《牽引供電系統(tǒng)》_第四章_牽引網(wǎng)阻抗的計算

1、本章主要內(nèi)容：本章主要內(nèi)容： 1、牽引網(wǎng)的阻抗； 2、單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗； 3、雙線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗； 4、AT牽引網(wǎng)阻抗3第第4 4章章 牽引網(wǎng)阻抗計算牽引網(wǎng)阻抗計算4.1 牽引網(wǎng)的阻抗?fàn)恳W(wǎng)的阻抗一、牽引網(wǎng)電阻一、牽引網(wǎng)電阻 這部分主要討論接觸線、鋼軌和大地電阻。這部分主要討論接觸線、鋼軌和大地電阻。 1 1、有色金屬的電阻、有色金屬的電阻 有色金屬的單位長度直流電阻的計算公式：有色金屬的單位長度直流電阻的計算公式： 式中：式中： 為導(dǎo)線的電阻率，單位為為導(dǎo)線的電阻率，單位為 ； S為導(dǎo)線載流部分的標(biāo)稱截面積，單位為為導(dǎo)線載流部分的標(biāo)稱截面積，單位為mm2 。 工程上應(yīng)用的各種導(dǎo)線的交流電阻

2、工程上應(yīng)用的各種導(dǎo)線的交流電阻( (因趨膚效應(yīng)影響，因趨膚效應(yīng)影響， 比直流電阻略大比直流電阻略大) )，一般是通過查表來獲得的。，一般是通過查表來獲得的。kmrS 2mm /km4.1 牽引網(wǎng)的阻抗?fàn)恳W(wǎng)的阻抗接上頁接上頁 2 2、鐵磁材料的電阻、鐵磁材料的電阻： 鋼絞線和鋼軌屬于鐵磁材料，其交流電阻的形成更為鋼絞線和鋼軌屬于鐵磁材料，其交流電阻的形成更為復(fù)雜，其阻值也是通過查表獲得。復(fù)雜，其阻值也是通過查表獲得。4.1 牽引網(wǎng)的阻抗?fàn)恳W(wǎng)的阻抗3 3、大地的電阻、大地的電阻 大地與鋼軌并不完全絕緣，因此大大地與鋼軌并不完全絕緣，因此大地承擔(dān)牽引電流的一個回路，其電阻計地承擔(dān)牽引電流的一個回

3、路，其電阻計算采用算采用Carson公式。公式。 Carson等效模型等效模型如右圖。如右圖。 對于單導(dǎo)線以地作為回路的交流通對于單導(dǎo)線以地作為回路的交流通路，可以用路，可以用 一一 個個 “導(dǎo)線導(dǎo)線-地地”回路?；芈纺Ｐ托蛠泶?。來代替。4.1 牽引網(wǎng)的阻抗?fàn)恳W(wǎng)的阻抗在模型中，假設(shè)：在模型中，假設(shè)：導(dǎo)線導(dǎo)線 1距地面高度為距地面高度為H，平直且無限長；，平直且無限長；大地大地2地面平坦，尺寸大且電導(dǎo)率分布均地面平坦，尺寸大且電導(dǎo)率分布均勻；勻；3為大地等效的虛構(gòu)導(dǎo)線。為大地等效的虛構(gòu)導(dǎo)線。導(dǎo)線與位于地下的虛構(gòu)導(dǎo)線的軸線間的導(dǎo)線與位于地下的虛構(gòu)導(dǎo)線的軸線間的距離為距離為 Dg，即，即Dg為為

4、“導(dǎo)線導(dǎo)線-地地“回路的等回路的等效深度。效深度。 Dg的大小與大地電導(dǎo)率及電流的頻率的大小與大地電導(dǎo)率及電流的頻率 等因素有關(guān)。等因素有關(guān)。4.1 牽引供電負(fù)荷簡介牽引供電負(fù)荷簡介 根據(jù)根據(jù)Carson推導(dǎo)，等效深度推導(dǎo)，等效深度Dg的計算式為：的計算式為： 式中式中, ,f 為電流頻率，為電流頻率，Hz； 為大地的電導(dǎo)率，為大地的電導(dǎo)率， 。 根據(jù)根據(jù)Carson經(jīng)驗公式，其大地等效電阻經(jīng)驗公式，其大地等效電阻 re的計算式為的計算式為 對于對于f=50Hz，大地等效電阻，大地等效電阻 3g92.085 10m10Df cm g24e10kmrf e0.05kmr 4.1 牽引網(wǎng)的阻抗?fàn)恳?/p>

5、網(wǎng)的阻抗二、牽引網(wǎng)中二、牽引網(wǎng)中“導(dǎo)線導(dǎo)線- -地地”回路的阻抗回路的阻抗 交流牽引網(wǎng)單位阻抗的實用計算方法，是把牽引網(wǎng)看成交流牽引網(wǎng)單位阻抗的實用計算方法，是把牽引網(wǎng)看成由幾個由幾個“接觸導(dǎo)線接觸導(dǎo)線- -地地”回路和回路和“鋼軌鋼軌- -地地”回路所構(gòu)成的電回路所構(gòu)成的電路，然后計算牽引網(wǎng)的阻抗。路，然后計算牽引網(wǎng)的阻抗。 4.1 牽引網(wǎng)的阻抗?fàn)恳W(wǎng)的阻抗 1代表代表“接觸導(dǎo)線接觸導(dǎo)線地地”回路，其端電壓等于牽引變電所牽回路，其端電壓等于牽引變電所牽引側(cè)電壓與電力機車受電弓處電壓的相量差引側(cè)電壓與電力機車受電弓處電壓的相量差U，即牽引電流，即牽引電流通過牽引網(wǎng)阻抗而產(chǎn)生的電壓降。通過牽引網(wǎng)

6、阻抗而產(chǎn)生的電壓降。 2代表代表“鋼軌鋼軌地地”回路，它是一個本身閉合的無源回路?；芈?，它是一個本身閉合的無源回路。 zj, zg, zjg分別表示回路分別表示回路1和和2的自阻抗以及兩回路的互阻抗的自阻抗以及兩回路的互阻抗。 結(jié)論：只要求出結(jié)論：只要求出zj, zg, zjg，就可求出牽引網(wǎng)阻抗。，就可求出牽引網(wǎng)阻抗。4.1 牽引網(wǎng)的阻抗?fàn)恳W(wǎng)的阻抗 1 1、“導(dǎo)線導(dǎo)線- -地地”回路的自阻抗回路的自阻抗 根據(jù)根據(jù)Carson公式，公式，“導(dǎo)線導(dǎo)線-地地”回路的單位自阻抗回路的單位自阻抗z自自為為 式中：式中：r 為導(dǎo)線的單位有效電阻，單位為為導(dǎo)線的單位有效電阻，單位為 ； 為導(dǎo)線的等效半徑

7、。以為導(dǎo)線的等效半徑。以 為半徑的等效為半徑的等效導(dǎo)線來代替半徑為導(dǎo)線來代替半徑為R的的 導(dǎo)線，則該導(dǎo)線的導(dǎo)線，則該導(dǎo)線的“導(dǎo)線導(dǎo)線-地地”回路的自感抗，僅計算回路的自感抗，僅計算其外感其外感抗抗. 的計算公式為的計算公式為 式中：式中：R 為導(dǎo)線計算半徑，為導(dǎo)線計算半徑，mm； 為小于的當(dāng)量系數(shù)。為小于的當(dāng)量系數(shù)。Rg0.05j0.145lg/km)DzrR自自/km RRmm)RR 14e 磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率4.1 牽引網(wǎng)的阻抗?fàn)恳W(wǎng)的阻抗 對于鋼軌，其計算半徑為對于鋼軌，其計算半徑為 2 2、兩個、兩個“導(dǎo)線導(dǎo)線- -地地”回路的互阻抗回路的互阻抗 根據(jù)根據(jù)Carson公式，兩個公式，兩個“導(dǎo)

8、線導(dǎo)線-地地”回路的單位自阻抗回路的單位自阻抗z互互為為 式中：式中：d 為兩導(dǎo)線間的距離，單位為為兩導(dǎo)線間的距離，單位為mm；g0.05j0.145lg/km)Dzd互互2LR 4.2 單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗 在單線電氣化區(qū)段，接觸線的的懸掛有在單線電氣化區(qū)段，接觸線的的懸掛有簡單懸掛、鏈形簡單懸掛、鏈形懸掛、有加強線的單鏈形懸掛等。懸掛、有加強線的單鏈形懸掛等。 為方便分析與計算，都它們都?xì)w結(jié)為為方便分析與計算，都它們都?xì)w結(jié)為“接觸導(dǎo)線接觸導(dǎo)線- -地地”回回路路和和 “鋼軌鋼軌- -地地”回路模型回路模型，并逐個計算其自阻抗和互阻抗。，并逐個計算其自阻抗和互阻抗。4.2 單

9、線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗一、簡單懸掛牽引網(wǎng)阻抗一、簡單懸掛牽引網(wǎng)阻抗 接觸線只有一條接觸導(dǎo)線，它同大地構(gòu)成一條接觸線只有一條接觸導(dǎo)線，它同大地構(gòu)成一條“接觸導(dǎo)線接觸導(dǎo)線- -地回路地回路”，鋼軌有兩條，構(gòu)成兩條，鋼軌有兩條，構(gòu)成兩條“鋼軌鋼軌- -地回路地回路”，因而牽引，因而牽引網(wǎng)網(wǎng)阻抗的計算步驟為：阻抗的計算步驟為：Step1：計算：計算“接觸導(dǎo)線接觸導(dǎo)線-地回路地回路”的自阻抗；的自阻抗；Step2：先將兩條：先將兩條“鋼軌鋼軌-地回路地回路”歸算成一條等值歸算成一條等值 “鋼軌鋼軌-地回路地回路”，再計算等值自阻抗；，再計算等值自阻抗；Step3：分別計算：分別計算 “接觸導(dǎo)

10、線接觸導(dǎo)線-地回路地回路” 和等值和等值“鋼鋼 軌軌-地回路地回路”的互阻抗。的互阻抗。4.2 單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗 1 1、“接觸導(dǎo)線接觸導(dǎo)線- -地地”回路的自阻抗回路的自阻抗 計算公式為計算公式為 式中，式中，r1為接觸導(dǎo)線的有效電阻，為接觸導(dǎo)線的有效電阻， ； 為接觸導(dǎo)線的等效半徑為接觸導(dǎo)線的等效半徑，mm。 2 2、“接觸導(dǎo)線接觸導(dǎo)線- -地地”回路的自阻抗回路的自阻抗 鋼軌有兩條，并分別形成兩條鋼軌有兩條，并分別形成兩條“鋼軌鋼軌- -地回路地回路”。從內(nèi)部來看，一條。從內(nèi)部來看，一條“鋼軌鋼軌- -地回路地回路”的自阻抗和兩條的自阻抗和兩條“鋼軌鋼軌- -地回路地

11、回路”的互阻抗的計算公式為的互阻抗的計算公式為gjjj0.05j0.145lg(/km)DzrR/km jR4.2 單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗 計算公式為計算公式為 式中，式中， 為一條鋼軌的有效電阻和等效半徑，查表為一條鋼軌的有效電阻和等效半徑，查表5-4； 為兩個鋼軌之間的距離，等于為兩個鋼軌之間的距離，等于1435mm。 因而，從整體來看，因而，從整體來看，等值等值“鋼軌鋼軌- -地回路地回路”的自阻抗的自阻抗為為gggggmgg0.05j0.145lg(/km)0.05j0.145lg(/km)DzrRDzd gjrR、gdgmgggg g0.05j0.145lg(/km)2

12、2gzzrDzR d 4.2 單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗 3 3、“接觸導(dǎo)線接觸導(dǎo)線- -地回路地回路”和等值和等值“鋼軌鋼軌- -地回路地回路”的互阻抗的互阻抗 計算公式為計算公式為 式中，式中， 為接觸導(dǎo)線與鋼軌之間的距離，為接觸導(dǎo)線與鋼軌之間的距離，mm； 4 4、簡單懸掛的單線牽引網(wǎng)的等值單位阻抗、簡單懸掛的單線牽引網(wǎng)的等值單位阻抗 現(xiàn)在來推導(dǎo)牽引網(wǎng)的等值單位阻抗。下圖為每公里牽引網(wǎng)等效電路。現(xiàn)在來推導(dǎo)牽引網(wǎng)的等值單位阻抗。下圖為每公里牽引網(wǎng)等效電路。 1表示表示“接觸導(dǎo)線接觸導(dǎo)線-地回路地回路”，2表示表示等值等值“鋼軌鋼軌- -地回路地回路”，uu表示每公表示每公里牽引網(wǎng)

13、的電壓降，里牽引網(wǎng)的電壓降，zj、zg、 zjg分別表示分別表示回路回路1 和和2的自阻抗以及兩回路的互阻抗。的自阻抗以及兩回路的互阻抗。gjgjg0.05j0.145lg(/km)Dzdjgd4.2 單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗 根據(jù)根據(jù)基爾霍夫電壓定律，可列出兩回路的電壓平衡方程式：根據(jù)根據(jù)基爾霍夫電壓定律，可列出兩回路的電壓平衡方程式： 解方程組，得解方程組，得 因此，簡單懸掛的單線牽引網(wǎng)等值單位阻抗為因此，簡單懸掛的單線牽引網(wǎng)等值單位阻抗為1 j2 g1 jg2 g0uI zI zI zI z 2jg1jg()zuIzz2jgj1g(/km)zuzzIz 4.2 單線區(qū)段牽引網(wǎng)

14、阻抗單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗二、鏈形懸掛牽引網(wǎng)阻抗二、鏈形懸掛牽引網(wǎng)阻抗 下圖為采用單鏈形懸掛的單線牽引網(wǎng)的布置圖，其比簡單懸掛多了一條下圖為采用單鏈形懸掛的單線牽引網(wǎng)的布置圖，其比簡單懸掛多了一條承力索。因此承力索。因此“接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)地回路地回路”由由“接觸導(dǎo)線接觸導(dǎo)線- -地回路地回路”和和“承力索承力索- -地回地回路路”并并聯(lián)而成。因而牽引網(wǎng)阻抗的計算步驟為：聯(lián)而成。因而牽引網(wǎng)阻抗的計算步驟為：Step1：計算：計算“接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)-地回路地回路”的自阻抗；的自阻抗；Step2：等值：等值“鋼軌鋼軌-地回路地回路” 自阻抗；自阻抗；Step3：分別計算：分別計算 “接觸導(dǎo)線接觸導(dǎo)線-地回路地回

15、路” 和等值和等值“鋼鋼 軌軌-地回路地回路”的互阻抗。的互阻抗。Step4：計算單位阻抗。：計算單位阻抗。4.2 單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗 1 1、“接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)- -地地”回路的自阻抗回路的自阻抗 ( (1) )“承力索承力索- -地地”回路的自阻抗為：回路的自阻抗為： 式中，式中， 為承力索的有效電阻，為承力索的有效電阻， ，可查表；，可查表； 為承力索的等效半徑，為承力索的等效半徑，mm。 ( (2) )“接觸導(dǎo)線接觸導(dǎo)線- -地地”回路的自阻抗回路的自阻抗( (上節(jié)已講過上節(jié)已講過) )： ( (3) )“接觸導(dǎo)線接觸導(dǎo)線- -地地”回路與回路與“承力索承力索- -地地”

16、回路的互阻抗為：回路的互阻抗為： 式中，式中， 為接觸導(dǎo)線與承力索的距離，為接觸導(dǎo)線與承力索的距離，mm。gccc0.05j0.145lg(/km)DzrR/km crgjcjc0.05j0.145lg(/km)DzRjcdgjjj0.05j0.145lg(/km)DzrRcR4.2 單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗 由于重力的作用，承力索與接觸導(dǎo)線并不平行。成拋物線形分布的承由于重力的作用，承力索與接觸導(dǎo)線并不平行。成拋物線形分布的承力索各點與連接兩懸掛點的水平直線的距離平均值，等于其弛度力索各點與連接兩懸掛點的水平直線的距離平均值，等于其弛度f 的的2/3。接觸線與承力索的距離的計算公

17、式為接觸線與承力索的距離的計算公式為 式中，式中，h 為鏈形懸掛結(jié)構(gòu)高度，取為鏈形懸掛結(jié)構(gòu)高度，取11001500mm; f 為承力索馳度，取為承力索馳度，取600700mm。 將接觸導(dǎo)線與承力索綜合后，便得到將接觸導(dǎo)線與承力索綜合后，便得到“接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)-地地”回路的自阻抗：回路的自阻抗： jc23dhfwjcjjccjc1(/km)11zzzzzz 4.2 單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗 2、“鋼軌鋼軌- -地地”回路的自阻抗：（已講過）回路的自阻抗：（已講過） 3、“鋼軌鋼軌- -地地”回路與回路與“鋼軌鋼軌- -地地”回路的互阻抗：回路的互阻抗： 式中，式中， 為接觸網(wǎng)等值導(dǎo)線與

18、等值軌道間的距離。為接觸網(wǎng)等值導(dǎo)線與等值軌道間的距離。 其計算公式為其計算公式為wjdgmggggg g0.05j0.145lg(/km)22zzrDzR d gwgwj0.05j0.145lg(/km)Dzdgg22222244wgjg cgjc()()()22dddd dHdH4.2 單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗 4、鏈形懸掛的單線牽引網(wǎng)的等值單位阻抗、鏈形懸掛的單線牽引網(wǎng)的等值單位阻抗 2wgwg(/km)zzzz“網(wǎng)網(wǎng)-地地”與與“軌軌-地地”互阻互阻抗抗“網(wǎng)網(wǎng)-地地”自阻自阻抗抗“網(wǎng)網(wǎng)-地地”自阻自阻抗抗4.2 單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗三、有加強線的單鏈懸掛牽引網(wǎng)

19、阻抗三、有加強線的單鏈懸掛牽引網(wǎng)阻抗 下圖是有加強線的單鏈牽引網(wǎng)的位置圖。下圖是有加強線的單鏈牽引網(wǎng)的位置圖。 圖中，加強線圖中，加強線q 與大地也構(gòu)成一個與大地也構(gòu)成一個“加強線加強線-地回路地回路”。因此因此“接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)- 地地回回路路”由由“接觸導(dǎo)線接觸導(dǎo)線-地回路地回路”、“承力索承力索-地回路地回路”和和“加強線加強線-地回路地回路”并聯(lián)而并聯(lián)而成成，需，需要將它們歸算為要將它們歸算為“接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)-地回路地回路”，求得，求得“接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)-地回路地回路”的自阻抗的自阻抗 和等值和等值“鋼鋼軌軌-地回路地回路”的自阻抗，然后求得它們的互阻抗，最后再的自阻抗，然后求得它們的互阻抗，最

20、后再求單位阻抗。求單位阻抗。4.2 單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗 1 1、“接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)- -地地”回路的自阻抗回路的自阻抗 ( (1) )“加強線加強線- -地地”回路的自阻抗為：回路的自阻抗為： 式中，式中， 為加強線的有效電阻，為加強線的有效電阻， ； 為加強線的等效半徑，為加強線的等效半徑，mm。 ( (2) )“接觸導(dǎo)線接觸導(dǎo)線- -地地”回路和回路和“承力索承力索- -地地”回路回路 的自阻抗的自阻抗見上節(jié)見上節(jié)。 ( (3) )接觸網(wǎng)的三個接觸網(wǎng)的三個“導(dǎo)線導(dǎo)線- -地地”回路的互阻抗為：回路的互阻抗為： 式中，式中， 為接觸網(wǎng)三條導(dǎo)線間的幾何平均距離，為接觸網(wǎng)三條導(dǎo)線間

21、的幾何平均距離，即即gqqq0.05j0.145lg(/km)DzrR/km qrqRgjcqjcq0.05j0.145lg(/km)Dzdjcqd3jcqjc jq cq(mm)dd dd 4.2 單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗 ( (3) )接觸網(wǎng)回路的自阻抗為：接觸網(wǎng)回路的自阻抗為： 2 2、“鋼軌鋼軌- -地地”回路的自阻抗回路的自阻抗 參見上節(jié)對應(yīng)的公式，即。參見上節(jié)對應(yīng)的公式，即。wjcqjjcqcjcqqjcq1(/km)111zzzzzzzzgmggggg g0.05j0.145lg(/km)22zzrDzR d 4.2 單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗單線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗 3、“接觸網(wǎng)

22、接觸網(wǎng)- -地地”回路與回路與“鋼軌鋼軌- -地地”回路的互阻抗回路的互阻抗 “接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)- -地地”回路與回路與“鋼軌鋼軌- -地地”回路的互阻抗為回路的互阻抗為 式中，式中， 為為接觸網(wǎng)的等值導(dǎo)線和等值軌道間的距離，也即接觸線、為為接觸網(wǎng)的等值導(dǎo)線和等值軌道間的距離，也即接觸線、承力索和加強線與兩鋼軌的幾何平均距離，即承力索和加強線與兩鋼軌的幾何平均距離，即 4、有加強線的鏈形懸掛單線牽引網(wǎng)的等值單位阻抗、有加強線的鏈形懸掛單線牽引網(wǎng)的等值單位阻抗 有加強線的鏈形懸掛單線牽引網(wǎng)的等值單位阻抗為：有加強線的鏈形懸掛單線牽引網(wǎng)的等值單位阻抗為：2wwgg(/km)zzzz wgdgwgwg0

23、.05j0.145lg(/km)Dzd3wgjg cg qgdd d d 4.3 雙線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗雙線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗 雙線區(qū)段牽引網(wǎng)同樣有簡單懸掛、鏈形懸掛、有加強線的單鏈形懸掛等雙線區(qū)段牽引網(wǎng)同樣有簡單懸掛、鏈形懸掛、有加強線的單鏈形懸掛等 類型。在結(jié)構(gòu)和等值阻抗上，其特點為：類型。在結(jié)構(gòu)和等值阻抗上，其特點為： 上、下行牽引網(wǎng)在供電分區(qū)末端并聯(lián)上、下行牽引網(wǎng)在供電分區(qū)末端并聯(lián) 所有平行鋼軌并聯(lián)所有平行鋼軌并聯(lián) 復(fù)線牽引網(wǎng)等效為三個導(dǎo)線復(fù)線牽引網(wǎng)等效為三個導(dǎo)線回路回路 上行牽引網(wǎng)上行牽引網(wǎng)地回路地回路 下行牽引網(wǎng)下行牽引網(wǎng)地回路地回路 鋼軌網(wǎng)鋼軌網(wǎng)地回路地回路 無源網(wǎng)絡(luò)無源網(wǎng)絡(luò) 為分析上、

24、下行牽引網(wǎng)中電流分布、壓損計算等等，上、下行牽引網(wǎng)為分析上、下行牽引網(wǎng)中電流分布、壓損計算等等，上、下行牽引網(wǎng) 不能合并為一根導(dǎo)線。其原因是：上、下行運營情況不同，上、下行列車不能合并為一根導(dǎo)線。其原因是：上、下行運營情況不同，上、下行列車 位置及取流不同。位置及取流不同。4.3 雙線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗雙線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗一、上下行牽引網(wǎng)自阻抗及其之間的互阻抗一、上下行牽引網(wǎng)自阻抗及其之間的互阻抗 1、上下行接觸網(wǎng)的等值導(dǎo)線、上下行接觸網(wǎng)的等值導(dǎo)線- -地回路的自阻抗地回路的自阻抗 上下行兩條回路是對稱的，且上下行兩條回路是對稱的，且計算方法和數(shù)值同單線計算方法和數(shù)值同單線。 2、“鋼軌鋼軌- -地

25、地”回路的自阻抗回路的自阻抗 式中，式中， 為一條鋼軌的等效電阻，為一條鋼軌的等效電阻， ； 為等值鋼軌的等效半徑。為等值鋼軌的等效半徑。gRgg0.05j0.145lg(/km)4DrzRRrgR/km 4.3 雙線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗雙線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗 3、上行上行( (下行下行) )“接觸懸掛接觸懸掛- -地地”回路與等值回路與等值“鋼軌鋼軌- -地地”回路的互阻抗回路的互阻抗 式中，式中， 為上行接觸網(wǎng)與鋼軌之間的幾何均距，即計算式為：為上行接觸網(wǎng)與鋼軌之間的幾何均距，即計算式為：81gjg1 jg2 jg3 jg4 cg1 cg2 cg3 cg4(mm)ddddddddd1gd28gg g

26、1g2 g1g3 g1g4 g2g3 g2g4 g3g4(mm)RR ddddddg1g2g1g0.05j0.145lg(/km)Dzzd4.3 雙線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗雙線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗 4、上行上行( (下行下行) )“接觸懸掛接觸懸掛- -地地”回路間的互阻抗為回路間的互阻抗為 式中，式中， 為兩接觸懸掛間的幾何均距。為兩接觸懸掛間的幾何均距。 對于單鏈形懸掛，由于上下行線路是對稱的，則有對于單鏈形懸掛，由于上下行線路是對稱的，則有: : 式中，式中， 為上下行線路接觸線為上下行線路接觸線( (承力索承力索) )的中心距離；的中心距離； 為一條線路接觸線與另一條線路承力索的中心距離。為一條線路

27、接觸線與另一條線路承力索的中心距離。 5 5、上行、上行( (或下行或下行) )牽引網(wǎng)的單位阻抗?fàn)恳W(wǎng)的單位阻抗 上行上行( (或下行或下行) )牽引網(wǎng)的單位阻抗為牽引網(wǎng)的單位阻抗為： 上下行牽引網(wǎng)間的互阻抗為：上下行牽引網(wǎng)間的互阻抗為：12dg1223120.05j0.145lg(/km)Dzzd12j1j2 j1c2(mm)ddd j1j2dj1c2d211gg(/km)zzzzz 2.121gg(/km)zzzz 4.3 雙線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗雙線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗二、不同供電方式下牽引網(wǎng)阻抗二、不同供電方式下牽引網(wǎng)阻抗 1 1、末端并聯(lián)供電方式、末端并聯(lián)供電方式 根據(jù)基爾霍夫定律，可得下述方程

28、組根據(jù)基爾霍夫定律，可得下述方程組 利用求解結(jié)果，可得到末端并聯(lián)供電方式的雙線牽引網(wǎng)等值阻抗：利用求解結(jié)果，可得到末端并聯(lián)供電方式的雙線牽引網(wǎng)等值阻抗： 對應(yīng)單位阻抗為：對應(yīng)單位阻抗為：111111.111.1.()()2()()IIIuI zI zsuI zI zsIzzLs .11()2zzusZzsIL .2zzZszzsL 4.3 雙線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗雙線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗 2、全并聯(lián)供電方式、全并聯(lián)供電方式 當(dāng)供電方式采用全并聯(lián)方式時，在供電臂內(nèi)有若干個并聯(lián)點，其供電當(dāng)供電方式采用全并聯(lián)方式時，在供電臂內(nèi)有若干個并聯(lián)點，其供電 示意圖如右圖所示。此時，上下行接觸網(wǎng)共同為負(fù)載提供電流，因而其

29、阻示意圖如右圖所示。此時，上下行接觸網(wǎng)共同為負(fù)載提供電流，因而其阻 抗為上下行阻抗的二分之一，即抗為上下行阻抗的二分之一，即 .(/m)2zzz 4.3 雙線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗雙線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗 3、兩線路分開供電方式供電方式、兩線路分開供電方式供電方式 (1)(1)定義定義 指上下行線路接觸網(wǎng)在供電臂內(nèi)無并聯(lián)點。指上下行線路接觸網(wǎng)在供電臂內(nèi)無并聯(lián)點。 ( (2) )當(dāng)線路當(dāng)線路有負(fù)荷電流有負(fù)荷電流I I1 1，而線路，而線路無負(fù)荷電流時，線路無負(fù)荷電流時，線路的牽引網(wǎng)的牽引網(wǎng) 單位阻抗為單位阻抗為 這種情況與單線牽引網(wǎng)單位阻抗相似。這種情況與單線牽引網(wǎng)單位阻抗相似。 ( (3) ) 當(dāng)線路當(dāng)線路

30、有負(fù)荷電流有負(fù)荷電流I I1 1，線路，線路也有負(fù)荷電流也有負(fù)荷電流I I2 2時，則可列出線路時，則可列出線路的電壓平衡方程式，從而求出線路的電壓平衡方程式，從而求出線路的牽引網(wǎng)單位阻抗，即的牽引網(wǎng)單位阻抗，即(/m)zz 1112.2uI z sI zs 12 2.1 11 1uI szzzI sI s 4.3 雙線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗雙線區(qū)段牽引網(wǎng)阻抗 ( (4) )分析分析 當(dāng)當(dāng)s2 s1時，線路時，線路的電流的電流I I2 2在線路中產(chǎn)生互感的范圍在線路中產(chǎn)生互感的范圍s2 s1時時, , 雖然線路雖然線路的電流的電流I2I2在線路在線路中產(chǎn)生互感的范圍中產(chǎn)生互感的范圍s2 s1, , 但

31、但是超出部分對線路是超出部分對線路的牽引網(wǎng)單位阻抗不產(chǎn)生影響，所以取的牽引網(wǎng)單位阻抗不產(chǎn)生影響，所以取s2=s1，則，則線路線路的牽引網(wǎng)單位阻抗為的牽引網(wǎng)單位阻抗為 在實際中，牽引網(wǎng)阻抗是通過計算機計算或是查設(shè)計手冊來得到的在實際中，牽引網(wǎng)阻抗是通過計算機計算或是查設(shè)計手冊來得到的2 2.1 1I szzzI s 2.1IzzzI 4.4 AT牽引網(wǎng)阻抗?fàn)恳W(wǎng)阻抗 AT供電方式的牽引網(wǎng)阻抗不是一種均勻分布參數(shù)，其阻抗由長回路阻供電方式的牽引網(wǎng)阻抗不是一種均勻分布參數(shù)，其阻抗由長回路阻抗抗( (線性部分的單位阻抗線性部分的單位阻抗) )和列車的牽引網(wǎng)阻抗中的增量部分。和列車的牽引網(wǎng)阻抗中的增量部分。當(dāng)列車通過整當(dāng)列車通過整個供電臂時，其牽引網(wǎng)阻抗將成為為一系列遞增的鞍形曲線個供電臂時，其牽引網(wǎng)阻抗將成為為一系列遞增的鞍形曲線。一、一、AT網(wǎng)絡(luò)的等值電路網(wǎng)絡(luò)的等值電路 AT 供電網(wǎng)絡(luò)是一個多網(wǎng)孔電路，其計算步驟如下：供電網(wǎng)絡(luò)是一個多網(wǎng)孔電路，其計算步驟如下： Step 1：將一次側(cè)阻抗折算到二次側(cè)，得到其等值電路；：將一次側(cè)阻抗折算到二次