AT供电

AT供电
AT Feeding (Auto-Transformer)
白话定义	用自耦变压器把接触网与正馈线间较高电压降压供给机车、回流经钢轨分流的供电方式。
关联条目	牵引供电系统、BT 供电、直供方式
AT供电示意图

定义

AT 供电（自耦变压器供电）是在牵引变电所与沿线 AT 所、分区所设置自耦变压器，其绕组两端分别接接触网（T）与正馈线（AF）、中点抽头接钢轨（R），以 2×27.5 kV 电压等级传输电能的供电方式（依据 TB 10009-2016 牵引供电系统电压制式）。

详解

AT 供电的物理核心是"高压传输、低压受电"：接触网与正馈线之间电压为 55 kV 量级，传输同样功率时电流减半、线路损耗与电压损失显著下降，供电臂得以加长、变电所数量减少；机车仍从接触网与钢轨间取得 27.5 kV。自耦变压器对负荷电流的分流作用使大部分回流经正馈线返回，钢轨电位与邻近线路的电磁感应干扰被抑制，防干扰性能优于直供、接近 BT。AT 变压器变比按 2:1 特性工作。部件上，AT 区段需要正馈线（AF）、保护线（PW）与捷接线（CPW）等附加导线配合，杆上设备增多。

AT供电示意图 — AT 供电：自耦变压器两端接接触网与正馈线、中点接钢轨，高电压传输电能

电路原理

AT 网络可简化为三导体传输系统：接触网（T）与正馈线（AF）构成 55 kV 输电回路，自耦变压器中点接钢轨（R），把负载电压"折"回 T-R 间的 27.5 kV；T 相与 F 相对钢轨的电压幅值相等、相角相差 180°。机车取流时，负荷电流由机车两侧相邻的 AT 共同分担，接触网与正馈线各承担约一半负荷电流且方向相反，钢轨中仅保留 AT 之间短区段的失衡电流。等长、同截面条件下，若忽略 AT 自身阻抗，线路损耗之比可写为：

${\frac {P_{loss}^{AT}}{P_{loss}^{TR}}}={\frac {(I/2)^{2}R}{I^{2}R}}={\frac {1}{4}}$

即线路损耗约降为直供方式的四分之一，这是 AT 制式供电臂得以加长的根本原因（简单电路推导，未计 AT 阻抗与回流分布的修正项）。

钢轨电位与防干扰

由于大部分回流经正馈线金属通道返回变电所，钢轨电流与钢轨电位显著低于直供方式，对邻近通信线的感性耦合随之下降。钢轨电位（可接触轨电位）按持续与短时分档限值控制的思路，见 EN 50122-1 的系统安全设计方向；杂散电流对埋地金属构筑物的影响则见杂散电流与防护。

参数	数值/方向	依据
T-R 标称电压	27.5 kV（单相工频交流）	TB 10009-2016
T-AF 空载电压	2×27.5 kV（55 kV）	TB 10009-2016
AT 间距	常见 10~15 km 量级（公开文献与专利通行口径，随速度目标值与 AT 容量变化，具体工程按设计文件）
供电臂长度	数十公里级，通行口径为 BT 方式的 2~3 倍量级（随变电所布点与负荷水平而异）
回流形态	大部分回流经正馈线金属通道返回	TB 10009-2016

应用与测量

AT 网络检测重点是 AT 所自耦变压器的运行参数（温升、瓦斯、直流电阻趋势）、T/AF/PW 各线绝缘与弧垂（本站统一作"弛度"）、轨道回流与吸上流分布、钢轨电位；供电臂末端电压水平与短路保护配合由电力调度监视。AT 供电适合高速、重载与长供电臂场景（参见牵引供电系统），与 BT 供电、直供方式构成三种基本供电方式。

AT 供电（自耦变压器供电）供电臂长度可达数十公里（约为 BT 方式的 3 倍），每隔十公里上下设一台 AT。AT 中点接轨道、两端分别接接触网与正馈线，形成 2×27.5 kV 的对称馈电系统，显著降低电磁干扰。

适用场景

AT 供电是我国高速铁路与重载铁路交流制式的主流选择：高速线路普遍采用 2×27.5 kV AT 制式（依据 TB 10621-2014 高速铁路设计规范的供电章节方向），重载线路利用其低损耗、长供电臂特性减少牵引变电所布点；普速干线部分区段与既有线改造中亦有 AT 与直供加回流并存的格局。城轨直流与第三轨体系不属于本方式范畴（参见城轨直流供电）。

运行监视要点

AT 所/分区所设备监视：自耦变压器油温、瓦斯信号、吸上电流分布，AT 退出运行时该 AT 段回流将改道，钢轨电位与干扰水平劣化，须及时组织处理；
末端网压：长供电臂末端电压水平随负荷波动，调度在高峰负荷与越区运行时加强监视（参见越区供电）；
检测联动：弓网与供电检测数据中燃弧、网压骤降等异常可辅助定位 AT 设备与附加导线缺陷（参见 C1 车载弓网检测）。