城際軌道交通交流牽引供電系統及其關鍵技術

仉振春

（身份證號：1311211972****3418）

交流牽引系統已被世界各國公認為近代最優越的牽引調速系統，交流牽引也是今后世界各國軌道交通發展的總趨勢，因此，掌握和提升交流牽引供電系統的關鍵技術是十分重要的。本文介紹了城際軌道交通中交流牽引供電系統的關鍵技術。

一、城際軌道交通牽引供電系統

軌道交通牽引供電系統分為交流牽引供電與直流牽引供電這兩種形式。牽引供電系統就是為交通路線上的地鐵、輕軌、電力機車、城際動車組的供電，通過牽引網絡進行電流的輸送。隨著社會的發展，軌道交通供電系統直接影響著廣大市民的交通出行安全，國內外的專家學者都在廣泛關注項目建設安全問題。

二、牽引網供電方式

目前，我國的牽引網供電技術主要經歷了三個時代，從最初的直接供電方式，發展成吸流變壓器－回流線供電方式，最后到現在的帶回流線的直供方式和自耦變壓器供電方式。整個發展過程就是對變壓器的供電能力的不斷提升，還有不斷降低對通信線路的影響。早期我國的鐵路電氣化采用的是直接供電，采取接觸網和軌－地直接構成回路，這樣方式的結構簡單，建設投入較少，后期的維護比較便宜，適合當時我國的鐵路發展。但是隨著目前經濟的增長不斷加快，這種直接供電方式的缺點暴露了出來，在經濟發達地區對通信線路的干擾非常大。當時為了減少對通信線路的干擾，研發出一種吸流變壓器－回流線供電方式，簡稱BT供電方式。BT供電方式是在建設牽引供電網時裝設1：1的吸流變壓器，通過回流線將電流回收到變電站，減少了對周圍通信線路的干擾。但是這樣會增加牽引供電網的阻抗，致使牽引網的供電距離變短，造價上升，并且容易出現火花間隙，這些問題都影響著BT供電方式的發展應用。牽引供電網的建設者們通過總結以上兩種方式的缺點，根據我國現階段的軌道交通特點，研究并廣泛使用了帶回流線的直供方式和自耦變壓器供電方式。這兩種供電方式的廣泛應用，解決了牽引網阻抗問題，提升了供電網絡的供電能力，最重要的是減少了對周圍通信線路的影響。這兩種方式中自耦變壓器供電方式具有極強的供電能力，能夠增加供電距離，牽引供電網的能量損失非常小，被廣泛的使用在我國的告訴鐵路的建設上，并且通過改進原有的AT供電方式，研發出新型的全并聯AT供電方式，與原有的AT供電方式相比具有更小的電壓損失，供電能力更強。

三、交流牽引供電系統

近些年隨著人們生活水平的提升，對出行的要求也正在加大，各大城市紛紛建構了自己的地鐵輕軌系統，隨之而來的是對電網電力系統更高的要求。最初的電網線路搭建主要采用的是直流制，現今時代也只有歐洲一些國家的部分線路仍沿用直流制。自上世紀60年代，世界范圍內修建的新線路全部都采用了交流制式。而交流制式的牽引供電系統也為大家展現了諸多優點，如：供電效果好、成本較低、電流量大、不存在雜散電流等。但是仍有一些缺點，如：當換相接入小型電網時會產生分相；牽引電流的諧波會產生一定的電磁干擾。

（一）電纜牽引網。如果建設時交流電對接觸網進行供電，能夠采取并聯的方式，并且搭建備用的供電線路，這樣兩條供電線路都能正常使用，彼此成為備用線路。這樣的交流供電方式比原有的直流供電方式增強了供電的可靠性，提升了供電的總量，減少了功率的損失程度。

（二）牽引網分段供電與保護。交流牽引供電網能夠長距離傳輸，在最初的建設中被廣泛應用。但采用上下行并行線路建設的話，投入的成本會比較高，搭建的設備也會比較復雜，一般采用分段式供電的形式。這樣線路與接觸網的設計既能同時進行，也能分開完成。而為了在建設時方便工人們施工，也會在變壓器處采用統一分段，其他區間則分開分段。這是為了能夠提升供電線路的可靠性，還能將故障風險降低，進行分段保護。

（三）主變電所供電方案。這種供電方式主要是根據交通線上的設備數量與所處位置的不同，采取單線、雙線、多線等不同的方案設計，能夠滿足不同設備的不同需求。

四、結束語

交流牽引供電系統也有著諸多優點，如：供電效果好、成本較低、電流量大、不存在雜散電流等。交流牽引系統正逐漸成為各城際軌道交通的發展趨勢，因此，其關鍵技術對城際軌道交通有著十分重要的意義。