我國當前鐵路發展迅速,鐵路作為國家重要的基礎設施、國民經濟大動脈和大眾化的交通工具,在現代物流體系中發揮著重要的作用。如今我們身邊城市的鐵路四通八達貫穿於各個城市之中,讓我們的出行更加的便捷。隨著我國電氣化鐵道行業正步入發展的快車道,對其專業人才的需求量也將變大。下面帶大家了解下電氣化鐵道供電。
目前我國的電氣化鐵路基本採用AT供電方式,交流供電,對地電壓27kV左右,在機車上整流變成直流後供機車使用;由電力機車上面的接觸網,通過機車,與鐵軌形成迴路供電。
1、自耦變壓器(AT)供電方式
牽引網以2×25kV電壓供電,並在網內分散設置自變壓器降壓至25kV供電力牽引用,與接觸網同杆架設一條對地電壓為25kV但相位與接觸網電壓反相的「正饋線」,構成2×25 KV饋電系統。自耦變壓器變比為2:1,其一次繞組接在接觸網與正饋線之間,而中點則接至鋼軌。
在接觸網與鋼軌和正饋線與鋼軌間形成25kV電壓可供電力牽引用電,這種方式可在不提高牽引網絕緣水平的條件下將饋電電壓提高一倍,擴展牽引變電所間距,牽引供電各項技術指標十分優越,特別適用於高速和重載電氣化鐵路。
2、電壓等級
接觸網的電壓等級,25KV到30KV之間(對地而言)單相工頻交流電,對電力機車電壓均為25KV;城市軌道交通的接觸網電壓一般為直流750V或1500V;考慮電壓損耗,牽引變電所輸出電壓為:55KV或27.5KV,其中55KV為AT供電方式,主要用於高速電氣化鐵路中。
如果說火車上面的電線是火線的話,那鋼軌就是零線,正規點說就是:牽引供電系統主要是指牽引變電所和接觸網兩大部分。
變電所設在鐵道附近,它將發電廠的電流通過高壓輸電線路輸送到鐵路上空的接觸網。沿著鐵路線兩側,有一排柱子,柱子上懸掛著金屬線,即接觸網,也可以看作是電氣化鐵路的動脈,接觸網是將電能直接輸送到電力機車上的設備。
電力機車利用車頂受電弓從接觸網獲取電能並牽引列車,牽引供電制式按接觸網的電流制分為直流制和交流制2種。直流制是將高壓、三相電力在牽引變電所降壓和整流後,再向接觸網供直流電,這是發展最早的一種電流制,到了20世紀50年代以後就很少再使用了。
交流制是將高壓、三相電力在變電所降壓和變成單相後,再向接觸網供交流電,交流電壓較高,發展很快。我國電氣化鐵路的牽引供電制式從一開始就是採用的單相工頻25千伏交流制,這一選擇有利於今後電氣化鐵路的發展。