目前，国内外交流电气化铁道的供电方式，采用的有直供，AT（自耦变压器），BT（吸流变压器）和CC（电力同轴电缆）等4种，这在以下几个引证材料中有报导： 1、国际电报、电话咨询委员会导则第十八章（1965年版）交流电力牵引线路中轨道吸流变压器和回流线防护效果。
2、电气化铁路轨道回流线及吸流变压器的防护作用（G·A·PETTERSSON & S·SVENSSON：COMPENSATION FROM RAlLS，RETURN CONDUCTOR AND BOOSTER TRANSFORMERS OF lNDUCTlON CAURSED BY ELECTR lFLED RAlLWAYS TELE ENGLlSH EDlTOR、NO，2·1961）。
3、关于交流电气化铁道各种供电方式下减轻干扰影响的效果（日本电気试验所报，第21卷第10号，竹内五一、山口达郎：交流电気铁道おけろ各种き电方式の诱导轻减效果つぃこ）。表1中，将这四种供电方式的电气特性、防干扰特性。实施的简易性和工程造价等主要项目进行了比较。从表1中可见，电气、防干扰特性好的（如AT·CC），工程费用较高，实施比较困难;而实施简单，成本低的直接供电方式，由于防干扰性能差而不能广泛应用。
表1 既有供电方式的技术经济比较
本发明的目的是为了解决上述矛盾，提出一种新的交流电气化铁道IM（阻抗匹配）供电方式。本发明的特征是，在现有供电系统中，另架设NF（回流）线，且每隔一定距离与钢轨R相连;再在每一回流线段中串入一定的电容。电容的容抗可抵消回流线的一部分感抗，这样不仅减少了回流线自阻抗，同时也减少了由钢轨和回流线构成的整个回流网络的自阻抗，从而达到了降低回路屏蔽系数和改善电气特性的效果。
与现有技术相比，本发明的优点是，在电气性能和防干扰性能上均优于直接供电方式。在简易性方面，由于是直供方式的改良型，因此比AT·BT·CC方式都简单，造价也远低于上述三种方式。本发明与AT·BT和直接供电方式的工程费用比较，如表2所示
表2 各供电方式地工程造价比较
下面结合附图详细说明本发明。
图1是本发明的构成。（a）单线区段（b）复线区段（1-下行2-上行）
图2通信干扰特性计算回路。（a）单线区段（b）复线区段。
图3、计算例所对应的计算回路。
图4、计算例的牵引网布置。（单位毫米）
图5、计算例的计算结果。
图6、各种供电方式的防干扰性能比较。
图1是本发明的构成，（a）单线区段，（b）复线区段。（1下行，2-上行）图中，SS（牵引变电所）、T（接触导线）和R（钢轨）是任何供电系统都不可缺少的。本发明是另架设NF（回流）线，且隔一定距离与钢轨R相连;并在每一回流线段中串入一定的电容C，用以抵消回流线的一部分感抗。
图2是通信干扰特性计算回路（a）单线区段，（b）复线区段。单线的全安培-公里（全A-Km）为
全A-Km＝（nD+X）〔（1-nT）-（1-nN） (Z′fN)/(Z′NN) 〕I
+[ 1/(ZRR) + (2(1-nN))/(Z′NN) ]（VRo-VRm） （1）
复线的全安培-公里如下
全A-Km＝（nD+X）[（1-hT）-（1-nN） (Z′TN+Z′(TN))/(Z′NN+Z′(NN)) ]I
+[ 1/(ZRR) + (2(1-nN)2)/(Z′NN+Z′(NN)) ]（VRo-VRm） （2）
其中
n：回流线段号
D：回流线段长（公里）
X：负荷点与电源侧相邻NF-R连接点间的距离（公里）。
I：列车负荷电流（安）。
VRo、VRm：供电臂始端、未端的钢轨对地电位（伏）。ZNN、ZRR：回流线（包括电容）和钢轨的自阻抗（欧/公里）。在复线区段，ZRR系指上下行钢轨的总等效阻抗，等效位置在线路中心。
ZTN、ZTR、ZNR：接触导线、回流线和钢轨间的互阻抗（欧/公里）。在复线区段系指接触导线、回流线和等效钢轨间的互阻抗。
Z（TN）、Z（NN）：复线区段上下行方向接触导线和回流线之间的互阻抗（欧/公里）。
nT＝ (ZTR)/(ZRR) ：钢轨对接触导线的感应系数。
Z′NN＝ZNN- (ZN2R)/(ZRR) ：回流线-钢轨回路的自阻抗（欧/公里）
Z′TN＝ZTN- (ZTRZNR)/(ZRR) ：回流线-钢轨回路和接触导线-钢轨
轨回路间的互阻抗（欧/公里）。
Z′（TN）＝Z（TN）- (ZTRZNR)/(ZRR) ：复线区段上下行方向接触导线-
钢轨回路和回流线-钢轨回路间
的互阻抗（欧/公里）。
Z′（NN）＝Z（NN）- (Z2NR)/(ZRR) ：复线区段上下行方向回流线-钢轨回
路间的互阻抗（欧/公里）。
上述二式中的第一项是由供电臂各导体的线型和相互位置所决定的比例项，该项在ZNR＝ZTR时为最小;第2项是钢轨对地泄漏电阻产生的安培-公里。
当供电臂各导体的线型、相互位置以及钢轨对地泄漏电阻，大地导电率为已知条件，且列车负荷为一定值时，公式（1）（或者（2））所示供电臂的全A-Km是回流线自阻抗ZNN（包括电容）的函数，且全A-Km最小值所对应的ZNN值即为所求的回流线最佳匹配阻抗ZO（该值通常在0.3～0.45范围内）。
ZO求出后，可算出每根回流线段串入的电容容抗X′C：
XC′＝ZoNN-ZO（欧/公里） （3）
其中：
ZoNN：回流线自阻抗（不包括电容）（欧/公里）。
当钢轨泄漏电阻较小时，（通信干扰计算采用1欧/公里左右以下）时，公式（1）（或者（2））的第2项可以忽略。
当列车负荷位于供电臂末端时，回流线电流如下：
单线IN= (Z′TN)/(Z′NN) I- ((1-nT))/(mDZ′NN) (VRO-VRm) (安）（4）
复线IN= (Z′TN+Z′(TN))/(Z′NN+Z′(NN)) I- ((1-nT))/(mD(Z′NN+Z′(NN)) (VRO-VRm)（5）
当钢轨泄漏电阻较小时，公式（4）和（5）的第2项可以忽略。
每一回流线段中串入的并联电容器台数N为
N＝ (IN)/(Ic) （6）
其中
IC为所选电容器的单台额定电流（安）
回流线段的长度D便可确定
D＝ (Xc)/(NX′c) （7）
附图3是计算例所对应的计算回路。用图中所示的复线供电臂来说明。本发明关于匹配阻抗ZO的选择和防护效果的计算。牵引网回路各导体的布置如图4所示，其它参数列于表3。
附图4是计算例的牵引网布置。（单位毫米）
附图5是计算例的计算结果。
利用公式（2）计算的结果，如附图5所示。
ZO（0.30）为所求的回流线（包括电容）的最佳阻抗值，ZO所对应的全A-Km（416.7）与负荷A-Km（100×30＝3000）之比（0.14）为该例的长回路屏蔽系数。
本发明在各种条件下的防干扰性能计算结果列于表4，该结果与利用多线条网络的电子计算机模拟计算结果是一致的。与其它供电方式的防干扰性能比较如附图6所示。
表4 IM供电方式的防干扰特性（长回路屏蔽系数）
附图6是各种供电方式的防干扰性能比较。
其中：
（1）直接供电方式L＝30Km
（2）直接供电方式（每一方向设置一根回流线），L＝30Km
（3）直接供电方式（每一方向设置两根回流线），L＝30Km
（4）IM供电方式（每一方向设置一根回流线），L＝35Km
（5）IM供电方式（每一方向设置两根回流线），L＝35Km
（6）BT供电方式，BT间隔4Km，L＝20Km
（7）AT供电方式，AT间隔14Km，L＝50Km，L-供电臂长
图（a）（单线50Hz），（b）（复线50Hz）的模座标为负荷离开变电所的距离（Km），纵座标为全A-Km（负荷电流100A）
图（c）（单线800Hz），（d）（复线800Hz）的横座标为负荷离开变电所的距离（Km），纵座标为全A-Km（等价干扰电流5A）
图（e）（单线故障），（f）（复线故障）的横座标为牵引网短路点离开变电所的距离（Km），纵座标为全A-Km（短路电流1000A）。
本发明的单线牵引网阻抗如下
Z = (ZT-ZT NZT RZN R) - (ZT R-ZT NZR RZN R)(ZT N-ZN NZT RZN R)(ZN R-ZN NZR RZN R)]]>
（欧／公里）（8）
其近似计算式为
Z = ZT- (ZTN+ZTR)/(2ZNN) (欧／公里）（9）
因本发明改善了牵引网的回流网络，因此电气性能（牵引网阻抗）比直接供电方式要好一些（约小10～20%）。