電力牽引AT供電方式

電力牽引AT供電方式(auto transformer supply system of electric traction)是指電力牽引的一種供電方式，又稱自耦變壓器供電方式。單相工頻交流電氣化鐵路為提高供電質量和減少對通信的干擾而採用的一種設有自耦變壓器的供電方式 ^[1]  。

AT供電方式的專用設備主要有與接觸網平行架設的正饋線及每隔一定距離設置的低阻抗自耦變壓器。正饋線為牽引負荷返回變電所的通路，其允許載流量應與接觸網的允許載流量等價。自耦變壓器的一、二次繞組匝數比採用2:1，一端接接觸網，另一端接正饋線，中點接鋼軌或扼流變壓器的中性點。接觸網及正饋線的對地電壓相等，接觸網與正饋線之間的電壓為其本身對地電壓的2倍。實際電路及牽引負荷分配見圖1。圖中SS為牽引變電所，T為接觸網，R為鋼軌，F為正饋線，AT1~AT4為自耦變壓器，U為接觸網及正饋線的對地電壓，I為機車中的電流 ^[2]  。

AT供電方式的特點如下：

(1)電力牽引變電所送電電壓較電力機車工作電壓高1倍，牽引網中的電流只有電力機車電流的1/2，使牽引網的能耗和電壓損失降低，供電質量改善。

(2) AT1-AT3段接觸網中電流與正饋線電流大小相等，方向相反，對通信線路的干擾互相抵消；AT3-AT4段接觸網中電流I1、I2數值與機車位置有關，但方向相反。因而，AT供電方式能大大減少牽引負荷對通信線路的干擾。

(3)絕大部分牽引電流經正饋線返回牽引變電所，鋼軌對地的泄漏電流極少，鋼軌對地電位降低，有利於保證維修人員的安全。

(4)由於有正饋線及自耦變壓器，使得牽引網變得複雜，對隧道淨空要求較高 ^[2]  。

AT供電方式是1911年由美國工程師W.阿瑟首先提出來的，1913年在紐黑文鐵路上安裝試用，牽引網電壓採用的是25Hz、2×11kV。由於它技術複雜，許多電氣計算問題當時未能解決，因而沒有得到進一步的發展。20年來，電子計算機和電子技術的應用，為解決AT供電方式電氣計算和對沿線自耦變壓器運行狀態進行監測提供了有效手段，因而這種供電方式重新得到重視和推廣。日本、法國、蘇聯、中國都建成了AT供電方式的電氣化鐵路。實踐證明，AT供電方式具有良好的供電性能和防干擾效果，特別適用於重載或高速、大密度的電氣化幹線 ^[3]  。