中性段
Neutral Section
白话定义 两相供电臂之间串入的一段无电(中性)接触悬挂,受电弓惰行滑过实现不停机换相。
关联条目 牵引供电系统AT 供电离线

定义

中性段(分相区、电分相)是接触网上两相电源之间的中性区段:段内接触悬挂不带电(经绝缘分段与两相隔离),电力机车断电惰行滑过,之后自动或人工恢复受电,完成相位切换。

详解

牵引变电所输出为单相电压,相邻供电臂可能取自不同相位,若带电硬性连通会造成相间短路。中性段通过绝缘元素(分相绝缘器或锚段关节式分相)把两相在电气上断开,中间悬挂段本身无电源,构成"断电—惰行—再受电"过程;断电时长对应的无电区长度与机车速度相关,速度等级越高的线路要求的无电区越长、断面布置越复杂。动车组依靠自动过分相装置(地面感应+车载控制)完成断电/合闸时序。

中性段示意图
中性段:两相电源间的不带电区段,机车断电惰行滑过完成相位切换

结构型式

  • 器件式分相:以分相绝缘器(器件)直接串入接触网实现隔离,结构紧凑、长度短,其"中性区段和无电区段是重合的"[2];绝缘部件长期承受两相电压并承受滑板磨耗,耐弧能力有限,多用于普速线路与城轨(器件参见 分相绝缘器)。
  • 关节式分相(锚段关节式电分相):以带中性段的绝缘锚段关节实现,两相与中性段之间靠空气间隙隔离,无集中磨耗部件、通过性能好,是高速铁路的普遍选择;常见六跨、七跨、八跨等布置,跨数与断口数量随速度等级增加。文献算例:七跨关节式电分相每跨取 50 m 时全长约 350 m,包含两段 100 m 过渡区与中间约 150 m 无电区[3]。
  • 带电过分相(地面开关式):在中性段与两相之间设置隔离开关(隔离开关)与分段,列车通过前闭合相应开关使中性段临时带电、通过后断开,实现"不停电过分相",可明显减小速度损失与操纵负担,是当前研究与改造方向[3]。

过分相控制

人工过分相:司机按断电标、合电标(或禁止双弓标等标志)手动断合主断路器,多用于低速、调车及装置故障场景;自动过分相:地面感应器(磁钢)与车载自动装置配合,在预告点自动断开主断路器、惰行通过中性段、越过合电标后自动合闸,"通过安装在地面的地感器与机车的自动装置实现'断'、'合'主断路器的过程"[2]。断电惰行时间可按 tl/v{\displaystyle t\approx l/v} 估算(l{\displaystyle l} 为断电区段长度、v{\displaystyle v} 为通过速度)——无电区越长、速度越高,速度损失越大。运行规则要求避免在中性段内停车;双弓运行动车组还须按过分相程序控制两弓升降,防止两弓分别处于两相(参见 多弓协同过分相)。

应用与测量

中性段检测重点是:绝缘部件(分相绝缘器)的绝缘状态与放电痕迹、中性段内导高与坡度平顺性、地面感应器(磁钢)位置与功能、两相带电部分空气间隙。机车过分相时的断电标志、合闸燃弧是 燃弧离线 监测的重点区段;巡检结合 C1 车载弓网检测 的过分相区燃弧记录评估(参见 牵引供电系统)。

中性段自身无电位。机车通过时地面磁感应断标触发车载自动装置断开主断路器→弓头滑入无电中性段→越过另一端后自动重合闸。整个过相时间高速运行时通常 3~5 秒,随通过速度与中性段长度变化[3]。

设计与运维联动

中性段的线路位置、无电区长度与通过速度的匹配属设计环节,布置原则参见 分相区布置设计;关节式分相的下锚补偿、转换柱与中心锚结配合与锚段设计联动(见 锚段)。运维上,地面感应器功能测试、分相区绝缘部件清扫与放电痕迹检查纳入周期检修;动态检测中过分相区燃弧率异常升高通常指示绝缘部件污秽、中性段导高坡度不良或自动过分相时序偏差,须结合静态复测定位(评价口径参见 6C 评价指标详解与分级阈值)。

相关条目

参考资料
  • [1] Overhead line(Wikipedia, 访问日期 2026-08-24) —— 国际综述给出 neutral section / phase break 的完整定义与配置:由两段背对背绝缘断开夹一段无电区构成,常辅以中点接地避免瞬时电弧造成 phase bridge;适用条款:§ Breaks / Neutral section (phase break)。
  • [2] 铁路接触网专业术语及释义汇总(搜狐·铁路行业号, 访问日期 2026-09-02) —— 中性区段定义(由无电区及两侧过渡区组成)、器件式分相"中性区段与无电区段重合"、自动过分相定义等术语释义。
  • [3] 电气化铁路不停电过分相电磁暂态及抑制措施研究(《电工技术学报》2021, 访问日期 2026-09-02) —— 七跨关节式电分相几何算例(每跨 50 m、全长 350 m、两段 100 m 过渡区+150 m 无电区)与不停电过分相研究方向。