《牵引供电系统分析》
（第4版）
第4章牵引网
目录
4.1概述4.5单线直供牵引网阻抗计算的
一般方法
4.2牵引网的导线参数
4.6复线牵引网阻抗计算
4.3Carson模型
钢轨和地中电流及等效阻抗
单边直供牵引网的等效模型4.7
4.4
的进一步讨论
与阻抗
4.1
概述
4.1概述
牵引网是由接触网和回流网构成的供电网的总称。牵引电流经由接触网
供给电力机车，然后经回流网流回牵引变电所。
电气化铁道的接触网由承力索和接触线合成，有时还增设加强线。回流
网由钢轨、大地以及专门设置的回流线、AT供电方式的负馈线F等组成。
随着电气化铁路的发展，接触网的形式越来越多，对接触线的多样性要
求相应增加，铜及铜合金（包括铜银、铜锡、铜镁和铜铬锆等）材料的接
触线应运而生。
同时，承力索均改用导电承力索，机电综合性能也得到提高。
4.1概述
在设置有自动闭塞装置的线路上，全线一
般分成许多闭塞分区，闭塞分区的工作也利用
轨道电路。相邻闭塞分区之间轨道接缝相互绝
单线轨道电路
缘。在电气化区段，绝缘轨缝两侧，各设一个
塞流线圈，每侧两轨道间借助塞流线圈并联，
两塞流线圈中点互联，以便牵引电流流通（见
图中箭头方向）。
设置自动闭塞的复线上，两线路之间可在
闭塞分区分界点并联。这时只需将两线路对应
的塞流线圈中点的连接线接通。复线轨道电路
4.1概述
在直接供电方式下，牵引网主要由接触网
（包含接触线T、承力索T?、加强导线a等）、
回流网（钢轨R及大地、变电所轨地回流连
线等）构成，对自耦变压器（AT）供电方式，
还增加了自耦变压器、负馈线F、保护线等元
件。
牵引网阻抗是从牵引端口看入的若干个导
单线直接供电回路构造示意图
线—地回路网、并联元件（AT）的综合视在
阻抗。
4.1概述
牵引网阻抗计算具有复杂性，从这个示意图中可以看到牵引网及其阻抗的这一特点，
原因在于：
?①接触网一般由承力索、接触线组成，其结构非常复杂；
?②回流网中含有铁磁材料元件，由于铁磁材料的相对磁导率随着通过它的电流幅值变
化而变化，因此随着牵引负荷的变化，钢轨的有效电阻和内电感有较大范围的变化；
?③钢轨通常被认为向两端无限延伸，由于轨道—大地之间的非线性分布参数电路的存
在，使得牵引网阻抗变化呈非线性；
?④在牵引网中，整个大地为供电回路的一部分，由于大地土壤情况和电导率分布复杂，
同样也使得牵引网阻抗变化呈非线性。
4.2
牵引网的导线参数
4.2牵引网的导线参数
4.2.1单位长有效电阻
在导线阻抗计算中，所需的导线参数是：①导线的单位长有效电阻r（?/km）；②
导线的等效半径R?（mm）。
导线有效电阻定义为计入交流电集肤效应影响的电阻。非铁磁质导线的单位长有效
电阻为0.316kr0.199kr