电力分相设置方案

按结构划分，接触网分相可分器件式分相、地面式自动切换分相、关节式两断口分相、关节式三断口分相四类。

速度不低于160km/h的正线上通常采用带中性区段的接触网锚段关节式电分相。该类分相在国内各条电气化线路上被普遍采用。电分相一般由两个绝缘关节组成，中间被隔离的无电区域亦称之为“中性区”，从电分相中心里程算起，两个绝缘关节的各自最外侧转换支柱，分别被视为“电分相起始点”“电分相终端点”（亦即下一段的“有电区起始点”）；电分相（中性区）的长度不等，与线路等级、接触网跨距、列车行驶速度和受电弓的间隔等相关，双列重联动车组的双弓工作间距限制在200～215m时，一般在略小于200m或略大于220m的范围。

为确保电分相及动车组设备安全，必须保证动车组在第一个受电弓进入分相中性区前即“电分相起始点”前动车断路器可靠断电、在最后一个受电弓行驶出分相区后方可合闸受电。实际运用中需要在电分相的起始、终结点前后留有一定的提前或延迟裕量。

双断口分相方案的原理是由两个连续的绝缘锚段关节构成，锚段关节式电分相应满足运输组织的需要，当列车编组采用双弓运行时，若双弓间有高压母线连接，则双弓之间的距离（L）必须小于电分相无电区的长度（D1），如图3.14所示。

图3.14　双弓间的距离（L）小于无电区的长度（D1）

注：D1表示“无电区的长度”，指靠近中性段中心的两绝缘转换柱绝缘子外侧间的距离；D2表示“中性段的长度”，指远离中性段中心的两绝缘转换柱绝缘子内侧间的距离。(www.xing528.com)

若双弓间无高压母线连接，则双弓间的距离（L）大于中性段的长度（D2）也是可行的方案，如图3.15。

两断口分相一般采用车载自动过分相方式，车载式自动切换方式结构简单，其基本原理是通过列控系统或设置的位置传感器将地面的信号（一般为磁枕或地面应答器）反馈到机车上，通过机车的控制回路对主断路器进行切、投的操作，接触网配套采用锚段关节式电分相，受流状态好。这种方式结构简单、造价低、可靠性高，在速度较高的区段速度损失比例较小，很适合高速区段使用。

图3.15　双弓间的距离（L）大于中性段的长度（D2）

武广高铁作为第一批建设的高铁项目，还采用了一种特殊的短分相，即所谓6跨分相（无电区的长度约80m，中性段的长度小于190m），设计预留了更长的安全分相结构即12跨标准长度分相方案。这两种不同长短距离的两断口分相，理论上仅12跨分相可以“无条件地”适应双弓母连16节编组动车的安全运行。之所以采用6跨分相短分相，是因为类似长沙南附近的地理条件限制等工程需要，对这种实施困难、行车检算对运行时分影响较大、250km/h及以下线路的客货混运等条件受限情况，采用这种特殊设计变通可以解决应用难题。武广高铁工程首次使用的这种中性区段不大于190m的电分相是有其特定的应用限制条件的，即要求列车的控制系统自身安全可靠，如果此时机车一旦误操作或故障后带电通过即会烧毁电分相引起塌网断电事故。因此，有条件的情况下，断电区段应考虑在中性区段长度基础上后备人工操作需要的长度，即采用长分相结构。

根据武广高铁的运行管理经验，后续建设的高速铁路建议逐渐采用优化的如下方案，350km/h及以下线路暂可确定为加长80～100m（两个接触网跨距），即断电区段不小于400/450m。即根据运行双弓间距200～215m的前提条件，高铁专线应采用无电区为220～250m、中性区段为450～520m的电分相。列车断电区段与中性区段可相同设置，即为420～520m（两端用4跨关节时约为420m，两端用5跨关节时约为520m）。相应地，自动控制和人工控制的列车过分相断电区段由正向“断”标、反向“断”标确定。