分段絕緣器應(yīng)用

分段絕緣器一般設(shè)在：

（1）貨物線及進(jìn)行裝卸作業(yè)的線路。

（2）機(jī)車整備線或有備用水鶴的線路。

（3）同一車站不同車場(chǎng)之間的分段。

（4）上下行之間分區(qū)。

（5）采用絕緣錨段關(guān)節(jié)有困難的車站正線及段管線等。

分段絕緣器和分相絕緣器(簡(jiǎn)稱分段、分相絕緣器)是電氣化鐵路的主要設(shè)備，但種類繁多，有進(jìn)口，也有國(guó)產(chǎn)，它們?cè)谖覈?guó)電氣化鐵路上都起著非常重要的作用。通過(guò)參加京鄭、廣深、湘黔、成昆、神朔、外福等開(kāi)通線的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)接觸網(wǎng)硬點(diǎn)最多最大的地方就是分段、分相絕緣器處，為解決好弓網(wǎng)受流，此問(wèn)題必須認(rèn)真研究解決。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及與施工人員的共同分析，大硬點(diǎn)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(zhì)量集中，不易安裝調(diào)整，若安裝有缺陷，易形成較大硬點(diǎn)，使機(jī)車受電弓不能平穩(wěn)通過(guò)，嚴(yán)重時(shí)還將影響弓網(wǎng)的安全性。當(dāng)施工人員對(duì)在檢測(cè)中存在的問(wèn)題調(diào)整處理后，再次檢測(cè)時(shí)受電弓即能平穩(wěn)通過(guò)，硬點(diǎn)值明顯降低，由于檢測(cè)車的檢測(cè)，絕緣器的安裝調(diào)試。總之，分段、分相絕緣器除本身固有的缺點(diǎn)外，施工安裝是非常重要的環(huán)節(jié) 。

接觸網(wǎng)檢測(cè)車采用在受電弓滑板下方安裝加速度傳感器來(lái)測(cè)量受電弓受到的沖擊力，從而判定硬點(diǎn)值。受電弓為質(zhì)量輕、跟隨性好的雙滑板型高速受電弓，它保證了所受的沖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(yīng)好的特點(diǎn)。量程為200g，最低分辨率為1g 。

1.消弧角安裝不平整

消弧角主要用于消除電力機(jī)車受電弓通過(guò)時(shí)引發(fā)的電弧，通常消弧元件作為零配件單獨(dú)進(jìn)行組裝，其4個(gè)消弧角組件由于分別安裝固定在絕緣器側(cè)面的4個(gè)角邊，根據(jù)絕緣器的安裝要求“各消弧角在空間必須組成一個(gè)平面與線路平面平行”，由于4個(gè)角隙必須安裝在同一個(gè)平面內(nèi)，困難較大，因此經(jīng)常存在安裝不平整的問(wèn)題，消弧角不是翹起就是低頭，當(dāng)受電弓通過(guò)時(shí)，分段、分相絕緣器由于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(diǎn)，嚴(yán)重影響弓網(wǎng)的安全，如京鄭線、成昆線安裝的法國(guó)吉斯瑪公司生產(chǎn)的分段絕緣器在檢測(cè)時(shí)就發(fā)現(xiàn)由于消弧角安裝不平整而形成較大硬點(diǎn)，京鄭線正定至新安村區(qū)間在檢測(cè)車以時(shí)速40km/h運(yùn)行時(shí)測(cè)得硬點(diǎn)值為28g，而成昆線個(gè)別地方硬點(diǎn)形成的沖擊已達(dá)到了34g，使受電弓滑板受撞擊后發(fā)生了變形。

2.吊弦安裝受力不均

接觸網(wǎng)在直線段上承力索與接觸線往往不在同一個(gè)垂面內(nèi)，通常呈斜鏈形狀，因此懸掛絕緣器的吊弦在絕緣器左右兩側(cè)不等長(zhǎng)，造成吊弦的承載力不一樣，可能某一邊的吊弦承載力會(huì)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(dāng)電力機(jī)車受電弓通過(guò)時(shí)由于吊弦的受力不均勻，絕緣器在受電弓向上的抬升力作用下也有可能發(fā)生傾斜，影響受電弓在絕緣器處的平穩(wěn)過(guò)渡。如成昆線在檢測(cè)密馬龍車站3道的法國(guó)分段絕緣器時(shí)，當(dāng)受電弓通過(guò)時(shí)吊弦卸載程度較大，分段絕緣器發(fā)生傾斜，影響了受電弓在絕緣器處的平穩(wěn)過(guò)渡。

3.絕緣器安裝高度過(guò)大

分段、分相絕緣器作為一個(gè)絕緣器件，質(zhì)量分布較為集中，與接觸線連接后由于本身自重的原因?qū)⑹菇佑|線產(chǎn)生一個(gè)較大的下墜弧度，絕緣器將形成較大的硬點(diǎn)。因此絕緣器安裝時(shí)皆考慮安裝高度必須大于接觸線高度，瑞士分段絕緣器的高出值已達(dá)到70mm，這樣使受電弓通過(guò)時(shí)與抬升后的接觸線高度一致。然而，通過(guò)多條施工線的測(cè)定表明，在機(jī)車時(shí)速低于80km，接觸線張力小于13kN的接觸網(wǎng)，受電弓對(duì)接觸線的最大抬升量平均只達(dá)到了30-40mm,懸掛點(diǎn)附近則更小，而在絕緣器附近電力機(jī)車皆為低速通過(guò)，受電弓對(duì)接觸線的抬升量將更小。這樣，如果絕緣器安裝高度過(guò)大，則受電弓將在瞬間產(chǎn)生一個(gè)向上的沖擊分量，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(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，但由于受現(xiàn)場(chǎng)條件及安裝人員的水平所限，經(jīng)常容易造成兩者之間銜接不平滑，高度不一致。神朔線曾發(fā)生過(guò)一起由于分相絕緣器絕緣滑道安裝高度過(guò)低，當(dāng)檢測(cè)車受電弓以20km/h通過(guò)時(shí)造成較大的打弓現(xiàn)象，硬點(diǎn)值達(dá)到了30g。

5.分段絕緣器安裝調(diào)整存在方向問(wèn)題

通過(guò)電化局檢測(cè)車的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，我國(guó)使用的仿英菱形分段絕緣器在安裝時(shí)大部分存在方向問(wèn)題。當(dāng)受電弓正向通過(guò)時(shí)分段絕緣器較為平穩(wěn)，受電弓所受的沖擊較小;而當(dāng)受電弓逆向通過(guò)時(shí)受到的沖擊較大，打弓現(xiàn)象較明顯。如外福線福州站6道，當(dāng)檢測(cè)車以20-30km的時(shí)速正向通過(guò)時(shí)，受電弓所受的沖擊加速度為6-8g，而逆向則為15-18g。據(jù)分析，這主要與分段絕緣器安裝位置有關(guān)。分段絕緣器一般安裝在懸掛點(diǎn)附近，由于該處?kù)o態(tài)彈性梯度較大，形成兩端接觸線彈性不一樣，當(dāng)受電弓從兩個(gè)不同的方向通過(guò)時(shí)，受電弓對(duì)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(shí)抬升量小一些，受電弓從接觸線過(guò)渡到分段絕緣器的導(dǎo)高變化量要小，因此所受的沖擊較小。而逆向時(shí)接觸線抬升量較大，受電弓從接觸線過(guò)渡到分段絕緣器的導(dǎo)高變化量要大。這樣造成的沖擊加速度也較大。

6.安裝采用的緊線器不標(biāo)準(zhǔn)

多條開(kāi)通線的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，不少地方采用安裝下錨的緊線器進(jìn)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(huì)使絕緣器附近形成一個(gè)人為的接觸線硬點(diǎn)，因此最好使用專用的安裝工具夾住接觸線進(jìn)行分段、分相絕緣器的安裝。

(1)組織專人攻關(guān)和加強(qiáng)培訓(xùn)

分段、分相絕緣器的安裝是一個(gè)技術(shù)性較強(qiáng)的工作，不同的線路采用的絕緣器類型可能不同，因此在安裝前一定要組織技術(shù)人員對(duì)安裝的工藝流程進(jìn)行攻關(guān)，并對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，培訓(xùn)合格后方可上崗操作。

(2)研制高可靠性絕緣器

從我國(guó)使用的分段、分相絕緣器及多條開(kāi)通線的情況來(lái)看，國(guó)產(chǎn)絕緣器在安裝的平穩(wěn)性、受電弓所受的沖擊加速度等方面都比國(guó)外的絕緣器可靠性差，如京鄭線、成昆線等地方使用的法國(guó)吉斯瑪公司分段絕緣器產(chǎn)生的沖擊加速度要比神朔線、外福線小，受電弓基本都能夠平穩(wěn)通過(guò)，而神朔線、外福線使用國(guó)產(chǎn)分段、分相絕緣器產(chǎn)生的硬點(diǎn)值都較大，平均都在25g以上，嚴(yán)重影響弓網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量，因此研制高可靠性絕緣器非常必要。

(3)每安裝完一組絕緣器后，必須用長(zhǎng)600mm的水平尺模擬受電弓滑過(guò)絕緣器工作面，保證接觸可靠及在各元件的銜接處無(wú)硬點(diǎn)。對(duì)于個(gè)別不平滑的消弧角處可用平銼進(jìn)行打磨處理，不能處理時(shí)，必須拆除再進(jìn)行安裝調(diào)整。

(4)可適當(dāng)降低絕緣器的高度。受電弓在70N的靜態(tài)接觸壓力下對(duì)正線接觸線的抬高量為30mm，對(duì)側(cè)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(dāng)降低，不須達(dá)到70mm。在外福線電化局施工管段內(nèi)分段、分相絕緣器打弓的現(xiàn)象較少，硬點(diǎn)值相對(duì)較小。經(jīng)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，這種方法亦可借鑒。

(5)認(rèn)真調(diào)整斜吊弦的受力，使絕緣器在橫向兩側(cè)受力均勻，當(dāng)受電弓通過(guò)時(shí)不致傾斜。在安裝分段絕緣器時(shí)，適當(dāng)調(diào)整靠跨中側(cè)的受力，在直線段安裝絕緣器時(shí)，建議斜鏈形懸掛改為直鏈形懸掛，使接觸線的彈性適當(dāng)加大，從而使絕緣器兩側(cè)受力保持均勻 。

架空接觸網(wǎng)并非是一條完整的閉合線路，而是人為地劃分為很多區(qū)段，而每一區(qū)段則以分段絕緣器（直流電適用；部分地區(qū)俗稱“龍蝦位”）或中性區(qū)（交流電適用）隔開(kāi)。設(shè)置分段絕緣的主要用意是：假若某一路段電力供應(yīng)有故障或因需要進(jìn)行維修而斷電，那么，所影響的范圍只是該區(qū)域，分段絕緣器后的另一區(qū)域則不會(huì)受斷電影響。車輛在駛經(jīng)分段絕緣時(shí)，受電器會(huì)有一瞬間同時(shí)接觸兩個(gè)區(qū)段之電力，直接把它們短路，但由于受電器駛過(guò)區(qū)段絕緣器只需很短時(shí)間，該直接短路對(duì)車輛而言沒(méi)有影響，只是偶爾在受電器上產(chǎn)生火花，但這屬于正常。

單相跌落式分段器外形與熔斷器相似 : 它只能手動(dòng)合閘, 由電子控制裝置對(duì)故障電流次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)和分閘。

當(dāng)回路出現(xiàn)第一次故障電流時(shí), 電流互感器檢測(cè)出信號(hào), 送給控制電路, 保護(hù)設(shè)備分閘后, 控制電路完成一次計(jì)數(shù), 分段器不分閘。故障電流消失后, 記憶電路保持15S 、25 S后恢復(fù)到初始狀態(tài)。如瞬時(shí)性故障, 即使計(jì)數(shù)一次, 分段器繼續(xù)正常使用。如永久性故障, 第二次故障電流出現(xiàn), 控制電路進(jìn)行第二次計(jì)數(shù)。當(dāng)保護(hù)設(shè)備分閘后約0 .07 S,

控制電路發(fā)出信號(hào)引爆觸發(fā)分閘啟動(dòng)器, 釋放分閘門(mén), 使載流管跌落, 隔離故障。分段器跌落后, 待故障消除后卸下載流管, 更換新的分閘啟動(dòng)器, 方可投入使用。