目录
一、电力系统
二、牵引供电系统组成
(一)供电分段示意图
(二)牵引变电所
(三)牵引网
1.馈电线(供电线)
2.接触网
3.轨道、大地和回流线
(四)开闭所
(五)分区所
(六)电分相
(七)电分段
(八)电力机车(动车组)
一、电力系统
由发电厂、电力网及电能用户所组成的发电、输电、变电、配电和用户的整体称为电力系统。电力网是电力系统的一部分,是指将输电、变电、配电联系起来的总体。电能用户(又称电力用户或电力负荷)是指一切消耗电能的用电设备。
电力系统图
二、牵引供电系统组成
牵引供电系统是高速铁路系统中的重要组成部分,它从电力系统中获取电能,然后通过牵引变压器将电能转换为适用于电力机车(动车组)的单相电,其额定电压为27.5kV,频率为50Hz。牵引供电系统由牵引变电所和牵引网两部分组成,如图1-2所示。
图1-2电气化铁道供电系统图
(一)供电分段示意图
接触网供电分段示意图是一种记录管辖范围内主要设备及其安装位置等信息的图表,旨在帮助设备管理单位全面了解设备的基本情况。图1-3展示了局部供电分段示意图,以便更清晰地展示各设备的布局和关系。
图1-3供电分段示意图
(二)牵引变电所
牵引变电所的主要功能在于将电力系统提供的电能进行转换,使之适用于电力机车(动车组)的运行。其核心组件是牵引变压器,它将电力系统提供的三相交流电转换为适用于电力机车(动车组)的单相交流电。通常,牵引变电所会将高压的电能(如330kV、220kV或110kV的交流电)转换为27.5kV的交流电,以满足电力机车的运行需求。
图1-4牵引变电所
(三)牵引网
牵引网是指由馈电线、接触网、轨道以及大地和回流线等组成的供电系统,用于向电力机车(动车组)提供牵引电流。该电流从牵引变电所的牵引变压器流出,通过馈电线和接触网供给电力机车,然后通过轨道和大地以及回流线等回流至牵引变电所的主变压器。
图1-5牵引网系统图
1.馈电线
馈电线是将牵引变电所产生的27.5kV电压输送到接触网的导线。
2.接触网
接触网是一种悬挂在轨道上方的输电网,沿着轨道敷设并与铁路轨道顶部保持一定距离。电力机车(动车组)通过受电弓与接触网进行滑动接触,从而获取牵引电能,驱动牵引电动机,推动列车运行。
AT供电接触网
3.轨道、大地和回流线
在牵引供电系统中,轨道、大地和回流线是牵引电路的组成部分,共同将牵引电流引回牵引变电所。
(四)开闭所
开闭所的作用在于增加牵引变电所馈电线的数量,将长的供电臂分段,从而降低牵引变电所的复杂程度。开闭所类似于一个配电所,不进行电压变换。它通常设置在枢纽站、电力机务段等供电较为复杂的区段。开闭所由27.5kV的馈线和进线设备组成。
通俗易懂一点就是可以把开闭所看成一个插排不进行电压的变换,从相邻变电所引入两路电源供电。
(五)分区所
分区所是将电气化铁路上下行接触网并联的设施,旨在提高供电臂末端接触网的电压,平衡上下行供电臂的电流,减少电能损失。这种做法特别适用于上下行负荷不均匀、线路存在较大坡道的情况下,其效果尤为明显。此外,在牵引变电所发生故障时,通过分区所可以由相邻的牵引变电所实现越区供电,确保电气化铁路的运行持续性。
图1-1-6 分区所
(六)电分相
分相区是电气化铁路的无电区间,是将不同变电所供出的不同相位的电,通过两个分相开关进行隔离,以防止异相电短路并造成熔断接触网 。
过分相区司机如何操作
当我们看见铁路边出现了“ 禁止双弓-T断-断 ”的牌子时候就说明机车要过分相了,这时在接触网杆的边上还会有一根馈电杆。
这时司机需要: 确认单弓运行,功率手柄回零位,断开主断路器。 那么,为什么要禁止双弓呢?
这是是因为电力机车的两个受电弓之间是通的,假设某个分相的无电区小于机车两个弓之间的距离,那么一场灾难就会降临—— 相间短路 ,相当于 之间导通两根相线,比导通零线威力还大(三相电为根号3倍),接触网和受电弓很可能之间熔掉。
为什么要断开主断路器功率手柄回零位呢? 因为这样可以 防止电车因两区间电力相位不同而产生相位电位差 ,导致电力机车设备受损。 机车通过分相区后,会有一个“ 合 ”电标,司机此时合上主断路器,恢复功率手柄位置。
涨知识|什么是铁路分相区_供电 (sohu.com)
可以看一下这篇文章,说的很清晰。
(七)电分段
电分段是一种将接触网在纵向或横向从电气上互相分开的装置。接触网分段分为横向电分段和纵向电分段,接触网线路(或线群)之间所进行的分段称为横向分段,如站场内因各股道的作用不同而进行的分段;接触网沿线路方向所进行的分段称为纵向分段,如在站场和区间衔接处所进行的分段。
图1-1-7 电分段
(八)电力机车(动车组)
通过牵引电机及其变换和控制机构,将电能转化为可用机械能,牵引列车运行。
本文主要用于博主自我学习总结,也希望和大家共同进步。不足之处,请批评指正!
博主学习和参考的教材是《铁路牵引变电》中国国家铁路集团有限公司工电部主编,中国铁道出版社有限公司出版。
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