牵引变电的供电方式

电力机车的工作原理:接触网上的交流电，经受电弓进入机车后经过主断路器再进入主变压器，从主变压器的牵引绕组经过硅机组整流后，向牵引电动机集中供应直流电，使牵引电动机产生转矩，将电能转变为机械能，经过齿轮的传递驱动机车动轮转动。

电力机车是从接触网上获取电能的，接触网供给电力机车的电流有直流和交流两种。由于电流制不同，所用的电力机车也不一样，基本上可以分为直-直流电力机车、交-直流电力机车、交-直-交流电力机车三类。
直-直流电力机车采用直流制供电，牵引变电所内设有整流装置，它将三相交流电变成直流电后，再送到接触网上。因此，电力机车可直接从接触网上取得直流电供给直流串励牵引电动机使用，简化了机车上的设备。直流制的缺点是接触网的电压低，一般为1500V或3000V，接触导线要求很粗，要消耗大量的有色金属，加大了建设投资。较早期的电力机车和现代城市轨道交通采用了该种传动方式。

交-直流电力机车采用交流制供电，目前世界上大多数国家都采用工频（50Hz）交流制，或25Hz低频交流制。在这种供电制下，牵引变电所将三相交流电改变成25kV工业频率单相交流电后送到接触网上。但是在电力机车上采用的仍然是直流串励电动机（这种电动机最大优点是调速简单，只要改变电动机的端电压，就能很方便地在较大范围内实现对机车的调速。但是这种电机由于带有整流子，使制造和维修都很复杂，体积也较大），把交流电变为直流电的任务在机车上完成。由于接触网电压比直流制时提高了很多，接触导线的直径可以相对减小，减少了有色金属的消耗和建没投资。因此，工频交流制得到了广泛采用，世界上绝大多数电力机车也是交-直流电力机车。

经过多年的努力我国已有了直接供电、自耦变压供电（简称AT供电）、吸流变压器供电（简称BT供电）和带回流线的直接供电等供电方式。

直供方式，在牵引网中不加特殊防护措施，一般只在通信线路少的山区采用，AT和BT供电方式比较复杂，因此在沪杭、浙赣和京沪线电气化改造中均采用带回流线的直接供电方式。

带回流线的直接供电方式取消BT供电方式中的吸流变压器，保留了回流线，利用接触网与回流线之间的互感作用，使钢轨中的回流尽可能地由回流线流回牵引变电所，因而部分抵消接触网对临近通信线路的干扰，其防干扰效果不如BT供电方式，通常在对通信线防干扰要求不高的区段采用。这种供电方式设备简单，因此供电设备的可靠性得到了提高；由于取消了吸流变压器，只保留了回流线，因此牵引网阻抗比直供方式低一些，供电性能好一些，造价也不太高，所以这种供电方式在我国电气化铁路上得到了广泛应用。
直接供电方式
优点：
简单、投资省
缺点：
由于牵引供电系统为单相负荷，该供
电方式的牵引回流为钢轨，是不平衡
的供电方式 I ≠ I ?），对通信线路产
生感应影响。
自耦变压器供电方式（AT供电方式）
由于自耦变压器的作用，接触网和正馈线的电流均为I/2，方向相反，有效地减少牵引网对通信线的干扰。
由于自耦变压器的中性点与钢轨相连，牵引网的供电电压为2 x 25 kV，电压提高了一倍，因此牵引变电所的间距理论上提高了一倍。例如直供 回流线供电方式牵引变电所间距为20-30km，则AT供电方式为40-60km。AT供电方式用于重载、高速需大电流的牵引供电系统。
馈线电流只有直供方式的一半。
牵引网阻抗 — AT：0.09Ω/km; BT:0.85Ω/km; 直供：0.33Ω/km; 直供 回流：0.31Ω/km

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