电气化铁道AT供电方式牵引回流钢轨电位的分析研究_王语园

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1、电子质量（2012第01期）电气化铁道AT供电方式牵引回流钢轨电位的分析研究电气化铁道AT供电方式牵引回流钢轨电位的分析研究StudyofTractionReturnCurrentandRailPotentialaboutATTractionNetworkonElectrifiedRailway王语园（陕西铁路工程职业技术学院,陕西渭南714000）WangYu-yuan(ShaanxiRailwayInstitute,ShaanxiWeinan714000）摘要：牵引回流及钢轨电位分布，是关系牵引供电系统安全的重要数据，在高速铁路中，随着牵引负荷的增加，无砟轨道的采用，钢轨电位及电

2、流变化很大。我国高速铁路多采用AT供电方式，有必要对AT供电方式牵引回流和钢轨电位做全面分析。该文针对电气化铁路AT供电方式，通过对牵引回路建立数学模型和计算仿真，得到了牵引回流和钢轨电位的计算公式及其分布规律，并根据分布规律提出了降低钢轨电位的措施。关键词：电气化铁道；AT牵引网；牵引回流；钢轨电位中图分类号：U223.6文献标识码：A文章编号：1003-0107(2012)01-0006-03Abstract:Tractionreturnandrailpotentialdistribution,tractionpowersupplysystemistherelationshipb

3、e-tweentheimportanceofsafetydata,high-speedrailway,withthetractionloadincreases,theuseofnon-ballastedtrack,railpotentialandcurrentchangesgreatly.High-speedrailwayinChinatousemoreATpowersupply,ATpowersupplyisnecessaryfortractionreturnandmakeacomprehensiveanalysisofrailpotential.Thispaperanalyzes

4、thetractioncurrentreturnforelectricrailwayunderATpowersupplymode.Tractioncircuitisbymodeling,calculation,simulation,gettheformulaandrulesofthetractionreturncurrentdistributionandlowerundertheproposeddistributionofrailpotentialmeasures.Keywords:electricrailway;ATtractionnetwork;tractionreturncur

5、rent;railpotentialCLCnumber:U223.6Documentcode:AArticleID：1003-0107(2012)01-0006-030引言中电流(A)。电气化客运专线列车运行速度快、牵引电流大、短路电流大、行车密度高，导致牵引回流增大，钢轨电位比既有电气化铁道高得多。过高的电压和过大的电流如不采取相应的措施，会危及人身和设备安全，影响轨旁信号设备的正常工作。[1]牵引网以钢轨和大地作为牵引电流的返回导线。由于钢轨和大地之间过渡电阻的存在，使得钢轨电流在流向变电所的过程中，一部分经过渡电阻逐渐泄入大地，形图1AT网络短回路电流分布示意图成地中电流；而在

6、靠近变电所处，一部分地中电流经过渡在短回路中，注入或流出钢轨的电流源有三个，[2]电阻进入钢轨。可以逐一分析每个电流源在钢轨网中产生的电流及[3]高速铁路正线部分一般采用AT供电方式。因此，有电位分布，然后利用叠加原理得到三个电流源同时作必要对AT供电方式下牵引回流和钢轨电位进行全面分用时短回路钢轨中的电流和电位分布。析，找出分布规律，提出降低钢轨电位的解决办法。当I觶单独作用时，根据参考文献[2]对轨道电流和轨道电位分布的分析，可得：1AT供电方式钢轨电流与电位的计算││I觶(s)=KI觶+1(1-K)I觶e-γ│l-s││T│2│AT供电方式短回路电流分布示意图如图1所示，I觶为

7、│(1)││1-γ│l-s││U觶T(s)=(1-K)Z0I觶e觶觶觶│2牵引电流(A)；I为正馈线中的电流；I、I为接触网中的│FC1C2在式(1)中，s为钢轨计算点的位置坐标(km)，x为电流；U觶T(s)、I觶T(s)分别为距变电所s处的钢轨电位(V)和轨机车位置(km)。三个电流源同时作用时钢轨中的电流作者简介：王语园(1981-)，男，助教，硕士，研究方向为电气化铁道牵引供电相关技术。6电气化铁道AT供电方式牵引回流钢轨电位的分析研究电子质量（2