城际轨道交通交流牵引供电系统及其关键技术

仉振春

（身份证号：1311211972****3418）

交流牵引系统已被世界各国公认为近代最优越的牵引调速系统，交流牵引也是今后世界各国轨道交通发展的总趋势，因此，掌握和提升交流牵引供电系统的关键技术是十分重要的。本文介绍了城际轨道交通中交流牵引供电系统的关键技术。

一、城际轨道交通牵引供电系统

轨道交通牵引供电系统分为交流牵引供电与直流牵引供电这两种形式。牵引供电系统就是为交通路线上的地铁、轻轨、电力机车、城际动车组的供电，通过牵引网络进行电流的输送。随着社会的发展，轨道交通供电系统直接影响着广大市民的交通出行安全，国内外的专家学者都在广泛关注项目建设安全问题。

二、牵引网供电方式

目前，我国的牵引网供电技术主要经历了三个时代，从最初的直接供电方式，发展成吸流变压器－回流线供电方式，最后到现在的带回流线的直供方式和自耦变压器供电方式。整个发展过程就是对变压器的供电能力的不断提升，还有不断降低对通信线路的影响。早期我国的铁路电气化采用的是直接供电，采取接触网和轨－地直接构成回路，这样方式的结构简单，建设投入较少，后期的维护比较便宜，适合当时我国的铁路发展。但是随着目前经济的增长不断加快，这种直接供电方式的缺点暴露了出来，在经济发达地区对通信线路的干扰非常大。当时为了减少对通信线路的干扰，研发出一种吸流变压器－回流线供电方式，简称BT供电方式。BT供电方式是在建设牵引供电网时装设1：1的吸流变压器，通过回流线将电流回收到变电站，减少了对周围通信线路的干扰。但是这样会增加牵引供电网的阻抗，致使牵引网的供电距离变短，造价上升，并且容易出现火花间隙，这些问题都影响着BT供电方式的发展应用。牵引供电网的建设者们通过总结以上两种方式的缺点，根据我国现阶段的轨道交通特点，研究并广泛使用了带回流线的直供方式和自耦变压器供电方式。这两种供电方式的广泛应用，解决了牵引网阻抗问题，提升了供电网络的供电能力，最重要的是减少了对周围通信线路的影响。这两种方式中自耦变压器供电方式具有极强的供电能力，能够增加供电距离，牵引供电网的能量损失非常小，被广泛的使用在我国的告诉铁路的建设上，并且通过改进原有的AT供电方式，研发出新型的全并联AT供电方式，与原有的AT供电方式相比具有更小的电压损失，供电能力更强。

三、交流牵引供电系统

近些年随着人们生活水平的提升，对出行的要求也正在加大，各大城市纷纷建构了自己的地铁轻轨系统，随之而来的是对电网电力系统更高的要求。最初的电网线路搭建主要采用的是直流制，现今时代也只有欧洲一些国家的部分线路仍沿用直流制。自上世纪60年代，世界范围内修建的新线路全部都采用了交流制式。而交流制式的牵引供电系统也为大家展现了诸多优点，如：供电效果好、成本较低、电流量大、不存在杂散电流等。但是仍有一些缺点，如：当换相接入小型电网时会产生分相；牵引电流的谐波会产生一定的电磁干扰。

（一）电缆牵引网。如果建设时交流电对接触网进行供电，能够采取并联的方式，并且搭建备用的供电线路，这样两条供电线路都能正常使用，彼此成为备用线路。这样的交流供电方式比原有的直流供电方式增强了供电的可靠性，提升了供电的总量，减少了功率的损失程度。

（二）牵引网分段供电与保护。交流牵引供电网能够长距离传输，在最初的建设中被广泛应用。但采用上下行并行线路建设的话，投入的成本会比较高，搭建的设备也会比较复杂，一般采用分段式供电的形式。这样线路与接触网的设计既能同时进行，也能分开完成。而为了在建设时方便工人们施工，也会在变压器处采用统一分段，其他区间则分开分段。这是为了能够提升供电线路的可靠性，还能将故障风险降低，进行分段保护。

（三）主变电所供电方案。这种供电方式主要是根据交通线上的设备数量与所处位置的不同，采取单线、双线、多线等不同的方案设计，能够满足不同设备的不同需求。

四、结束语

交流牵引供电系统也有着诸多优点，如：供电效果好、成本较低、电流量大、不存在杂散电流等。交流牵引系统正逐渐成为各城际轨道交通的发展趋势，因此，其关键技术对城际轨道交通有着十分重要的意义。