最新电分相原理.doc

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1、电气化铁路关节式电分相的研究张和平摘要：本文针对电气化铁路两种较常应用的关节式电分相的特点、存在的问题和解决的方案进行研究。。关键词：电气化、电分相、锚段关节一、关节式电分相的结构特点1.七跨锚段关节式电分相结构分析七跨式绝缘锚断关节式电分相，它是由二个4跨绝缘锚段关节交叉组合而成，从头到尾共有七个跨距，故称七跨锚段关节式电分相。其原理是利用2个四跨绝缘锚段关节的空气绝缘间隙来达到电分相的目的。中性区正常情况下不带电（无机车通过时），但不允许接地，其对地仍按25kv电压等级要求绝缘。一般考虑在关节处行车方

2、向远端设置一台手动隔离开关，以疏导中性区的故障机车。七跨锚段关节式电分相如图1、2所示。图1七跨锚段关节式电分相结构图图2七跨锚段关节式电分相直线平面图当电力机车准备经过电分相时，机车主断路器打开，受电弓不降弓通过。电力机车在电分相中性无电区范围内利用中性锚段来作工作支，使受电弓平稳的由一端正线锚段运行到另一端的正线锚段，该中性嵌入线从左侧的中1处变为工作支，到右侧中2处开始抬升，变为非工作支，可保证约有100～150m长的中性区。机车乘务人员须按照设置的“断”、“合”、电力机车禁“停”标志断、合机车主

3、断路器（如图3、4所示）。为了保证电力机车正常通过绝缘锚段关节式电分相绝缘器，原则上要求单台受电弓升弓运行，确需多台受电弓同时升弓时，对受电弓间距离应做限制。图3下行方向行车标志的设置图4上行方向行车标志的设置2.八跨锚段关节式电分相结构分析八跨锚段关节式电分相的结构如图5所示。图中Z表示直线区段；J表示绝缘锚段关节；ZJ为支柱装配形式。图5八跨锚段关节式电分相的平面图不管是哪种型式，其结构都是利用2个绝缘锚段关节重合1跨或2跨，再增加1个分相锚段组成，即：分相锚段与既有接触网的2个下锚支组成2个绝缘锚段

4、关节并重合2个锚段关节的1跨或2跨，在分相无电区工作范围内利用分相锚段作工作支，而分相锚段与既有锚段间采用相间空气绝缘的装配形式，从而达到分相的目的。八跨锚段关节式电分相由2个五跨绝缘锚段关节重合2跨组成，它比其他2种多了分相中心柱，其余结构相同。（1）        线索关系八跨锚段关节式电分相的分相锚段及2个正线锚段线索的关系（如图6所示）。图6八跨锚段关节式电分相平面布置图八跨锚段关节式电分相的中性无电区约35m；在整个锚段关节内2支接触悬挂的水平间距均为500mm。2支接触悬挂间空气绝缘间隙应45

5、0mm；为满足接触线工作坡度的变化率在正线关节转换区4‰的技术要求，也为了在中性无电区保持良好的弓网关系，在关节区内加设了1个分相锚段，使分相关节有1段中性无电区，无电区段分相锚段作工作支。在转换柱g，E间和A，b间，分相锚段接触线与正线的接触线等高且比正线标准导高抬高约80mm，在进入过渡区前的转换柱b，g，a，h处，分相锚段接触线做非工作支处理，采取逐段抬高方式，转换柱b，g处非工作支抬高150mm（若考虑200km时速，可抬高大于160mm），转换柱a～h处非工作支抬高500mm。即：转换柱A～b，

6、E～g跨非工作支抬高70mm，转换柱a～b、g～h跨抬高350mm。使线索平滑抬高，便于关节悬挂调整，相邻的绝缘子串距分相中心（图6中D）约为10.5m，D处抬高支距分相锚段接触线抬高500mm。（2）中性无电区与机车取流的双弓间距关系八跨及其他锚段关节式的中性无电区与电力机车双弓间的距离有关，（如图7所示），八跨锚段关节式电分相中性无电区为35m，该距离应大于单机机车取流的双弓间距，即当机车组2个受电弓之间有高压母线连接时，2个受电弓间的距离必须小于35m。当机车组的2个受电弓无高压母线连接，2个受电弓

7、间的距离，应小于35m或者大于2绝缘转换柱h，a的绝缘子内侧间的距离（约250m），该距离以及中性无电区的长度均与电分相结构和跨距大小有关。图7八跨电分相中性无电区与机车受电弓位置关系示意图通过电分相时，高压母线连通的机车组之间的不同机车禁止同时升弓，机车断合标及禁止双弓标位置（如图8所示）。中性区正常情况下不带电（无机车通过时），但不允许接地，其对地仍按25kV电压等级要求绝缘。可考虑在关节处行车方向远端设置一台手动隔离开关，以疏导中性区的故障机车。图8电分相处断合标与禁止双弓标位置示意图二、关节式电分

8、相在运营中存在问题的分析由于锚段关节式电分相（以下简称关节式电分相）由2个绝缘锚段关节组成，消除了器件式电分相存在的硬点大的问题，在我国新建电气化铁路及提速改造中被普遍采用。第一，由于绝缘锚段关节有三跨、四跨和五跨3种型式，锚段关节跨距长度不同，2个关节的衔接布置也有多种方式，关节式电分相存在四跨、五跨、七跨、八跨、九跨、十跨、十二跨等多种型式，中性区距离也长短不一。这些关节式电分相的共同特点是均由两个绝缘锚段关节和一段接触网