高速動(dòng)車組電力牽引供電系統(tǒng)是指從電力系統(tǒng)或一次供電系統(tǒng)接受電能，通過變壓、變相或換流（將工頻交流變換為低頻交流或直流電壓）后，向電力機(jī)車負(fù)載提供所需電流制式的電能，并完成牽引電能傳輸、配電等全部功能的完整系統(tǒng)。牽引供電系統(tǒng)的性能直接影響列車牽引功率的發(fā)揮和牽引傳動(dòng)控制系統(tǒng)的性能。




電力牽引供電系統(tǒng)主要由牽引變電所、牽引網(wǎng)、分區(qū)所、開閉所等部分組成。

電力系統(tǒng)向牽引供電系統(tǒng)示意圖


牽引變電所內(nèi)設(shè)備主要包括牽引變壓器、斷路器、電動(dòng)及手動(dòng)隔離開關(guān)、避雷器、電壓及電流傳感器、二次保護(hù)系統(tǒng)、交直流電源系統(tǒng)等。

日前，國內(nèi)電量傳感器制造商航智精密發(fā)布了AIT系列傳感器，用于鐵路牽引領(lǐng)域的高精度電流測量，在測量直流、交流和脈沖電流上設(shè)立的新的標(biāo)準(zhǔn)。


航智精密AIT直流傳感器系列包含三個(gè)型號：AIT1000-SG,2000-SG和4000-SG，對應(yīng)的額定電流測量值為1000,2000和4000A。航智精密為鐵路-牽引工業(yè)單元設(shè)計(jì)的AIT系列測量精度可達(dá)到0.5R級，而prEN50463標(biāo)準(zhǔn)要求車載能源監(jiān)測精度達(dá)到1R級即可。AIT系列特點(diǎn)為線性誤差低于0.05%，失調(diào)電流小于+/-20A。


鐵路-機(jī)車行業(yè)要求前所未有的精度一方面是為了保持最佳的牽引馬達(dá)的控制，但最主要的還是出于財(cái)政的目的進(jìn)行能量的計(jì)量以記錄能源的利用，例如記錄火車在跨區(qū)域時(shí)的用電成本。此行業(yè)遵從暫定的標(biāo)準(zhǔn)prEN50463.


精確的能量計(jì)量依靠高精度的電流和電壓測量。航智精密可提供全套的符合prEN50463標(biāo)準(zhǔn)的電流傳感器產(chǎn)品。


航智精密的測量專家認(rèn)為霍爾效應(yīng)原理測量技術(shù)不能提供所需的精度，因此我們采用多點(diǎn)零磁通技術(shù)代替，不僅有很高的精度，達(dá)到了很好的線性度、低溫度漂移，且消除了插入損耗。AIT系列傳感器對穿孔內(nèi)原邊導(dǎo)體的位置不敏感，提供的絕緣測試電壓高達(dá)14kVRMS/50Hz/1min，有很強(qiáng)的瞬時(shí)過流能力(100kAfor100msec)和抗外部干擾能力（例如典型鐵路環(huán)境中的磁場）。


在+/-24V直流供電情況下，電流消耗范圍從小于80mA到+/-340mA（滿量程）。AIT4000-SG的頻帶寬度為82kHz(3dB)，傳感器穿孔孔徑允許插入的最大導(dǎo)體直徑為102mm(AIT4000-SG)，63mm(AIT2000-SG)。測試線圈可使AIT傳感器在原邊無電流的情況下方便判斷傳感器的狀態(tài)。