列车供电

列车供电，是一条单极线路，将所有车厢（尤其是旅客列车）相互连接并与机车连接，以便从一个中心点为所有单元提供电能。 此处，母线是指电工设备。 轨道形成单极列车供电的回路导体。

客车最初是用每节车厢内置的炉子加热的。 后来，蒸汽加热管线（管道）贯穿列车，为车厢提供机车锅炉或专用加热车厢的蒸汽。 随着电力运行的引入，目的是用电加热车厢，因此在火车上铺设了一条电缆。 根据其预期用途，这被称为加热电缆。 由于电气化路线在很长一段时间内代表的是单独的岛屿运营，而且汽车是自由使用的，因此从 20 年xxx始，它们就配备了电加热和蒸汽加热。 出于同样的原因，客车配备了车轴发电机来为照明和类似的小型消费者供电。 静止时，电力由蓄电池提供，蓄电池在行驶时由车轴发电机充电。

随着列车中空调和其他用电设备的出现，其所需服务无法由车轴发电机提供，名称改为列车供电。 在运行期间始终耦合并保持带电的加热电缆也可以用于为客车中的其他耗电设备供电，而成本相对较低。 这意味着可以省去车轴发电机和相关的开关装置。 由于列车供电也可以在静止时供电，因此可以将客车的电池容量大致减半。 此外，不再需要对发电机系统进行维护，运行阻力也降低了。 由于消除了将能量从电能转换为机械能并返回的需要，效率也得到了提高。 在机车的技术数据中，除了牵引功率外，通常还给出加热功率，即列车供电上的xxx功率。

在采用直流供电的铁路上，列车供能用电直接取自架空线路，馈入列车供电。 因此，列车供电中的电压在 600 到 3000 伏之间变化。

在交流电供电的机车上，变压器通常有一个所谓的加热绕组，从该线圈向列车提供交流电。

早期的内燃机车没有设置为火车供电，或者它们有一个锅炉来供应蒸汽加热管线。 然后使用带有柴油发动机和法兰连接发电机的汽车为火车供电（发电车）。 在某些情况下，这样的系统也安装在内燃机车上。 随着发动机功率的提高和电力电子技术的发展，发电机可以直接通过法兰连接到主柴油机上。 然后通过电子转换器使电流达到所需的电压和频率。 转换器是必需的，因为柴油发动机的速度在运行期间波动。

只要这些电只是用来取暖，就足够了。 然而，电池充电器和空调会在车载电源上产生感应电负载，导致此类转换器发生故障； 晶闸管不再在半波结束时熄灭。 异极晶闸管点火，发电机短路。 出于这个原因，禁止使用相应装备的货车的内燃机车。

下一代转换器与直流中间电路一起工作，并将半波构建为方波半波，并带有开通和关断晶闸管或使用 GTO 晶闸管。 尽管这些发电机可以处理感性负载，但非正弦半波会导致强烈的谐波。

客车中的灯泡等用电设备由车轴发电机供电，静止时由蓄电池（“电池”）在行驶时充电； 24 或 36 V 直流电很常见。电阻加热或蒸汽加热也独立运行。 列车供电，当时称为加热线，仅在冬季才像蒸汽加热线一样耦合。 为了适应不同的电源电压，各个散热器以串联和并联的方式分组。 当需要较低的加热容量时，在过渡期间通过一个额外的抽头在主变压器上分接 800V 的电压。 最初存在 600V 的第三种电压，但自 1930 年代以来就没有使用过，并且不再在新机车中提供。 降低加热器电压800V的抽头最后安装在DR的211和242系列机车上，但后来不再使用。 它与使用 15 kV 系统的其他铁路局相当。

随着电力消费者的增加，必须从列车供电中建立供应。 充电器现在为蓄电池供电，作为回报，可以省去车轴发电机。 为了能够使用通常电压等级为400V的三相电流或230V的单相交流电的用户，在蓄电池或充电器之后连接逆变器。 例如，即使机车更换，照明也可以保持开启状态。 当列车供应电力耗尽时，电源控制会关闭某些用电器，尤其是空调。 这可以防止蓄电池放电过快。

根据运行条件，它承载 1000V 16.7Hz 的交流电压，1500V 50Hz 或 1500 或 3000V 的直流电压。当与内燃机车一起运行时，矩形或梯形交流电压是可能的。 大多数现代车载电源转换器也可在 50Hz 的 1000V 电压下工作，因此也可以通过固定供电从本地网络获取电力。 特别是在推拉式列车跨越 15 和 25 kV 电网之间的边界时，电源频率改变时电压不会切换。