接触网设备

图4.23 滑动吊弦 (左)，抬升不受限制的刚性吊弦 (中和右)

图4.24 轻型分段绝缘器原理图 (西门子8WL5545)

a) 带连接铜旁路滑板和复合绝缘子; b) 带绝缘滑板，用于城市公共交通运输系统

4.1.12.7 电分段

将接触网设施分成不同的电气区段或电路，必须使用电气绝缘分段。根据运行速度，在车站及速度160km/h以下的路段采用分段绝缘器来实现。在干线以及速度超过160km/h的路段上采用绝缘锚段关节。

干线上的基本电路中是采用隔离开关来连接各个电气绝缘点 (变电所馈线连接除外)。通过一个带有连接铜滑板元件的分段绝缘器 [图4.24a)] 时不会中断向牵引机车供电。

如图4.24b) 所示的不带连接铜滑板元件的设计减轻了重量，主要用于城市公共交通运输系统中。

绝缘滑板或绝缘棒引导受电弓沿着不带搭接铜滑板的分段绝缘器滑动，在此处，防止不同电路的瞬间连接是非常关键的。不同相或不同电压供电的各区段一定要考虑这个要求，系统的终端区段也要考虑这个要求，以防止不同铁路供电系统之间的连接。对不同铁路管理部门来说，两端头处的铜滑板之间的间隙可能不同，在其他情况下，它们可能小于带电零件之间要求的间隙。根据EN50119标准，德国铁路采用间隙100mm来代替原先的150mm。图4.25是带连接滑板的分段绝缘器。

图4.25 带连续铜滑板的轻型分段绝缘器 (西门子8WL5545)

4.1.12.8 中性段和分相的设计

中性段分开相邻接触网区段的方式可使电力牵引车辆通过时受电弓不会将其并接。

中性段用于分界：

—不同电力供应系统的区域分界，例如： 直流3kV与交流25kV、50Hz或交流15kV、16.7Hz之间。

—不同相的供电臂之间的分界，例如： 交流25kV网中的供电臂，它是由国家公用电网的不同相来提供电能的。因此，这种中性段设计又称为电分相。

—可以是不同相的各供电臂之间的分界，例如： 将区域变换站供电的架空接触网区段隔离。

—持续在地下的架空接触网区段的分界，例如： 地下结构的带电架空接触网区段。

时速大于160km的接触网，中性段是由相邻的绝缘锚段关节和一个中间不带电的架空接触网区段构成，这种结构有两种变化的情况 (图4.26)： 一种是中性段的总长度设计成比牵引车辆上两个受电弓之间的最小间隔短; 另一种是中性段的总长度比多弓动车组上距离最远的两个受电弓之间的最大距离长。

基于第一种原理的分相绝缘器安装的例子是法国的TGV-Nord线 (图4.27) [4.12]，采用第二种原理的例子是马德里—塞维利亚的AVE线 (图8.6)。

短中性段用于时速160km以下的铁路。这种结构由两个分段绝缘器和一个中间接地段构成 (图4.28)。牵引车辆主断路器通过中性段时应断开，借助绝缘棒的长度防止受电弓将相邻的接触网区段短路接地。因此，其长度的选择要结合运行速度和受电弓的接触滑板之间的间距。如果主回路断路器不断开，由于电流没有被中断，受电弓将从带电的接触线向中间接地段拖出一个电弧，并使馈电线断路器跳闸。因此在这种情况下，电气状况不同的架空接触网区段的并接是不允许的。

图4.26 中性段设计的变化情况

a) D<L; b) D>L

D—中性段长度; L—受电弓的距离

图4.27 法国高速线TGV-Nord上的分相

a) 平面图; b) 纵剖面图

当各个供电臂接到国家电网的不同相上时，要求有一个不带电间隙的中性段作为分相。通过这些区段时，受电弓与不带电的接触线接触通过，而且牵引车辆中的主断路器断开。越过无电区时电流不会形成损坏接触网的电唬图4.27是一个有无电区的分相区段，如在法国的TGV-Nord线上使用的那样。

不同铁路牵引供电系统之间的中性段 (例如： 一个直流系统和一个交流系统) 必须在降低受电弓的情况下滑行通过。无论如何，要特别小心受电弓无意间接触到接触线的情况。因此，在马德里一塞维利亚铁路的接触网系统中，架设了带有不带电接地区段的辅助接触悬挂，与带电接触悬挂并行 (图8.6)。

在信号牌、急转曲线段或陡坡前不应直接设置中性段，在这些地方列车有可能起动或者要慢速行驶，这样有可能会使列车停下来。如果无法避免时，可将中性段与架设在行驶方向上的接触悬挂连接，使停在中性段的列车依靠自己的动力驶出不带电区段。