分段絕緣器

分段絕緣器和分相絕緣器(簡稱分段、分相絕緣器)是電氣化鐵路的主要設備，但種類繁多，有進口，也有國產，它們在我國電氣化鐵路上都起着非常重要的作用。通過參加京鄭、廣深、湘黔、成昆、神朔、外福等開通線的檢測，發現接觸網硬點最多最大的地方就是分段、分相絕緣器處，為解決好弓網受流，此問題必須認真研究解決。根據檢測結果，結合現場實際情況及與施工人員的共同分析，大硬點的形成主要是由分段、分相絕緣器的安裝所引起。分段、分相絕緣器有缺陷，質量集中，不易安裝調整，若安裝有缺陷，易形成較大硬點，使機車受電弓不能平穩通過，嚴重時還將影響弓網的安全性。當施工人員對在檢測中存在的問題調整處理後，再次檢測時受電弓即能平穩通過，硬點值明顯降低，由於檢測車的檢測，絕緣器的安裝調試。總之，分段、分相絕緣器除本身固有的缺點外，施工安裝是非常重要的環節 ^[1]  。

分段絕緣器一般設在：

（1）貨物線及進行裝卸作業的線路。

（2）機車整備線或有備用水鶴的線路。

（3）同一車站不同車場之間的分段。

（4）上下行之間分區。

（5）採用絕緣錨段關節有困難的車站正線及段管線等。

接觸網檢測車採用在受電弓滑板下方安裝加速度傳感器來測量受電弓受到的衝擊力，從而判定硬點值。受電弓為質量輕、跟隨性好的雙滑板型高速受電弓，它保證了所受的衝擊加速度能良好地傳遞給傳感器。加速度傳感器為壓電式晶體傳感器，具有失真小、頻譜響應好的特點。量程為200g，最低分辨率為1g ^[2]  。

1.消弧角安裝不平整

消弧角主要用於消除電力機車受電弓通過時引發的電弧，通常消弧元件作為零配件單獨進行組裝，其4個消弧角組件由於分別安裝固定在絕緣器側面的4個角邊，根據絕緣器的安裝要求“各消弧角在空間必須組成一個平面與線路平面平行”，由於4個角隙必須安裝在同一個平面內，困難較大，因此經常存在安裝不平整的問題，消弧角不是翹起就是低頭，當受電弓通過時，分段、分相絕緣器由於受到抬升力的影響向上抬起，造成絕緣器的重心有所偏斜形成較大的硬點，嚴重影響弓網的安全，如京鄭線、成昆線安裝的法國吉斯瑪公司生產的分段絕緣器在檢測時就發現由於消弧角安裝不平整而形成較大硬點，京鄭線正定至新安村區間在檢測車以時速40km/h運行時測得硬點值為28g，而成昆線個別地方硬點形成的衝擊已達到了34g，使受電弓滑板受撞擊後發生了變形。

2.吊弦安裝受力不均

接觸網在直線段上承力索與接觸線往往不在同一個垂面內，通常呈斜鍊形狀，因此懸掛絕緣器的吊弦在絕緣器左右兩側不等長，造成吊弦的承載力不一樣，可能某一邊的吊弦承載力會加大，使絕緣器工作平面不能與線路平面平行，即使表面上看似平行，但是當電力機車受電弓通過時由於吊弦的受力不均勻，絕緣器在受電弓向上的抬升力作用下也有可能發生傾斜，影響受電弓在絕緣器處的平穩過渡。如成昆線在檢測密馬龍車站3道的法國分段絕緣器時，當受電弓通過時吊弦卸載程度較大，分段絕緣器發生傾斜，影響了受電弓在絕緣器處的平穩過渡。

3.絕緣器安裝高度過大

分段、分相絕緣器作為一個絕緣器件，質量分佈較為集中，與接觸線連接後由於本身自重的原因將使接觸線產生一個較大的下墜弧度，絕緣器將形成較大的硬點。因此絕緣器安裝時皆考慮安裝高度必須大於接觸線高度，瑞士分段絕緣器的高出值已達到70mm，這樣使受電弓通過時與抬升後的接觸線高度一致。然而，通過多條施工線的測定表明，在機車時速低於80km，接觸線張力小於13kN的接觸網，受電弓對接觸線的最大抬升量平均只達到了30-40mm,懸掛點附近則更小，而在絕緣器附近電力機車皆為低速通過，受電弓對接觸線的抬升量將更小。這樣，如果絕緣器安裝高度過大，則受電弓將在瞬間產生一個向上的衝擊分量，撞擊絕緣器打弓。

4.絕緣器的滑道與絕緣滑道安裝高度不相等

絕緣器的滑道與絕緣滑道通常在現場進行安裝，但由於受現場條件及安裝人員的水平所限，經常容易造成兩者之間銜接不平滑，高度不一致。神朔線曾發生過一起由於分相絕緣器絕緣滑道安裝高度過低，當檢測車受電弓以20km/h通過時造成較大的打弓現象，硬點值達到了30g。

5.分段絕緣器安裝調整存在方向問題

通過電化局檢測車的檢測發現，我國使用的仿英菱形分段絕緣器在安裝時大部分存在方向問題。當受電弓正向通過時分段絕緣器較為平穩，受電弓所受的衝擊較小;而當受電弓逆向通過時受到的衝擊較大，打弓現象較明顯。如外福線福州站6道，當檢測車以20-30km的時速正向通過時，受電弓所受的衝擊加速度為6-8g，而逆向則為15-18g。據分析，這主要與分段絕緣器安裝位置有關。分段絕緣器一般安裝在懸掛點附近，由於該處靜態彈性梯度較大，形成兩端接觸線彈性不一樣，當受電弓從兩個不同的方向通過時，受電弓對接觸線的抬升力不一樣，使接觸線的抬升量有所不同。順向時抬升量小一些，受電弓從接觸線過渡到分段絕緣器的導高變化量要小，因此所受的衝擊較小。而逆向時接觸線抬升量較大，受電弓從接觸線過渡到分段絕緣器的導高變化量要大。這樣造成的衝擊加速度也較大。

6.安裝採用的緊線器不標準

多條開通線的檢測發現，不少地方採用安裝下錨的緊線器進行分段、分相絕緣器的安裝，緊線器夾到的接觸線極易受損傷而變彎曲，這樣將會使絕緣器附近形成一個人為的接觸線硬點，因此最好使用專用的安裝工具夾住接觸線進行分段、分相絕緣器的安裝。

(1)組織專人攻關和加強培訓

分段、分相絕緣器的安裝是一個技術性較強的工作，不同的線路採用的絕緣器類型可能不同，因此在安裝前一定要組織技術人員對安裝的工藝流程進行攻關，並對操作人員進行培訓，培訓合格後方可上崗操作。

(2)研製高可靠性絕緣器

從我國使用的分段、分相絕緣器及多條開通線的情況來看，國產絕緣器在安裝的平穩性、受電弓所受的衝擊加速度等方面都比國外的絕緣器可靠性差，如京鄭線、成昆線等地方使用的法國吉斯瑪公司分段絕緣器產生的衝擊加速度要比神朔線、外福線小，受電弓基本都能夠平穩通過，而神朔線、外福線使用國產分段、分相絕緣器產生的硬點值都較大，平均都在25g以上，嚴重影響弓網的運行質量，因此研製高可靠性絕緣器非常必要。

(3)每安裝完一組絕緣器後，必須用長600mm的水平尺模擬受電弓滑過絕緣器工作面，保證接觸可靠及在各元件的銜接處無硬點。對於個別不平滑的消弧角處可用平銼進行打磨處理，不能處理時，必須拆除再進行安裝調整。

(4)可適當降低絕緣器的高度。受電弓在70N的靜態接觸壓力下對正線接觸線的抬高量為30mm，對側線的抬高量為40-50mm，因此絕緣器的安裝抬高量可參考這一值適當降低，不須達到70mm。在外福線電化局施工管段內分段、分相絕緣器打弓的現象較少，硬點值相對較小。經分析是施工人員把分段、分相絕緣器的安裝高度降低至與接觸線基本等高，這種方法亦可借鑑。

(5)認真調整斜吊弦的受力，使絕緣器在橫向兩側受力均勻，當受電弓通過時不致傾斜。在安裝分段絕緣器時，適當調整靠跨中側的受力，在直線段安裝絕緣器時，建議斜鍊形懸掛改為直鏈形懸掛，使接觸線的彈性適當加大，從而使絕緣器兩側受力保持均勻 ^[3]  。