接觸網(wǎng)設(shè)備結(jié)構(gòu)-分相絕緣裝置

分相絕緣裝置與自動(dòng)過分相電分相及分相絕緣裝置第一章器件式絕緣電分相第二章錨段關(guān)節(jié)式電分相第三章自動(dòng)過分相第四章電分相線路標(biāo)志分相絕緣器結(jié)構(gòu)器件式絕緣電分相分相絕緣器安裝主要要求分段（分相）絕緣器的檢修以及檢修記錄的填寫分相絕緣器的技術(shù)要求分相絕緣器故障01器件式絕緣電分相分相絕緣器結(jié)構(gòu)分相絕緣器一般由兩塊、三塊或四塊相同的絕緣件組成。在分相絕緣器兩端絕緣元件之間是不帶電的，稱為中性區(qū)。中性區(qū)的長(zhǎng)短是考慮到機(jī)車雙弓升起時(shí)不會(huì)短接不同相位的接觸網(wǎng)，造成接觸網(wǎng)相間短路而設(shè)置的一定距離的無電區(qū)段。器件式絕緣電分相分相絕緣器結(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，可分為T型和GL型兩種類型。1.電分相絕緣器器件式絕緣電分相分相絕緣器結(jié)構(gòu)XTK電分相絕緣器，它不僅是一塊絕緣元件，且從結(jié)構(gòu)上增加了消弧角，具有一定消弧功能，是一種新型接觸網(wǎng)電分相設(shè)備。它可與CT100、CT110等銅接觸線、GLCA100/215等鋼鋁接觸線配合使用。2.XTK電分相絕緣器器件式絕緣電分相分相絕緣器結(jié)構(gòu)2.XTK電分相絕緣器器件式絕緣電分相分相絕緣器結(jié)構(gòu)XTK分相絕緣器與銅接觸線安裝要求XTK分相絕緣器與銅接觸線安裝采用了T型接頭線夾；上線安裝前事先在地面進(jìn)行整機(jī)組裝，裝配時(shí)檢查各部零件是否齊全，有無損傷；安裝接頭線夾時(shí)，須使線夾夾線部位齒尖嵌入接觸線燕尾槽；整機(jī)安裝后應(yīng)通過調(diào)整線夾兩側(cè)吊線，使絕緣器工作面與線路軌面平行；安裝線夾時(shí)，應(yīng)留出80~100mm長(zhǎng)接觸線；安裝完畢，應(yīng)保證接觸線可靠和各部件銜接處不存在硬點(diǎn)，避免受電弓拉弧、刮弓現(xiàn)象。器件式絕緣電分相分相絕緣器結(jié)構(gòu)瑞典AF分相絕緣器（國(guó)產(chǎn)化后為BF-1型分相絕緣器），其耐弧、耐污、耐磨性及減少硬點(diǎn)等方面優(yōu)于前兩種產(chǎn)品。3.AF滑道式電分相絕緣器特點(diǎn)：該種分相絕緣器重量上比XTK型要重，導(dǎo)線連接接頭高出金屬滑到3~5mm，避免了受電弓與接頭接觸；長(zhǎng)三角形布置的金屬滑到分散了受力，減少了硬點(diǎn)；承力索絕緣子采用無裙邊的聚四氟乙烯光棒絕緣子，有較好的自潔功能。器件式絕緣電分相分相絕緣器結(jié)構(gòu)京津城際高鐵在站場(chǎng)中使用的AF滑道式分相絕緣器器件式絕緣電分相分相絕緣器結(jié)構(gòu)電分相線路標(biāo)志分相絕緣器結(jié)構(gòu)器件式絕緣電分相分相絕緣器安裝主要要求分段（分相）絕緣器的檢修以及檢修記錄的填寫分相絕緣器的技術(shù)要求分相絕緣器故障01器件式絕緣電分相電分相線路標(biāo)志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)。器件式絕緣電分相電分相線路標(biāo)志器件式絕緣電分相電分相線路標(biāo)志在分相絕緣器的兩端，上行和下行方向均應(yīng)設(shè)立“斷”、“合”標(biāo)示牌告知司機(jī)。這是為了防止受電弓通過中性區(qū)時(shí)，拖帶電弧燒損絕緣件和接觸線或造成其他事故。器件式絕緣電分相電分相線路標(biāo)志設(shè)置位置：電分相線路標(biāo)志分相絕緣器結(jié)構(gòu)器件式絕緣電分相分相絕緣器安裝主要要求分段（分相）絕緣器的檢修以及檢修記錄的填寫分相絕緣器的技術(shù)要求分相絕緣器故障01器件式絕緣電分相分相絕緣器安裝主要要求分相絕緣器，有一段無電區(qū)，靠電力機(jī)車慣性滑行通過，所以分相不要設(shè)在大坡道的上坡線路上；在分相絕緣器兩端設(shè)立斷合標(biāo)志牌，用以通知電力機(jī)車司機(jī)過分相時(shí)先斷開機(jī)車主斷路器，過后再合上；在距分相絕緣器75m處設(shè)立禁止雙弓標(biāo)志，通知司機(jī)不允許電力機(jī)車升雙弓；分相絕緣器底部應(yīng)平滑，不要造成硬點(diǎn)，以利于電力機(jī)車順利通過。器件式絕緣電分相分相絕緣器的技術(shù)要求分相絕緣器主要絕緣有效長(zhǎng)度不得小于1800mm，中性區(qū)不少于30m；絕緣元件安裝端正，與接觸線連接處底部光滑，無打弓，碰弓現(xiàn)象；主絕緣元件清潔、無裂紋、燒傷痕跡；接頭線夾緊固、無裂紋、線夾無偏磨；承力索上絕緣子串應(yīng)在主絕緣正上方，清潔無臟污；各部螺栓緊固，涂油良好。器件式絕緣電分相分段（分相）絕緣器的檢修以及檢修記錄的填寫分段絕緣器檢調(diào)周期為3個(gè)月，而分相絕緣器沒有檢修周期，根據(jù)情況自行安排。器件式絕緣電分相分相絕緣器故障電力機(jī)車通過分相絕緣器之前，未斷開機(jī)車主斷路器，電力機(jī)車從接觸網(wǎng)上繼續(xù)取流，造成有電側(cè)與中性區(qū)段拉弧，電弧燒損分相接頭線夾、分相絕緣元件或燒損、燒斷接觸線；因長(zhǎng)期運(yùn)行造成主絕緣元件臟污，引起對(duì)中性區(qū)長(zhǎng)時(shí)間閃絡(luò)放電燒損絕緣件或接觸線；因接觸網(wǎng)在分相處形成硬點(diǎn)，造成接觸線磨耗嚴(yán)重被拉斷或絕緣件磨耗損傷嚴(yán)重；分相接頭線夾螺栓松動(dòng)、脫落，造成接觸線抽脫；電力機(jī)車受電弓升雙弓經(jīng)分相絕緣器，造成相間短路引起跳閘、燒損分相絕緣元件或接觸線。分相絕緣裝置與自動(dòng)過分相電分相及分相絕緣裝置第一章器件式絕緣電分相第二章錨段關(guān)節(jié)式電分相第三章自動(dòng)過分相第四章長(zhǎng)分相方案短分相方案錨段關(guān)節(jié)式電分相長(zhǎng)短結(jié)合的關(guān)節(jié)式電分相方案機(jī)車停在無電區(qū)的處理三斷口分相方案01錨段關(guān)節(jié)式電分相短分相方案采用分相絕緣器的電分相裝置在應(yīng)用中存在多種問題：分相絕緣器存在明顯的硬點(diǎn)；絕緣器絕緣部件表面易出現(xiàn)燒傷（甚至燒斷）；停電檢修困難等。對(duì)于速度大于160kM/h的準(zhǔn)高速和高速電氣化鐵道，電分相多采用錨段關(guān)節(jié)式電分相。我國(guó)電氣化鐵道接觸網(wǎng)通常采用的錨段關(guān)節(jié)式電分相有六跨、七跨式、八跨式和九跨式、十一跨式等，在不同線路均有采用。錨段關(guān)節(jié)式分相從分相長(zhǎng)度上分為：長(zhǎng)分相和短分相；從空氣間隙絕緣的個(gè)數(shù)分類分為：兩斷口式分相和三斷口式分相錨段關(guān)節(jié)式電分相短分相方案短分相：指中性段的長(zhǎng)度小于雙弓間距。長(zhǎng)分相：電分相無電區(qū)長(zhǎng)度大于雙弓間距。鐵道部2003年頒部的《京滬高速鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定（下冊(cè)）》和2005年頒部的《新建時(shí)速200公里客貨共線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》中均規(guī)定我國(guó)時(shí)速200公里以上接觸網(wǎng)的電分相均采用帶中性段的絕緣錨段關(guān)節(jié)式電分相無電區(qū)：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。中性段：指最外兩絕緣轉(zhuǎn)換柱絕緣子內(nèi)側(cè)間的距離。錨段關(guān)節(jié)式電分相短分相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。絕緣錨段關(guān)節(jié)可以采用四跨或五跨關(guān)節(jié)。從六跨到九跨關(guān)節(jié)式分相在中國(guó)都有采用。目前應(yīng)用較多的是提速線路中使用的七跨分相和高速鐵路中使用的六跨分相。中國(guó)高鐵的六跨式分相由兩個(gè)四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)重疊兩跨構(gòu)成。錨段關(guān)節(jié)式電分相短分相方案錨段關(guān)節(jié)式電分相短分相方案優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)車斷電滑行距離短，雙弓運(yùn)行時(shí)動(dòng)車組斷電滑行距離在400m以上，滑行時(shí)間約5s（300km/h速度下），速度損失??；無電區(qū)短，較少發(fā)生動(dòng)車停于無電區(qū)故障；對(duì)動(dòng)車組的升弓方式制約?。划?dāng)饋線采用電纜時(shí)，因分相跨數(shù)少，電纜繞行小，減少了投資。缺點(diǎn)：中間柱要安裝三套腕臂，安裝調(diào)整復(fù)雜，雙弓有母聯(lián)時(shí)不能適應(yīng)。錨段關(guān)節(jié)式電分相短分相方案七跨雙斷口錨段關(guān)節(jié)式電分相短分相方案七跨雙斷口雙網(wǎng)隔電分相錨段關(guān)節(jié)，將上述六跨電分相錨段關(guān)節(jié)的等效無電區(qū)距離再延長(zhǎng)一個(gè)跨距，以避免地面感應(yīng)車載自動(dòng)斷電系統(tǒng)故障，發(fā)生動(dòng)車帶電過分相時(shí)高速運(yùn)行的受電弓拉長(zhǎng)電弧將異相短接。同時(shí)在分相的2個(gè)斷口都加裝網(wǎng)隔，并進(jìn)行電氣閉鎖，以利于越區(qū)供電。錨段關(guān)節(jié)式電分相短分相方案八跨三斷口雙中性段三斷口八跨電分相錨段關(guān)節(jié)形式是為解決客貨混跑電力機(jī)車受電弓多弓運(yùn)行條件限制，特從意大利羅馬—那不勒斯（Rome—Naples）高速電氣化鐵道設(shè)計(jì)中引進(jìn)的。八跨三斷口由3個(gè)連續(xù)的絕緣錨段關(guān)節(jié)組成，有2個(gè)中性段，3個(gè)斷口。無電區(qū)長(zhǎng)度約98m，中性區(qū)長(zhǎng)度為285m。動(dòng)車組斷電過分相，斷電滑行距離約528m，滑行時(shí)間約為7s（300km/h速度下），速度損失也較大。該電分相錨段關(guān)節(jié)可以適應(yīng)于無高壓母線連接的任意雙弓間距運(yùn)行。

錨段關(guān)節(jié)式分相長(zhǎng)分相方案下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。錨段關(guān)節(jié)式電分相長(zhǎng)短結(jié)合的關(guān)節(jié)式電分相方案長(zhǎng)短結(jié)合的關(guān)節(jié)式電分相裝置，主要由一個(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)的開關(guān)打開時(shí)，工作狀態(tài)為長(zhǎng)分相方式。長(zhǎng)分相方案短分相方案錨段關(guān)節(jié)式電分相長(zhǎng)短結(jié)合的關(guān)節(jié)式電分相方案機(jī)車停在無電區(qū)的處理三斷口分相方案01錨段關(guān)節(jié)式電分相三斷口分相方案三斷口式分相是由三個(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。錨段關(guān)節(jié)式電分相三斷口分相方案在高速鐵路接觸網(wǎng)電分相前方設(shè)斷電標(biāo)，斷電標(biāo)設(shè)置在電分相中性區(qū)段起始位置前第2根支柱上（該支柱距電分相中性區(qū)段起始位置不小于80m）；在接觸網(wǎng)電分相后方設(shè)合電標(biāo)，合電標(biāo)設(shè)置在電分相中性區(qū)段終止位置后400m處附近的接觸網(wǎng)支柱上（該支柱距電分相中性區(qū)段終止位置不小于400m）。線路反方向按上述規(guī)定設(shè)置斷電標(biāo)、合電標(biāo)。長(zhǎng)分相方案短分相方案錨段關(guān)節(jié)式電分相長(zhǎng)短結(jié)合的關(guān)節(jié)式電分相方案機(jī)車停在無電區(qū)的處理三斷口分相方案01錨段關(guān)節(jié)式電分相機(jī)車停在無電區(qū)的處理對(duì)于高速鐵路，在來車和前進(jìn)方向都設(shè)有開關(guān)，當(dāng)出現(xiàn)列車停在無電區(qū)時(shí)，先由列車調(diào)度員命令來車方向上列車停車降弓，然后供電調(diào)度對(duì)來車方向供電臂接觸網(wǎng)停電，然后閉合分相處兩開關(guān)后，機(jī)車升弓受電駛離中性區(qū)后，供電調(diào)度回復(fù)正常供電狀態(tài)，即斷開分相處兩開關(guān)，恢復(fù)來車方向供電。當(dāng)只有前進(jìn)方向設(shè)置開關(guān)時(shí)，當(dāng)機(jī)車停于無電區(qū)且來車方向錨段間滿足絕緣條件時(shí)，通過閉合隔離開關(guān)，可使機(jī)車恢復(fù)供電，開出無電區(qū)。在隔離開關(guān)沒有納入遠(yuǎn)動(dòng)時(shí)，需要接觸網(wǎng)工區(qū)派員到現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)受電弓來車方向錨段間滿足絕緣條件時(shí)，閉合隔離開關(guān)，機(jī)車自行駛離無電區(qū)。地面自動(dòng)切換電分相裝置手動(dòng)過電分相自動(dòng)電分相02手動(dòng)過電分相手動(dòng)過電分相手動(dòng)過電分相手動(dòng)過電分相退級(jí)（減小牽引負(fù)荷電流）→關(guān)輔助機(jī)組→斷主斷路器→靠機(jī)車慣性不降受電弓通過電分相，過分相后按照線路的標(biāo)志，合主斷路器→合輔助機(jī)組→進(jìn)級(jí)并限制電流增加率，以避免”闖動(dòng)”。這種操作的成功與否，依賴于司機(jī)的技能水平和道路信號(hào)的指示，一旦疏忽，就會(huì)造成帶電闖分相，嚴(yán)重影響牽引供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。傳統(tǒng)的手動(dòng)切換方式已無法適應(yīng)我國(guó)電氣化鐵路的發(fā)展，尤其無法滿足高速電氣化鐵路的需要，所以發(fā)展自動(dòng)過分相技術(shù)勢(shì)在必行。地面自動(dòng)切換電分相裝置手動(dòng)過電分相自動(dòng)電分相02手動(dòng)過電分相地面自動(dòng)切換電分相裝置

機(jī)車（動(dòng)車組）達(dá)CG1→傳感器發(fā)信號(hào)→將QF1閉合→中性段接到U相→機(jī)車帶電通過第一個(gè)空氣間隙；機(jī)車（動(dòng)車組）達(dá)CG3→斷開QF1后閉合QF2→中性段與V相連接→機(jī)車可以順利通過第二個(gè)空氣間隙斷電時(shí)間為QF1和QF2切換時(shí)間間隔，約為0.1～0.15s手動(dòng)過電分相地面自動(dòng)切換電分相裝置（U）電源（V）電源中間斷電區(qū)輪軌在線檢測(cè)電路「斷開」開關(guān)斷路器（QF1）「閉合」開關(guān)斷路器（QF2）※無列車狀態(tài)手動(dòng)過電分相地面自動(dòng)切換電分相裝置（U）電源（V）電源架線中間斷電區(qū)輪軌在線檢測(cè)電路※列車靠近「斷開」開關(guān)斷路器（QF1）「閉合」開關(guān)斷路器（QF2）手動(dòng)過電分相地面自動(dòng)切換電分相裝置（U）電源（V）電源架線中間斷電區(qū)輪軌※

在線檢測(cè)※進(jìn)入中間斷電區(qū)、在線檢測(cè)「斷開」開關(guān)斷路器（QF1）「閉合」開關(guān)斷路器（QF2）手動(dòng)過電分相地面自動(dòng)切換電分相裝置（U）電源（V）電源架線中間斷電區(qū)輪軌在線※開關(guān)斷路器（QF2）「斷開」「斷開」開關(guān)斷路器（QF1）「斷開」開關(guān)斷路器（QF2）手動(dòng)過電分相地面自動(dòng)切換電分相裝置（U）電源（V）電源架線中間斷電區(qū)輪軌在線※開關(guān)斷路器（QF1）「閉合」「閉合」開關(guān)斷路器（QF1）「斷開」開關(guān)斷路器（QF2）手動(dòng)過電分相地面自動(dòng)切換電分相裝置優(yōu)點(diǎn)：接觸網(wǎng)無供電死區(qū)，無須司機(jī)操作，機(jī)車上主斷路器無須動(dòng)作，自動(dòng)切換時(shí)接觸網(wǎng)中性段瞬間斷電時(shí)間很短，而且時(shí)間與列車速度無關(guān)，可適用0~350km/h速度范圍，對(duì)行車中可能出現(xiàn)的限速、一度停車等情況均能正常工作。缺點(diǎn)：真空負(fù)荷開關(guān)大負(fù)荷分?jǐn)嗖?dòng)作頻繁；中性區(qū)長(zhǎng)度確定困難，對(duì)于只有單機(jī)單弓運(yùn)行或雙機(jī)重聯(lián)（兩臺(tái)機(jī)車緊靠連接）運(yùn)行時(shí)，中性段長(zhǎng)度可以按照雙機(jī)長(zhǎng)度來確定。中性段的長(zhǎng)度必須考慮本區(qū)段運(yùn)行模式的多樣性。過分相區(qū)后合閘時(shí)的電流沖擊較大；投資較大，要建立分區(qū)所，運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本高。手動(dòng)過電分相地面自動(dòng)切換電分相裝置2.柱上自動(dòng)切換電分相裝置L1,L2磁控線包；K1，K2真空滅弧室；ab、cd、ef、gh電分段器；xy相間主絕緣；MOA過電壓吸收器。當(dāng)機(jī)車（動(dòng)車組）到1—2間→L1的線圈帶電→K1閉合→2-x區(qū)段帶電；當(dāng)機(jī)車到駛過2以后→L1的線圈失電→K1斷開。機(jī)車斷載，不帶電過電分相的x-y主絕緣區(qū)。機(jī)車到f區(qū)段→L2的線圈帶電→K2閉合；當(dāng)機(jī)車駛過4時(shí)→L2的線圈失電→K2斷開。手動(dòng)過電分相地面自動(dòng)切換電分相裝置優(yōu)點(diǎn):比地面過分相方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，真空開關(guān)設(shè)備裝載支柱上，無需設(shè)置分區(qū)所，供電死區(qū)(d-e-f-g或者c-d-e-f)比現(xiàn)有的分相區(qū)短，無需司機(jī)操作，機(jī)車上的主斷路器不需分?jǐn)?。缺點(diǎn):過分相后機(jī)車電流有很大沖擊，造成機(jī)車主斷路器跳閘導(dǎo)致機(jī)車沖動(dòng);靠近分相兩端易產(chǎn)生明顯的電弧;分相區(qū)接觸網(wǎng)分段比較多，接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易形成硬點(diǎn);機(jī)車向一個(gè)方向行駛時(shí)，A、B兩組開關(guān)中只有一組開關(guān)動(dòng)作是必須的，另一組開關(guān)動(dòng)作是多余的，造成機(jī)械電氣磨損;存在一定長(zhǎng)度的供電死區(qū)，而且斷電時(shí)間比較長(zhǎng)而且和機(jī)車速度有關(guān)。實(shí)際應(yīng)用中還要解決過渡過程中的過電壓和涌流問題。手動(dòng)過電分相地面自動(dòng)切換電分相裝置3.車上自動(dòng)切換電分相裝置車載自動(dòng)斷電過分相系統(tǒng)由安裝于