電氣化鐵路，為了提高供電的靈活性和運(yùn)行的可靠性，在兩個(gè)牽引變電所形成的供電區(qū)中間常加設(shè)分區(qū)所。分區(qū)所的主要作用有三種：可以使同一供電臂的上、下行接觸網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并聯(lián)或單獨(dú)供電，上、下行接觸網(wǎng)并聯(lián)供電可使接觸網(wǎng)末端電壓質(zhì)量得到提高；相鄰變電所故障不能供電時(shí)，非故障變電所通過分區(qū)所實(shí)現(xiàn)越區(qū)供電；將故障區(qū)段接觸網(wǎng)切除，非故障段照常工作，縮小故障影響范圍。

 

　　土耳其鐵路電氣化系統(tǒng)中，所有在牽引變電所范圍之外采用各種開關(guān)設(shè)備對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行分合控制的設(shè)施被統(tǒng)稱為開關(guān)站。開關(guān)站可實(shí)現(xiàn)與中國的分區(qū)所、開閉所、接觸網(wǎng)遠(yuǎn)動(dòng)隔離開關(guān)控制站等相同或相似的功能，但同樣存在很多不同之處，例如所有的開關(guān)站均采用開關(guān)或負(fù)荷隔離開關(guān)來進(jìn)行分段或連接各段接觸網(wǎng)和供電線，在中國多采用斷路器完成。本次交流，以直供方式下分區(qū)所為例，進(jìn)行對(duì)比分析。

 

　　分區(qū)所的主接線及運(yùn)行方式：國內(nèi)分區(qū)所主接線形式主要有三種：兩斷路器方案、三斷路器方案、四（兩）負(fù)荷開關(guān)方案。兩斷路器方案是電氣化鐵路分區(qū)所普遍采用的主接線方案，其接線形式如下：同側(cè)供電臂末端分別通過斷路器實(shí)現(xiàn)上、下行接觸網(wǎng)并聯(lián)供電，兩側(cè)不同供電臂之間上、下行分別設(shè)置負(fù)荷開關(guān)（或電動(dòng)隔離開關(guān)）以實(shí)現(xiàn)越區(qū)供電。兩斷路器方案主接線及控制保護(hù)較簡單，運(yùn)行方式靈活，牽引網(wǎng)故障停電范圍小，缺點(diǎn)是越區(qū)供電沒有保護(hù)。其運(yùn)行方式為：當(dāng)某一側(cè)（上行或下行）線路需要退出運(yùn)行或發(fā)生故障時(shí)，斷開需要退出運(yùn)行或故障線路的牽引變電所饋線斷路器和分區(qū)所并聯(lián)斷路器，使上、下行線路解列，另一側(cè)線路正常供電。當(dāng)全所需要退出運(yùn)行或發(fā)生故障時(shí)，斷開牽引變電所所有高、低壓側(cè)斷路器和分區(qū)所并聯(lián)斷路器，合分區(qū)所越區(qū)電動(dòng)隔離開關(guān)，由相鄰變電所通過分區(qū)所進(jìn)行越區(qū)供電。國內(nèi)分區(qū)所設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)應(yīng)于不同的主接線，分區(qū)所布置形式主要有以下兩種：室內(nèi)地面式和室外箱式方案。室內(nèi)地面式：電氣化鐵路分區(qū)所常用的布置方式，對(duì)應(yīng)于兩斷路器和三斷路器主接線方案，分區(qū)所設(shè)有控制室、27.5kV高壓室等，27.5kV斷路器等一次設(shè)備常采用網(wǎng)柵間隔布置。室內(nèi)地面式設(shè)備運(yùn)行環(huán)境較好，但房屋面積、占地面積較大，投資較大，施工周期較長。室外箱式斷路器方案：主接線可以對(duì)應(yīng)于兩斷路器方案，也可以對(duì)應(yīng)于四（兩）負(fù)荷開關(guān)方案，不設(shè)房屋，所有27.5kV一次設(shè)備和二次設(shè)備以及空調(diào)等均設(shè)置于箱內(nèi)。也可以將27.5kV隔離開關(guān)和避雷器設(shè)置于箱體外。分區(qū)所采用箱式布置方案已在國內(nèi)廣泛使用，運(yùn)行狀況良好。室外箱式具有體積小，占地面積少，安裝方便、施工周期短，設(shè)備少維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是造價(jià)較高、不容易擴(kuò)展改造，因電氣設(shè)備置于狹小的箱內(nèi)，要考慮通風(fēng)、溫度、防潮、電磁干擾、絕緣配合等問題。

 

　　國內(nèi)分區(qū)所均設(shè)有所用交、直流電源系統(tǒng)及常規(guī)的保護(hù)裝置，每條饋線設(shè)一段距離保護(hù)、電流速斷保護(hù)、一次檢壓重合閘。分區(qū)所采用安全監(jiān)控、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。在所內(nèi)設(shè)置保護(hù)、測控單元設(shè)備，并通過通信設(shè)備聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)分區(qū)所設(shè)備的保護(hù)、當(dāng)?shù)乇O(jiān)控、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。

 

　　安伊高鐵柱上式分區(qū)所內(nèi)取消了直流系統(tǒng)及常規(guī)的保護(hù)裝置，從而節(jié)約了占地面積，取消了水、暖等配套設(shè)施，實(shí)現(xiàn)了無人值班，降低了工程投資。由于并聯(lián)的負(fù)荷隔離開關(guān)代替了國內(nèi)常規(guī)分區(qū)所方式的斷路器，同時(shí)也取消了保護(hù)裝置；而負(fù)荷隔離開關(guān)不允許在接觸網(wǎng)故障時(shí)進(jìn)行分、合閘操作，所以采用該型式的接線方式后，在接觸網(wǎng)線路故障發(fā)生時(shí)，必須通過與牽引變電所配合，快速判定故障發(fā)生的性質(zhì)，以及是在上行還是下行，并實(shí)現(xiàn)故障區(qū)段的切除。本工程采用牽引變電所與分區(qū)所保護(hù)時(shí)限的配合，利用牽引變電所安裝的故障性質(zhì)判別裝置來實(shí)現(xiàn)故障性質(zhì)的判別及切除故障區(qū)段。

 

　　國內(nèi)分區(qū)所接地裝置的布置以水平接地網(wǎng)為主，在設(shè)備集中區(qū)域附近設(shè)置垂直接地體，水平接地體采用銅絞線，垂直接地體采用銅包鋼或銅棒，接地電阻應(yīng)達(dá)到R 4Ω的要求，同時(shí)校驗(yàn)跨步電勢和接觸電勢，當(dāng)接地電阻值達(dá)不到要求時(shí)采取相應(yīng)的降阻措施。電纜支架的接地線不得作為其他設(shè)備的接地線。各電氣設(shè)備、架構(gòu) 底座、外殼均采用圓鋼或扁鋼與主接地網(wǎng)相連。

 

　　安伊高鐵柱上式分區(qū)所所有外露鋼結(jié)構(gòu)和設(shè)備外殼以及支柱內(nèi)部鋼筋需可靠接地。經(jīng)與土耳其業(yè)主溝通確認(rèn)，分區(qū)所一次設(shè)備所接的地指的是接觸網(wǎng)回流線，其接地電阻值為10Ω。支柱內(nèi)部鋼筋及外露鋼結(jié)構(gòu)的接地材料選擇Φ8mm鋁線。每根支柱上的鋁線自上而下將本根支柱上安裝的所有外露鋼結(jié)構(gòu)的接地端子和支柱內(nèi)部鋼筋接地端子并聯(lián)，其中通過與連接在本根支柱上的回流線的支架的連接，實(shí)現(xiàn)與接觸網(wǎng)回流線連接。隔離開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)箱外殼上有預(yù)留的接地端子，所有機(jī)構(gòu)箱通過一根鋁線逐一并聯(lián)后再采用線夾與兩側(cè)支柱的接地鋁線分別并聯(lián)。鋁線采用鋼綁扎帶固定在支柱上。

 

　　  通過與國內(nèi)典型分區(qū)所的對(duì)比分析，總結(jié)起來土耳其安伊高鐵柱上式分區(qū)所有如下優(yōu)點(diǎn)：

 

　　  1. 占地面積?。何覈南涫椒謪^(qū)所占地面積一般為300多m2，但土耳其的柱上式分區(qū)所最多只占地100m2，若是控制房屋與站房合建更節(jié)省占地，因此大量節(jié)省了征地投資。

 

　　  2. 設(shè)備集中安裝，大量節(jié)省了通信電纜和控制電纜，且維護(hù)管理更加方便。

 

　　  3. 由于占地面積小，位置擺放受征地的影響也小，在很多地域狹小的區(qū)域依然可以安放，例如城市中、崎嶇不平的山區(qū)、征地困難的自然保護(hù)區(qū)等。

 

　　  4. 此分區(qū)所的設(shè)計(jì)理念可以推而廣之，依據(jù)用途不同可設(shè)計(jì)成多種功能的牽引供電設(shè)施，與我國的箱式成套設(shè)備相比布置及接線更加方便、靈活。