非滑道式分段绝缘器空间几何参数调整方法改进

0 引言

目前国内电气化铁路安装运行的接触网分段绝缘器种类繁多，最常见的是菱形分段绝缘器。菱形分段绝缘器绝缘滑道底部易被受电弓滑板碳粉污染形成碳化通道，致使绝缘性能大大降低，且在一端接地时，绝缘滑道直接承受27.5 kV电压，恶劣天气下易发生绝缘滑道击穿或烧损故障。

与菱形分段绝缘器相比，非滑道式分段绝缘器的辅助绝缘滑道与导流板之间采用空气绝缘，空间上不接触，绝缘性能和抗弧能力好，能承受较长时间的27.5 kV对地电压。但非滑道式分段绝缘器空间几何参数技术标准高，常用的调整方法较繁琐，效率低，天窗点内常常不能调整到位，因此迫切需要一种高效简单的调整方法。

1 非滑道式分段绝缘器技术标准

《普速铁路接触网运行维修规则》、《高速铁路接触网运行维修规则》规定分段绝缘器的空间几何参数应满足以下要求[1，2]：

（1）绝缘器应位于受电弓中心，一般情况下误差不超过100 mm；

（2）绝缘器相对于两侧的吊弦点具有5～15 mm的负弛度；

（3）滑道底面应平行于轨面，最大偏差不超过10 mm。

对于非滑道式分段绝缘器，通常采用“6点标定法”控制6个检测点（图1）的静态参数，使之满足维修规则要求。6个检测点为：4个钢滑道的导高（4个点：①、②、③和④）、螺栓处接触线的导高及拉出值（2个点：⑤和⑥）。

图1 开口结构分段绝缘器检测点

6个检测点静态参数需满足以下要求：

（1）⑤、⑥检测点的拉出值控制在±30 mm之内，困难时不得大于50 mm；

（2）⑤、⑥检测点导高相对于两侧的吊弦点具有5～15 mm的负弛度，且⑤、⑥检测点导高差控制在10 mm之内；

（3）①与②检测点、③与④检测点、②与③检测点、①与④检测点距轨平面距离差值不得大于10 mm。

2 现有调整方法存在的问题

非滑道式分段绝缘器空间几何参数技术标准高，现场调整作业要求非常严格。现有方法按照“6点标定法”，由地面测量人员对6个检测点的静态参数逐一进行测量，然后作业车（或车梯）移动至分段绝缘器下方，由平台上作业人员依据测量数据进行调整，调整后挪开作业车（或车梯），再由地面复测，然后再调整，如此反复多次，直至参数满足技术标准要求。

由于作业车（或车梯）平台上没有参照基准，现有方法在调整作业中过于依赖地面测量数据。此外曲线段分段绝缘器本体的水平调整也是难点，直线区段可借助水平尺将分段绝缘器滑道面调整至水平状态，但在曲线区段或岔区，由于轨面存在超高，分段绝缘器滑道面处于非水平状态，不能直接使用水平尺，调整作业完全依赖地面人员提供的测量数据。另外，反复的地面测量、频繁移动作业车（或车梯）耗费大量时间，作业效率较低。

3 非滑道式分段绝缘器调整方法改进

针对上述调整方法存在的问题进行改进，充分利用作业平台的优势，在平台上制作简易模拟受电弓作为参照基准，在平台上独立测量、调整导高；然后使用改进的水平尺调整分段绝缘器本体水平。该方法既可保证调整效果，又可大大减少地面测量人员的测量次数和作业车（车梯）的移动次数，提高作业效率。

3.1 制作简易“模拟受电弓”

测量得出分段绝缘器一侧定位点的导高H0和拉出值a0，将作业车平台边枕移至该定位点正下方，升平台直至边枕距接触线约100 mm处，量出导线与边枕的实际高差Dh，算出边枕的高度H=H0-Dh。同时依据拉出值a0，在边枕上标画出受电弓中心线“0线”。将带参数（H值）和标记（“0线”）的边枕视为“模拟受电弓”，作为下一步调整的基准。在调整作业中，“模拟受电弓”的高度必须保持不变，即不允许升降和转动作业车平台。

3.2 水平偏移和导高调整

（1）水平偏移调整。以“模拟受电弓”作为基准，在直线区段，将分段绝缘器两端定位点的之字值调整到0；在缓和曲线区段，调整接触线拉出值，使分段绝缘器位于受电弓中心。

（2）导高调整。以“模拟受电弓”作为基准，将两侧定位点和跨距内每处吊弦点的导高调整到标准值（全补偿链形悬挂每处吊弦点导高被认为是一致的，如果设计要求在跨中预留弛度，则按设计要求执行），见图2。

（3）分段绝缘器负弛度调整。移动作业车，将模拟受电弓移至分段绝缘器接头线夹⑤处，按照要求调整倒“V”形吊弦，使该处导高为标准值加上f值（f为分段绝缘器负弛度）。同样方法调整另一端接头线夹⑥处的导高，⑤、⑥检测点导高高差控制在10 mm之内，且使行车方向一端略高。

图2 模拟受电弓为基准调整导高

由于分段绝缘器两侧的载流吊弦距分段绝缘器只有2 m，其导高需高于标准值，以使受电弓顺坡平稳过渡到分段绝缘器处。

3.3 分段绝缘器本体水平调整

本体水平调整是将分段绝缘器的滑道面调整至与轨面平行，分为粗调和细调2步。粗调是在调节分段绝缘器两端接头线夹⑤、⑥的导高时，以模拟受电弓为标尺，调整“V”形吊弦，使分段绝缘器滑道面大致与模拟受电弓平行；细调是利用“相似三角形对应边成比例”的原理，分段绝缘器滑道面平行于轨面时，分段绝缘器两滑道间距为轨距的0.2倍处，外滑道超高为外轨超高的0.2倍（图3）。

图3 分段绝缘器水平细调示意图

具体操作方法如下：

（1）从水平尺一端开始量取287 mm（为轨距的0.2倍），画一条刻度线，记作“A线”。

（2）测量分段绝缘器正下方钢轨的超高，记作h；调整游标卡尺的内侧量爪间距至0.2h。

（3）用水平尺“A线”快速找到分段绝缘器两滑道间距外缘为287 mm处，然后将水平尺位于线路曲内的一端紧贴滑道，在另一端与滑道之间竖直塞入间距为0.2h游标卡尺内侧量爪，并密贴。

（4）调整该侧的2个花篮螺丝，使水平尺处于水平状态。

（5）重复步骤（3）、（4），调整另一端“水平”。

将水平尺紧贴分段绝缘器滑道时，向上用力不能太大，否则会托起分段绝缘器，影响调整效果。

4 实际效果

采用该方法对丰沙铁路某处曲线段（外轨超高60 mm）非滑道式分段绝缘器进行调整作业，实际效果良好。该方法具有以下优势：

（1）效率高，适合接触网天窗作业。在非滑道式分段绝缘器调整过程中，只是在确定参照基准时才进行地面测量，其余则由平台上作业人员利用模拟受电弓作为基准完成测量，灵活简单，避免了反复地面测量和作业车频繁挪动，节省了人力物力，节约了作业时间。

（2）调整精度高。通过该方法进行调整得到复测数据如表1所示。

从测量数据可以看出，3架分段绝缘器滑道①、②、③、④点导高近似相等，滑道面与轨面基本平行，两端接头⑤、⑥导高差在8 mm以内，精度高，符合标准要求。

（3）受电弓运行情况良好。于现场观察了18列电力机车通过非滑道式分段绝缘器的工作状况，受电弓滑过时较平稳，分段绝缘器运行状态良好。

表1 导高复测数据 mm

5 结语

按照改进的非滑道式分段绝缘器调整方法，在作业平台上搭建参照基准，使平台上检修人员可以独立完成调整作业，省去了地面反复测量环节，提高了作业效率；另外该方法较好地解决了曲线区段（或岔区）非滑道式分段绝缘器本体水平调整的难题，操作简单灵活，调整精度高。非滑道式分相绝缘器也可参照该方法进行调整作业。

参考文献：

[1]中国铁路总公司.TG/GD116-2017普速铁路接触网运行维修规则[S].北京：中国铁道出版社，2017.

[2]中国铁路总公司.TG/GD124-2015普速铁路接触网运行维修规则[S].北京：中国铁道出版社，2015.