[科普中国]-分段绝缘器

简介

分段绝缘器和分相绝缘器(简称分段、分相绝缘器)是电气化铁路的主要设备，但种类繁多，有进口，也有国产，它们在我国电气化铁路上都起着非常重要的作用。通过参加京郑、广深、湘黔、成昆、神朔、外福等开通线的检测，发现接触网硬点最多最大的地方就是分段、分相绝缘器处，为解决好弓网受流，此问题必须认真研究解决。根据检测结果，结合现场实际情况及与施工人员的共同分析，大硬点的形成主要是由分段、分相绝缘器的安装所引起。分段、分相绝缘器有缺陷，质量集中，不易安装调整，若安装有缺陷，易形成较大硬点，使机车受电弓不能平稳通过，严重时还将影响弓网的安全性。当施工人员对在检测中存在的问题调整处理后，再次检测时受电弓即能平稳通过，硬点值明显降低，由于检测车的检测，绝缘器的安装调试。总之，分段、分相绝缘器除本身固有的缺点外，施工安装是非常重要的环节1。

应用分段绝缘器一般设在：

（1）货物线及进行装卸作业的线路。

（2）机车整备线或有备用水鹤的线路。

（3）同一车站不同车场之间的分段。

（4）上下行之间分区。

（5）采用绝缘锚段关节有困难的车站正线及段管线等。

检测设备接触网检测车采用在受电弓滑板下方安装加速度传感器来测量受电弓受到的冲击力，从而判定硬点值。受电弓为质量轻、跟随性好的双滑板型高速受电弓，它保证了所受的冲击加速度能良好地传递给传感器。加速度传感器为压电式晶体传感器，具有失真小、频谱响应好的特点。量程为200g，最低分辨率为1g2。

安装存在问题的分析1.消弧角安装不平整

消弧角主要用于消除电力机车受电弓通过时引发的电弧，通常消弧元件作为零配件单独进行组装，其4个消弧角组件由于分别安装固定在绝缘器侧面的4个角边，根据绝缘器的安装要求“各消弧角在空间必须组成一个平面与线路平面平行”，由于4个角隙必须安装在同一个平面内，困难较大，因此经常存在安装不平整的问题，消弧角不是翘起就是低头，当受电弓通过时，分段、分相绝缘器由于受到抬升力的影响向上抬起，造成绝缘器的重心有所偏斜形成较大的硬点，严重影响弓网的安全，如京郑线、成昆线安装的法国吉斯玛公司生产的分段绝缘器在检测时就发现由于消弧角安装不平整而形成较大硬点，京郑线正定至新安村区间在检测车以时速40km/h运行时测得硬点值为28g，而成昆线个别地方硬点形成的冲击已达到了34g，使受电弓滑板受撞击后发生了变形。

2.吊弦安装受力不均

接触网在直线段上承力索与接触线往往不在同一个垂面内，通常呈斜链形状，因此悬挂绝缘器的吊弦在绝缘器左右两侧不等长，造成吊弦的承载力不一样，可能某一边的吊弦承载力会加大，使绝缘器工作平面不能与线路平面平行，即使表面上看似平行，但是当电力机车受电弓通过时由于吊弦的受力不均匀，绝缘器在受电弓向上的抬升力作用下也有可能发生倾斜，影响受电弓在绝缘器处的平稳过渡。如成昆线在检测密马龙车站3道的法国分段绝缘器时，当受电弓通过时吊弦卸载程度较大，分段绝缘器发生倾斜，影响了受电弓在绝缘器处的平稳过渡。

3.绝缘器安装高度过大

分段、分相绝缘器作为一个绝缘器件，质量分布较为集中，与接触线连接后由于本身自重的原因将使接触线产生一个较大的下坠弧度，绝缘器将形成较大的硬点。因此绝缘器安装时皆考虑安装高度必须大于接触线高度，瑞士分段绝缘器的高出值已达到70mm，这样使受电弓通过时与抬升后的接触线高度一致。然而，通过多条施工线的测定表明，在机车时速低于80km，接触线张力小于13kN的接触网，受电弓对接触线的最大抬升量平均只达到了30-40mm,悬挂点附近则更小，而在绝缘器附近电力机车皆为低速通过，受电弓对接触线的抬升量将更小。这样，如果绝缘器安装高度过大，则受电弓将在瞬间产生一个向上的冲击分量，撞击绝缘器打弓。

4.绝缘器的滑道与绝缘滑道安装高度不相等

绝缘器的滑道与绝缘滑道通常在现场进行安装，但由于受现场条件及安装人员的水平所限，经常容易造成两者之间衔接不平滑，高度不一致。神朔线曾发生过一起由于分相绝缘器绝缘滑道安装高度过低，当检测车受电弓以20km/h通过时造成较大的打弓现象，硬点值达到了30g。

5.分段绝缘器安装调整存在方向问题

通过电化局检测车的检测发现，我国使用的仿英菱形分段绝缘器在安装时大部分存在方向问题。当受电弓正向通过时分段绝缘器较为平稳，受电弓所受的冲击较小;而当受电弓逆向通过时受到的冲击较大，打弓现象较明显。如外福线福州站6道，当检测车以20-30km的时速正向通过时，受电弓所受的冲击加速度为6-8g，而逆向则为15-18g。据分析，这主要与分段绝缘器安装位置有关。分段绝缘器一般安装在悬挂点附近，由于该处静态弹性梯度较大，形成两端接触线弹性不一样，当受电弓从两个不同的方向通过时，受电弓对接触线的抬升力不一样，使接触线的抬升量有所不同。顺向时抬升量小一些，受电弓从接触线过渡到分段绝缘器的导高变化量要小，因此所受的冲击较小。而逆向时接触线抬升量较大，受电弓从接触线过渡到分段绝缘器的导高变化量要大。这样造成的冲击加速度也较大。

6.安装采用的紧线器不标准

多条开通线的检测发现，不少地方采用安装下锚的紧线器进行分段、分相绝缘器的安装，紧线器夹到的接触线极易受损伤而变弯曲，这样将会使绝缘器附近形成一个人为的接触线硬点，因此最好使用专用的安装工具夹住接触线进行分段、分相绝缘器的安装。

建议采取的措施(1)组织专人攻关和加强培训

分段、分相绝缘器的安装是一个技术性较强的工作，不同的线路采用的绝缘器类型可能不同，因此在安装前一定要组织技术人员对安装的工艺流程进行攻关，并对操作人员进行培训，培训合格后方可上岗操作。

(2)研制高可靠性绝缘器

从我国使用的分段、分相绝缘器及多条开通线的情况来看，国产绝缘器在安装的平稳性、受电弓所受的冲击加速度等方面都比国外的绝缘器可靠性差，如京郑线、成昆线等地方使用的法国吉斯玛公司分段绝缘器产生的冲击加速度要比神朔线、外福线小，受电弓基本都能够平稳通过，而神朔线、外福线使用国产分段、分相绝缘器产生的硬点值都较大，平均都在25g以上，严重影响弓网的运行质量，因此研制高可靠性绝缘器非常必要。

(3)每安装完一组绝缘器后，必须用长600mm的水平尺模拟受电弓滑过绝缘器工作面，保证接触可靠及在各元件的衔接处无硬点。对于个别不平滑的消弧角处可用平锉进行打磨处理，不能处理时，必须拆除再进行安装调整。

(4)可适当降低绝缘器的高度。受电弓在70N的静态接触压力下对正线接触线的抬高量为30mm，对侧线的抬高量为40-50mm，因此绝缘器的安装抬高量可参考这一值适当降低，不须达到70mm。在外福线电化局施工管段内分段、分相绝缘器打弓的现象较少，硬点值相对较小。经分析是施工人员把分段、分相绝缘器的安装高度降低至与接触线基本等高，这种方法亦可借鉴。

(5)认真调整斜吊弦的受力，使绝缘器在横向两侧受力均匀，当受电弓通过时不致倾斜。在安装分段绝缘器时，适当调整靠跨中侧的受力，在直线段安装绝缘器时，建议斜链形悬挂改为直链形悬挂，使接触线的弹性适当加大，从而使绝缘器两侧受力保持均匀3。