一种电气化铁路牵引供电加强构造制造技术

本实用新型专利技术公开一种电气化铁路牵引供电加强构造，涉及电气化铁路牵引供电技术领域。由牵引变电所、正供线、直供牵引网或者由正供线、回供线和AT牵引网构成；正供线与接触网分别经开关K在分段母线一上并联并分段，回供线与负馈线分别经开关K在分段母线二上并联并分段；牵引变电所向正供线、回供线供电；正供线、回供线应紧凑布置，与接触网同杆架设在田野侧，不额外占用走廊；对于新建AT供电铁路，可将回供线与负馈线合并，以简化系统，节约成本；该系统末端还可以连接直供系统或AT牵引网，该系统供电能力更强，供电距离更长，分相更少；技术可靠，实施方便。主要用于既有线改造，也适用于新线建设。

【技术实现步骤摘要】


本技术涉及电气化铁路牵引供电
，特别涉及干线铁路的工频单相牵引供电技术。

技术介绍

单相牵引供电系统所具有的结构简单、建设成本低、运用和维护方便等优点，决定了电气化铁路上普遍采用取自公用电网的工频单相交流电为列车(牵引负荷)供电。为使单相的牵引负荷在三相公用电网中尽可能平均分配，电气化铁路采用轮换相序、分相分区供电的方案。分相分区处的相邻供电区之间用分相绝缘器分割，形成电分相，也称分相。
电气化铁路的分相通常设在牵引变电所出口两个供电臂的连接处和两个牵引变电所之间的分区所处，或者说，通常情况下平均每个牵引变电所所辖范围内有两个分相。随着列车速度的不断升高，在司机无法手动进行退级、关辅助机组、分主断路器，靠列车惯性驶过中性段，再合主断路器、合辅助机组、进级恢复牵引功率来完成过分相的情况下，为防止电力机车带电通过分相时发生燃弧，而烧坏接触网悬挂部件，甚至导致相间短路等事故，人们开发了自动过分相技术。自动过分相技术主要有地面开关自动切换过分相、车载自动过分相以及柱上开关自动过分相等几种，但无论那一种自动过分相，都将造成供电断点，影响列车牵引功率的持续发挥。同时，存在列车过分相时开关切换造成的暂态电气过程，易产生较大的操作过电压或过电流，可能导致牵引网与车载设备烧损等事故，影响供电可靠性和列车安全运行。另外，分相又有机械上的弱点。因此，分相仍然是整个牵引供电系统中最薄弱的环节，是高速铁路乃至整个电气化铁路牵引供电可靠性的瓶颈。
消除分相不良影响的根本举措是取消分相。显然，在一条线路长度给定的情况下，最大限度地延长供电距离，即延长供电臂长度，如把目前电气化铁路二十几公里的供电臂延长到七八十公里乃至100公里以上，可以最大限度地减少分相，从而最大限度地避免分相带来的安全隐患。
最大限度地延长供电臂长度还有利于实现缺电或无电地区的铁路电气化，如青藏高原的川藏铁路、滇藏铁路等。

技术实现思路

本技术的目的是提供一种电气化铁路牵引供电加强构造，它能有效地延长供电臂，减少分相。
本技术解决其技术问题所采的技术方案为：一种电气化铁路牵引供电加强构造，包括牵引变电所SS、接触网T、钢轨R，列车L在接触网T与钢轨R之间受电，其中，接触网T和钢轨R构成直供牵引网，接触网T、负馈线F、自耦变ATi、钢轨R构成AT牵引网,其特征在于:牵引变电所SS的一路经牵引母线TB与正供线PW连接,牵引变电所SS的另一路经负馈母线NB与回供线RW连接；在分段所Si中，正供线PW与接触网T分别经开关K在分段母线一W1上并联并分段，回供线RW与负馈线F分别经开关K在分段母线二W2上并联并分段。分段所Si之间的距离可与铁路区间的距离相当，一般大于10km。
在此基础上，可以发展到AT牵引网：自耦变ATi与接触网T、负馈线F构成AT牵引网，牵引变电所SS通过牵引母线TB给正供线PW供电，通过负馈母线NB给回供线RW供电，在分段所Si中，正供线PW与接触网T分别经开关K在分段母线一W1上并联构成并分段，回供线RW与负馈线F分别经开关K在分段母线二W2上并联构成分段，自耦变ATi的三个端子分别连接于分段母线一W1、分段母线二W2和钢轨R上；分段所Si(ATi)之间的距离一般10～15km。对于新建线路，回供线RW可以与负馈线F合并(即回供线RW可以取代负馈线F)。
另外，本技术可以在正供线PW末端串联直供系统，或者在正供线PW和回供线RW末端串联AT牵引网，以减少导线用量和复杂程度，节约投资，进一步延长供电距离，提高性价比。
正供线PW和回供线RW尽可能紧密布置，可以布置于田野侧,与接触网T同杆连续架设，无需额外占用走廊。
延长供电距离，可以减少牵引变电所数目,减少铁路与公用电网接口，节省外部电源投资，也便于日常管理。
为了增强供电可靠性，可以考虑正供线及回供线的100％备用方式，或者n路工作+m路备用，或者n路工作和m路备用并联工作，只在检修或故障时，退出一路或一路中的故障部分。本技术的工作原理是：正供线PW--钢轨R回路与直供牵引网(接触网T--钢轨R回路)的电流按其回路阻抗成反比分配，即是说，正供线PW--钢轨R回路与接触网T—钢轨R回路的电流按其阻抗大小反比分配，正供线PW—回供线RW回路与接触网T—负馈线F回路的电流也按其阻抗大小反比分配。
正供线PW和回供线RW与AT牵引网相并联的技术方案更适用于既有AT牵引网的改造，而对于新建铁路，为了节约投资，可以简化系统，可将回供线RW与负馈线F合并。
考虑到牵引变电所对正供线PW和回供线RW实施单边供电具有首端(靠近牵引变电所的一端)电流大、末端电流小的特点，则靠近首端的截面要相对大，靠近末端的截面要相对小。当采用标准截面导线时，靠近首端的导线根数要相对多，靠近末端的导线根数要相对少。。
与现有技术相比，本技术的有益效果是：
一、本技术的供电能力更强，供电距离更长，分相更少，还可以减少铁路与公用电网接口，既节省了外部电源投资，又便于日常管理。
二、本技术所用正供线PW、回供线RW可以与接触网T同杆架设，置于田野侧，不额外占用走廊。
三、本技术技术可靠，实施方便，既适用于既有线改造，也适用于新线建设。
附图说明
图1是本技术涉及的直供系统的结构示意图。
图2是本技术实施例的系统结构示意图。
图3是本技术实施例的串联直供牵引网的结构示意图。
图4是本技术涉及的AT供电系统的结构示意图。
图5是本技术实施例的用于AT供电系统的结构示意图。
图6是本技术实施例的回供线与负馈线合并的结构示意图。
图7是本技术实施例的串联AT牵引网的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的描述。
图1示出，本技术涉及的直供系统的结构示意图。直供系统由牵引变电所SS和直供牵引网构成，直供牵引网由接触网T、钢轨R构成，列车L在接触网T与钢轨R之间受电；直供系统在牵引变电所SS出口设置分段器P，而其接触网一般不设分段所Si，但为了下面描述的方便，图中画出了分段所Si，i＝mn，m＝1表示牵引变电所SS右侧，m＝2表示左侧，n＝1,2,…,N，N为分段所Si个数，而分段个数＝N-1，如图1中的S11、S12、S21等。实际中，为了降低钢轨R电位和牵引网阻抗，常常将一导线与钢轨R并联，称为直供+回流线方式。
图2是本技术实施例的系统结构示意图。牵引变电所SS通过牵引母线TB给正供线PW供电，在分段所Si中，正供线PW与接触网T通过分段母线一W1相并联，正供线PW分段与接触网T通过开关K实现分段，i＝mn，m＝1表示牵引变电所SS右侧，m＝2表示左侧，n＝1,2,…,N，N为分段所Si个数，而分段个数＝N-1，如图2中，S11、S12、S13、S21等；分段所Si之间的距离可与铁路区间的距离相当，一般大于10km；正供线PW需要在牵引变电所SS出口进行分段，而此处的接触网T不再需要设置分段器P；与直供系统一样，列车L在接触网T与钢轨R之间受电。
图3是本技术实施例的串联直供牵引网的结构示意图，参见图1和图2，在右侧正供线PW末端串联直供牵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电气化铁路牵引供电加强构造，包括牵引变电所SS、接触网T、钢轨R，列车L在接触网T与钢轨R之间受电，其中，接触网T和钢轨R构成直供牵引网，接触网T、负馈线F、自耦变ATi、钢轨R构成AT牵引网,其特征在于:牵引变电所SS的一路经牵引母线TB与正供线PW连接,牵引变电所SS的另一路经负馈母线NB与回供线RW连接；在分段所Si中，正供线PW与接触网T分别经开关K在分段母线一W1上并联并分段，回供线RW与负馈线F分别经开关K在分段母线二W2上并联并分段。

【技术特征摘要】
1.一种电气化铁路牵引供电加强构造，包括牵引变电所SS、接触网T、钢轨R，列车L
在接触网T与钢轨R之间受电，其中，接触网T和钢轨R构成直供牵引网，接触网T、负馈
线F、自耦变ATi、钢轨R构成AT牵引网,其特征在于:牵引变电所SS的一路经牵引母线TB
与正供线PW连接,牵引变电所SS的另一路经负馈母线NB与回供线RW连接；在分段所Si中，
正供线PW与接触网T分别经开关K在分段母线一W1上并联并分段，回供线RW...

【专利技术属性】
技术研发人员：李群湛，解绍锋，郭锴，贺建闽，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：四川;51