第十四节分段、分相绝缘装置

1、2021-8-21项目一项目一 分段绝缘器分段绝缘器 项目二项目二 分相绝缘器分相绝缘器 学习目标：学习目标：1掌握分段绝缘装置结构与要求；掌握分段绝缘装置结构与要求； 2掌握分相绝缘装置的结构与要求；掌握分相绝缘装置的结构与要求； 3掌握锚段关节式电分相结构；掌握锚段关节式电分相结构；4了解自动过分相技术。了解自动过分相技术。 2021-8-22一、供电与分段一、供电与分段 接触网是一种特殊形式的供电线路，为了保证供电的可靠接触网是一种特殊形式的供电线路，为了保证供电的可靠性和灵活性，并缩小停电事故发生的范围，要进行电气分段。性和灵活性，并缩小停电事故发生的范围，要进行电气分段。被分段的接触

2、网在电气方面是独立的，并用隔离开关连接。被分段的接触网在电气方面是独立的，并用隔离开关连接。2021-8-231、横向分段、横向分段接触网线路（或线群）之间所进行的分段称为横向分段。接触网线路（或线群）之间所进行的分段称为横向分段。2021-8-241、纵向分段、纵向分段 接触网沿线路方向所进行的分段称为纵向分段，如在站接触网沿线路方向所进行的分段称为纵向分段，如在站场和区间衔接处所进行的分段。场和区间衔接处所进行的分段。2021-8-25 分段绝缘器又称分区绝缘器，是接触网电气分段的常用设分段绝缘器又称分区绝缘器，是接触网电气分段的常用设备。它安装在各车站装卸线、机车整备线、电力机车库线、专

3、备。它安装在各车站装卸线、机车整备线、电力机车库线、专用线等处。在正常情况下，机车受电弓带电滑行通过。用线等处。在正常情况下，机车受电弓带电滑行通过。目前我国常见的分段绝缘器有：目前我国常见的分段绝缘器有：高铝陶瓷分段绝缘器高铝陶瓷分段绝缘器绝缘元件为高铝陶瓷绝缘棒绝缘元件为高铝陶瓷绝缘棒菱形分段绝缘器菱形分段绝缘器分段绝缘器绝缘件采用玻璃纤维树脂绝缘棒分段绝缘器绝缘件采用玻璃纤维树脂绝缘棒其他分段绝缘器其他分段绝缘器灭弧效率高、运行速度高、寿命长、方便维护的灭弧效率高、运行速度高、寿命长、方便维护的新型分段绝缘装置新型分段绝缘装置 二、分段绝缘器二、分段绝缘器2021-8-261、高铝陶瓷分

4、段绝缘器、高铝陶瓷分段绝缘器2021-8-271、高铝陶瓷分段绝缘器、高铝陶瓷分段绝缘器C-1200型高铝陶瓷分段绝缘器具有以下特点：型高铝陶瓷分段绝缘器具有以下特点： 1、采用高铝陶瓷护套克服了材质老化问题。、采用高铝陶瓷护套克服了材质老化问题。 2、绝缘件比滑道高、绝缘件比滑道高 15mm，工作时不与受电弓滑板接触，工作时不与受电弓滑板接触，改善了绝缘件工作条件。改善了绝缘件工作条件。 3、绝缘件泄漏距离为、绝缘件泄漏距离为 1200mm ，提高了绝缘性能和，提高了绝缘性能和防污染能力，增强了工作的可靠性。防污染能力，增强了工作的可靠性。 4、受电弓通过导流角隙时，利用拉弧工作原理，使导流

5、、受电弓通过导流角隙时，利用拉弧工作原理，使导流角隙起导流和灭弧作用，并在此设置辅助滑道，保证机械上平角隙起导流和灭弧作用，并在此设置辅助滑道，保证机械上平稳过渡。稳过渡。 5、可满足、可满足 70kM / h 车速的要求。车速的要求。 2021-8-282、滑道式菱形分段绝缘器、滑道式菱形分段绝缘器分段绝缘视频分段绝缘视频 2021-8-292021-8-2102021-8-2112、滑道式菱形分段绝缘器、滑道式菱形分段绝缘器2021-8-2123、其他分段绝缘器、其他分段绝缘器消弧分段绝缘器消弧分段绝缘器2021-8-2132021-8-2142021-8-2153、其他分段绝缘器、其他分

6、段绝缘器法国西门子轻型分段绝缘器法国西门子轻型分段绝缘器2021-8-2163、其他分段绝缘器、其他分段绝缘器法国西门子轻型分段绝缘器法国西门子轻型分段绝缘器2021-8-2173、其他分段绝缘器、其他分段绝缘器法国西门子轻型分段绝缘器法国西门子轻型分段绝缘器 分段绝缘器图片分段绝缘器图片 2021-8-2184、分段绝缘器的检调、分段绝缘器的检调（1）检查绝缘子串和绝缘元件是否脏污；）检查绝缘子串和绝缘元件是否脏污；（2）分段绝缘器与导线连接处应平滑）分段绝缘器与导线连接处应平滑 ；（3）检查接头线夹、导流板、主绝缘及其它零部件连接情况）检查接头线夹、导流板、主绝缘及其它零部件连接情况 ；（

7、4）导流角隙之间的间距）导流角隙之间的间距5、分段绝缘器常见故障、分段绝缘器常见故障 （ 1）分段绝缘器不水平，造成碰弓刮弓事故。）分段绝缘器不水平，造成碰弓刮弓事故。 （2）与导线接头线夹连接状态不良，形成硬点使接头处）与导线接头线夹连接状态不良，形成硬点使接头处导线磨耗严重。导线磨耗严重。 （3）分段绝缘器元件老化，形成裂纹，造成泄漏距离不）分段绝缘器元件老化，形成裂纹，造成泄漏距离不够，发生闪络击穿事故。够，发生闪络击穿事故。 （4）分段绝缘器与导线连接螺栓松动，出现导线拉脱的）分段绝缘器与导线连接螺栓松动，出现导线拉脱的断线事故。断线事故。 2021-8-219 在单相交流牵引供电系统

8、中，电力机车是由单相电供电的，在单相交流牵引供电系统中，电力机车是由单相电供电的，为了平衡电力系统的为了平衡电力系统的A、B、C各相负荷，一般要实行各相负荷，一般要实行A、B相相轮流供电。所以轮流供电。所以A、B相之间要进行分开，这称为电分相。电相之间要进行分开，这称为电分相。电分相通常由分相绝缘器实现。在变电所出口处及两牵引变电所分相通常由分相绝缘器实现。在变电所出口处及两牵引变电所之间（供电臂末端）必须设电分相装置。分相绝缘装置主要有：之间（供电臂末端）必须设电分相装置。分相绝缘装置主要有：2021-8-2201、分相绝缘器电分相、分相绝缘器电分相 （1）电分相绝缘器）电分相绝缘器 分相绝

9、缘器电分相在接触悬挂中串入分相绝缘器，实现两分相绝缘器电分相在接触悬挂中串入分相绝缘器，实现两侧接触悬挂的电气分段。根据所使用的导线类型不同，它可分侧接触悬挂的电气分段。根据所使用的导线类型不同，它可分为为T型和型和GL型两种类型。型两种类型。2021-8-2211、分相绝缘器电分相、分相绝缘器电分相 （2）XTK电分相绝缘器电分相绝缘器 XTK电分相绝缘器，它不仅是一块绝缘元件，且从结构上增电分相绝缘器，它不仅是一块绝缘元件，且从结构上增加消弧角，具有一定消弧功能，是一种新型接触网电分相设备加消弧角，具有一定消弧功能，是一种新型接触网电分相设备 2021-8-2221、分相绝缘器电分相、分相

10、绝缘器电分相 （3）AF滑道式电分相绝缘器滑道式电分相绝缘器瑞典瑞典AF分相绝缘器（国产化后为分相绝缘器（国产化后为BF1型分相绝缘器），其耐型分相绝缘器），其耐弧、耐污、耐漏电起痕、耐磨性及减少硬点等方面优于前两种弧、耐污、耐漏电起痕、耐磨性及减少硬点等方面优于前两种产品。产品。特点：特点： 该种分相绝缘器重量上比该种分相绝缘器重量上比XTK型要重，导线连接接头高出型要重，导线连接接头高出金属滑道金属滑道35mm，避免了受电弓与接头接触长三角形布置的，避免了受电弓与接头接触长三角形布置的金属滑道分散了了受力，减少了硬点承力索绝缘子采用无裙边金属滑道分散了了受力，减少了硬点承力索绝缘子采用无裙

11、边的聚四氟乙烯光棒绝缘子，有较好的自洁功能。的聚四氟乙烯光棒绝缘子，有较好的自洁功能。 2021-8-2232021-8-2242、锚段关节式电分相、锚段关节式电分相 采用分相绝缘器的电分相装置在应用中存在多种问题：分采用分相绝缘器的电分相装置在应用中存在多种问题：分相绝缘器存在明显的硬点；绝缘器绝缘部件表面易出现烧伤相绝缘器存在明显的硬点；绝缘器绝缘部件表面易出现烧伤（甚至烧断）；停电检修困难等。对于速度大于（甚至烧断）；停电检修困难等。对于速度大于160kM/h的准的准高速和高速电气化铁道，电分相多采用锚段关节式电分相。高速和高速电气化铁道，电分相多采用锚段关节式电分相。 我国电气化铁道接

12、触网通常采用的锚段关节式电分相有七我国电气化铁道接触网通常采用的锚段关节式电分相有七跨式、八跨式和九跨式三种，在不同线路均有采用。跨式、八跨式和九跨式三种，在不同线路均有采用。2021-8-225锚段关节式电分相（八跨）锚段关节式电分相（八跨） 2021-8-2262、锚段关节式电分相、锚段关节式电分相 以八跨锚段关节电分相为例，说明锚段关节式电分相的结以八跨锚段关节电分相为例，说明锚段关节式电分相的结构特点：构特点： （1）绝缘距离：在电分相的锚段关节内，）绝缘距离：在电分相的锚段关节内，2支接触悬挂的支接触悬挂的水平间距均为水平间距均为500mm，2支接触悬挂间空气绝缘间隙应支接触悬挂间空

13、气绝缘间隙应450mm，施工误差应控制在施工误差应控制在 +50 mm，各个定位点抬高允许误差；，各个定位点抬高允许误差； （2）中性区：如图所示的中性区长度为）中性区：如图所示的中性区长度为35m，机车惰行通，机车惰行通过中性区，其长度应大于单台机车升双弓取流时的受电弓间距过中性区，其长度应大于单台机车升双弓取流时的受电弓间距（一般不大于（一般不大于26m）。为了满足重联机车通过要求，）。为了满足重联机车通过要求，35m中性中性区长度不足时，可以采用九跨式电分相（两个绝缘锚段关节见区长度不足时，可以采用九跨式电分相（两个绝缘锚段关节见只重叠只重叠1跨）。跨）。 （3）接触线坡度：采用）接触线

14、坡度：采用5跨绝缘锚段关节的八跨电分相接触跨绝缘锚段关节的八跨电分相接触线抬高有个更大的过渡距离（和采用线抬高有个更大的过渡距离（和采用4跨绝缘锚段关节的七跨电跨绝缘锚段关节的七跨电分相比较），可以满足接触线坡度分相比较），可以满足接触线坡度 4 的要求。的要求。 4）为了减轻接触悬挂中的集中负载，非工作支中绝缘子易）为了减轻接触悬挂中的集中负载，非工作支中绝缘子易采用合成绝缘子。采用合成绝缘子。 2021-8-2272、锚段关节式电分相、锚段关节式电分相 锚段关节式电分相的锚段关节式电分相的存着的问题存着的问题： 结构复杂，检修工作量大，一旦发生网故，抢修难度大；结构复杂，检修工作量大，一旦

15、发生网故，抢修难度大； 中性区长，对列车运行速度影响大，在坡道设置时，对牵中性区长，对列车运行速度影响大，在坡道设置时，对牵引吨数和线路坡度会有严格的限制，分相区越长，对地形的适引吨数和线路坡度会有严格的限制，分相区越长，对地形的适应性越差；应性越差； 两个空气间隙的存在要求重联机车牵引的受电弓间距必须两个空气间隙的存在要求重联机车牵引的受电弓间距必须限制，否则，可能造成相间短路；限制，否则，可能造成相间短路； 受电弓在中性锚段和带电锚段过渡时，由于电位差的存在，受电弓在中性锚段和带电锚段过渡时，由于电位差的存在，会产生电弧，会影响到过渡区内的接触线寿命。会产生电弧，会影响到过渡区内的接触线寿

16、命。 2021-8-2283、电分相线路标志、电分相线路标志 为了不缩短中性区长度和避免接触线供电相间短路，确保为了不缩短中性区长度和避免接触线供电相间短路，确保分相绝缘器的功能，电力机车通过分相绝缘器时，目前不只能分相绝缘器的功能，电力机车通过分相绝缘器时，目前不只能是断电滑行通过。因此，在分相绝缘器的两端，上行和下行方是断电滑行通过。因此，在分相绝缘器的两端，上行和下行方向均应设立向均应设立“断断”、“合合”标示牌，用以通知司机当机车通过标示牌，用以通知司机当机车通过分相绝缘器时，必须先断开机车的主断路器，通过分相绝缘器分相绝缘器时，必须先断开机车的主断路器，通过分相绝缘器后，再重新合上主

17、断路器。这是为了防止受电弓通过中性区时，后，再重新合上主断路器。这是为了防止受电弓通过中性区时，拖带电弧烧损绝缘件和接触线或造成其他事故。拖带电弧烧损绝缘件和接触线或造成其他事故。2021-8-229合合禁止双弓禁止双弓2021-8-230四、自动过分相四、自动过分相 传统的手动切换方式己无法适应我国电气化铁路的发展，传统的手动切换方式己无法适应我国电气化铁路的发展，尤其无法满足高速电气化铁路的需要尤其无法满足高速电气化铁路的需要.所以发展自动过分相技所以发展自动过分相技术势在必行。术势在必行。地面自动转换电分相装置地面自动转换电分相装置柱上断载自动转换电分相装置柱上断载自动转换电分相装置车载

18、断电自动转换电分相装置车载断电自动转换电分相装置 2021-8-2311、地面自动转换电分相装置、地面自动转换电分相装置2021-8-232磁铁枕磁铁枕 现在，提速现在，提速后我国采用后我国采用XTK型，有的供电段型，有的供电段采用的分相绝缘采用的分相绝缘器还有自动过分器还有自动过分相绝缘装置，可相绝缘装置，可不断开机车主断不断开机车主断路器通过。路器通过。 2021-8-2331、地面自动转换电分相装置、地面自动转换电分相装置优点：优点： 接触网无供电死区；无须司机操作；机车上主断路器无接触网无供电死区；无须司机操作；机车上主断路器无须动作，自动切换时接触网中性段瞬间断电时间很短，而且须动作

19、，自动切换时接触网中性段瞬间断电时间很短，而且时间与列车速度无关，可适用时间与列车速度无关，可适用0350kM/h速度范围，对行车速度范围，对行车中可能出现的限速、一度停车等情况均能正常工作。中可能出现的限速、一度停车等情况均能正常工作。缺点：缺点： 真空负荷开关大负荷分断并动作频繁；中性区长度确定真空负荷开关大负荷分断并动作频繁；中性区长度确定困难，对于只有单机单弓运行或双机重联（两台机车紧靠连困难，对于只有单机单弓运行或双机重联（两台机车紧靠连接）运行时，中性段长度可以按照双机长度来确定。中性段接）运行时，中性段长度可以按照双机长度来确定。中性段的长度必须考虑本区段运行模式的多样性；过分相

20、区后合闸的长度必须考虑本区段运行模式的多样性；过分相区后合闸时的电流冲击较大；投资较大，要建立分区所，运营维护成时的电流冲击较大；投资较大，要建立分区所，运营维护成本高。本高。2021-8-2342、柱上断载自动转换电分相装置、柱上断载自动转换电分相装置2021-8-2352、柱上断载自动转换电分相装置、柱上断载自动转换电分相装置优点：优点： 比地面过分相方案结构简单，真空开关设备装载支柱上，比地面过分相方案结构简单，真空开关设备装载支柱上，无需设置分区所，供电死区（无需设置分区所，供电死区（defg或者或者cdef）比现）比现有的分相区短，无需司机操作，机车上的主断路器不需分断。有的分相区短

21、，无需司机操作，机车上的主断路器不需分断。缺点：缺点： 过分相后机车电流有很大冲击，造成机车主断路器跳闸导过分相后机车电流有很大冲击，造成机车主断路器跳闸导致机车冲动；靠近分相两端易产生明显的电弧；分相区接触网致机车冲动；靠近分相两端易产生明显的电弧；分相区接触网分段比较多，接触网结构复杂，易形成硬点；机车向一个方向分段比较多，接触网结构复杂，易形成硬点；机车向一个方向行驶时，行驶时，A、B两组开关中只有一组开关动作是必须的，另一组两组开关中只有一组开关动作是必须的，另一组开关动作是多余的，造成机械电气磨损；存在一定长度的供电开关动作是多余的，造成机械电气磨损；存在一定长度的供电死区，而且断电时间比较长而且和机车速度有关。实际应用中死区，而且断电时间比较长而且和机车速度有关。实际应用中还要解决过渡过程中的过电压和涌流问题。还要解决过渡过程中的过电压和涌流问题。 2021-8-2363、车载断电自动转换电分相装置、车载断电自动转换电分相装置2021-8-2373、车载断电自动转换电分相装置、车