新型电缆供电方案在电气化铁路中的应用

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简介：
本文探讨了新型电缆供电技术在电气化铁路领域的创新应用，分析其技术优势及潜在市场前景。电分相与电能质量问题是制约我国高速铁路发展的主要技术难题之一。为了适应高速铁路的发展需求，可以采用新型电缆供电方式来解决这些问题。基于考虑了电缆间耦合作用的基础上，计算出了单相电缆的电气参数，并根据电缆牵引网等值电路推导出单线和复线电缆牵引网中的电流分配规律以及等效阻抗。通过实际线路为例设计了一种新的电缆供电方案，确定了主变电所容量、牵引变压器容量及各区段的电缆选型。对该新型方案进行了可行性验证与经济性分析后发现，在空载和负载条件下，该方案下的电缆和接触网电压水平均在允许范围内，能够满足牵引供电需求；相较于现有供电方式而言，这种新的电缆供电方法具备明显的经济效益。

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新型电缆供电方案在电气化铁路中的应用

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本文探讨了新型电缆供电技术在电气化铁路领域的创新应用，分析其技术优势及潜在市场前景。电分相与电能质量问题是制约我国高速铁路发展的主要技术难题之一。为了适应高速铁路的发展需求，可以采用新型电缆供电方式来解决这些问题。基于考虑了电缆间耦合作用的基础上，计算出了单相电缆的电气参数，并根据电缆牵引网等值电路推导出单线和复线电缆牵引网中的电流分配规律以及等效阻抗。通过实际线路为例设计了一种新的电缆供电方案，确定了主变电所容量、牵引变压器容量及各区段的电缆选型。对该新型方案进行了可行性验证与经济性分析后发现，在空载和负载条件下，该方案下的电缆和接触网电压水平均在允许范围内，能够满足牵引供电需求；相较于现有供电方式而言，这种新的电缆供电方法具备明显的经济效益。

对电气化铁路牵引供电系统的分析

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本研究聚焦于电气化铁路牵引供电系统，深入探讨其结构、运行机制及面临的挑战，并提出优化建议。电气化铁路牵引供电系统的分析（基于知网资料）。

水下电缆机器人供电方案详解-电路设计

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本文章详细介绍了一种为水下电缆机器人设计的创新供电方案及电路设计方案。通过优化电源管理和线路布局，确保了设备在水下的稳定运行和高效作业。 Vicor公司专注于设计、制造并销售模块化电源设备，并且在工业控制领域提供新一代的高功率密度及高可靠性的电源晶片产品。无人遥控水下机器人主要分为有缆遥控水下机器人（ROV）和无缆遥控水下机器人（AUV）。其中，ROV通过水面进行操控并且配备推进器、电视摄像机以及机械手等作业工具，在三维空间内活动，并由水面提供能源。为了减少线缆上的损耗，需要将电流减小到最低限度。这意味着ROV的输入电压应尽可能高，理想情况下应在300至400伏之间。以目前DC48V和（3000-4000）W的需求为例，传统的砖模块电源难以满足体积小巧及效率高的要求。针对水下机器人在体积、效率以及大功率方面的特殊需求，Vicor提供了有效的解决方案。对于输入电压波动较大的应用场合，Vicor的DCM是一个隔离式且可调压的直流-直流转换器，在未稳压宽范围输入条件下运行，并产生一个稳定的输出。通过高频零电压开关（ZVS）技术，DCM在整个工作范围内保持高效率。此外，模块化的DCM和下游产品支持高效配电，为非稳压电源至负载提供卓越性能及连接性。例如：DCM300P480x500A40具有宽输入电压范围（200-420V）、17.9瓦/立方英寸的高功率密度、单颗最大输出电流为10.5安培，以及多模块并联支持千瓦级输出的特点。利用独特的封装技术，DCM可以实现灵活且高效的热管理方案。对于输入电压稳定在380至400伏的应用场合，Vicor提供BCM（Bus Converter）系列产品。以高压384伏为输入，并产生稳定的48伏输出的BCM产品具有业界最高的功率密度和卓越效率。例如：BCM400P500T1K8A30的最大单颗输出功率可达1750瓦，其尺寸仅为63.3毫米*22.8毫米*7.26毫米且重量仅41克。此外，这种产品采用SAC正弦波振幅转换技术，并通过ZVS/ZCS变换有效减少损耗。BCM系列产品同样采用了Vicor的ChiP封装技术，在上下表面和引脚上都添加了导热绝缘材料以实现高效的散热性能。其独特的设计使这些模块能够适应各种温度环境，且在适当的散热条件下可于85摄氏度环境下满载运行而不需降额。最后,Vicor还开发了一种基于VIA（Vicor Integrated Adaptor）工艺的BCM产品,这种产品的特点是将BCM封装在一个四面铜壳内，并配有前端和后端滤波及接口电路，形成一个完整的适配器。例如：BCM4414VD1E5135T02不仅集成了滤波电路、安装方式灵活多样（PCB或机箱），而且由于其超常的散热性能，在降额方面表现突出。总之,Vicor的BCM产品为线缆机器人供电方案提供了一个高密度且体积小巧的解决方案，代表了业界最高的功率密度。

基于自耦变压器的重载铁路牵引电缆贯通供电方案分析

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本文深入探讨了基于自耦变压器的重载铁路牵引电缆贯通供电技术，旨在提高电力传输效率和可靠性，适用于大规模电气化铁路项目。本段落提出了一种采用自耦变压器（AT）供电的重载铁路牵引电缆贯通供电方案，旨在进一步提升运能并提高再生制动能量利用率。首先介绍了这种新型供电方案，并研究了其系统的供电能力。通过推导等值模型、分析电流分布关系和计算牵引网等效阻抗，结合电压分布情况建立了数学模型，为初步设计提供了依据。随后以一条实际重载线路的改造为例，对新旧两种方案进行了仿真验证，对比了各自的供电能力和能耗表现。最后还评估了该改造的成本效益及运营经济性。研究结果表明：所提出的贯通供电方案能够有效延长供电距离、减少牵引供电系统的能量消耗，并且提高了再生制动能量的利用率，从而节省外部电力资源并具有显著经济效益。

TPS23753A在POE电源方案中的应用电路

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本简介探讨了TPS23753A器件在以太网供电(PoE)系统中的应用。详细分析其工作原理及如何构建高效、安全的PoE电源解决方案，适用于网络设备和智能硬件等场景。 TPS23753A 是一款PoE芯片，采用隔离式方案设计，因此干扰较小。虽然其效率不是很高，但能满足实际应用需求，并且发热量适中，适合长期工作的系统使用。此外，提供TPS23753AEVM-001的设计文档供参考和使用。更多关于该芯片的详细资料可以在官网下载获取。

电源技术中两种典型电池供电电路的设计方案

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本文探讨了在电源技术领域内，针对不同需求设计的两种典型的电池供电电路方案。通过详细分析和比较，旨在为工程应用提供实用参考和技术支持。电源技术在现代手持电子设备设计中的重要性日益凸显，因为这些产品主要依赖电池供电。如何高效地管理和转换电池电压以确保设备的稳定运行及延长续航时间成为了关键的设计因素。本段落探讨了两种典型的电池供电电路设计方案：硬开关电路和软开关电路。硬开关电路通过DC-DC转换器MAX756将两节串联在一起的7号电池电压提升至3.3V。若不使用升压电路，随着电池电量逐渐耗尽，其输出电压会从高到低逐步下降，最终可能导致设备无法正常运行。在该设计中采用JM2按键作为开关机控制，并通过R20、C13、R21、R22和R23组成的充放电回路滤除按键抖动的影响；随后经由74HC14反相施密特触发器进一步整形，产生单脉冲信号驱动D触发器U24A控制MAX756的开启与关闭。晶体管V11在此过程中作为开关元件，在设备关机状态下完全断开电池到主电路之间的电源路径，从而降低待机电流。软开关电路则使用RN5RK331A DC-DC转换器来保持输出电压稳定，并且在整个电池使用寿命内都能确保设备正常运行。与硬开关设计不同的是，这种方案需要配合单片机进行控制以实现更精细的电源管理功能，虽然可能使电路更加复杂。在实际应用中，低电压检测也是至关重要的环节。MAX756通过LBI引脚能够监测电池电压，并在其下降至1.25V（内部参考基准）以下时触发报警信号；根据国家标准规定，电池终止电压应设为0.9V，但在实践中考虑到电池性能因素，通常将低电量警告阈值设定在2V左右以确保设备能够在无法维持稳定工作之前发出预警。硬开关电路和软开关电路各有其独特的优势。前者简化了电源管理流程中的开/关机控制操作；而后者则提供了更为精细的电源调节机制。设计时需根据具体需求及功耗情况选择合适的方案，兼顾实用性和经济效益。合理的电源管理系统不仅直接影响设备性能表现，还关乎用户体验以及产品使用寿命。

双路电源自动投切供电电路在电源技术中的应用（二）

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本文深入探讨了双路电源自动投切供电电路的设计原理及其在不同电力系统中的实际应用案例，进一步分析其技术优势和面临的挑战。本例介绍的双路电源自动投切供电电路相较于之前的例子省去了控制开关，并增加了时间继电器以实现延时功能。工作原理如下：该电路由刀开关Ql、Q2，熔断器FU1、FU2，时间继电器KT以及交流接触器KM1和KM2组成。使用过程中，先同时闭合Ql和Q2，此时KM1吸合并使电源A为负载供电；而KT与KM2不工作，因此电源B作为备用。若电源A出现故障断电时，则KM1会释放，并且其常闭触点将接通，从而使得时间继电器KT启动并延时后切断电路。随后，KT的延时常开触点使KM2吸合；而当KM2动作之后，它的两个常开触点（KM2-2和KM2-3）会接通，并且其常闭触点断开以切换至电源B供电。

双路电源自动投切供电电路在电源技术中的应用（一）

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本文介绍了双路电源自动投切供电电路的工作原理及其在电源技术领域的应用，探讨了其重要性和实际操作方法。在电力系统中，双路电源自动投切供电电路是一种重要的供电方案，主要用于提供冗余电源，确保设备的连续稳定运行。这种电路设计尤其适用于对电源稳定性要求高的场合，如数据中心、医院、工厂等。本例介绍的双路电源自动投切电路简单易行，适合自行安装制作。该电路主要组成部分包括刀开关Q1和Q2、熔断器FU1和FU2、控制开关S1和S2以及交流接触器KM1和KM2。其中，刀开关的作用是分别控制电源A和电源B的供电线路；熔断器则用于保护电路，防止过载或短路造成损坏；而控制开关则是用来选择优先启用的电源。当系统启动时，首先确保Q1和Q2都闭合，接着可以通过S1或S2来选择优先使用的电源。如果先接通S1，则KM1被激活，其常开触点闭合并连接到负载上，同时断开另一个接触器的控制回路；此时电源B作为备用电源处于待机状态。反之，若先接通了S2，则会触发KM2工作，并使电源B开始供电。在正常运行期间，如果正在使用的主电源（例如A）发生故障或停电，相应的交流接触器（如KM1）将释放其触点并断开连接到负载的电路；此时常闭触点重新闭合，从而激活备用电源的控制回路，并使另一个电源自动投入工作。同样地，如果备用电源出现问题，则会触发主供电源恢复工作的过程。在元件选择上，推荐使用220V线圈电压、具备足够电流容量（根据负载功率需求而定）的交流接触器；同时刀开关和熔断器也应与实际应用相匹配以提供充分保护。控制开关则建议采用适合于操作要求且安全可靠的型号。通过这种设计，电路实现了电源自动切换功能，并提升了系统的可靠性，在确保设备连续运行的同时还能应对突发故障情况的发生。根据具体需求调整相关参数可以进一步优化供电效果和安全性。

双路电源自动投切供电电路在电源技术中的应用（四）

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本文介绍了双路电源自动投切供电电路的设计与实现，并探讨了其在电源技术领域的实际应用情况及优势。本例介绍的双路电源自动投切供电电路适用于三相四线制低压供电系统的双路电源自动转换。该电路由刀开关Ql、Q2，熔断器FUl、FU2，交流接触器KMl、KM2，时间继电器KT和中间继电器KA组成。工作时，将刀开关Ql和Q2均接通后，KMl会吸合其常开主触头闭合并常闭触头断开，使负载由主电源供电。当在瞬间切换到备用电源时（即接通Q2），KT启动计时但未达到延时时长前，由于KMl和KA同时处于吸合状态，导致KT释放从而阻止了KM2的激活。这意味着，在切换至备用电路之前，系统会先确保主电源路径断开。双路电源自动投切供电电路在电力系统中扮演着重要角色，尤其适用于关键设施及高可靠性要求的应用场景，例如数据中心、医院和工业生产环境等。本设计主要针对三相四线制低压供电体系，旨在保障当主电源出现问题时能够无缝切换至备用电源以确保连续性供电。该电路的关键元件包括： - **刀开关Ql、Q2**：用于人工或自动控制主电源与备用电源之间的转换。 - **熔断器FUl、FU2**：作为保护装置，防止过载和短路损害。 - **交流接触器KMl、KM2**：负责接通或断开主备电源路径的开关设备。 - **时间继电器KT**：设定延时切换的时间以确保系统稳定性。 - **中间继电器KA**：辅助控制电路实现逻辑功能。工作流程如下： 1. 当处于正常状态，主电源接入且Ql和Q2均闭合时，KMl启动其常开触头接通而常闭触头断开，使负载使用主电源供电。同时，当切换到备用电源（即Q2接通），KT开始计时但未达到延时时长前，由于KMl和KA吸合状态阻止了KM2动作。 2. 当发生主电源故障情况，在切断后，KMl及KA释放，并且在KT常开触头闭合并达到设定时间点之后，KM2启动接通备用电源为负载供电。此时，KM2的常闭触头断开保证了主电路不工作。 3. 主电源恢复时，当系统重新获得电力供应后，KA再次吸合切断KT和KM2，并且在KM2常闭触头作用下使KMl再次启动接通主电源路径，从而返回到正常供电模式。元器件的选择需根据实际负载需求确定。例如：交流接触器的线圈电压及触点电流应符合负载功率；中间继电器与时间继电器规格须满足电路控制逻辑和延时要求；Ql、Q2以及熔断器则依据系统额定电流及安全系数选取。这种双路电源自动切换供电设计具有高可靠性，能有效减少因电源故障造成的停机时间，并确保重要系统的连续运行。在设计与实施过程中必须考虑电源同步性、负载动态特性及电气安全标准，以保障系统于各种工况下的稳定性和安全性。

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本资料包包含有关电缆、尤其是电缆阻抗及阻抗模型的设计与分析内容。提供详细理论和实用技术信息，适用于电气工程研究与应用。电缆阻抗求取程序用于计算高频电缆的串联阻抗，基于高频中压电缆模型建立。