淺析絕緣錨段關節和分段絕緣器在城市軌道接觸網系統中的應用

武承寅

摘 要：本文結合西安地鐵一、二號線剛性接觸網分段絕緣器的安裝形式在實際運營中的情況，通過理論數據分析及現場實際需要，得出在接觸網系統中絕緣錨段關節和分段絕緣器的優缺點及接觸系統磨耗的考慮方式的結論。

關鍵詞：地鐵運營；接觸網系統；磨損

在西安地鐵一、二號線接觸網系統中，在絕緣錨段關節、分段絕緣器的維保過程中，分段絕緣器存在安裝至曲線段造成調整困難、分段絕緣器易形成硬點、分段絕緣器由于材質、結構存在一定的問題，在運營仍是薄弱環節。分段絕緣器絕緣間隙不足引起拉弧，絕緣錨段關節更換備件、接觸線較為復雜等問題。

一、絕緣錨段關節與分段絕緣器現場使用

架空接觸網實現電分段的方式有絕緣錨段關節和分斷絕緣器形式，在西安地鐵一、二號線架空接觸網系統中，分段絕緣器主要用于岔線，折返線、渡線、聯絡線處，其余位置采用絕緣錨段關節。

二、絕緣錨段關節與分段絕緣器介紹

絕緣錨段關節為兩個錨段接觸懸掛并列架設，兩個相鄰錨段的銜接區域（重疊部分）稱為錨段關節，既能進行機械分段，同時進行同相電分段（直流系統）的錨段關節為絕緣錨段關節。

分段絕緣器是通過架空接觸網設備中實現接觸線電氣斷開，但不影響受電弓與接觸線正常摩擦受流的重要電氣設備。是在接觸懸掛中能使同相位的相鄰兩部分得到電分段并允許受電弓通過的絕緣設備，是接觸網電氣分段常用設備。

三、分段絕緣器及絕緣錨段關節使用的優缺點及解決措施

絕緣錨段關節適用于速度高、空間條件較好的區域，由于在絕緣錨段關節處兩個相鄰供電分區的接觸線平行重疊，因此可以基本消除電客車受電弓通過時的拉弧現象，保證電客車受流質量。絕緣錨段關節可以滿足高速通過性、具有良好的可靠性、能夠良好的克服導線硬點對受電弓的影響。

分段絕緣器具有占用空間較小，安裝簡單，故障搶修快捷，在正常情況下，電動列車受電弓帶電滑行通過。當某一側接觸網發生故障或因檢修需要停電時，可以打開分段絕緣器處的隔離開關，將該部分接觸網斷電，而其他部分接觸網仍正常供電，從而提高接觸網運行可靠性和靈活性。

絕緣錨段關節存在不足，結合運營檢修中絕緣錨段關節更換備件、線材都較為復雜，對于個別硬點只能從導高進行調整，無法進行更換線材，相比分段絕緣器施工復雜，對空間要求較高，占用位置較大，且渡線、折返線等位置線路區間長度有限，存在無法安裝或條件不允許等問題。安裝絕緣錨段關節對占用空間位置較大，造成土建工程成本較大。

分段絕緣器存在的不足：單臺分段絕緣器造價較高，磨耗過大，易形成硬點，受外部影響較大，在西安地鐵一、二號線運行中出現導滑板磨耗過大，由于材質問題出現斷裂的問題，同時施工過程中存在分段絕緣器安裝至曲線段，造成分段絕緣器調整困難，且調整不平容易造成打弓、硬點。

根據在西安地鐵一、二號線運營維保中及相關檢修規程，在曲線段、出入段線、出入場線處盡可能避免安裝分段絕緣器等重點設備，電客車高速行駛區域空間滿足情況下盡可能采用絕緣錨段關節，針對局部空間不足，凈空不足的情況下建議采用最新雙滑道分段絕緣器，便于安裝、調整，有效排除拉弧、鉆弓等故障隱患。

針對絕緣錨段關節可以滿足高速通過性、具有良好的可靠性、能夠良好的克服導線硬點對受電弓的影響的有點，對于由于股道不平整，分段磨耗過大區域和因外部環境（股道高低起伏引難以解決的硬點區段）建議考慮采取絕緣錨段關節。

四、日常運營檢修中存在問題解決措施

1）日常運營中普遍存在磨損偏大的問題，磨損是與很多因素相關的復雜現象，接觸網系統的磨損來講，一直存在著“機械摩擦”與“電氣摩擦”這樣的方法爭論，這樣的分類在感覺上容易理解，但是這樣的分類未必完全涵蓋磨損機理，機械摩損+電氣磨損=所有磨損，這樣的解釋不能夠完全解釋磨損。磨損應該考慮與其摩擦的材質，現在對于磨耗沒有關于材料的磨耗率體現，針對磨損位置無法通過檢修、調整進行控制磨耗的區域，可以考慮更換相關設備材質。

2）空氣絕緣間隙的要求有的按照靜態絕緣要求，有的按照動態絕緣要求，這樣就有了100～150mm不同的要求，而在實際使用中更是有著不同間隙的產品，地鐵行業了有35～150mm，建議采用絕緣間隙為柔性絕緣間隙不小于60mm，剛性絕緣間隙不小于100mm，能夠保證有效絕緣間隙，避免拉弧現象。

3）部分接觸網分段絕緣器中心位置拉出值最大26mm，對應分段最大拉出值（長滑道）204mm。針對此類問題日常檢修規程范圍內，但為解決此類問題，檢修將分段絕緣器中心點拉出值進行調整，將中心點拉出值調整至0mm或更接近于0mm值.

4）檢修作業對分段絕緣器導滑板微型裂紋，磨耗情況的關注納入日常檢修磨耗統計。重點針對導滑板是否微型裂紋，磨耗情況進行排查、短滑道對穿螺絲狀態外漏是否對稱。

5）對于設備更新改造或中大修設備安裝前，檢查各設備重點部件功能狀態及外觀質量，確認新設備的完好后再進行安裝。

6）絕緣錨段關節日常檢修更換存在不便，通過采用調整導高，工作支抬高解決錨段關節處磨耗過大的問題。

7）重點設備，如分段絕緣器盡可能設置于直線段，避免放置于曲線段，便于設備檢修調整。

五、結語

加強分段絕緣器、絕緣錨段關節處磨耗關注，首先對磨耗不均勻及時進行調整，對于無法使用調整方式解決的，建議針對材質進行更換。近幾年霧霾嚴重對分段絕緣器保證足夠絕緣間隙，避免出現拉弧等現象，絕緣錨段關節中間部分應等高，允許0-3mm，絕緣錨段關節轉換柱非工作支較工作支抬高3-8mm，困難情況下10mm，受電弓在兩個匯流排終端的匯流排線夾之間部分過渡時，匯流排終端抬高部分和絕緣錨段關節中間部分等高，都是為了受電弓運行時的安全過渡。

參考文獻：

[1] 于萬聚.高速電氣化鐵路接觸網[M].成都：西南交通大學出版社，2002.

[2] 張桂林.城市軌道交通接觸網[M].西南交通大學出版社，2015.