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1、b电力牵引接地系统分析摘要—牵引供电系统由馈电线、有轨电车、铁轨、静态电线组成。牵引负荷是应用在机车与钢轨之间的一个单相负荷。为了保证牵引线上的电压稳定，在沿线并联了自耦变压器。还有诸如铁路站台和架空桥的建筑。变电站和并联车站配备接地网络,依次连接到静态电线上。架空桥与站台基础连接到钢轨或静态电线线上。轨道和静态电线连接在能提供持续电流的固定位置，沿整个电力系统的接地系统的设计，使工作人员和乘客的安全是有所保证。接地系统的综合性能由整个供电和接地系统决定。通过计算在不同地方的最大的接触电压与IEEE标准80相比较以

2、策安全。关键词—接地牵引供电系统。一、背景华盛顿和波士顿之间的东北走廊是这个国家最繁忙的铁路系统，一年的旅客发送量超过2.2亿人次。美国铁路公司在1976年全心投入到这条牵引网络中，那时美国铁路公司在升级基础设施和牵引系统上已经有了很大的提高。目前，美国铁路公司正在进行从纽黑文市到波士顿的北部线路的电气化改造。这项工程包括四座变电站，18个并联车站，三个配电站，23个铁路站台和超过224座桥梁，牵引系统的电力供应来自三个不同的供电公司，分别是波士顿爱迪生公司（BECo）,东北电力公司和腊纳西甘特（NEU0）电力公司

3、，NEU提供两个地方的电力供应，而BECo和NECo各自供电于一处，每个牵引变电站服务于两个接触网系统，一路供向东路，另一路供向西路。在本文中，接地计算在新伦敦西部地区沿线铁路的建模和计算中体现了出来。本研究的意图是铁路沿线三相交流供电系统，牵引变电站，牵引导体，轨道，并联车站和配电所的模型建立，运用这些模型，对牵引系统中任何地区的接触电压进行了研究。二、牵引系统的定义里程标（MP）:沿着轨道的距离在里程标呈现出来。第一个数是所在位置到参考点距离的英里数，第二个数是英尺数。阻抗键：一个特殊的变压器由几圈重铜绕一层叠

4、片铁芯组成，其中终端连接到每个轨道。中点引出来连接在临近的轨道类似的点上。阻抗系数提供非常高的阻抗到信号电流，并且提供低阻抗到60赫兹牵引电流，A点被定义为在所有轨道和悬挂支撑结构搭连的阻抗中性点的位置，悬挂支撑依次和静态电线搭连.所有变电站、并联车站和配电站都有A点。bb图1用于仿真的系统图自耦变压器：一个中心抽头变压器是用来提供三相系统的牵引系统。输入是两相的115kV供电系统，一个终端输出连接到27.5KV的馈电线，另一路输出连接到移动的受电弓上，中性点通过阻抗连接到铁轨。变电站：一个牵引变电所由带有开关设备

5、的两次降压的自耦变压器并提供两相的115KV电路（如图1），一个自耦变压器供应西侧的牵引系统、其他自耦变压器供应东侧的牵引系统。平行车站：一个并联车站配备一台自耦变压器和开关设备并连接到受电弓如图1所示。自耦变压器作为一种反馈装置来提高牵引线沿线电压属性。配电站：一个配电站配备了具有开关设备的自耦变压器并连接到受电弓上，如图1所示。它没有和实用电源有直接的供给连接，配电站是一个牵引子系统的终点站。三、系统描述图1中描述了一个单线铁路的牵引系统，牵引系统三相电源被分成了一个通用的四线系统。新伦敦牵引变电站的电力是由东

6、北电力公司的William街变电站的115KV，三相供电系统提供的，William街变电站通过两个三相连接到Montville和Flanders变电站的115KV输电线路上。两路单相115KV，大约1800英尺的地底电缆提供给新伦敦西部和东部的电车，牵引系统通过设在新伦敦变电站的两路单相，40MVA的自耦变压器提供电力。在每个给定的位置有两条轨道，一路上行线和另一路下行线，每一条线路都包含接触线，承力索，馈电线，静态电缆，轨道1和轨道2。bb电流回路包括铁轨，静态电线，和土壤。静态电线要定期的维修以保证均匀。电压属

7、性通过安装在并联车站上的自耦变压器进行调整，在电力系统的末端有一个安装有吸流自耦变压器的配电站。牵引变电站，并联车站和配电站当故障接地时提供接地网以保证安全。同样地，在多个铁路站台和桥梁位置也有接地系统，在实际的接地分析【2】【5】的基础上，安全性能用输电网参数的最大故障电流和故障清除时间进行评价。从安全的观点计算接触电压和跨步电压，对于牵引供电的接地系统这种方法不是很精确。因为有很多的影响因素，如静态电线，接触线，馈电线，轨道，铁路站台，变电站和桥梁。因此，一个综合的供电和接地分析对牵引系统是很必要的，本文对牵引

8、系统的分析指明了方向。四、验收标准在这项研究中，1986版IEEE标准80被用于验收标准【1】。允许的接触电压和跨步电压分别是：（1）（2）此处Cs1986版IEEE标准80中的因数沿面电阻用欧姆-米表示t故障清除时间用秒表示变电所接触电压：假定变电所被四英尺的碎石覆盖。碎石层的电阻为2000欧姆-米。如果一个人站在碎石上触摸变电所内的设备，这个电压被定义为