电分相（牵引供电系统课件）

器件式绝缘电分相（1）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。（2）电分相两侧机械上不分段，受电弓可以平顺地滑过分相装置。01、早期分相绝缘器一般由三块（或四块）相同的环氧树脂玻璃层压布绝缘件组成，每块玻璃钢绝缘件长1.8m、宽25mm、高60mm，底面做成斜槽，以增加表面泄露距离03、根据接触线所使用的导线类型不同，它可分为T型和GT型两种类型，整机长度：T型≥2200mm，GL型≥2300mm，主要区别在于和铜（铜合金）接触线、钢铝接触线连接的线夹不同。02、当机车受电弓有接触线进入绝缘元件时，产生的电弧容易烧损或烧坏绝缘件，甚至破坏其绝缘性能，为了改善其性能，在绝缘件两端设置导弧角隙（XTK型）04、接触线要求和绝缘件连接平滑可靠，不得形成硬点，应保持接触线原有张力，保证机车受弓平滑通过。两端部绝缘元件之间的不带电区称为中性区段，一般要求中性区段不宜过长，其长度以电力机车升起双弓时不短接为限。分相绝缘器上方的承力索，通过与绝缘元件相对应的悬式绝缘子断开。避开线路的大坡道，以利于电力机车惰行，同时还要考虑信号显示、调车作业、供电线径路及维修管理方面等条件。AF滑道式分相绝缘器上图是京津城际高铁在场站中使用的AF滑道式分相绝缘器,其特别之处是两组绝缘元件间的接触悬挂，承力索和接触线通过电连接线连接后接地。这种设计当机车不断电通过,严重的拉弧将一组分相绝缘器短路时,发生来车方向供电臂的接地事故,而不会造成分相两侧两不同相供电分区的短路。2、对于速度大于160km/h的准高速和高速电气化铁路，电分相多采用带中性段、空气间隙绝缘的关节式分相1、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,高速列车通过时，冲击达到60g(g为重力加速度)以上，绝缘器绝缘部件表面易出现烧伤（甚至烧断），

停电检修困难等从广深准高速铁路开始，中国近年来逐渐在提速干线、高速电气化铁路中使用锚段关节式电分相，

满足高速时受电弓平稳通过要求。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，对地形的适应性越差缺点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。

锚段关节式分相的分类二短分相长分相长短结合的关节式分相三断口分相分类01短分相短分相方式指中性段的长度小于双弓间距

无电区

中性区

（1）定义01短分相D2D1《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》中规定：当列车采用多弓运行时，若多弓用高压母线连接，应保证两最远端受电弓之间的距离小于电分相无电区的长度D1；若多弓不用高压母线连接；应保证任意两受电弓之间的距离小于无电区长度D1或大于中性段的长度D2。

短分相方式的分相装置由两个连续的绝缘锚段关节组成，有一个中性段、两个空气绝缘断口。绝缘锚段关节可以采用四跨或五跨关节。根据其重叠的跨数不同，

构成了不同类型的短分相方案。从六跨到九跨关节式分相在中国都有采用。目前应用较多的是提速线路中使用的七跨分相和高速铁路中使用的六跨分相。01短分相

（2）短分相方案受电弓中心中性段无电区三腕臂上底座弹性吊索Cx受力弓中心无电区中性区长度无电区长度双弓间距02长分相

（1）定义电分相无电区长度大于双弓间距，按照16(8+8)编组动车组受电弓前—前、后—后运行方式双弓间距达到201m，其无电区长度201～220m（四跨），加上两绝缘锚段关节实现绝缘断口，这时分相长度达到12～18跨。02长分相长分相方案不能采用列车断电惰性方式通过，否则将造成速度损失或者列车无电区停车事故增加。02长分相在分相两绝缘断口处分别设置两台双极电动负荷开关，与两侧馈线或接触网相连，纳入远动控制。长分相有18跨采用两个五跨绝缘锚段关节无电区长度大于400m02长分相55长分相长短结合分相03长短结合分相

（1）构成主要由一个六跨关节式电分相和一个五跨绝缘锚段关节构成长短结合的分相04三段口分相由三个连续的绝缘锚段关节组成，3个绝缘关节形成3个断口和2个中性段。辅助锚段1断口1断口2断口304三段口分相对于无高压母线连接的两支受电弓，无论双弓间距如何，两受电弓都不能将三个断口同时短接起来，也就是说三断口电分相可以适应任意受电弓间距的列车运行。当列车双弓有高压母线连接时，两受电弓的间距应小于两外侧断口内侧绝缘间的距离。04三段口分相优点：

可降低由于人为因素或设备原因导致机车带电过分相而引起的相间短路故障发生的概率。

满足双列动车组无高压母线连接的不同双弓运行需要；

满足多台机车重联，连挂升弓运行的需要；三断口锚段式电分相在既有客货混运线路上有推广价值。04030201在关节式分相装置中一般装设有隔离开关或负荷开关在两个绝缘断口处设双极电动负荷开关在联络线的关节式电分相机车前进方向设置单极电动负荷提速区段可在机车前进方向设置隔离开关为了防止受电弓通过电分相元件时，拉弧烧损绝缘元件、甚至烧断线索，要求电力机车乘务员按照操作规程规定退级，关闭辅助机组，断开主断路器，惰性通过电分相装置后恢复机车运行，在电分相两端设置线路标志以提示机车乘务员操作。自动过分相FOURTHESceneryDESIGN自动过分相背景传统的电力机车过分相技术是由机车乘务员手动断开机车主断路器，电力机车通过分相区时，机车乘务员必须按照线路上设置的断合标志进行操作。接近分相区时，先将机车操纵手柄回零，也称降流过程，关闭辅助机组，再断开主断路器，通过分相区后，再以相反的顺序操作，这样受电弓是在无电流情况下进出分相区的，从而保证了受电弓和接触网的寿命。自动过分相（1）影响行车速度（2）耗费司机精力，增加劳动强度，危及行车安全（3）对高坡重载区段，会引起列车大幅降速，会延长咽喉区段的运行时间，降低线路运营能力自动过分相手动缺点自动过分相按实现方法分地面自动转换电分相装置柱上断载自动转换电分相装置车载断电自动转换电分相装置一、地面自动转换电分相装置U地面自动转换电分相装置原理图工作原理：电分相处设置

JY1、

JY2二处绝缘，一般由锚段关节式电分相实现，绝缘间是中性区。在JY1、

JY2两端跨接两个真空负荷开关QF1、

QF2，当机车从U相驶来，到CG1处时，开关QF1闭合，中性段接触网由U相供电，机车通过JY1时，JY1两端等电位，机车到达CG3时，QF1断开，

QF2迅速闭合，完成中性段供电的换相变换，机车在此过程中可以不用任何附加操作；待机车驶离CG4处时，

QF2断开,

装置恢复原始状态。反向行驶时,由控制系统控制两个开关以相反顺序轮流断开和闭合。

一、地面自动转换电分相装置优点机车上主断路器无需动作，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0~350km/h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。一、地面自动转换电分相装置缺点（3）投资较大，要建立分区所，运营维护成本高。（1）真空负荷开关大负荷分段并动作频繁，对开关、操作机构的电气寿命、机械寿命要求较高，主接线应考虑在线备用及检修备用，使主接线较复杂。（2）过分相区后合闸时的电流冲击较大，机车要采取限制合闸冲击电流措施，同时列车产生冲动影响旅客舒适性。二、车载断电自动转换电分相装置原理及结构车载断电自动转换电分相装置二、车载断电自动转换电分相装置优点01020304地面投资小；地面感应器采用免维护材料；安全可靠；机车主断只需要分断辅助机组小电流，不用切断牵引电流，对主断的电气寿命影响小过分相后通过控制设备逐渐增大牵引电流，列车冲动小，

改善了乘车的舒适性过分相的自动控制与列车速度无关，可适应低速、常速、准高速和高速的要求；预告信号检测采用两套冗余，应用表面可靠性较高适合多弓运行列车，头车在接到分相预告信号后，各动力车同时断开主断，各车自己判断是否通过分相区，合主断命令相继发出，减少整个列车牵引力的损失二、车载断电自动转换电分相装置这种运行方式在中国应用非常广泛，在广大提速区段和高速铁路中有广泛的应用应用三、车载断电自动转换电分相装置待改进点断