¿Cuál es el principio de suministro de energía del tren? Principio del suministro de energía ferroviaria electrificada\x0d\El dispositivo de suministro de energía de tracción ferroviaria electrificada, también conocido como sistema de suministro de energía de tracción, no tiene equipo de generación de energía en sí, sino que obtiene energía eléctrica del sistema de energía. En la actualidad, las subestaciones de tracción de mi país funcionan con sistemas de energía de alto voltaje por encima de 110 kV. \x0d\\x0d\En la actualidad, hay cuatro modos de suministro de energía en el sistema de suministro de energía de tracción: modo de suministro de energía directo, modo de suministro de energía BT, modo de suministro de energía AT, modo de cable coaxial y modo de suministro de energía directo más línea de retorno. Beijing-Shanghai, Shanghai-Hangzhou y Zhejiang-Jiangxi adoptan el modelo de línea de retorno y suministro de energía directa. \x0d\ 1. Método de suministro de energía directo\x0d\El método de suministro de energía directo (suministro de energía T-R) se refiere al método de suministro de energía en el que la subestación de tracción suministra energía directamente a la locomotora eléctrica a través de la red de contactos y luego regresa directamente a la subestación de tracción a través de los rieles. y la tierra. \x0d\Este método de suministro de energía tiene una composición y estructura de circuito simple, menos equipo, construcción, operación y mantenimiento convenientes, por lo que el costo también es bajo. Sin embargo, dado que el fuerte campo magnético generado por la catenaria en el aire no se puede equilibrar y causa una gran interferencia en las transmisiones y comunicaciones adyacentes, generalmente no se utiliza. En la actualidad, nuestro país adopta principalmente el método de suministro de energía directo con línea de retorno. \x0d\II. Método de suministro de energía BT \x0d\ El llamado método de suministro de energía BT es un método de suministro de energía que agrega un transformador de succión (aproximadamente 3 ~ 4 km) y una línea de retorno al sistema de suministro de energía de tracción. En este modo de suministro de energía, se agrega una línea de retorno a la misma altura fuera de la catenaria. La corriente en la línea de retorno está en la dirección opuesta a la corriente en la catenaria, lo que reduce en gran medida la interferencia de la catenaria en las líneas de comunicación adyacentes. La línea de suministro de energía \x0d\BT consta de una subestación de tracción, una suspensión de contacto, una línea de retorno, una vía y una línea de succión. Se puede ver en la figura que la subestación de tracción sirve como fuente de energía para suministrar energía a la catenaria; la locomotora eléctrica corre entre la catenaria y la vía, el lado primario del transformador de succión está conectado en serie con la catenaria; el lado secundario está conectado en serie con la línea de retorno. El transformador de succión es un transformador especial con una relación de transformación de 1:1. Hace que la corriente que fluye a través de la bobina primaria y la bobina secundaria sea igual, es decir, la corriente en la red de contactos es igual a la corriente en la línea de retorno. Por lo que se puede decir que el transformador sumidero de corriente atrae la corriente que regresa a la subestación a través del carril y tierra regresa a la línea de retorno y regresa a la subestación de tracción a través de la línea de retorno. De esta manera, la corriente en la línea de retorno es básicamente igual a la corriente en la línea de contacto, pero en direcciones opuestas, por lo que puede compensar el campo electromagnético generado por la línea de contacto, desempeñando así un papel antiinterferente. Lo anterior\x0d\ es una situación ideal en el análisis teórico, pero de hecho, dado que la bobina del transformador absorbente de corriente siempre requiere corriente de excitación, la corriente a través de la línea de retorno siempre es menor que la corriente en la red de contacto, por lo que la La red de contactos es La influencia de la inducción electromagnética en las líneas de comunicación no se puede compensar por completo. Además, cuando la locomotora está ubicada cerca del amortiguador, la corriente de retorno aún fluye desde la vía durante una cierta distancia y luego fluye hacia la línea de retorno hasta la línea del amortiguador. Por lo tanto, la corriente en la línea de retorno será menor que. la corriente en la red de contactos. Este es el llamado "efecto de media etapa". Además, la bobina primaria del transformador de succión está conectada en serie en la catenaria, por lo que la catenaria debe instalar una sección eléctrica en el lugar de instalación de cada transformador de succión, lo que aumenta la carga de trabajo de mantenimiento y la tasa de accidentes de la catenaria. Cuando pasan locomotoras de alta velocidad y alta potencia, se genera un gran arco en la sección eléctrica, que puede quemar fácilmente el pantógrafo y los cables de contacto de la locomotora. Además, la impedancia de la red de tracción del método de suministro de energía BT es relativamente grande, lo que provoca grandes pérdidas de voltaje y potencia, por lo que rara vez se ha utilizado. \x0d\III. Método de suministro de energía AT \x0d\ Con el desarrollo de la tecnología de electrificación ferroviaria y la puesta en funcionamiento de locomotoras eléctricas de alta velocidad y alta potencia, el método de suministro de energía del dispositivo de succión ya no puede satisfacer las necesidades. Los países han comenzado a adoptar el método de suministro de energía AT. El llamado método de suministro de energía AT es el método de suministro de energía del autotransformador paralelo en el sistema de suministro de energía de tracción. La práctica ha demostrado que este método de suministro de energía es un método de suministro de energía avanzado que no solo puede reducir efectivamente el impacto de inducción de la catenaria en las líneas de comunicación adyacentes, sino también adaptarse al funcionamiento de locomotoras eléctricas de alta velocidad y alta potencia. El circuito de alimentación \x0d\AT incluye la subestación de tracción S, la suspensión de contacto T, la vía R, el autotransformador AT, la alimentación anticipada AF, la locomotora eléctrica EL, etc. La subestación de tracción sirve como fuente de energía para entregar un voltaje de 25kV a la red de tracción. El voltaje entre la suspensión de contactos y la vía sigue siendo de 25 kV, y el voltaje entre el alimentador positivo y la vía también es de 25 kV. El autotransformador está conectado en paralelo entre la suspensión de contactos y el alimentador positivo, y su punto neutro está conectado al riel (línea de protección).

El autotransformador a una cierta distancia (generalmente 10 ~ 16 km) divide toda la sección de suministro de energía en varias secciones pequeñas, llamadas secciones AT. Esto da como resultado una red de suministro de energía compleja con múltiples redes. La suspensión de contacto es el camino y el alimentador positivo es el bucle. La corriente en la suspensión de contactos y la corriente en el alimentador positivo son iguales en magnitud y opuestas en dirección. Sus efectos de inducción electromagnética pueden anularse entre sí, por lo que tienen un buen efecto protector en las líneas de comunicación adyacentes. \x0d\El modo de fuente de alimentación AT tiene las siguientes ventajas en comparación con el modo de fuente de alimentación BT: \x0d\1. El modo de fuente de alimentación AT tiene un voltaje de fuente de alimentación alto. El método de suministro de energía AT puede duplicar el voltaje de la red de tracción sin aumentar el nivel de aislamiento de la red de tracción. El voltaje de salida de la subestación de tracción con modo de suministro de energía BT es de 27,5 kV, mientras que el voltaje de salida de la subestación de tracción con modo de suministro de energía AT es de 55 kV. La corriente de línea es la mitad de la corriente de carga, lo que reduce en gran medida la pérdida de voltaje y eléctrica. Pérdida de energía en la línea. \x0d\2. El modo de fuente de alimentación AT tiene un buen efecto de protección. En el modo de suministro de energía, la corriente en la suspensión de contactos es igual a la corriente en el alimentador positivo, pero en direcciones opuestas. Su inducción electromagnética se cancela entre sí, por lo que el efecto de protección es bueno. Además, dado que el autotransformador proporcionado por AT está conectado en paralelo entre la suspensión de contactos y el alimentador positivo, a diferencia del transformador absorbente de corriente proporcionado por BT, que está conectado en serie entre la suspensión de contactos y la línea de retorno, no hay primario y La corriente del devanado secundario debido a la existencia de corriente de excitación no es igual, el núcleo de hierro del transformador absorbente de corriente se satura durante un cortocircuito, lo que resulta en un efecto de protección deficiente. Además, no existe ningún problema de "efectividad a medias". \x0d\3. El modo de suministro de energía AT puede adaptarse al funcionamiento de locomotoras eléctricas de alta velocidad y alta potencia. Debido a su alto voltaje de suministro de energía, pequeña corriente de línea, baja impedancia (solo aproximadamente 1/4 del método de suministro de energía BT), alta potencia de salida y buen nivel de voltaje, la catenaria puede cumplir con los requisitos de alta velocidad y alta velocidad. Funcionamiento de locomotoras eléctricas de potencia. Además, la fuente de alimentación AT no es como la fuente de alimentación BT. La red de contactos está segmentada eléctricamente en el transformador absorbente de corriente. Cuando pasan locomotoras eléctricas de alta velocidad y alta potencia, se generan arcos que queman las correderas del pantógrafo y los cables de contacto de la locomotora, lo que es extremadamente perjudicial para el funcionamiento a alta velocidad de la locomotora y el funcionamiento y mantenimiento del contacto. Rejilla y cables de contacto. \x0d\4. Las subestaciones de tracción alimentadas por AT están muy espaciadas y son pocas en número. Dado que el modo de suministro de energía AT tiene las características de alto voltaje de transmisión, pequeña corriente de línea, baja pérdida de voltaje y pérdida de energía eléctrica y alta potencia de transmisión de potencia, la distancia de la subestación de tracción aumenta a 80 ~ 120 km, mientras que la distancia de la subestación de tracción del modo de suministro de energía BT Es de 30 ~ 60 km, por lo que la distancia de la subestación de tracción se reduce considerablemente y el personal de operación y administración también se reduce en consecuencia, la inversión en construcción y los gastos de operación y administración también serán. reducido. \x0d\IV. Modo de fuente de alimentación del cable de alimentación coaxial \x0d\ El modo de fuente de alimentación del cable de alimentación coaxial (denominado modo de fuente de alimentación CC) es un nuevo modo de fuente de alimentación. El cable de alimentación coaxial está enterrado a lo largo de la línea ferroviaria, el cable del núcleo interno está conectado a la red de contactos como línea de suministro de energía y el conductor externo está conectado al riel como línea de retorno. Haz un tramo cada 5 ~ 10 km. \x0d\Dado que la línea de alimentación y la línea de retorno están en el mismo cable, la distancia es muy pequeña y están dispuestas coaxialmente, lo que aumenta el coeficiente de inductancia mutua. Dado que la impedancia de los cables de alimentación coaxiales es mucho menor que la de las líneas de contacto y los rieles, casi todas las corrientes de tracción y de retorno fluyen a través de cables de alimentación coaxiales. Al mismo tiempo, dado que las corrientes en el núcleo del cable y el conductor exterior son iguales en magnitud y opuestas en dirección, los campos magnéticos formados por los dos se cancelan entre sí, sin causar casi ninguna interferencia a las líneas de comunicación adyacentes. Debido a que la impedancia del circuito es pequeña, la distancia de la fuente de alimentación es larga. Sin embargo, los cables de alimentación coaxiales rara vez se utilizan debido a su alto costo y gran inversión. \x0d\ V. Modo de fuente de alimentación directa más fuente de alimentación de línea de retorno \x0d\ La estructura del modo de fuente de alimentación directa más fuente de alimentación de línea de retorno es relativamente simple. En este modo de suministro de energía, se agrega una línea de retorno a la misma altura fuera de la catenaria. La corriente en la línea de retorno está en la dirección opuesta a la corriente en la catenaria, lo que reduce en gran medida la interferencia de la catenaria en las líneas de comunicación adyacentes. En comparación con el método de suministro directo, puede evitar interferencias en las comunicaciones a lo largo de la línea; en comparación con la fuente de alimentación BT, reduce la cantidad de dispositivos BT, lo que no solo reduce la inversión en construcción, sino que también facilita el mantenimiento. En comparación con el método de suministro de energía AT, hay menos alimentadores positivos instalados en las estaciones AT y a lo largo de las líneas, lo que no solo reduce la inversión, sino que también facilita el mantenimiento de la red de catenaria. Por lo tanto, los ferrocarriles electrificados desde la Línea Daqin básicamente han adoptado este método. Beijing, Shanghai y Kunming bajo la jurisdicción de nuestro departamento utilizan este método de suministro de energía. El principio de suministro directo más suministro de energía de línea de retorno se muestra en la siguiente figura. \x0d\ VI.