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[供电学刊] 普速铁路接触网定位及支撑装置安装作业的技术逻辑与质量控制

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发表于  10 小时前 | 显示全部楼层 |阅读模式
普速铁路接触网定位及支撑装置安装作业的技术逻辑与质量控制

摘要

接触网定位装置与支撑装置的安装质量直接关系受电弓取流稳定性与弓网运行安全。本文以普速铁路接触网定位及支撑装置安装作业为研究对象,依据作业指导书及相关技术规程,围绕定位装置与支撑装置的功能原理、安装作业流程、关键参数控制及安全风险防控展开分析。文章重点讨论拉出值、定位器坡度、限位间隙及腕臂偏移调整等技术要点的作用机理与控制方法,并结合培训考核要求梳理作业人员应具备的知识与技能体系。研究表明,安装作业须以中心锚结为基准按既定方向推进,通过测量、调整与复核形成闭环控制,同时以高处作业、物体打击、车辆伤害和触电风险防控为安全底线。本文旨在为供电专业培训与现场作业提供系统化的技术参考。

关键词:接触网;定位装置;支撑装置;拉出值;腕臂偏移;安装作业

一、引言

接触网是电气化铁路牵引供电系统的重要组成部分,其功能是通过受电弓向电力机车或动车组持续、可靠地输送电能。在接触网结构中,定位装置与支撑装置承担着固定接触线空间位置、传递机械负荷的关键任务。定位装置确保接触线在受电弓滑板工作范围内保持正确的拉出值,使受电弓能够安全、稳定地取流;支撑装置则将接触悬挂的机械负荷传递至支柱或隧道壁,维持悬挂系统的几何形态与张力稳定。

普速铁路接触网定位及支撑装置的安装作业,既涉及设备结构认知与安装工艺执行,也涉及测量调整、质量控制与安全防护等多个环节。安装质量若存在偏差,可能导致拉出值超限、定位器坡度不当、限位间隙异常等问题,进而引发受电弓偏磨、取流不稳定、电弧烧伤乃至弓网故障。因此,系统梳理该作业的技术原理、安装流程与控制要点,对于规范现场作业、提升人员技能水平具有现实意义。

本文依据《普速铁路接触网定位及支撑装置安装作业指导书》及相关技术规程,围绕定位装置与支撑装置的功能原理、安装作业流程、关键参数控制方法及安全风险防控措施展开分析,并结合培训考核要求,讨论作业人员应具备的知识结构与实操技能。需要说明的是,本文所依据的作业指导书部分技术参数标注为待核验状态,相关数据仅作学习参考,现场执行须以现行有效文件为准。

二、定位装置与支撑装置的功能原理

(一)定位装置的组成与作用

定位装置是指用于固定接触线位置、保证受电弓良好取流的设备组合,主要包括定位器、定位管、定位管支撑、连接件等部件。其核心功能是将接触线约束在受电弓滑板的工作范围之内,使接触线在水平方向上相对于受电弓中心线保持正确的拉出值。

拉出值是接触网设计与运行维护中的基础参数,指接触线在水平方向上偏离受电弓中心线的距离。合理的拉出值设置具有多重作用:其一,使受电弓滑板工作面得到均匀磨损,避免因接触线长期集中于滑板某一位置而导致偏磨;其二,防止接触线脱弓,确保受电弓在运行过程中始终与接触线保持可靠接触;其三,在曲线区段,合理的拉出值有助于引导受电弓平滑通过。拉出值过小或过大,均会导致受电弓取流不稳定,产生电弧,甚至引发弓网事故。

(二)支撑装置的组成与作用

支撑装置是指用于支撑接触悬挂并将负荷传递至支柱或隧道壁的结构,主要包括腕臂、腕臂底座、绝缘子等部件。支撑装置承受接触悬挂的自重、张力以及风、冰等外部荷载,并将其可靠传递至基础结构,是维持接触网几何形态稳定的重要保障。

在普速铁路接触网定位及支撑装置安装作业中,支撑装置的安装与调整重点之一在于腕臂偏移调整。接触网导线(包括承力索和接触线)具有随温度变化热胀冷缩的物理特性。当温度升高时导线伸长,温度降低时导线缩短。腕臂偏移调整正是为了补偿这种伸缩量,确保在温度变化条件下,接触网悬挂的几何位置和张力保持稳定,避免产生过大的附加应力,或导致定位器偏转超出允许范围。

(三)定位器坡度与受电弓通过性

定位器坡度是指定位器相对于水平面的倾斜角度。合适的坡度能够保证受电弓在通过定位点时平滑地抬起或放下定位器,避免产生硬点或撞击,确保受电弓安全、平稳地通过。若定位器坡度过大或过小,受电弓通过时可能产生异常冲击,加剧弓网间的动态相互作用,长期运行可能造成定位器损伤或接触线异常磨耗。

从功能原理层面看,定位装置与支撑装置并非彼此独立,而是通过几何参数相互关联、协同工作。定位器的空间姿态受定位管安装位置与水平度影响,而定位管又通过定位管支撑与腕臂连接,腕臂的偏移状态则直接影响定位器在温度变化条件下的空间位置。因此,安装作业中的各项调整工作必须统筹考虑、相互校核,方能保证整体悬挂系统的功能完整性。

三、安装作业流程与关键技术要求

(一)作业准备

安装作业开始前,须完成技术准备、材料准备与机具准备三项基础工作。

技术准备方面,作业人员应学习施工组织设计,复核设计图纸,进行技术交底,并测量计算腕臂偏移量。技术交底的目的在于使全体作业人员明确作业内容、技术要求、质量标准与安全注意事项。腕臂偏移量的测量计算是技术准备中的关键环节,直接关系到温度变化条件下悬挂系统的几何位置是否准确,作业中须按腕臂偏移表复核偏移量。

材料准备方面,应检查定位器、定位管、支撑装置等材料的规格型号、数量及外观质量。材料的规格型号必须与设计图纸一致,数量应满足作业需要,外观质量应无影响安装使用的缺陷。材料检查合格后方可进入安装工序,避免因材料问题造成返工或质量隐患。

机具准备方面,安装作业涉及的主要机具包括作业车、梅花扳手、力矩扳手、水平尺、定位管测尺、塞尺、接触网激光检测仪等。各类机具应在作业前进行检查确认,确保状态良好、计量准确。力矩扳手用于按设计力矩紧固螺栓,水平尺用于测量水平度,定位管测尺用于测量定位管相关尺寸,塞尺用于测量限位间隙,接触网激光检测仪用于测量拉出值等参数。

(二)安装方向与顺序

定位装置及支撑装置的安装方向为从中心锚结向起、下锚方向分别安装。中心锚结是接触网锚段中固定不动的节点,以中心锚结为基准向两侧安装,有利于控制接触线的纵向累积误差,保证锚段内各定位点的相对位置准确。

安装顺序上,先进行支撑装置的安装与调整,再进行定位管安装,最后进行定位器安装。这一顺序体现了从支撑结构到定位结构、从基础到功能件的逻辑关系,确保前道工序为后道工序提供准确的安装基准。

(三)定位管安装

定位管安装前应先进行预制,将预制好的定位管拉线挂在承力索座上。随后旋转作业平台靠近支柱,扶起定位管与腕臂连接,安装定位管支撑,调整水平度至设计要求。

定位管水平度的调整是保证定位器坡度正确的前提。水平度偏差过大,将直接影响定位器的空间姿态,进而影响受电弓通过定位点时的平稳性。调整过程中应使用水平尺进行测量,以设计要求的水平度为目标逐步调整到位。

(四)定位器安装

定位器安装时,作业人员退回悬挂点,使用塞尺调整定位器限位间隙,测量拉出值并调整至设计要求,最后安装止动垫片确保牢固可靠。

限位间隙是定位器活动范围内的关键参数,其作用是限制定位器的摆动范围,防止定位器在受电弓通过时产生过大的位移。使用塞尺测量限位间隙,可以准确判断间隙是否处于允许范围之内。拉出值的测量使用接触网激光检测仪,测量结果应与设计要求进行比对,如存在偏差则进行调整,直至符合要求。

止动垫片的安装是防止螺栓松动的重要措施。在振动环境下,普通螺栓连接存在松动风险,止动垫片通过机械锁止方式有效抑制螺栓回转,保证定位器连接长期可靠。安装完成后应检查止动垫片状态,确认其发挥应有的防松作用。

(五)螺栓紧固力矩控制

作业指导书明确要求“螺栓紧固力矩符合设计要求”。不同规格、不同等级的螺栓,其紧固力矩值不同,须依据设计图纸或相关标准确定。力矩扳手是保证紧固力矩准确的关键工具,使用时应按照正确的操作方法施加力矩,避免力矩不足导致连接松动或力矩过大造成螺栓损伤。

四、关键参数控制与质量要点

(一)拉出值的测量与调整

拉出值是定位装置安装质量的核心控制参数。测量拉出值使用接触网激光检测仪,测量时应确保仪器状态正常、操作规范,测量结果准确可靠。若测量值超出设计允许范围,应通过调整定位器或定位管的位置进行修正,直至拉出值符合设计要求。

拉出值调整过程中应注意与相邻定位点的协调。接触线在相邻定位点之间的空间位置相互关联,单点调整可能影响相邻区段的拉出值分布,因此调整后应对相关区段进行复测,确保整体拉出值满足要求。

(二)限位间隙的测量与调整

限位间隙使用塞尺进行测量。塞尺是由不同厚度薄片组成的测量工具,通过插入间隙判断间隙尺寸。测量时应选择合适厚度的塞尺片,确保测量结果能够反映实际间隙状态。若限位间隙不符合要求,应进行调整,使定位器在允许范围内自由活动,既不过紧导致卡滞,也不过松导致摆动量过大。

(三)腕臂偏移的复核

腕臂偏移调整是支撑装置安装的重要环节。作业指导书要求“按腕臂偏移表复核偏移量”,即在安装完成后,对照腕臂偏移表检查实际偏移量是否与设计值一致。腕臂偏移量的准确与否,直接影响温度变化条件下接触悬挂的几何位置和张力状态。

需要指出的是,作业指导书未提供具体的腕臂偏移量计算公式或标准偏移表,也未明确偏移量计算所依据的温度区间、导线材质等参数。因此,现场作业中腕臂偏移量的确定须依据设计文件和相关标准执行,本文不作具体数值推定。

(四)止动垫片安装

止动垫片安装是定位器安装的最后一道工序,其作用是防止螺栓在运行中松动。作业指导书未明确止动垫片的规格、安装方向及检查标准,现场作业中应依据设计图纸和相关工艺要求执行。安装完成后应确认止动垫片状态良好,能够有效发挥防松作用。

(五)质量控制逻辑

从质量控制角度看,定位及支撑装置安装作业形成了“测量—调整—复核”的闭环控制逻辑。作业前通过技术准备明确控制目标,作业中通过测量工具获取实际状态数据,通过调整使实际状态逼近设计目标,作业后通过复核确认调整效果。这一闭环逻辑是保证安装质量的方法论基础,也是培训考核中应重点强化的思维模式。

五、安全风险识别与防控

(一)主要安全风险类型

接触网定位及支撑装置安装作业属于高处作业与邻近带电设备作业的复合型作业,主要安全风险包括高处坠落、物体打击、车辆伤害和触电四类。

高处坠落风险主要来源于作业车平台作业和登高作业。作业人员在高处作业时,若未正确使用安全带或安全带挂设位置不当,一旦失稳将造成坠落伤害。物体打击风险主要来源于工具、材料或零部件从高处坠落,砸伤下方作业人员。车辆伤害风险主要来源于作业车移动或邻线来车,作业人员若未及时避让可能遭受车辆碰撞。触电风险主要来源于作业区域邻近带电接触网,若安全距离不足或误入带电区域,可能造成触电伤害。

(二)安全防控措施

针对高处坠落风险,作业人员应正确佩戴和使用安全带、安全帽,安全带应挂在牢固可靠的挂点上。作业车平台升降和移动过程中,平台上人员应站稳抓牢,防止因平台动作造成失稳。

针对物体打击风险,作业过程中应防止工具、材料坠落。作业车两侧在拆装过程中严禁有人作业,防止部件高空坠落伤人。工具和材料应放置在稳固位置,传递物品时应使用工具袋或传递绳,严禁抛掷。

针对车辆伤害风险,作业车移动和平台升降应严格遵守操作规程,作业人员应随时注意周边车辆动态。封闭区间作业时,应按规定设置防护,确保作业区域与行车区域有效隔离。

针对触电风险,作业前应确认停电、验电、接地等安全措施已落实到位。作业人员与带电部分应保持规定的安全距离,严禁在未确认停电的情况下接近带电设备。双线电气化铁路实行V形天窗作业时,应在设备、机具、照明、作业组织等方面采取相应措施,防止误入邻线带电区域。

(三)应急情况处置

作业过程中若发生工具坠落、人员受伤等应急情况,应按照应急预案进行处置。工具坠落时应立即通知下方人员避让,防止砸伤。人员受伤时应立即停止作业,对伤员进行初步救护,并及时联系医疗救援。应急处理的核心在于快速响应、正确处置,最大限度减少伤害后果。

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参考资料

1. 普速铁路接触网定位及支撑装置安装作业指导书
2. 铁总科技[2014]172号 中国铁路总公司《铁路技术管理规程》(普速铁路部分)

引用依据:
已审核知识库编号:KB-GD-E6011205、KB-GD-B3A23108


资料使用说明:本文依据「铁道职培」APP(www.mlzp.cc)已审核知识库整理,仅供学习参考。涉及规章、技术参数和作业要求时,请务必以现行有效文件为准。本文在「铁道职培」APP论坛首轮发布,全文PDF可前往本站文库中心,按标题关键词搜索下载。
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