浅析电气化铁路供电系统

苗建英

摘要：随着经济的快速发展，对于交通运输的要求越来越高，铁路作为一种运输量最大的交通工具，对于现代经济的发展具有重要的作用。而电气化铁路是铁路种类中的一种，具有一些其它铁路种类所不具备的优点，例如清洁污染少、能耗少、运输量大、快速等，是今后交通运输建设的新趋势。电气化铁路顾名思义，其动力主要是靠供电系统提供，因此，电气化铁路中要尤其注重供电系统的建设，本文从铁路运输的实际出发，主要就电气化铁路供电系统进行有效的探究，旨在为我国的电气化铁路建设提供建议。

关键词：电气化；铁路；供电系统

中图分类号：G72 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2016）02-0385-02

对于电气化铁路来说，其核心的动力就主要是靠电力，所以供电系统就是电气化铁路的核心。而供电系统是一个复杂的体系，需要一定的技术支持。对电气化铁路供电系统的主要组成部分、电气铁路对供电系统的影响以及提高电气化铁路供电系统电能质量的措施等问题进行有效的探究，才会深入地了解其供电系统。下面就主要从这几个方面展开分析。

1.电气化铁路概述

电气化铁路又被称之为电化铁路，其英文名为electric railway，从这也可以看出，电气化铁路依靠的是电力驱动的一种铁路，但是，又不能简单地理解为其就是采用一般大的储蓄电源供电的。其实，电气化铁路本身不带电源，而是有特定的供电系统来提供电源，这也就是我们需要重点探究的部分内容。所以，电气化铁路就是电力机车为主要铁路列车为主的铁路。供电系统主要是由牵引变电所和接触网这两部分组成。而对电气化铁路的分类可以通过以下两种方法：以供电导线的类型来分，可以分为第三轨、高架电缆铁路；从供电的类型来分，又可以分为直流供电、交流供电铁路。

2.电气化铁路供电系统的主要组成部分

2.1 牵引变电所。牵引变电所的作用主要是能将变电所的电力降压后再通过牵引网向列车供电，这可以说是电气化铁路的"心脏"。一条铁路线上有若干个牵引变电所，并且并不是设置在列车上，而是大多设在铁道的附近。牵引变电所的特点是它采用的是可以互相切换的"双备份"的模式，也就是这两套设备可以互为备用，从而可以更加确保电气化铁路供电的安全。

2.2 接触网。接触网是电气化铁路供电系统另一主要组成部分，也是牵引供电系统主要的供电设备。接触网由于设置在外面，是露天设备，所以容易受到天气等外部环境，以及电力机车行走所带来的影响。在当前，电气化铁路供电系统的接触网主要是由三个部分构成，即接触网悬挂装置、支持装置和支柱部分。

3.电气化铁路对牵引供电系统的影响探析

3.1 对旋转电机的影响。由于电气化铁路有一套专门的供电系统，并且供电系统是其核心部分，所以这就会影响到汽轮旋转电机转子。汽轮旋转电机转子是供电系统的敏感部位，定子比旋转电机的谐波与负序温升小，这就容易出现高温部位，造成电气化铁路供电系统的汽轮发电机转子部件嵌装面过热而容易受损。

3.2 对电力变压器的影响。当电气化供电系统的谐波电流流经电力变压器时，需要产生一些附加的消耗，正是这些不太能引起人注意的消耗，会引起电力变压器外壳或者是外层钢片和某些紧固件发热，久而久之就会造成局部过热，直接会影响到电力变压器的使用寿命。

3.3 对输电线路的影响。输电线路是电气化铁路供电系统的重要部分，起到电力传输的作用。但是，谐波对于整个输电线路网也具有一定的影响。输电线路的网损受到谐波的影响会增大，如果整个供电系统的谐波量放大时，对输电线路造成的影响会更大，即使是负序电流流过输电线路网时并不做任何功，也会减低输电线路的输送能力。

3.4 对继电保护和自动装置的影响。继电保护和自动装置是供电系统的保护装置部分，电气化铁路对供电系统的影响主要还是在谐波上。同样地，谐波对于供电系统的继电保护和自动装置也有影响，还是出在发热的问题上。谐波会造成继电保护和自动装置的某些器件发热，导致无法使用，直接影响这些装置的正常运行。

4.提高电气化铁路供电系统电能质量的措施

从上面的分析中可以看出，电气化铁路对于其供电系统还是有比较大的影响，所以世界各国对于减低电气化铁路对于供电系统、电网等的影响非常重视，但最为关注的，还是在于供电系统的电能质量上，因为电能的质量对于高速的铁路影响非常大，铁路的供电系统直接产生的效果也就是体现在电能质量上。要进一步提高铁路的供电电能质量，可以采用以下两种方式。

4.1 优化牵引供电方式。前面主要探究的是牵引供电系统，并且分析了牵引变电所等内容，这就可以指导，牵引供电是当前电气化铁路重要的供电方式。要提高供电系统的电能质量，就要从优化牵引供电的方式入手。例如不仅仅采用了"双备份"的模式，还可以通过技术支持接入外部的电源，以此来保证电能的稳定与充足。

4.2 应用无功补偿装置。电气化铁路对供电系统的影响之一就是谐波会造成某些部位的发热，这些发热实际上就是消耗了一些无用功，可以应用无功补偿的装置，即使是轨道上没有电力机车通过时，也不会向电网反送无功。

5.结语

从第一条电气化铁路产生发展至今，电气化铁路也经历了一个历史发展期，在新时期下，经济的发展促进交通运输的建设，电气化铁路是今后铁路运输建设的重要内容，要建设好电气化铁路，就要对其一些重要的内容有着充分的认识，例如电气化铁路的主要组成部分、电气化铁路对供电系统的影响，以及如何提高供电系统的电能质量等，这些不仅是专业的电气化铁路建设人员应该掌握的，如果公民都对这些有一定的了解，也会产生重要的意义。

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