电力牵引中的升压变压器是什么?
在本文中,我们将了解升压变压器如何在电力牵引系统中用于减少对通信系统的干扰。我们还将了解在牵引系统中连接升压变压器的方法。
在交流牵引系统中,回流电流主要通过轨道流回变电站。由于电流从轨道泄漏到大地,因此部分回流电流会流经大地。这种漏电流会导致对邻近通信线路产生严重的干扰。因此,需要通过某种方式避免这种干扰,例如使用升压变压器。
在电力牵引中,**升压变压器**是指匝数比为1的变压器,即升压变压器是一种1:1变压器。升压变压器的一次绕组串联在接触网中,二次绕组串联在回流电路中。因此,流过接触网的电流也流过升压变压器的一次绕组,并在二次绕组中感应出等量的电流。二次绕组中的感应电流迫使回流电流仅流过回流回路,避免电流泄漏到大地,从而减少了对靠近轨道运行的通信线路的干扰。
升压变压器的连接方法
在电力牵引中,为了减少对通信线路的干扰,升压变压器可以通过以下两种方式连接:
- 轨道连接式升压变压器
- 使用回流馈线的升压变压器
让我们详细讨论这两种方法。
轨道连接式升压变压器
轨道连接式升压变压器的电路图如图1所示。
这里,升压变压器的一次绕组串联在接触网中,二次绕组串联在轨道中。现在,由于流过接触网和一次绕组的电流在二次绕组中感应出的电压,导致回流电流只通过轨道。
轨道连接式升压变压器系统的主要缺点是,在升压变压器的位置,轨道接头被绝缘,因此可能会发生绝缘轨道接头的绝缘击穿,导致升压变压器的二次绕组短路,使升压变压器失效。
轨道之间以及轨道与大地之间的电压也可能升高,这可能对人和生物造成危险。
使用回流馈线的升压变压器
使用回流馈线的升压变压器连接图如图2所示。
在这个系统中,轨道不用作回流电流流回变电站的路径。相反,除了接触网外,还提供了一个回流馈线,回流电流通过此馈线流动。这种方法比轨道连接式升压变压器更有效,因此被广泛使用。
在这个系统中,升压变压器具有单位匝数比,升压变压器的一次绕组串联在接触网中,二次绕组串联在回流馈线中。回流馈线连接到两个升压变压器之间的轨道中点。
现在,流过一次绕组的电流(与接触网电流相同)在二次绕组中感应出一个电压,该电压迫使电流只流过回流馈线。
在使用回流馈线的升压变压器方法中,升压变压器的主要缺点是它串联在牵引电路中,导致电路阻抗增加。这会导致机车电压调节不良。因此,为了改善电压调节,需要将供电点设置得更近,否则可以在牵引电路中串联一个适当值的电容器。
升压变压器连接时的注意事项
在将升压变压器连接到牵引电路时,应注意以下事项:
升压变压器应能够承受短路情况下数千安培电流产生的严重机械应力。
升压变压器的一次绕组绝缘应保持在25 kV,而二次绕组绝缘应保持在3 kV,因为在故障情况下,二次绕组会产生高电位。
升压变压器不应安装在信号附近或火车可能停靠的地方。