一、AT供电方式的背景和意义

随着现代电气化铁路的发展，对供电质量和减少电磁干扰的需求日益增加，AT供电方式（Auto Transformer供电方式），即自耦变压器供电方式，是一种通过在接触网和正馈线之间并联自耦变压器的供电方式，这种供电方式不仅提高了供电质量，还有效减少了对通信线路的干扰，因而被广泛应用于重载和高速铁路中，本文将详细解析AT供电方式的电路原理图，探讨其工作原理和优势。

二、AT供电方式的基本构成

牵引变电所（S）

牵引变电所是AT供电系统的电源，它将电力系统提供的电能转换为适合铁路牵引用电的55kV电压，并通过接触网输送给电力机车。

接触悬挂（T）

接触悬挂是AT供电系统中的去路，与轨道之间的电压为25kV，接触悬挂通过架空导线与电力机车的受电弓接触，提供所需的电能。

轨道（R）

轨道在AT供电系统中不仅是列车行驶的物理支撑，还起到导电的作用，轨道与接触悬挂和正馈线形成闭合回路，确保电流的回流路径。

自耦变压器（AT）

自耦变压器是AT供电系统的核心设备之一，它并联在接触悬挂和正馈线之间，其中性点与钢轨或保护线相连，自耦变压器的一、二次绕组匝数比为2:1，能够将高电压降低至适合电力机车使用的低电压，每隔一定距离（一般为10～16公里）设置一个自耦变压器，将整个供电区段分成若干个AT区段。

正馈线（F）

正馈线是AT供电系统的回路，与轨道之间的电压也为25kV，正馈线与接触悬挂一起形成供电回路，使电流能够从牵引变电所流经接触悬挂、电力机车和正馈线，最终回到牵引变电所。

三、AT供电方式的工作原理

AT供电方式的工作原理主要基于自耦变压器的电压变换特性和电流分配原则，以下是详细的工作原理解析：

电压变换

牵引变电所输出的55kV电压通过接触悬挂输送到接触网上，接触网与正馈线之间的电压为55kV，而接触网和轨道、正馈线和轨道之间的电压均为25kV，当电力机车运行时，通过受电弓与接触网接触，获取所需的电能，自耦变压器将高电压降低至适合电力机车使用的低电压，同时保持电流的稳定性。

电流分配

在AT供电系统中，接触悬挂和正馈线中的电流大小相等，方向相反，这种设计使得两者之间的电磁感应影响可以相互抵消，从而有效减少了对邻近通信线路的干扰，由于大部分牵引电流经过正馈线返回牵引变电所，钢轨对地的泄漏电流极少，降低了钢轨对地电位，有利于保障维修人员的安全。

四、AT供电方式的优势

AT供电方式相比传统的供电方式具有诸多优势，主要包括以下几点：

提高供电质量

通过自耦变压器的电压变换作用，AT供电方式能够提供稳定的低电压给电力机车，从而提高了供电质量，这对于重载和高速铁路尤为重要，因为这些线路对供电质量的要求更高。

减少电磁干扰

如前所述，AT供电方式的设计使得接触悬挂和正馈线中的电流大小相等、方向相反，从而有效抵消了两者间的电磁感应影响，这大大减少了对邻近通信线路的干扰，保证了通信设备的正常工作。

降低能耗和电压损失

在AT供电系统中，牵引变电所送电电压较电力机车工作电压高一倍，而牵引网中的电流只有电力机车电流的一半，这种设计使得牵引网的能耗和电压损失显著降低，进一步提高了供电效率。

提高安全性

由于大部分牵引电流经过正馈线返回牵引变电所，钢轨对地的泄漏电流极少，这不仅降低了钢轨对地电位，还有利于保障维修人员的安全，AT供电系统的设计也考虑到了防腐蚀和防干扰等因素，进一步增强了系统的安全性。

五、总结

AT供电方式作为一种先进的电气化铁路供电方式，具有提高供电质量、减少电磁干扰、降低能耗和电压损失以及提高安全性等诸多优势，通过对AT供电方式电路原理图的详细解析，我们可以更好地理解其工作原理和优势所在，随着科技的进步和铁路运输需求的增长，AT供电方式将在未来的铁路建设中得到更广泛的应用和发展。