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[供电学刊] 接触网锚段关节检修:从结构原理到作业标准的完整技术链条

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接触网锚段关节检修:从结构原理到作业标准的完整技术链条

摘要

锚段关节是接触网实现机械分段与电气分段的关键结构,其检修质量直接关系弓网受流质量与供电安全。本文以某铁路企业锚段关节检修作业标准为核心依据,结合锚段关节的结构分类与功能原理,系统梳理了电分段锚段关节(绝缘锚段关节)与机械分段锚段关节(非绝缘锚段关节)在转换柱、中心柱等关键部位的技术参数差异,明确了检修准备、测量检查、缺陷处理和质量验收的完整流程。文章重点分析了转换柱处两悬挂垂直距离、中心柱处接触线等高值、非支吊弦抬升量等关键参数的检修要求与常见偏差原因,并针对现场作业中容易忽视的绝缘间隙、锚支定位卡子状态、吊弦交叉等细节提出了控制措施。本文旨在为接触网检修人员提供一份结构清晰、参数明确、可指导现场作业的技术参考,同时提示现行标准的时效性风险,强调以现行有效规章为准。

关键词

锚段关节;接触网检修;电分段;转换柱;中心柱;技术参数

引言

锚段关节是接触网系统中最常见的结构形式之一。在一条接触网供电臂内,通过设置若干个锚段,并在锚段之间布置锚段关节,可以使接触线和承力索在温度变化时的伸缩范围得到有效控制,保证接触悬挂始终处于良好工作状态。同时,锚段关节还承担着电气分段的功能——当某一锚段发生故障时,可以通过隔离开关将该锚段从供电系统中隔离出来,缩小故障影响范围,提高供电系统的可靠性和检修作业的灵活性。

从结构上看,锚段关节由相邻两个锚段的接触悬挂在转换柱和中心柱处通过一定形式的重叠过渡构成。根据是否同时实现电气分段,锚段关节分为电分段锚段关节(绝缘锚段关节)和机械分段锚段关节(非绝缘锚段关节)两大类。两类锚段关节在结构形式、关键参数和检修要求上存在明显差异,检修作业时必须区分对待。

然而,在现场检修作业中,部分作业人员对锚段关节的结构原理理解不够深入,对两类锚段关节的技术参数差异掌握不够准确,导致检修时出现参数调整不到位、绝缘间隙检查不严、吊叉交叉等质量问题。这些问题如果得不到及时发现和纠正,轻则影响弓网受流质量,重则可能引发弓网故障甚至供电事故。因此,系统梳理锚段关节的结构原理与检修标准,明确关键部位的检修要求与常见偏差原因,对于提高检修作业质量、保障接触网运行安全具有重要的现实意义。

本文以某铁路企业制定的锚段关节检修作业标准为主要依据,结合接触网中心锚结的基础原理知识,从锚段关节的结构分类与功能差异入手,围绕转换柱、中心柱等关键部位的检修参数和作业流程展开分析,最后针对现场常见的质量缺陷提出控制措施。需要说明的是,本文所引用的检修作业标准为该铁路企业的企业标准,其技术参数和作业要求基于该企业的线路条件、设备类型和运行环境制定。在非该企业线路上应用时,需与国铁通用标准或相应线路的企业标准进行对比核实,确认参数一致后方可参照执行;涉及现场作业时,应以现行有效文件为准。

一、锚段关节的结构分类与功能原理

锚段关节之所以能够同时实现机械分段和电气分段,其核心在于通过相邻两个锚段的接触悬挂在一定范围内重叠布置,并在重叠区域内设置转换柱和中心柱,使受电弓从一个锚段平滑过渡到另一个锚段。根据功能不同,锚段关节分为电分段锚段关节和机械分段锚段关节两类,两者的结构特点和检修重点各有不同。

电分段锚段关节,也称绝缘锚段关节,在实现机械分段的同时,通过绝缘子串或绝缘杆件实现电气隔离,使相邻锚段在电气上相互独立。这类锚段关节通常采用四跨或五跨结构。在四跨结构中,包含两根转换柱和一根中心柱;在五跨结构中,则包含两根转换柱和两根中心柱。电分段锚段关节的关键特征在于转换柱处两悬挂之间有绝缘间隙,中心柱处两接触线等高且等高点位于跨中,从而保证受电弓通过时能够平稳过渡且不造成电气连通。

机械分段锚段关节,也称非绝缘锚段关节,仅实现机械分段,不进行电气隔离,相邻锚段在电气上仍保持连通。这类锚段关节通常采用三跨或四跨结构,结构相对简单,无绝缘子串等绝缘元件,两悬挂之间不要求绝缘间隙,但要求保持足够的安全距离。机械分段锚段关节的检修重点在于转换柱处接触线的水平和垂直距离、中心柱处等高值以及非支吊弦的抬升量。

锚段关节与中心锚结共同构成接触网锚段的完整机械结构。中心锚结设置在锚段中部,将接触线和承力索固定在锚段中部位置,使线索在温度变化时仅向两端补偿器方向伸缩,从而保证锚段关节处线索的伸缩范围可控。中心锚结的作用包括:使锚段线索张力均匀、缩小事故范围(一侧断线不影响另一侧)、防止线索在外力作用下串动。中心锚结的安装原则是使中心锚结两边线索的张力尽量相等,直线区段一般设在锚段中间处,曲线区段一般设在靠曲线多、半径小的一侧。中心锚结的结构形式包括半补偿中心锚结、区间全补偿中心锚结、站场全补偿中心锚结和简单悬挂中心锚结等,不同形式下辅助绳的材质和规格有所不同。

理解锚段关节与中心锚结的配合关系,有助于现场检修人员准确把握锚段关节处线索伸缩的方向和范围,从而在调整参数时考虑到温度变化的影响,避免在极限温度下出现参数超限的问题。

二、关键部位检修参数与标准要求

锚段关节的检修质量最终体现在几个关键部位的参数是否达标。转换柱和中心柱是锚段关节的核心支柱,其参数调整的准确性直接决定了受电弓能否平稳过渡。以下依据检修作业标准,分别列出电分段锚段关节和机械分段锚段关节的关键参数要求。

电分段锚段关节的关键参数包括:转换柱处两悬挂的垂直距离和水平距离、中心柱处接触线的等高值、有效绝缘距离、绝缘子串状态等。其中,有效绝缘距离应大于400mm;转换柱处两悬挂垂直距离,在悬式绝缘子分段时为400mm至500mm,在绝缘杆件分段时为350mm至500mm;两接触线水平距离为400mm至500mm。中心柱处接触线等高值的设计值通常为等高,安全值和限界值均为20mm(设计值±50mm)。这些参数在标准中均有明确的数值要求,检修时应以设计图纸和现行有效标准为准。

机械分段锚段关节的关键参数包括:转换柱处两接触线的水平距离和垂直距离、中心柱处两接触线的水平距离误差和等高误差、转换柱之间两接触线的水平距离、非工作支接触线高于工作支接触线的高度、锚支接触线高于工作支接触线的高度等。具体而言,两悬挂各部分距离在极限温度下应保持50mm以上;转换柱处两接触线水平距离与设计值一致,安全值为50mm至150mm,限界值为50mm至100mm;转换柱处两接触线垂直距离与设计值一致,安全值为设计值±20mm,限界值与安全值相同;中心柱处两接触线水平距离误差不大于10mm,等高误差不大于10mm;转换柱之间两接触线水平距离为100mm;转换柱处非工作支接触线高于工作支接触线200mm至250mm;锚支接触线高于工作支接触线300mm以上。

值得注意的是,转换跨内非支吊弦的抬升量有明确要求。以六根吊弦的转换跨为例,从工作支侧向非工作支侧依次编号,第1至第3根吊弦的抬升量为0mm,第4根为10mm,第5根为100mm,第6根为250mm。八根吊弦的转换跨,第1至第4根吊弦的抬升量为0mm,第5根为10mm,第6根为60mm,第7根为150mm,第8根为250mm。这些抬升量数值的设计目的是使非支接触线从工作支接触线高度逐渐抬升至锚支高度,保证受电弓在过渡过程中不产生硬点或拉弧。

除上述核心参数外,锚段关节检修中还应对以下部位进行检查:定位装置应能自由偏移无卡滞,锚支定位卡子安装正确,锚偏角符合要求;锚支定位管安装水平,定位管外露符合设计规定;工作支与非工作支的吊弦应各自分开,不得交叉;对绝缘段锚段关节及关节式电分相,其绝缘子串之间两支接触悬挂任一点处的空气间隙均不得小于安全值;各零部件状态良好、无锈蚀,各部螺栓紧固力矩符合标准。

三、检修作业流程与关键控制环节

锚段关节检修作业按照“准备—测量检查—缺陷处理—质量验收”的基本流程进行,每个环节都有明确的工作内容和质量控制要求。

准备阶段是检修作业的基础。安全防护方面,应严格执行停电作业标准,包括计划申报、工作票签发与审核、预想会、停电作业、作业结束等环节;进行“V”型天窗作业时应注意与相邻带电线路的距离,并做好行车防护。人员组织方面,操作人员不少于4人,作业监护、行车防护、接挂地线、地面辅助人员由工作领导人在单次作业中进行安排。工器具方面,应携带接触网测量工具、水平尺、力矩扳手、接触线正弯器、手扳葫芦、钢丝套子、紧线器、滑轮组、橡胶锤(或木锤)、温度计、安全工具、防护用品等,根据检修项目需要携带相应工机具。材料方面,应准备可调式整体吊弦(环节吊弦)、吊弦线夹、定位线夹、定位环、支持器、锚支定位卡子、夹环、4.0镀锌铁线、1.6绑线、黄油等,根据检修需要携带相应材料。资料方面,应携带接触网平面布置图、锚段关节安装图。

测量检查阶段是发现缺陷的关键环节。标准中规定的测量检查步骤包括:第一步,测量两转换柱处承力索的垂直、水平间距。使用接触网多功能检测仪,测量转换柱非工作支承力索高度H1和工作支承力索高度H2,计算出非工作支承力索抬升量:ΔH=H1-H2。第二步,测量两转换柱处接触线的垂直、水平间距。测量转换柱非工作支接触线高度和工作支接触线高度,计算出非工作支接触线抬升量。第三步,测量中心柱处两接触线的等高值。使用接触网测量仪测量中心柱处两支接触线的高度,计算等高误差。第四步,测量绝缘间隙。对于电分段锚段关节,应使用绝缘尺测量转换柱处两悬挂之间的空气间隙,确认有效绝缘距离是否满足要求。第五步,检查吊弦状态。检查工作支与非工作支的吊弦是否各自分开、有无交叉,检查非支吊弦的抬升量是否符合标准。第六步,检查定位装置。检查定位管能否自由偏移、锚支定位卡子安装是否正确、锚偏角是否在允许范围内。第七步,检查零部件状态。检查各部螺栓是否紧固、有无锈蚀和烧伤。

缺陷处理阶段应根据测量检查结果,对不达标的参数进行调整。常见的调整项目包括:调整转换柱处两悬挂的垂直距离和水平距离,调整中心柱处接触线的等高值,调整非支吊弦的抬升量,调整定位装置的位置,更换损坏的零部件等。调整时应使用专用工具,遵循“先松后紧、逐步调整、复测确认”的原则,避免一次性调整过大导致其他参数发生变化。调整完成后应及时复测,确认所有参数均达到标准要求。

质量验收阶段应由工作领导人或指定人员对检修质量进行全面检查。验收内容包括:所有关键参数是否在标准范围内、各零部件是否安装正确且紧固到位、绝缘间隙是否满足要求、吊弦是否无交叉、定位装置是否灵活等。验收合格后方可申请送电,并做好检修记录。

四、现场常见偏差原因与质量控制措施

在实际检修作业中,锚段关节的某些参数容易出现偏差,需要重点关注。

转换柱处两悬挂垂直距离偏差是较为常见的问题。造成偏差的原因可能包括:补偿装置调整不当导致两侧线索张力不一致,温度变化后线索伸缩量超出设计范围,转换柱处定位装置安装位置不准确等。控制措施包括:检修时应同时检查两侧补偿装置的张力是否均衡,根据实际温度对参数进行适当修正,调整定位装置时应以设计图纸为依据并复测确认。

中心柱处接触线等高值超差也是常见缺陷。等高值超差会导致受电弓通过时产生冲击,严重时可能造成拉弧或脱弓。造成超差的原因可能包括:中心柱处两支接触线的吊弦长度调整不匹配,中心柱处定位点高度设置不准确,相邻跨距内接触线高度变化不均匀等。控制措施包括:调整等高值时应以跨中位置为准,确保等高点位于跨中;调整吊弦时应使用可调式整体吊弦,逐根调整并复测;调整完成后应检查相邻跨距内接触线高度的平顺性。

***付费内容***

引用依据:
已审核知识库编号:["KB-GD-BBEDB92D","KB-GD-2E146996","KB-TX-95358862","KB-DW-0F635172","KB-GD-F2FB1D43"]
专题资料包编号:["PKG-客运-20260705145716","PKG-机务-20260705204546","PKG-通信-20260710144545","PKG-客运-20260705205600","PKG-客运-20260705205600"]


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;涉及规章、技术参数和作业要求时,应以现行有效文件为准。本文在铁道职培APP论坛首轮发布。
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