電氣化鐵道接觸網(wǎng)實習(xí)調(diào)研報告

1、對京包線電氣化接觸網(wǎng)四跨絕緣錨段關(guān)節(jié) zj1 轉(zhuǎn)換柱更換的調(diào)研1 .調(diào)研的目的我所調(diào)研的單位是北京供電段，具體調(diào)研的地點是京包線郭磊莊至沙城區(qū)段電氣化鐵路接觸網(wǎng)。京包線電氣化鐵路始建于 1983年， 1985年正式開通運行，至今已有將近30 年的歷史，設(shè)備已完成了一次全面大修，一些新的材料，技術(shù)也隨之被采用，如腕臂用的懸式絕緣子由單傘型改成了防污型，棒式絕緣子的爬電距離加長，增加了防風(fēng)支撐，腕臂全部采用了 2 寸管，接觸導(dǎo)線由鋼鋁接觸線線換成了銅銀合金接觸線線，電聯(lián)接引線也由鋁絞線換成了多股銅絞線，但通過我的調(diào)研了解到也存在著一些局限性的問題，特別是對錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換柱腕臂的更換上，在大修后仍然存

2、在著安全隱患，沒能引起足夠的重視。在大修完成數(shù)年后（也就是我調(diào)研的前半年）才開始進行錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換柱腕臂單腕臂改雙腕臂的工標(biāo)準作，而在我調(diào)研期間又出現(xiàn)了在更換四跨絕緣轉(zhuǎn)換柱ZJ1 轉(zhuǎn)換柱的時候壓管尺寸和技術(shù)標(biāo)準相互制約，使更換工作暫停。我調(diào)研的目的就是要了解它們是如何相互制約的，并希望用我所學(xué)的知識解決這個問題。2 .調(diào)研方法這次調(diào)研我全過程地參與了接觸網(wǎng)工區(qū)的日常業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)和各項作業(yè)，通過學(xué)習(xí)使我掌握了接觸網(wǎng)安全作業(yè)的規(guī)章制度和檢修技術(shù)標(biāo)準及基本的作業(yè)現(xiàn)場防護知識，學(xué)會了識別和正確使用接觸網(wǎng)常用零件和工具。從地面承力索回頭的制作，吊弦的制作，電連接的制作和腕臂的組裝等基礎(chǔ)工作做起，到高空作業(yè)和師

3、傅們一起進行接觸網(wǎng)的各項安裝及調(diào)試作業(yè)，使自己的接觸網(wǎng)技能有了很大的提高。在這些作業(yè)項目中我對錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換柱進行單腕臂更換成雙腕臂的施工作業(yè)更感興趣，從現(xiàn)場實際數(shù)據(jù)的測量到腕臂長度的計算，從腕臂的地面組裝到現(xiàn)場更換作業(yè)，對每個環(huán)節(jié)都做了深入細致的調(diào)查和研究，針對四跨絕緣錨段關(guān)節(jié) ZJ1 轉(zhuǎn)換柱雙腕臂存在的壓管尺寸和技術(shù)要求相互制約的問題有了進一步的認識和了解，并且運用自己所學(xué)的知識使對這個問題提出了自己的解決方法，并和理的應(yīng)用到實際施工作業(yè)當(dāng)中，解決了四跨絕緣錨段關(guān)節(jié) ZJ1 轉(zhuǎn)換柱更換過程出現(xiàn)的相互制約的問題?，F(xiàn)將四跨絕緣錨段關(guān)節(jié) ZJ1 轉(zhuǎn)換柱單腕臂改雙腕臂過程中存在的問題和解決辦法提出來

4、，由于水平有限因而難免存在不足，懇請老師指正。3 .調(diào)研的內(nèi)容及過程3 - 1為什么要對四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)ZJ1轉(zhuǎn)換柱進行改造在四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)處，轉(zhuǎn)換柱腕臂要懸吊兩支接觸懸掛，其中一支為工作支，另一只為非工作支。兩懸掛的空氣間隙為500mm,電氣上能互相分開。轉(zhuǎn)換柱上設(shè)有一臺隔離 開關(guān)，以實現(xiàn)兩個錨段在電氣上的連接或斷開。轉(zhuǎn)換柱的形式有兩種，我們把工作支遠離 支柱側(cè)，非工作支靠近支柱側(cè)稱為 ZJ1轉(zhuǎn)換柱，另一種工作支靠近支柱側(cè)，而非工作支遠 離支柱側(cè)稱為ZJ3轉(zhuǎn)換柱。我們在這里重點分析一下大修后四跨絕緣錨段關(guān)節(jié) ZJ1轉(zhuǎn)換柱 村在的問題，京包線電氣化鐵路采用的安裝圖是鐵道部電氣化鐵路勘察設(shè)計處

5、津 1975。四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)的安裝圖如（圖1）,在大修后的四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換tiZJI轉(zhuǎn)換柱仍然采用的是一根腕臂上同時懸掛兩支線索（工作支和非工作支）如圖（1）這樣的裝配形式。安裝圖是鐵道部電氣化工程局勘測設(shè)計處1975-天津。這種裝配形式腕臂一班都是采用加強腕臂（2寸腕臂里面套一只1 5寸的腕臂）和加強行拉桿的組合形式，加 強腕臂和加強行拉桿的重量加上兩支懸掛的重力和水平力都要通過棒式絕緣子傳給支柱， 再加上轉(zhuǎn)換柱處兩支懸掛的位移大大增加了棒式絕緣子所承受的負荷，腕臂的旋轉(zhuǎn)一旦出 現(xiàn)卡滯就會造成棒式絕緣子折斷，據(jù)調(diào)查在 2005年6月8日張家口南站168#四跨轉(zhuǎn)換柱ZJ1轉(zhuǎn)換柱發(fā)生棒式絕

6、緣子折斷，影響行車 90分鐘，事后經(jīng)事故分析就是以上原因所至這支腕臂是在1999年設(shè)備大修時更換的，當(dāng)時這個問題沒能引起重視。所以ZJI轉(zhuǎn)換柱腕（圖1）3 2四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)ZJ1轉(zhuǎn)換柱改造中存在的疑難問題錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換柱腕臂單改雙這個問題一至到2008年才被重新引起重視，實施對京包線所有錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換柱采用單腕臂形式的轉(zhuǎn)換柱進行設(shè)備改造，這次改造四跨轉(zhuǎn)換柱zj1轉(zhuǎn)換柱采用的安裝圖號是中鐵咨詢電化 1001-22 （A1）,在對既有四跨絕緣貓段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換 柱單腕臂改雙腕臂的施工過程中，在對四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)ZJ1轉(zhuǎn)換柱雙腕臂進行計算時，又有新的問題出現(xiàn)。根據(jù)安裝圖中鐵咨詢電化1001-22（A1）的安

7、裝形式，轉(zhuǎn)換柱雙腕臂采用 的是工作支是拉桿和斜腕臂，非工作支是壓管和斜腕臂這種雙腕臂形式，在對 ZJ1型轉(zhuǎn)換 柱非支腕臂壓管長度進行計算時發(fā)現(xiàn)由于現(xiàn)今使用的是外包式雙拉桿底座比既有拉桿底 座的長度多出200mm,而且新采用的棒式絕緣子的長度為 760mm ,而壓管中最短的壓管 YD型壓管長度為1080mm,三者相加白總長度為2040mm,如果照這個長度安裝后，非工 作支承力索與工作支承力索的水平絕緣距離只有327mm不符合該四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換柱處兩懸掛的垂直、水平距離絕緣距離設(shè)計值 500mm的技術(shù)要求。接觸網(wǎng)檢修規(guī)程第 六五條規(guī)定：絕緣錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換柱處兩懸掛的垂直距離水平距離標(biāo)準值為設(shè)計值

8、(該處設(shè) 計值為500mm),安全值為設(shè)計值+50mm,限界值等同于安全值。更換后的四跨絕緣貓段 關(guān)節(jié)根本起不到絕緣貓段關(guān)節(jié)的作用，在運輸生產(chǎn)過程中一但啟用四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)進行 電分段，將產(chǎn)生嚴重的安全隱患，危及人身安全。3- 3實際例子計算實例：張家口南至沙嶺子區(qū)間上行136腔型為ZJ1轉(zhuǎn)換柱，現(xiàn)場實際測量側(cè)面限界 CX=2530mm；斜率f=25mm；雙腕臂底座安裝高度=5240mm；雙腕臂底座與雙拉桿底座距 離二2400mm；接觸線工作支設(shè)計拉出值=300mm；接觸線非工作支設(shè)計拉出值=800mm；兩 接觸線絕緣距離設(shè)計值=500mm,導(dǎo)線高度=6000mm；安裝圖號為：中鐵咨詢電化10

9、01-22 (A1)如圖2。采用直鏈形懸掛。計算如下：(圖2)解：已知條件：側(cè)面限界 CX=2530mm；斜率f=25mm ;雙腕臂底座安裝高度=5240mm；雙腕 臂底座與雙拉桿底座距離=2400mm；接觸線工作支設(shè)計拉出值=300mm；接觸線非工作支 設(shè)計拉出值=800mm；兩接觸線絕緣距離設(shè)計值=500mm,導(dǎo)線高度=6000mm,棒式絕緣子 長度為二760mm, YD型壓管長度為二1080mm ,雙拉桿底座的寬度=200mm。工作支腕臂長度：L = CX +h1Xf-80 -m=2530+5.24X 25-80-300=2281 (mm)Y= J L2 h22 - 200 =3111

10、(mm)注：CX二側(cè)面限界，L=支柱內(nèi)沿距套管絞環(huán)的長度Y=棒式絕緣子底孔距離套管絞環(huán)的長度200二支柱內(nèi)沿距棒式絕緣子底孔的距離h1二鋼軌軌面至雙腕臂底座的距離3h2二雙腕臂底座至雙拉桿底座的距離f=支柱斜率確定水平拉桿的長度以及安裝孔位n= (x-c-s-115) / 50+1 = 6計算結(jié)果：采用12拉桿調(diào)節(jié)板用在第六個孔位注：X=L+h2 XfC=B桿底座與絕緣子用的長度S冰平拉桿的有效長度計算出的n值四舍五入取整數(shù)。非工作支腕臂長度：L = CX +h1xf-80 -m=2530+5.24X 25-80-800=1781 (mm)Y二 , L2 h22- 200=3200 (mm)注

11、：CX=側(cè)面限界，L=支柱內(nèi)沿距套管絞環(huán)的長度Y=棒式絕緣子底孔距離套管絞環(huán)的長度200=支柱內(nèi)沿距棒式絕緣子底孔的距離卜1=鋼軌軌面至雙腕臂底座的距離h2二雙腕臂底座至雙拉桿底座的距離f=支柱斜率確定非支壓管的長度c= L2 5002 - c1- 40=907 (mm)注：=壓管底座與棒式絕緣子的長度960mm40=為壓管頭部耳環(huán)孔到腕臂的距離實際情況是壓管中最短的 YD型壓管調(diào)整到最短的長度為1080mm (mm),實際所需 的壓管長度僅為907 (mm),實際中的非支壓管的長度比所需的長度長173mm。而且壓 管無法截短，這樣就使兩承力索問 500mm的水平絕緣距離縮短了 173mm,這

12、樣兩承力索 的水平絕緣間距只有327mm。如此無法達到該四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)兩懸掛水平距離設(shè)計要 求500mm的絕緣距離。4.調(diào)研的結(jié)論與建議4 T問題的結(jié)論接觸網(wǎng)檢修規(guī)程第六五條規(guī)定：絕緣錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換柱處兩懸掛的垂直距離水平距 離標(biāo)準值為設(shè)計值(該處設(shè)計值為 500mm),安全值為設(shè)4+50mm,限界值等同于安全值。通過我們對張家口南至沙嶺子區(qū)間136#ZJ1轉(zhuǎn)換柱實際例子的計算，我們不難看出四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換柱在單腕臂改雙腕臂后，四跨絕緣貓段關(guān)節(jié)在ZJ1轉(zhuǎn)換柱處兩承力索的水平距離只有327mm。如此無法達到該四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)兩懸掛水平距離設(shè)計要求 500mm的絕緣距離。根本起不到絕緣貓段關(guān)節(jié)

13、電分段的作用，在運輸生產(chǎn)過程中一但啟用 四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)進行電分段，將產(chǎn)生嚴重的安全隱患，危及人身安全。4 2解決問題的方法和建議我們知道腕臂的預(yù)配就是根據(jù)接觸網(wǎng)設(shè)計平面圖確定的安裝圖號，在保證接觸線高度、 結(jié)構(gòu)高度及拉出值的情況下，預(yù)留必要調(diào)整范圍，將腕臂安裝前，在地面進行的組裝。腕 臂預(yù)配的關(guān)鍵數(shù)據(jù)是支柱的側(cè)面限界、支柱內(nèi)緣的斜率以及設(shè)計要求的接觸線高度、結(jié)構(gòu) 高度及拉出值。實際既有的支柱的側(cè)面限界和斜率都是無法改變的，接觸線的高度和結(jié)構(gòu) 高度都是垂直距離也無法改變水平上的距離。所以只有通過改變承力索的拉出值來解決水 平方向的距離。根據(jù)接觸網(wǎng)運行檢修規(guī)程第五章，第 60條，關(guān)于承力索位置標(biāo)

14、準值：半 斜鏈形懸掛，直線區(qū)段位于線路中心的正上方；直鏈形懸掛，位于接觸線正上方。曲線區(qū) 段承力索與接觸線之間的連線垂直于軌面連線，安全值：直線區(qū)段允許誤差150mm;曲線區(qū)段允許向曲線內(nèi)側(cè)偏移100mm.x限界值：標(biāo)準值± 200mme 我們所調(diào)研的ZJ1轉(zhuǎn)換柱是直線區(qū)段四跨絕緣轉(zhuǎn)換柱，張沙區(qū)間 168#£是ZJ1轉(zhuǎn)換柱，承 力索應(yīng)位于接觸線正上方。安全值為直線區(qū)段允許誤差 150mm,限界值為± 200mm。在四 跨絕緣錨段關(guān)節(jié)中轉(zhuǎn)換柱的承力索拉出值和接觸線的拉出值是一樣的。我們把非工作支和 工作支承力索的拉出值都減去180mm就相當(dāng)于把工作支承力索相對于工作

15、支接觸線的位 置偏移了 180mm,非工作支承力索對于非工作支接觸線的位置也偏移了180mm,它們距離500mm沒有變，這樣即符合了檢修規(guī)程中對絕緣錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換柱處兩懸掛垂直、水平 距離的的技術(shù)要求，又保證了兩懸掛承力索和接觸線的相對位置處于所在的限界值范圍以 內(nèi)。再重新計算：工作支腕臂長度：L=CX+h xf-80-120=2530+131-80-120=246(mm)Y=1L2 h22 - 200=3238 (mm)注：CX=側(cè)面限界，L=支柱內(nèi)沿距套管絞環(huán)的長度Y=棒式絕緣子底孔距離套管絞環(huán)的長度200=支柱內(nèi)沿距棒式絕緣子底孔的距離卜1=鋼軌軌面至雙腕臂底座的距離h2二雙腕臂底座至雙拉

16、桿底座的距離f=支柱斜率確定水平拉管的長度和調(diào)節(jié)板的孔位 n=(x -c - s-115)/50+1=5計算結(jié)果：使用14的水平拉桿的調(diào)節(jié)板的第五個孔位。注：X=L+h2 XfC=B桿底座與絕緣子用的長度S冰平拉桿的有效長度計算出的n值四舍五入取整數(shù)。非工作支腕臂長度：L = CX +hXf -80 -620=1961(mm)Y = , Lh2 - 200=3300 (mm)注：CX=側(cè)面限界，L=支柱內(nèi)沿距套管絞環(huán)的長度Y=棒式絕緣子底孔距離套管絞環(huán)的長度200=支柱內(nèi)沿距棒式絕緣子底孔的距離卜1=鋼軌軌面至雙腕臂底座的距離h2二雙腕臂底座至雙拉桿底座的距離f=支柱斜率c= . l2 500

17、2 -c1 -40=1081 (mm)注：=壓管底座與棒式絕緣子的長度960mm40=為壓管頭部耳環(huán)孔到腕臂的距離。通過計算我們知道非支壓管的實際計算長度為1081mm,與實際壓管的最短長度1080mm相符合，這樣我們就可以按照計算結(jié)果進行腕臂的預(yù)配組裝，在實際更換后我們 現(xiàn)場進行了測量，各種數(shù)據(jù)與我們計算的結(jié)果相同。從而保證了四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)ZJ1轉(zhuǎn)換柱處的絕緣距離符合接觸網(wǎng)檢修規(guī)程中對絕緣錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換柱處兩懸掛絕緣距離的 相關(guān)規(guī)定，承力索的位置也在接觸網(wǎng)檢修規(guī)程規(guī)定的安全值和限界值范圍內(nèi)，從而保 證了四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)在進行電分段時的安全可靠。使這個由于受壓管長度局限性限制 造成四跨絕緣錨段

18、ZJI關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換柱處絕緣距離不能滿足技術(shù)要求的問題得到了解決。，我們 雖然將問題解決，但是不難看出承力索和接觸線的相對位置已經(jīng)超出安全值臨近限界值， 所以在今后的安裝設(shè)計和施工中在材料、零部件的選用過程中要充分考慮到在采用一些新 的材料、零件的同時，和它應(yīng)的一些老的材料零件的尺寸也要做相對應(yīng)的調(diào)整。以避免出 現(xiàn)相互制約顧此失彼的問題近年來，隨著接觸網(wǎng)技術(shù)進步和鐵路提速，支柱裝配趨向使用平腕臂結(jié)構(gòu)。平腕臂 結(jié)構(gòu)和水平拉桿(壓管)腕臂結(jié)構(gòu)相比，抗風(fēng)性能好、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、受力合理、強度大且可 以提高接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性，降低接觸網(wǎng)的故障率，并有利于改善弓網(wǎng)受流質(zhì)量。平腕臂結(jié)構(gòu) 中使用平腕臂和單耳腕臂構(gòu)成了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的三角形，定位管用定位管支撐代替了原來的雙 股4mm鐵線，具有良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，減少了高速行車或大風(fēng)時腕臂、定位管的震動。 同時單承力索座沿平腕臂移動，比多孔調(diào)節(jié)板更加精確地滿足不同側(cè)面限界時承力索定位 的要求，安裝調(diào)整方便。平腕臂既能承受壓力，又可以承受拉力，統(tǒng)一了曲內(nèi)