电力牵引系统中使用的架空设备(绝缘和非绝缘重叠)
在本文中,我们将探讨绝缘重叠和非绝缘重叠,它们是电力牵引系统中使用的架空设备。
什么是架空设备?
电力牵引系统中的架空设备 (OHE) 用于向电力机车、无轨电车、有轨电车和其他电力牵引系统传输电能。
在任何电路中,串联和并联连接都是通过将电缆扭在一起、使用接线盒、焊接、钎焊等方式实现的。但是,对于架空导线(或接触网导线),这些设备的使用是不可能的。因此,在架空设备中为实现相同目的而采用的布置称为重叠。
因此,在架空设备中,两组接触线在短距离内并行运行,没有任何机械或电气连接,但可确保受电弓平稳运行的布置,被称为重叠。
由于以下原因,重叠之间的距离受到限制:
为了避免由于导体尺寸有限和导体卷绕鼓的重量而导致的导体搬运和运输困难。
需要隔离受故障影响的架空设备部分,以确保有效运行和方便维护。因此,需要以较小的间隔提供重叠。
当使用旋转式支架组件时,组件之间存在摩擦。如果防爬器和调节设备之间的架空设备长度较长,则难以保持导线的均匀张力。
因此,受控架空设备的长度从不超过 1.5 公里。
架空设备中重叠的类型
架空设备中重叠有两种类型:
- 非绝缘重叠
- 绝缘重叠
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非绝缘重叠
当架空设备连续时,无论何处发生故障或损坏,都会影响其较长部分,并且损坏的修复可能需要很长时间。因此,必须将基本段的长度划分为许多子基本段,每个子基本段都通过某种方式与相邻子基本段隔开,这种方式被称为非绝缘重叠。
因此,当属于两个相邻子基本段的两根接触线至少并行运行一段跨度并通过跳线进行电气连接时,称为非绝缘重叠。
在非绝缘重叠中,接触线的长度不能无限长,标准长度为 1.6 公里,称为一个跨度或一个张力长度。此标准长度的设计考虑了张力、重量、热膨胀等因素。此外,并行运行部分的两根接触线之间的间隙约为 20 厘米,并通过导体的机械连接保持。
在 25 kV AC 牵引系统中,通常在具有旋转式支架组件的受控架空设备上提供三跨非绝缘重叠作为标准重叠。
绝缘重叠
绝缘重叠主要用于提供架空设备运行和维护所需的隔离设施。绝缘重叠也设置在馈电站、分段站和升压站。当架空设备的两段属于两个相邻的基本段时,则会有绝缘重叠跨度。
在绝缘重叠的情况下,会采取以下措施,而这些措施在非绝缘重叠中不会采取:
为避免接触线意外接触,它们之间的间隙应更大。
在绝缘重叠中,两个部分之间的电气连续性通过与隔离器或断路器串联的跳线来保持。通过这种布置,可以使一个部分断电,并在远离重叠的其他设备上进行维护工作。
接触线和接触线的锚固部分通过安装在支架 2.5 公里处和重叠跨度内的绝缘子与其余部分隔开。锚固架空设备的尾端连接到附近的其他设备,以防止其获得其他电位。
绝缘重叠也用于以下牵引系统:
在直流牵引系统中,使用单跨绝缘重叠。对于 1500 伏,两台设备之间的横向距离保持为 0.3 米;对于 3000 伏,保持为 0.4 米。此间距通过夹在导线上的绝缘杆来保持。
在 25 kV AC 牵引系统中,两台设备之间的横向间距为 0.5 米,通常提供三跨绝缘重叠以及旋转式支架组件。