此外，在AF线下方还架有一条保护（PW）线，当接触网绝缘破坏时起到保护跳闸作用，同时亦兼有防干扰及防雷效果。

显然，AT供电方式接触网结构也比较复杂，田野侧挂有两组附加导线，AF线电压与接触网电压相等，PW线也有一定电位（约几百伏），增加故障几率。当接触网发生故障，尤其是断杆事故时，更是麻烦，抢修恢复困难，对运输干扰极大。但由于牵引变电所馈出电压高，所间距可增加一倍，并可适当提高末端网压，在电力系统网络比较薄弱的地区有其优越性。

四、直供+回流（DN）供电方式（TRNF）

带回流线的直接供电方式取消BT供电方式中的吸流变压器，保留了回流线，利用接触网与回流线之间的互感作用，使钢轨中的回流尽可能地由回流线流回牵引变电所，因而部分抵消接触网对临近通信线路的干扰，其防干扰效果不如BT供电方式，通常在对通信线防干扰要求不高的区段采用。这种供电方式设备简单，因此供电设备的可靠性得到了提高；由于取消了吸流变压器，只保留了回流线，因此牵引网阻抗比直供方式低一些，供电性能好一些，造价也不太高，所以这种供电方式在我国电气化铁路上得到了广泛应用。

这种供电方式实际上就是带回流线的直接供电方式，NF线每隔一定距离与钢轨相连，既起到防干扰作用，又兼有PW线特性。由于没有吸流变压器，改善了网压，接触网结构简单可靠。近年来得到广泛应用。

五、同轴电力电缆供电方式

同轴电力电缆供电方式是在牵引网中沿铁路埋设同轴电力电缆，其内部导体作为馈电线与接触网并联，外部导体作为回流线与钢轨并联的供电方式。

对地铁的供电系统你知道多少？

在城市生活当中，大家对日常的出行方式最放心的还是地铁，毕竟坐地铁，有着准时、不堵车、出行方便等特点。大家都知道地铁是电力牵引，那对于整个供电系统大家又了解多少呢？今天小编就跟大家说说，科普一下。

城市轨道交通供电系统是为城市轨道交通运营提供所需电能的系统，不仅为城市轨道交通电动列车提供牵引用电，而且还为城市轨道交通运营服务的其他设施提供电能，如照明、通风、空调、给排水、通信、信号、防灾报警、自动扶梯等，应具备安全可靠、技术先进、功能齐全、调度方便和经济合理等特点。

在城市轨道交通的运营中，供电一旦中断，不仅会造成城市轨道交通运输系统的瘫痪，还会危及乘客生命与财产安全。因此，高度安全可靠而又经济合理的电力供给是城市轨道交通正常运营的重要保证和前提。

一、供电系统的要求

（1）供电系统必须可靠

城市轨道交通电动列车和车站设备都是，为乘客提供服务的设备，在运营过程中，一旦供电中断，受影响最大的是行车和客运两个部门。所以城市轨道交通供电系统，必须具有高度的可靠性。为此，各变电站采用两路进线，并互为备用;电源容量设计时应为发展留有余地;而且应选用先进、可靠的电气设备，采用模块化的计算机控制系统，实现实时监控，调度自动化的运行模式;以专人定时巡视检查为辅助手段。

（2）供电系统必须满足不同用户的需求

地铁系统是一个重要的用电负荷。按规定应为一级负荷，即应由两路电源供电，当任何一路电源发生故障中断供电时，另一路应能保证地铁重要负荷的全部用电需要。在地铁供电系统中牵引用电负荷为一级负荷，而动力照明等用电负荷根据它们的实际情况可分为一级、二级或三级负荷。

按供电对象的重要性，将供电系统分成三级

一级负荷:城市轨道交通电动列车、通信、信号设备、消防设备等用户，必须确保不间断供电;为此，必须采取两路电源供电，当任何一路电源失电后，应自动、迅速切换至另一路电源。

二级负荷:城市轨道交通车站照明、自动扶梯等用户，应确保连续供电，万一停电后会影响客运服务质量，但并不影响列车运行安全;设计时，一般采用二路进线电源，再分片分区供给。

三级负荷:城市轨道交通的商业用电、广告照明等用户，应确保其正常供电这些用户并直接不影响客运服务质量，其用电可根据电网负荷情况讲行调整

按用户负荷变化及用途可作以下分类

①负荷变化不大的低压交直流负荷

此类负荷要求有很高的供电可靠性和良好的供电质量。如:变电站控制设备的低压交直流负荷。

②负荷变化大的直流供电

它们对供电、供电设备的可靠性要求高，用电量随客运的高峰低谷变化而变化。如:客运列车:它是城市轨道交通供电系统中的最主要负荷，而且是直流负荷。在夜间列车停运时，负荷为零。

③负荷变化大的交流供电

车站用户多为低压用户，如:车站电梯和自动扶梯、环控设备、照明、售检票系统、消防报警系统、给排水系统、通信、信号等。这些用户，在客运时段是用电高峰列车停运时段是用电低谷。而且必须向通信、信号专业

设备提供24h不间断的连续供电

④夜间用电

停车场的车辆维修作业区等夜间用电的用户。白天列车运行的时间段，由于绝大部分的电动列车都在正线运行，因此，列车检修用电是低谷，反之在夜间客运终止，回库列车的检修作业用电是高峰时段。

⑤非重要用户

车站商业等不直接影响运营质量的用户，尽管其用电量较大，但这些用户的列车运营没有直接关系，我们将这些用户归类为非重要用户。

综上所述:城市轨道交通供电系统，必须依据不同用电需求区别对待，即重要的一级负荷，二路电源供电，并能自动切换。二级负荷，也是二路电源进线分片分区供给。三级负荷一路电源供电在供电能力紧张时，停止三级负荷供电，只有这样才能满足和保障用户的用电要求，实现城市轨道交通运营的正常。

二、城轨供电系统的供电制式

城轨供电系统的供电制式是指供电系统向电动车辆或电力机车供电所采用的方式，主要包括电流制式、电压等级和馈电方式。

（1）电流制式

城市轨道交通的牵引供电系统几乎毫无例外地都采用较低电压等级的直流电流供电制式。

采用直流制式的原因主要有以下几点:

1)由于直流制供电无电抗压降，因而比交流制供电的电压损失小;

2)电网的供电范围(距离)、电动车辆的功率都不大，均不需太高的供电电压;

3)城市轨道交通和地铁的供电线路都处在城市建筑群之间，供电电压不宜过高，以确保安全;

4)直流制供电的对象，即早期使用的直流牵引电动机和近期采用的变频调速异步牵引电动机均具有良好的起动和调速特性，可充分满足电动车辆牵引特性的要求。

（2）电压等级

世界各国城市轨道交通的供电电压均在550~1500V之间，其中间档级很多，这是由各种不同交通形式、不同发展历史时期造成的。现国际电工委员会拟定的电压标准为:600V、750V、1500V三种，后两种电压为推荐值。我国国标亦规定.为750V和1500V，不推荐600V电压等级。

（3）馈电方式

牵引网的馈电方式有架空接触网和接触轨两种方式。电压等级与馈电方式是牵引网供电制式的关键点，两者密切相关。对于一个具体的城市，电压等级与馈电方式的选择，应该结合起来，统一考虑。我国牵引网供电制式可以选择以下四种方式:直流1500V架空接触网、直流1500V接触轨、直流750V架空接触网、直流750V接触轨。

列车受电普遍采用两种方式

1、架空接触网供电，这个和高铁比较相似，地铁隧道上方架设刚性或弹性装置、悬挂接触网，车辆通过受电弓从接触线中获取电流，多采用1500伏电压。

此法安全系数高，但技术含量大，铺设难度大，费用高昂。

广州、上海等城市的地铁线路也用此法。

2、第三轨供电，简单地说，就是从地上取电，供电不是列车轨道，而是与轨道平行的第三轨，通常是用较轻的工型钢。但也有例外（北京地铁采用60公斤/米的标准工型钢）。电压750V。

车辆通过集电装置与接触轨接触取电，接触轨外设有防护罩保障安全。根据接触面的位置不同，可分为上部授流、下部授流和侧部授流接触轨。

此法不太安全，但价格低廉，技术含量低，易于铺设。另外，英国伦敦采用的四轨供电，即在铁道中央在铺设一条零线轨，是三轨的变种。

建造较早的地铁基本上都是三轨供电。例如：北京、天津、莫斯科、平壤、基辅、东京（部分）、大阪（部分）等等

注：地铁采用以上哪种供电方式，要考虑城市特点、客流大小、列车编组、美观需求等各方面因素。

三、城市轨道交通供电系统的组成

城市轨道交通供电系统一般包括外部电源、主变电所(或电源开闭所)、牵引供电系统、动力照明供电系统、电力监控系统。其中，牵引供电系统包括牵引变电所和牵引网，动力照明供电系统包括降压变电所和动力照明配电系统。

城市轨道交通供电系统的组成

城市轨道交通供电系统中一般设置三类变电所，即主变电所(分散式供电方式为电源开闭所)、降压变电所及牵引降压混合变电所。

主变电所是指采用集中供电方式时，接受城市电网35kV及以上电压等级的电源，经其降压后以中压供给牵引变电所和降压变电所的一种地铁变电所，是专为城市轨道交通系统提供能源的枢纽。

降压变电所：从主变电所(电源开闭所)获得电能并降压变成低压交流电，为车站、隧道动力照明负荷提供电源

牵引变电所：从主变电所(电源开闭所)获得电能，经过降压和整流变成电动列车牵引所需要的直流电。

城市轨道交通供电系统构成示意图

注：F1、F2-城市电网发电厂;

B1、B2、B3-城市电网区域变电所;

B4、B5一地铁牵引变电所;

B6-地铁降压变电所。

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