淺談電氣化鐵路接觸網的分段絕緣器

1、淺談電氣化鐵路接觸網的分段絕緣器 摘要：本文主要概述了電氣化鐵路接觸網的分段絕緣器在高速鐵路中的運行現(xiàn)狀及施工安裝中存在的問題，并且提出了一些在安裝過程中切實可行的解決措施。以及介紹了幾款國外性能較好的絕緣器的分段絕緣器以供參考。關鍵詞：電氣化鐵路接觸網；分段絕緣器；施工；安裝中圖分類號：U22文獻標識碼：A文章編號：電氣化鐵路的牽引供電系統(tǒng)中接觸網是沿鐵路架設，通過接觸線和受電弓將電能供送給電力機車。其中，良好的耐磨性、高度的耐腐蝕性、均勻的彈性以及無硬點是對電氣化鐵路接觸網的分段絕緣器的根本要求。而通過大量的調查說明，接觸網硬點最多最大的地方就是分段絕緣器。分段絕緣器，即電氣化鐵路接觸網的

2、主要設備，其結構既要能要能保證供電的分段，又要能使受電弓平滑通過并連續(xù)取流。目前，我國鐵路的建設進入了快速的開展時期，電氣化鐵路的里程不斷地增加，以及運行速度的大幅度提高都是客觀事實。所以，對于接觸網中的重要設備之一的分段絕緣器提出了更加嚴格的要求，以此來確保高速鐵路的正常、高速、正點、平安運行。但是，近幾年來，在線使用的各種類型的分段絕緣器不同程度不斷地發(fā)生各種故障也是不可無視的事實。其故障中主要是絕緣部件燒損和打碰電力機車受電弓，使分段絕緣器的使用壽命大為縮短。分段絕緣器的故障頻繁發(fā)生不僅僅干擾了正常的運輸秩序，更在特定的情況下可能嚴重威脅作業(yè)人員的人身平安等。其原因不外乎兩種，一方面是接

3、觸網分段絕緣器的工作條件發(fā)生了很大的變化，另一方面即是分段絕緣器自身存在的缺陷。一、分段絕緣器在安裝中出現(xiàn)的問題一絕緣器滑道安裝的高度不相等由于受現(xiàn)場條件及安裝人員水平所限制，絕緣器的滑道與絕緣器的通道在現(xiàn)場安裝之時，往往兩者銜接不平滑，高度的不一致。二消弧角的不平整。消弧角，即主要用于消除電力機車通過時所引發(fā)的電弧。通常情況下，消弧元件作為零件單獨進行組裝，但是由于四個角隙必須安裝在同一個平面內，困難指數(shù)較大，因此安裝不平整是通常都會存在的問題。當受電弓通過之時，電氣化鐵路的分段絕緣器由于受到抬升力的影響而抬起，造成絕緣器的重心有所偏斜所形成較大的硬點，從而嚴重影響弓網的平安系數(shù)。三安裝工具

4、的不標準。在施工過程中我們發(fā)現(xiàn)，采用安裝下錨的緊線器進行電氣化鐵路接觸網絕緣器的安裝，緊線器夾到的接觸線極其容易受到損傷而導致彎曲。這樣將會使得絕緣器附近形成一個人為的接觸點，從而導致平安隱患，所以，最好使用專業(yè)的安裝工具夾住接觸線進行分段分相絕緣器的安裝。四高度過大，導致絕緣器安裝過程中難度加大。電氣化鐵路的分段絕緣器作為一個絕緣器件，質量分布較為集中。其與接觸線連接之后，由于本身自重的原因，將會導致接觸線產生一個較大的下垂弧度，使得絕緣器形成一個較大的硬點?；诖隧椩?，絕緣器的安裝高度要求必須大于接觸線的高度。然而，我國一局部電氣化鐵路接觸網的運營狀況及相關資料說明，機車在絕緣器附近皆為

5、低速通過，所以受電弓對接觸線抬升量很小。也因此，如果絕緣器安裝的高度如果過大，機車通過時那么受電弓瞬間產生一個向上的力，來撞擊絕緣器打弓。五電氣化鐵路接觸網的分段絕緣器的安裝方向。通過一系列的檢測我們發(fā)現(xiàn)，我國電氣化鐵路接觸網目前使用的分段絕緣器在安裝過程中大局部都存在安裝方向的問題。當受電弓正向通過之時，分段絕緣器的表現(xiàn)都較為平穩(wěn)，受電弓所受的沖擊較小。而當受電弓逆向通過之時，受電弓所受的沖擊較大，打弓現(xiàn)象也較為明顯。根據(jù)分析可以知道，絕緣器的安裝位置與此有很大關系。電氣化鐵路的分段絕緣器的安裝位置一般都在懸掛點附近。但是由于該處兩端接觸線的彈性不一致，所以當受電弓從兩個不同的方向通過時受電

6、弓對接觸線的抬升不一樣。當其為順向時，抬升量小些，受電弓從接觸線過渡到分段絕緣器的導高變化量小些，因此其所受的沖擊較小;而當其為逆向時，接觸線的抬升較大，受電弓從接觸線過渡到分段絕緣器的導高變化量也大些，其所造成的沖擊也較大。六吊弦安裝受力不均勻。在直線段上接觸網承力索與接觸線往往不在同一個垂直面內。其通常呈斜鏈形狀，也因此懸掛絕緣器的吊弦在絕緣器左右兩側不等長，造成吊弦的承受力不一樣。其可能是某一邊的吊弦承載力會加大，使得絕緣器的工作平面與線路平面無法平行。而當電力機車受電弓通過之時，由于其受力不均，絕緣器在受電弓向上的抬升力作用下也極有可能發(fā)生傾斜，從而影響受電弓在絕緣器處的平穩(wěn)過渡。二、

7、我國現(xiàn)階段在施工中為防止以上問題的發(fā)生可采取的有效措施一把專業(yè)人員的技術培訓作為重點分段絕緣器的安裝是一個技術性較強的工作，而我國在接觸網方面的專業(yè)技術性人才還很缺乏，也因此我們更加應該重視組織技術人員對安裝工藝進行攻關。與此同時，加大對操作人員的培訓，經培訓合格的人員方可讓其進行操作。二對安裝完畢的分段絕緣器認真測量其安裝水平。針對每次安裝完畢的絕緣系統(tǒng)，必須用長為600mm的水平尺測量分段絕緣器的水平。目的就是使其底面與軌面平行，以此來防止產生硬點使受電弓通過時產生電弧燒壞元件。三適時適當?shù)慕档徒^緣器的高度。在施工過程中，分段絕緣器的安裝高度與接觸導線相比要有一定的負弛度，但是數(shù)值不能太大

8、。分段絕緣器處導線的高度應比兩端吊弦處的導線高度高5mm-15mm左右。四施工過程中采用的絕緣器最好是經改良的和完善的。目前國產的絕緣器存在很多技術性的問題。例如，機車受電弓滑板的摩擦易臟污，絕緣器受潮后易發(fā)生閃絡；絕緣器集中負載時受電弓壓力較大，因而增加了接觸線、特別是接頭處的接觸線局部摩擦；而在安裝的平穩(wěn)性、受電弓的沖擊等等各個方面較之國外的絕緣器可靠性都很差。五同時調整吊弦的受力狀況。施工過程中，我們還應認真的調整吊弦的受力狀況，使得絕緣器在橫向兩側受力均勻，以此來保證受電弓的平滑過渡。三、國外的幾款分段絕緣器。一英國BB公司設計的分段絕緣器該分段絕緣器的優(yōu)點在于其結構緊湊、整體穩(wěn)定性好

9、、重量輕、價格低廉、安裝調試簡單快捷、不易出現(xiàn)打弓現(xiàn)象等。但是其缺點在于容易在絕緣滑道下外表粘附碳粉以及潤滑脂從而導致閃絡現(xiàn)象，大大降低絕緣性能；且其消弧能力較弱，在有高壓電壓差的區(qū)段，出現(xiàn)燒損絕緣滑道的現(xiàn)象時有發(fā)生。二瑞士AF公司設計的分段絕緣器絕緣性能優(yōu)良，具有較高的耐漏電起痕性能和耐電蝕損性以及耐電弧性能，很強的抗大氣老化和抗熱老化性能，可適應各種類型的機車受電弓滑板，良好的消弧能力都是此種絕緣器的優(yōu)點。但是其結構整體穩(wěn)定性差，價格較高以及安裝步驟較多，對導流板和絕緣滑道的相對位置要求嚴格，如調試不得要領，易出現(xiàn)打弓現(xiàn)象。三法國GEISMAR公司設計的絕緣器此種分段絕緣器結構緊湊，整體穩(wěn)定性好，安裝調試相對簡便，不易出現(xiàn)打弓現(xiàn)象，具有良好的消弧能力。但是其輔助絕緣器滑道的下外表容易粘附碳粉和潤滑脂而發(fā)生爬電現(xiàn)象，低溫環(huán)境下支架易斷裂。四德國ADtranz公司設計的絕緣器其具有良好的絕緣性能，能夠適應各種類型的機車受電弓的滑板，具有較好的消弧能力。其結構穩(wěn)定性差，安裝步驟多，程序復雜，有可能出現(xiàn)鉆弓事故。四、總論隨著科技的開展以及國民綜合實力的提高，我們有理由相信電氣化鐵路接觸網的絕緣器在使用