接觸網(wǎng)設(shè)備與結(jié)構(gòu)-分相絕緣裝置與自動(dòng)過分相

錨段關(guān)節(jié)式電分相概念錨段關(guān)節(jié)式分相（簡(jiǎn)稱關(guān)節(jié)式分相）從分相區(qū)長(zhǎng)度上可以分為兩大類，長(zhǎng)分相和短分相。從空氣間隙絕緣的個(gè)數(shù)分類可以分為兩斷口式分相和三斷口式分相。采用何種分相形式，和機(jī)車通過分相的自動(dòng)裝置的類型、機(jī)車（動(dòng)車）重聯(lián)、受電弓運(yùn)行方式等因素有關(guān)。L長(zhǎng)分相與短分相的區(qū)別長(zhǎng)分相方式時(shí)，即電分相無電區(qū)長(zhǎng)度大于雙弓最長(zhǎng)間距，長(zhǎng)分相方案不能采用列車斷電惰性方式通過，否則將造成速度損失或者列車無電區(qū)停車事故增加。短分相方式指中性段得長(zhǎng)度小于雙弓最短間距。分相裝置的無電區(qū)和中性段當(dāng)列車采用多弓運(yùn)行時(shí)，若多弓用高壓母線連接，應(yīng)保證兩最遠(yuǎn)端受電弓之間的距離小于電分相無電區(qū)的長(zhǎng)度D1；若多弓不用高壓母線連接，應(yīng)保證任意兩受電弓之間的距離小于無電區(qū)長(zhǎng)度D1或大于中性段的長(zhǎng)度D2。分相裝置的無電區(qū)D1，指靠近中性段中心的兩絕緣轉(zhuǎn)換柱絕緣子外側(cè)間的距離。分相裝置的中性段D2，指原理中性段中心的兩絕緣轉(zhuǎn)換柱絕緣子內(nèi)側(cè)間的距離。當(dāng)列車采用多弓運(yùn)行時(shí)，若多弓用高壓母線連接，應(yīng)保證兩最遠(yuǎn)端受電弓之間的距離小于電分相無電區(qū)的長(zhǎng)度D1；若多弓不用高壓母線連接，應(yīng)保證任意兩受電弓之間的距離小于無電區(qū)長(zhǎng)度D1或大于中性段的長(zhǎng)度D2。方案短分相方式的分相裝置由兩個(gè)連續(xù)的絕緣錨段關(guān)節(jié)組成，有一個(gè)中性段、兩個(gè)空氣絕緣斷口。其根據(jù)其重疊的跨數(shù)不同個(gè)，夠成了不同類型的短分相方案。從六跨到九跨關(guān)節(jié)式分相在中國(guó)都有采用。短分相方案它由兩個(gè)四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)重疊兩跨構(gòu)成。兩列動(dòng)車聯(lián)掛運(yùn)行時(shí)，嚴(yán)禁“后弓-前弓”運(yùn)行方式，兩受電弓最小距離不小于190m，兩弓間不允許有高壓母連。兩外轉(zhuǎn)換柱處兩非支絕緣子串距離不大于190m。六跨式分相的典型結(jié)構(gòu)其裝配結(jié)構(gòu)也和絕緣錨段關(guān)節(jié)類似，所不同的就是其存在一個(gè)三腕臂柱，（在不同線路的設(shè)計(jì)中，也有一個(gè)雙腕臂柱加一單腕臂柱形式）。六跨分相三腕臂支柱的裝配提速區(qū)段七跨分相的立面圖和平面圖八跨式分相的典型結(jié)構(gòu)圖為鄭西高鐵采用的一種長(zhǎng)分相方案，整個(gè)分相有18跨。該分相方案中采用了兩個(gè)五跨絕緣錨段關(guān)節(jié)作為絕緣斷口，無電區(qū)長(zhǎng)度大于400m。類似的長(zhǎng)分相方案在京津城際高鐵也有應(yīng)用，其設(shè)計(jì)無電區(qū)長(zhǎng)度220m，有12跨組成。在分相兩端分別設(shè)置兩臺(tái)雙極電動(dòng)負(fù)荷開關(guān)，與兩側(cè)饋線或接觸網(wǎng)相連，納入遠(yuǎn)動(dòng)控制。長(zhǎng)分相方案長(zhǎng)短結(jié)合的關(guān)節(jié)式分相（三斷口電分相）裝置主要有一個(gè)六跨關(guān)節(jié)式電分相和一個(gè)五跨絕緣錨段關(guān)節(jié)構(gòu)成。當(dāng)五跨關(guān)節(jié)的開關(guān)閉合時(shí)，工作狀態(tài)為短分相方式；當(dāng)五跨關(guān)節(jié)處得開關(guān)打開時(shí)，工作狀態(tài)為長(zhǎng)分相方式。長(zhǎng)短結(jié)合的分相方案這種設(shè)計(jì)在鄭西、武廣高鐵都有采用。他的好處在于，在列車運(yùn)行方式改變時(shí)，長(zhǎng)分相、短分相實(shí)現(xiàn)起來不需要太多線路更改。三斷口式分相方案三斷口式分相實(shí)際上是由三個(gè)連續(xù)的絕緣錨段關(guān)節(jié)組成，3個(gè)絕緣關(guān)節(jié)共形成了3個(gè)斷口和2個(gè)中性段。對(duì)于無高壓母線聯(lián)接的兩支受電弓，無論雙弓間距如何，兩受電弓都不可能將三個(gè)斷口同時(shí)短接起來，也就是說三斷口電分相可以適應(yīng)任意受電弓間距的列車運(yùn)行。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，檢修工作量大，一旦發(fā)生弓網(wǎng)事故，搶修難度大；錨段關(guān)節(jié)式電分相存在的問題中性區(qū)長(zhǎng)，對(duì)列車運(yùn)行速度影響大，在坡道設(shè)置時(shí)，對(duì)牽引噸數(shù)和線路坡度會(huì)有嚴(yán)格的限制，分相區(qū)越長(zhǎng)，對(duì)地形的適應(yīng)性越差；兩個(gè)空氣間隙的存在要求重聯(lián)機(jī)車牽引的受電弓間距必須限制，否則，可能造成相間短路；受電弓在中性錨段和帶電錨段過渡時(shí)，由于電位差的存在，會(huì)產(chǎn)生電弧，會(huì)影響到過渡區(qū)內(nèi)的接觸線壽命。為了防止受電弓通過電分相元件時(shí)，拉弧燒損絕緣元件、甚至燒斷線索，要求電力機(jī)車乘務(wù)員按照操作規(guī)程規(guī)定退級(jí)，關(guān)閉輔助機(jī)組，斷開主斷路器，惰性通過電分相裝置后恢復(fù)機(jī)車運(yùn)行。特設(shè)“斷”、“合”字標(biāo)。字標(biāo)

禁止雙弓：禁止有高壓母線連接的受電弓雙弓通過接觸網(wǎng)分相。線路標(biāo)志牌

斷：當(dāng)列車接近接觸網(wǎng)分區(qū)時(shí)，列車應(yīng)退級(jí)，關(guān)閉輔助設(shè)備并斷開主斷路器，列車靠慣性通過接觸網(wǎng)分區(qū)。線路標(biāo)志牌

合：當(dāng)列車通過接觸網(wǎng)分區(qū)時(shí)，與斷相反的一系列操作，機(jī)車重新取流。線路標(biāo)志牌電分相及分相絕緣裝置的概念在單相交流牽引供電系統(tǒng)中，電力機(jī)車是由單相電供電的，為了平衡電力系統(tǒng)的U、V、W各相負(fù)荷，一般要實(shí)行U、V相輪流供電。所以不同相供電的接觸網(wǎng)之間要進(jìn)行可靠絕緣，這稱為電分相。電分相通常由分相絕緣裝置實(shí)現(xiàn)，分相絕緣裝置是接觸網(wǎng)中用于兩段不同電壓或不同相位處，避免接觸網(wǎng)在受電弓通過時(shí)被連通的裝置。電分相及分相絕緣裝置的概念不同的供電方式供電臂的距離不同，AT供電方式的供電臂距離相較于其他供電方式都長(zhǎng)。變電所A變電所B

回流線鋼軌回流線供電臂3供電臂1供電臂4供電臂2分區(qū)亭或開閉所我們學(xué)過五中分段絕緣裝置，要知道其特點(diǎn)。其中高鋁陶瓷、Re200C、AF分段絕緣器理論上可以作為分相。而輕型分段絕緣器和菱形分段絕緣器，受電弓通過分段絕緣器時(shí)會(huì)瞬間聯(lián)通兩個(gè)不同相導(dǎo)流板，導(dǎo)致相間短路。能否用分段絕緣裝置用作分相，為什么？分相絕緣裝置器件式絕緣電分相錨段關(guān)節(jié)式電分相電分相線路標(biāo)志電分相組成結(jié)構(gòu)普鐵高速分相絕緣器結(jié)構(gòu)

分相絕緣器電分相在接觸懸掛中串入分相絕緣器，實(shí)現(xiàn)兩側(cè)接觸懸掛的電氣分段。根據(jù)所使用的導(dǎo)線類型不同，它可分為T型和GL型兩種類型。電分相絕緣器絕緣滑板電分相絕緣器XTK電分相絕緣器，它不僅是一塊絕緣元件，且從結(jié)構(gòu)上增加消弧角，具有一定消弧功能，是一種新型接觸網(wǎng)電分相設(shè)備XTK分相絕緣器XTK分相絕緣器安裝圖AF滑道式電分相絕緣器AF滑道式電分相絕緣器的特點(diǎn)1、圖所示的是京津城際高鐵在場(chǎng)站中使用的某型消弧分相絕緣器，兩組絕緣元件間的接觸懸掛，承力索和接觸線通過電連接線連接后接地。AF滑道式電分相絕緣器的特點(diǎn)2、當(dāng)機(jī)車不斷電通過，嚴(yán)重的拉弧將一組分相絕緣器短路時(shí)，發(fā)生來車方向供電臂的接地事故，不會(huì)造成分相兩側(cè)兩不同相供電分區(qū)的短路。1地面感應(yīng)裝置，稱地感器，它安裝在電分相區(qū)域中的相應(yīng)位置，能準(zhǔn)確為電力機(jī)車進(jìn)行分相斷電過電分相提供準(zhǔn)確的位置信息。2車載感應(yīng)接收裝置，稱信息接收器，它是安裝在電力機(jī)車上，專門用于接收地感信息的裝置。3主電路設(shè)備，它是實(shí)現(xiàn)過電分相時(shí)斷開、分合主電路電源的主體設(shè)備。4控制設(shè)備，它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化及智能化的主體設(shè)備。車載斷電自動(dòng)轉(zhuǎn)換電分相裝置包括四種設(shè)備：車載斷電自動(dòng)轉(zhuǎn)換電分相裝置4個(gè)地面感應(yīng)器為釹鐵硼永磁體，磁鐵一般預(yù)制在水泥塊內(nèi)部或封裝在工程塑料內(nèi)，然后騎跨式固定在鐵軌端部，上表面低于鋼軌面15mm，中心離鋼軌內(nèi)側(cè)面水平距離為250mm。車載感應(yīng)接受器裝在機(jī)車兩端排障器下方的兩側(cè)位置。用于接受地面感應(yīng)器信號(hào)，該裝置基本不用維護(hù)。車載斷電自動(dòng)轉(zhuǎn)換電分相裝置內(nèi)容地面自動(dòng)轉(zhuǎn)換方式接觸網(wǎng)柱上開關(guān)自動(dòng)轉(zhuǎn)換方式地面?zhèn)鞲熊嚿献詣?dòng)轉(zhuǎn)換方法允許最大車速350km/h200km/h300km/h造價(jià)400萬元30萬元約55萬元主要優(yōu)點(diǎn)（1）機(jī)車斷電時(shí)間短，機(jī)車主斷路器不需動(dòng)作（2）無需司機(jī)操作（3）能適應(yīng)多種速度要求（1）機(jī)車斷電時(shí)間短，機(jī)車主斷路器不需動(dòng)作（2）無需司機(jī)操作（3）無需建立分區(qū)所（1）投資較低，檢修維護(hù)簡(jiǎn)單，設(shè)備可靠性高（2）對(duì)機(jī)車的機(jī)、電沖擊較?。?）能適應(yīng)多種速度要求三種轉(zhuǎn)換方式比較內(nèi)容地面自動(dòng)轉(zhuǎn)換方式接觸網(wǎng)柱上開關(guān)自動(dòng)轉(zhuǎn)換方式地面?zhèn)鞲熊嚿献詣?dòng)轉(zhuǎn)換方法主要缺點(diǎn)（1）設(shè)備以及結(jié)構(gòu)式較復(fù)雜，涉及專業(yè)多，造價(jià)及維修費(fèi)用高（2）過分相后合閘沖擊電流較大（3）對(duì)開關(guān)壽命、分合閘時(shí)間、滅弧能力和載流特性要求高（4）要建立分區(qū)所（1）電力機(jī)車通過電分相時(shí)產(chǎn)生過壓、過流，燒傷機(jī)車設(shè)備（2）分相區(qū)采用分相絕緣器方式，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)和導(dǎo)線磨耗（3）存在供電死區(qū)（4）對(duì)國(guó)產(chǎn)機(jī)車需改造（1）需動(dòng)作機(jī)車主斷路器（2）電力機(jī)車有斷電時(shí)間，其長(zhǎng)短與列車速度有關(guān)（3）電力機(jī)車要進(jìn)行相應(yīng)的改造，對(duì)采用調(diào)壓開關(guān)形式進(jìn)行調(diào)壓的電力機(jī)車改造困難三種轉(zhuǎn)換方式比較目前實(shí)現(xiàn)方法主要分為柱上斷載自動(dòng)轉(zhuǎn)換電分相裝置車載斷電自動(dòng)轉(zhuǎn)換電分相裝置地面自動(dòng)轉(zhuǎn)換電分相裝置自動(dòng)過分相技術(shù)電分相處設(shè)置JY1、JY2二處絕緣，一般由錨段關(guān)節(jié)式電分相實(shí)現(xiàn)，絕緣間是中性區(qū)。在JY1、JY2兩端跨接兩個(gè)真空負(fù)荷開關(guān)QF1、QF2，當(dāng)機(jī)車從A相駛來，到CG1處時(shí)，開關(guān)QF1閉合，中性段接觸網(wǎng)由A相供電，機(jī)車通過JY1時(shí)，JY1兩端等電位；機(jī)車到達(dá)CG3時(shí)，QF1斷開，QF2迅速閉合；待機(jī)車駛離CG4處時(shí)，QF2斷開，裝置恢復(fù)原始狀態(tài)。反向行駛時(shí)，由控制系統(tǒng)控制兩個(gè)開關(guān)以相反順序輪流斷開和閉合。地面自動(dòng)轉(zhuǎn)換電分相裝置（Ａ）電源（Ｂ）電源中間斷電區(qū)輪軌在線檢測(cè)電路開關(guān)斷路器（Ａ）「斷開」開關(guān)斷路器（Ｂ）「閉合」無列車狀態(tài)地面自動(dòng)轉(zhuǎn)換電分相工作過程（Ａ）電源（Ｂ）電源架線中間斷電區(qū)輪軌在線檢測(cè)電路開關(guān)斷路器（Ａ）「斷開」開關(guān)斷路器（Ｂ）「閉合」列車靠近地面自動(dòng)轉(zhuǎn)換電分相工作過程（Ａ）電源（Ｂ）電源架線中間斷電區(qū)輪軌在線檢測(cè)「斷開」開關(guān)斷路器（Ｂ）「閉合」進(jìn)入中間斷電區(qū)、在線檢測(cè)地面自動(dòng)轉(zhuǎn)換電分相工作過程（Ａ）電源（Ｂ）電源架線中間斷電區(qū)輪軌開關(guān)斷路器（Ａ）「斷開」開關(guān)斷路器（Ｂ）「斷開」在線開關(guān)斷路器（Ｂ）「斷開」地面自動(dòng)轉(zhuǎn)換電分相工作過程（Ａ）電源（Ｂ）電源架線中間斷電區(qū)輪軌在線開關(guān)斷路器（Ａ）「閉合」開關(guān)斷路器（Ｂ）「斷開」開關(guān)斷路器（Ａ）「閉合」地面自動(dòng)轉(zhuǎn)換電分相工作過程（Ａ）電源（Ｂ）電源架線中間斷電區(qū)輪軌無列車開關(guān)斷路器（Ａ）「斷開」開關(guān)斷路器（Ｂ）「斷開」開關(guān)斷路器（Ａ）「斷開」地面自動(dòng)轉(zhuǎn)換電分相工作過程圖中L1、L2為磁控線包，K1、K2為真空滅弧室，MOA為過電壓吸收器，x－y段為滑道式分相絕緣絕器，2、3為兩個(gè)西門子消弧絕緣器，1、4為菱形分段絕緣器。承力索中采用5個(gè)復(fù)合懸式絕緣子絕緣。目前該裝置沒有推廣使用。柱上斷載自動(dòng)轉(zhuǎn)換電分相裝置柱上斷載自動(dòng)轉(zhuǎn)換電分相裝置優(yōu)點(diǎn)比地面過分相方案