篇一：铁路供电系统
铁路供电系统
公元1888年，美国工程师Frank Julian Sqrague成功在当时都市内马车轨道系统上空架设电缆线，驱动由电动马达为动力的车辆，从此电气化车迅速取代有轨马车，成为城市内主要的交通工具。电气化列车不会排出废气，马力大，运作灵活，行驶途中不用顾及燃料问题，更成为改善环境保护的主要交通工具，至今受到世界各国广泛使用。
第一节 供电系统原理
第二节 架空电缆线基本构造
第三节 缆线的布置
第四节 集电弓
第五节 第三轨
第六章 集电靴地铁族_9mg/q43Adiezuom0wp78^{~ 中国地铁生活门户论坛涉及地铁规划、建设及地铁周边生活相关的讨论。v3w977a9_4{%2X8
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第七章 直流输电与交流输电
第八章 中性区间
第一节 供电系统原理
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发电厂电力传输到铁道系统便压站后，电压或电流会降至适合列车使用的值，再由架空电缆线或第三轨传送。列车由集电弓或集电靴取得电源，经过电力系统传导至马达。再由钢轮传导至钢轨流回变压站，最后返回发电厂成为一完整的回路。现今使用的电力，通常属于直流电(DC, Direct Current)或是单相交流电(AC, Alternative Current in Single Phase)。
地铁,地铁族,地铁论坛,上海地铁,轨道 人或牲畜站在铁轨上为何不会触电？如果一个接触点连上火线，另一个接触点不和任何
点相接，那么电就没有去路而不能形成回路。人站在铁轨上高压电线上，就是因为它们只接触一根火线(铁轨)，不和另一根地线接触，也不和地面接触，所以身体里就没有电流通过。
第二节 架空电缆线基本构造
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构成架空电缆的缆线可分为四种：吊架线、接触线、吊线、馈线。
1.吊架线：用来支撑电缆线的结构，承受缆线的重量，也要承受集电弓所施加的推力。
2.接触线：与集电弓接触用的导电缆线，作为输电之用。
3.吊架线：与吊线成垂直，吊起接触线并固定其位置，防止因集电弓推力而位移。
4.馈线：与接触线平行，于固定距离将电流分配给接触线。
第三节 缆线的布置
为使集电弓在列车运行时皆能紧贴在接触线下，架设缆线时需设置在集电弓有效接触面上。在直线轨道上，接触线需和轨道中心线规律的左右偏离，避免接触线因长期与集电弓同一部份接触，造成集电弓过度磨损。弯道上的缆线则架设成多角形，使缆线随着弯道转向时，集电弓仍可紧贴接触线。
电缆线会随着气温出现热涨冷缩的现象，故于每段电缆线末端设置张力调整装置，就能避免电缆线因受热伸长而下垂，或因受冷缩短造成缆线被扯断。张力调整装置借着滑轮组及重物连接电缆线，当电缆线受热伸长时，重物会下降。当缆线受冷缩短时，重物则上升，藉此使电缆线承受在稳定的张力下。
第四节 集电弓
集电弓(pantograph)如同一个弹簧，在升弓后能持续施予电缆线向上力量，令集电弓上的折动板紧贴接触线常保电力供应。故集电弓可随不同高度的接触线而调整升弓高度。为保护做最好的地铁生活门户论坛*}%PuY列车的电力组件及运作安全，集电弓并有自动保护功能，当列车发生意外时，可自动降弓以避免发生感电意外。 地铁地铁族地铁论坛上海地铁轨道交通北京地铁天津地铁南京地铁广州地铁深圳地铁香港地铁重庆轻轨武汉轻轨长春轻轨大连轻轨台北捷运高雄捷运_p0Z7W4
集电弓的构造如下：
1.折动板：集电弓顶部受电装置。在与接触线接触表面铺有碳条，除减少对接触线的磨损，其摩擦产生的碳粉并可作为润滑用。
2.连接铰：使集电弓可自由上升下降。
3.绝缘子：使集电弓与车身绝缘。
4.弹簧：降弓用。
5.空气活塞：升弓用。
6.避震器。
7.上臂、下臂。
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除了集电弓外，还有一种称为集电杆(trolley)的装置，用途皆相同，但只用一支金属臂作为主体，其顶部则以滑轮代替折动板。由于无法承受高速运行，一般只用于低速行驶的有轨电车上。
篇二：铁路供电系统的特点及实现方案
铁路供电系统的特点及实现方案
摘要：铁路供电系统分为两部分，一部分为提供铁路行车、提供电源的牵引供电系统，一部分为承担牵引供电以外所有铁路负荷的供电任务，包括信号系统、生产、车站、供水系统以及生活等铁路用电负荷，其供电可靠性不仅直接影响铁路运输系统的正常安全运行，还关系到很多铁路职能部门的正常工作。结合配电自动化的常规模式，提出适合于铁路供电系统的配电自动化方案。针对铁路供电系统的特点，提出了工程的解决方法及应该注意的问题。关键词：配电自动化 FTU 通信系统
铁路供电系统是指铁道部、铁路局、铁路分局、铁路段各级所属的供电部门。铁路供电系统是在电气化铁路区段，通过变电站，将110KV电压变为27.5KV电压后，输送到接触网上，为电力机车提供能源的部门。其管理的主要设备有变配电设备和沿铁路架设的接触网线路及与供电有关的其它设备，一旦供电设备发生故障，就可能造成铁路运输中断，严重时会造成人身伤亡，给国民经济和人民财产造成很大损失。
在供电系统中，由于系统运行的不可中断性及重要性，使得运行中会产生大量的各种与系统安全运行紧密相关的数据，这些数据也就造成如下许许多多的工作要做：诸如各种报表的填写、数据的汇总与计算、工程图纸的绘制、运行设备的管理等工作。这些工作中不乏事务性、重复性的工作。要保证安全运行，工作人员除了操作动作要保证正确，还要对运行中的各种设备的运行状态也需要时刻了解，一旦运行的系统中出现故障，就需要立刻知道在何时、何处、出现何问题，并立即加以解决。在现行的工作条件下，由于各种各样的原因，对问题的反应速度难以再提高，人为的操作失误也难以完全杜绝。整个系统的管理及工作效率很难再上新台阶。
1 铁路供电系统的特点
铁路供电系统由于应用的特殊性，在系统构成和功能上都有一些有别于电力系统的特点，主要体现在3个方面：
1.1 电压等级低，变（配）电所结构单一
从电力系统的角度看，铁路负荷属于终端负荷，直接面对最终用户，所以铁路供电系统中绝大多数为10kV配电所和35kV变电所，这取决于地方供电系统电源的情况和铁路就地负荷的要求，只有在极个别的地方，存在有110kV的变电所，但数量很少。
由于功能要求、应用范围基本相同，所以铁路供电系统中的变（配）电所构成基本相同，功配置也变化不大。根据铁路变（配）电所结构与功能标准化的特点，在进行铁路供电系统配网自动化设计时，可以将变（配）电所的功能作为一个标准实现方式统一考虑。
1.2 系统接线形式简单
铁路供电系统的接线就像铁路一样，是一个沿铁路敷设的单一辐射网，各变（配）电所沿线基本均匀分布，并且互相连接，构成手拉手供电方式。连接线有二种：一种是自闭线，还有一种是贯通线，实际系统中，可能二种连接线都有，也可能只有二者之一。连接线除了实现相邻所之间的电气连接外，还为铁路供电最重要的负荷（自动闭塞信号）提供电源，其接线形式如图1所示。
1.3 供电可靠性要求高。铁路供电系统虽然电压等级低，接线方式简单，但对供电可靠性的要求却很高，从理论而言，其负荷（自动闭塞信号）的供电中断时间不能超过150ms，否则，将会导致所有供电区间的自动闭塞信号灯变为红灯，影响铁路的正常运输。
由于上述供电的重要性，在应用配电自动化技术之前，铁路供电系统已经采取了多种方法来保证供电的可靠性。
通过采用双电源供电和安装备用电源自动投入装置来保证电源的供电可靠性。相邻配电所之间的连接线尽可能实现自闭线和贯通线二种连接方式，从一次设备的角度提高连接的可靠性。在相邻配电所的贯通线路保护装置与自闭线路保护装置增加失压自投保护功能，在连接线因为主供所不能供电而失电时，自动投入相邻备用所线路开关，迅速恢复供电。
虽然铁路供电系统采取了诸多措施来保证供电的可靠性，但是由于这些措施都是局限于配电所范围内的，所以对于其最重要的贯通线或自闭线出现永久性故障时没有任何隔离、定位和恢复措施，必然导致贯通线或自闭线失电，影响系统可靠性。同时，铁路供电系统的特点决定了其远离城市，检修费时费力，没有准确的故障定位也给检修工作带来很大困难。配电自动化技术为上述问题带来了根本的解决方案。
2 配电自动化的实现方式
2.1 分布控制方式
分布控制方式是指配电自动化终端（FTU）具有自动故障判断与隔离能力，通过互相之间的配合，也具备了网络重构能力，整个过程不需要主站的参与。主要有电压时间型和电流计数型，都是由FTU结合开关构成具有重合功能的分段器。
由于原理上的限制，此种方式不可避免地存在以下缺陷：①故障处理与供电恢复速度慢，对系统和用户冲击大。②需要改变变电站出线保护定值和重合闸动作方式。③分段越多，相互之间配合越困难，动作缺乏选择性。
所以，在铁路供电系统这种对供电可靠性要求比较高的供电方式下不宜选择这种方式。
2.2 集中控制方式
集中控制方式下，由现场FTU将采集到的故障信息上送主站，由主站的应用模块经计算后，得出故障隔离与恢复方案，再下达给FTU执行。一般分为3个层次：①配电终端层完成故障的检测和信息上送；②配电子站完成本区域的故障处理和控制；③主站完成全网的管理与优化。
这种方式对通信系统的可靠性和速率要求较高，因为在其故障处理过程中需要高速传递故障信息和控制指令。集中控制方式是以功能强大的主站系统为中心建立和实施的，专用的高级应用模块可以处理应对复杂的网络结构和故障情况（如多重故障）。铁路供电系统是以水电段为基础单位运行的，所以配电自动化系统也应以水电段为单位建立和实施。由于铁路供电系统结构固定，模式统一，运行管理完全由水电段调度室完成，所以从功能完成和节约投资方面考虑，可以建立简化的集中控制式配电自动化系统，在简化系统中，省略配电子站功能，由主站直接完成全网的配电自动化应用功能。
铁路供电系统可以看作是电力供电系统的一种简化形式，除个别特殊的保护功能外，其他要求完全一致，所以电力系统中的成熟、先进技术完全能够在铁路供电系统中应用。当前铁路供电系统的自动化水平远远落后于电力系统，采取电力系统的成熟经验和技术，加快铁路供电系统的自动化改造，不仅能够大大改进铁路供电系统自身的运行和管理水平，提高劳动生产率，也对整个铁路系统的运行大有益处。
作者：卢胜平（中小企业管理与科技·上旬刊 2011年3期）
篇三：高速铁路与普速铁路电力系统分析与比较
高速铁路与普速铁路电力系统分析与比较
【摘 要】高速铁路除了列车营运速度达到一定标准外，供电系统也有了很大提升。做为高速铁路动力——铁路电力系统系统，也发生了巨大的变化。本文根据高速铁路负荷分布特点，对高速铁路与普速铁路电力系统进行了分析、比较，并对其特点进行了梳理。
【关键词】高速铁路；普速铁路；电力系统；补偿方式；接地方式
0 概述
京沪高速铁路客运专线是《中长期铁路网规划》中投资规模大、技术含量高的一项工程，也是我国第四条引进国际先进技术的高速铁路。随着京沪高速铁路客运专线的正式投入运营，我国高速铁路的建设技术日臻成熟。与普速铁路相比，高速铁路除了列车营运速度达到一定标准外，车辆、路轨、操作、供电都有了很大提升。作为高速铁路动力——铁路电力系统，也发生了巨大的变化。
1 电力线路不同
普速铁路电力线路一般采用架空线敷设，京沪高铁全线采用全电缆敷设。名称与普速线不同，分为一级贯通及综合贯通，其中一级贯通为单芯70mm2铜芯电缆，综合贯通为单芯95mm2电缆，单芯铜芯非磁铠装。
高速铁路上使用的是单芯电缆，为了防止在电缆钢带上产生涡流，导致钢铠发热，长时间运行烧坏电缆，故采用非磁材料护铠，一般采用铝铠、铝合金铠、不锈钢铠等非磁材料，从而不在电缆外铠装层上产生涡流。
同理，单芯电缆在敷设时，为了防止闭合此路产生涡流，施工时必须注意：电缆的固定必须采用非磁材料做抱箍进行固定，在电缆穿越铁路、公路时，若单相电缆穿管，必须使用PVC等非磁材料管，严禁使用钢管、铁管等导磁性能好的材料。若使用铁管或钢管，必须三相同穿一根铁管或钢管。
2 补偿的不同
架空电力线路，多数故障为瞬时故障，能够自行恢复。线路对地电容电流很小，正常运行时电容电流约为0.026A/km，单相接地时电容电流约为0.078A/km。正常运行时，60km架空线路电容电流约为1.6A；单相接地时，60km架空线路电容电流约为4.7A。普速铁路线路用电设备还包括照明、电机和电子类，总体呈感性，普速铁路变电所设置高压电容器补偿功率因数。
高速铁路一级负荷贯通线为全电缆线路，多数故障为永久性故障，不能自行恢复。线路对地电容较大，正常运行时电容电流约为0.33～04A/km，单相接地时电容电流约为1.1～1.3A/km。正常运行时，60km电缆线路电容电流约为20～
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