电缆牵引供电方式电气特性研究

肖楚鹏，张靖宇，刘大岗，夏 亮

0 引言

目前，国内电气化铁路发展迅速，但多集中于中东部地区。而面积辽阔的西部及高原地区，电气化铁路发展仍然薄弱。经初步研究，电缆牵引供电方式净空和绝缘要求低，牵引网供电臂长，而且电缆埋于地下，免维护性好，适用于西部及高原地区。而随着经济的发展，电力电缆应用日益普及，价格有一定程度的降低。因此，研究电缆牵引供电方式，对电气化铁路的建设和发展具有一定的意义。

1 电缆牵引供电方式

电缆牵引供电方式是一种新型的电气化铁路供电方式，该供电方式采用双芯电力电缆沿铁路线路埋设，内部芯线之一作为供电线与接触线连接，另一芯线作为回流线与钢轨连接，每隔5～10 km做一个分段，如图1所示[1]。

图1 电缆牵引供电方式原理示意图

电缆牵引供电方式的馈电线和回流线在同一电缆中，间隔很小，使得互感系数很大。电力电缆的阻抗比接触网和钢轨的阻抗小得多，牵引电流和回流基本从电缆中流过，电缆中 2根芯线电流相等，方向相反，二者形成的磁场互相抵消，对邻近的通信线路干扰很小[2]。

2 电缆供电方式牵引网电流分配

电缆供电方式牵引网各区段电流分布见图2。

图2 电缆供电方式牵引网各区段电流分布示意图

对有车区段（BC）列回路电压方程和电流方程：

解该方程组有：

且有：

对于无车区段，同样可以建立电流和电压方程：

解方程组可得：

3 电缆供电方式牵引网仿真模型

牵引变……