交流牵引系统

图12.49 平面布置和轨电位的测量点

表12.10列出了上述四种情况下的钢轨和支柱电位。在第四种情况下，在支柱和距支柱1m处的地方测到了5.8V/100A的接触电压。支柱和钢轨之间的电压差为7V/100A。

表12.10 钢轨对大地电位

在第一种情况下，以每根支柱的接地电阻为5Ω进行的计算和测量得出了相同的结果。当假设每根支柱的接地电阻为15Ω时，计算出的轨电位高了50%，这表示了支柱的接地特性和轨电位之间有着直接关系。

没有回流线的第一种情况所计算出的轨电位比装了回流线计算出的轨电位高了50%。

回流回路的布置决定了与线路并行的电缆感应电压的大校干扰电压与电缆长度有关，在变电所和车辆之间或变电所与短路点之间的中点，干扰电压值最大，因为在这些位置，流经大地的回流值最大。因此应在测试区段的中点进行测量。在测量位置、距线路中心线不同距离的地方敷设没有护套的电缆，并测量了所感应的纵向电压 (感应纵电动势)。测量结果和计算结果都列于表12.11。计算结果和测量结果很相近，证实了计算也是一种可靠的设计工具。

对于没装回流线的区间，基于相同参数的计算得出的干扰电压为70V，也就是说，对于没有护套、距线路中心6m处的电缆，该电压值比装了回流线的情况高了70%。

在电气化区段的带电系统和回流系统中，很多单根导线被并联连接。与直流电气化铁道不同，在交流系统中，电流不单是根据电阻进行分配的，而且还要受其自阻抗和互阻抗的影响。在变电所和负载附近，还要考虑回流线和大地之间的漏泄电导。在较长的区段的中间位置，因为在回流系统和大地之间没有电流交换，所以在回流系统中形成了稳定的电流。这就是为什么要在区段的中间位置进行测量的原因，如图12.49所示。在测量位置，电流互感器装在接触线、承力索、钢轨、回流线和牵引接地电缆护套的受电侧。　表12.12中列出了相关导线的计算值和测量值。由于不能测量流经大地的回流，所以只给出了计算值。根据测量结果，得出地电流值约为20%。

从表12.12中可以看到，与没装回流线的系统相比较，回流线使流经大地的电流减少了约40%，使流经钢轨的电流减少了约35%。这就是干扰电压降低的原因。

表12.12 电流分配 (总牵引电流的%)

在牵引回路中，回流系统的设计应满足人体安全规定，即便是在功率和电流更高的情况下也应能满足。附加回流线可以减少电磁干扰，并在系统设计期间省掉接地测量，而且简化了上部结构和架空接触网系统的维修。此建议措施会影响到整体施工，所以必须在早期阶段进行规划，以便在施工期间进行及时预留，避免今后采取耗资较大的补救措施。图12.37对接地回流的预留进行了概述。12.6.6 结论建议