对京包线电气化接触网四跨绝缘锚段关节 zj1 转

换柱更换的调研

1.调研的目的

我所调研的单位是北京供电段，具体调研的地点是京包线郭磊庄至沙城区段电气化铁 路接触网。京包线电气化铁路始建于 1983 年，1985 年正式开通运行，至今已有将近 30 年 的历史，设备已完成了一次全面大修，一些新的材料，技术也随之被采用，如腕臂用的悬 式绝缘子由单伞型改成了防污型，棒式绝缘子的爬电距离加长，增加了防风支撑，腕臂全 部采用了 2 寸管，接触导线由钢铝接触线线换成了铜银合金接触线线，电联接引线也由铝 绞线换成了多股铜绞线，但通过我的调研了解到也存在着一些局限性的问题，特别是对锚 段关节转换柱腕臂的更换上，在大修后仍然存在着安全隐患，没能引起足够的重视。在大 修完成数年后（也就是我调研的前半年）才开始进行锚段关节转换柱腕臂单腕臂改双腕臂 的工标准作，而在我调研期间又出现了在更换四跨绝缘转换柱 ZJ1 转换柱的时候压管尺寸 和技术标准相互制约，使更换工作暂停。我调研的目的就是要了解它们是如何相互制约的， 并希望用我所学的知识解决这个问题。

2.调研方法

这次调研我全过程地参与了接触网工区的日常业务学习和各项作业，通过学习使我掌 握了接触网安全作业的规章制度和检修技术标准及基本的作业现场防护知识，学会了识别 和正确使用接触网常用零件和工具。从地面承力索回头的制作，吊弦的制作，电连接的制 作和腕臂的组装等基础工作做起，到高空作业和师傅们一起进行接触网的各项安装及调试 作业，使自己的接触网技能有了很大的提高。在这些作业项目中我对锚段关节转换柱进行 单腕臂更换成双腕臂的施工作业更感兴趣，从现场实际数据的测量到腕臂长度的计算，从 腕臂的地面组装到现场更换作业，对每个环节都做了深入细致的调查和研究，针对四跨绝 缘锚段关节 ZJ1 转换柱双腕臂存在的压管尺寸和技术要求相互制约的问题有了进一步的认 识和了解，并且运用自己所学的知识使对这个问题提出了自己的解决方法，并和理的应用 到实际施工作业当中，解决了四跨绝缘锚段关节 ZJ1 转换柱更换过程出现的相互制约的问 题。现将四跨绝缘锚段关节 ZJ1 转换柱单腕臂改双腕臂过程中存在的问题和解决办法提出 来，由于水平有限因而难免存在不足，恳请老师指正。

3.调研的内容及过程

3·1 为什么要对四跨绝缘锚段关节 ZJ1 转换柱进行改造

在四跨绝缘锚段关节处，转换柱腕臂要悬吊两支接触悬挂，其中一支为工作支，另一 只为非工作支。两悬挂的空气间隙为 500mm，电气上能互相分开。转换柱上设有一台隔离

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开关，以实现两个锚段在电气上的连接或断开。转换柱的形式有两种，我们把工作支远离 支柱侧，非工作支靠近支柱侧称为 ZJ1 转换柱，另一种工作支靠近支柱侧，而非工作支远 离支柱侧称为 ZJ3 转换柱。我们在这里重点分析一下大修后四跨绝缘锚段关节 ZJ1 转换柱

村在的问题，京包线电气化铁路采用的安装图是铁道部电气化铁路勘察设计处天

津·1975。四跨绝缘锚段关节的安装图如（图 1），在大修后的四跨绝缘锚段关节转换柱 ZJ1

转换柱仍然采用的是一根腕臂上同时悬挂两支线索（工作支和非工作支）如图（1）这样 的装配形式。安装图是铁道部电气化工程局勘测设计处 1975-天津。这种装配形式腕臂一 班都是采用加强腕臂（2 寸腕臂里面套一只 1·5 寸的腕臂）和加强行拉杆的组合形式，加 强腕臂和加强行拉杆的重量加上两支悬挂的重力和水平力都要通过棒式绝缘子传给支柱， 再加上转换柱处两支悬挂的位移大大增加了棒式绝缘子所承受的负荷，腕臂的旋转一旦出 现卡滞就会造成棒式绝缘子折断，据调查在 2005 年 6 月 8 日张家口南站 168#四跨转换柱 ZJ1 转换柱发生棒式绝缘子折断，影响行车 90 分钟，事后经事故分析就是以上原因所至。 这支腕臂是在 1999 年设备大修时更换的，当时这个问题没能引起重视。所以 ZJI 转换柱腕 臂更换后依然是一根腕臂上悬挂两支线索的装配形式在安全上留下了很大的隐患。

(图 1)

3·2 四跨绝缘锚段关节 ZJ1 转换柱改造中存在的疑难问题

锚段关节转换柱腕臂单改双这个问题一至到 2008 年才被重新引起重视，实施对京包 线所有锚段关节转换柱采用单腕臂形式的转换柱进行设备改造，这次改造四跨转换柱 zj1 转换柱采用的安装图号是中铁咨询电化 1001—22（A1），在对既有四跨绝缘猫段关节转换 柱单腕臂改双腕臂的施工过程中，在对四跨绝缘锚段关节 ZJ1 转换柱双腕臂进行计算时， 又有新的问题出现。根据安装图中铁咨询电化 1001-22(A1)的安装形式，转换柱双腕臂采用 的是工作支是拉杆和斜腕臂，非工作支是压管和斜腕臂这种双腕臂形式，在对 ZJ1 型转换 柱非支腕臂压管长度进行计算时发现由于现今使用的是外包式双拉杆底座比既有拉杆底 座的长度多出 200mm，而且新采用的棒式绝缘子的长度为 760mm ，而压管中最短的压管 YD 型压管长度为 1080mm，三者相加的总长度为 2040mm，如果照这个长度安装后，非工 作支承力索与工作支承力索的水平绝缘距离只有 327mm 不符合该四跨绝缘锚段关节转换 柱处两悬挂的垂直、水平距离绝缘距离设计值 500mm 的技术要求。《接触网检修规程》第

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六五条规定：绝缘锚段关节转换柱处两悬挂的垂直距离水平距离标准值为设计值（该处设 计值为 500mm），安全值为设计值+50mm，限界值等同于安全值。更换后的四跨绝缘猫段 关节根本起不到绝缘猫段关节的作用，在运输生产过程中一但启用四跨绝缘锚段关节进行 电分段，将产生严重的安全隐患，危及人身安全。

3·3 实际例子计算

实例：张家口南至沙岭子区间上行 136#类型为 ZJ1 转换柱，现场实际测量侧面限界 CX=2530mm；斜率 f=25mm；双腕臂底座安装高度=5240mm；双腕臂底座与双拉杆底座距 离=2400mm；接触线工作支设计拉出值=300mm；接触线非工作支设计拉出值=800mm；两 接触线绝缘距离设计值=500mm，导线高度=6000mm；安装图号为：中铁咨询电化 1001-22 （A1）如图 2。采用直链形悬挂。计算如下：

(图 2)

解：

已知条件：侧面限界 CX=2530mm；斜率 f=25mm；双腕臂底座安装高度=5240mm；双腕 臂底座与双拉杆底座距离=2400mm；接触线工作支设计拉出值=300mm；接触线非工作支 设计拉出值=800mm；两接触线绝缘距离设计值=500mm，导线高度=6000mm，棒式绝缘子 长度为=760mm， YD 型压管长度为=1080mm ， 双拉杆底座的宽度=200mm。 工作支腕臂长度：

L = CX +h1×f -80 – m =2530+5.24×25-80-300 =2281（mm）

Y= L ? h2 - 200 =3111（mm）

22注：CX=侧面限界，

L=支柱内沿距套管绞环的长度

Y=棒式绝缘子底孔距离套管绞环的长度 200=支柱内沿距棒式绝缘子底孔的距离 h1=钢轨轨面至双腕臂底座的距离

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h2=双腕臂底座至双拉杆底座的距离 f=支柱斜率

确定水平拉杆的长度以及安装孔位

n=（x-c-s-115）/ 50+1≈6

计算结果：采用 12 拉杆调节板用在第六个孔位

注：X=L+h2╳f

C=拉杆底座与绝缘子串的长度 S=水平拉杆的有效长度

计算出的 n 值四舍五入取整数。

非工作支腕臂长度：

L = CX +h1×f -80 – m =2530+5.24×25-80-800 =1781（mm）

Y= L ? h2

22- 200

= 3200（mm）

注：CX=侧面限界，

L=支柱内沿距套管绞环的长度

Y=棒式绝缘子底孔距离套管绞环的长度 200=支柱内沿距棒式绝缘子底孔的距离 h1=钢轨轨面至双腕臂底座的距离 h2=双腕臂底座至双拉杆底座的距离 f=支柱斜率

确定非支压管的长度 c=

L ? 500 - c1- 40

22=907（mm）

注：

C1=压管底座与棒式绝缘子的长度 960mm 40=为压管头部耳环孔到腕臂的距离

实际情况是压管中最短的 YD 型压管调整到最短的长度为 1080mm（mm），实际所需 的压管长度仅为 907（mm），实际中的非支压管的长度比所需的长度长 173mm 。而且压 管无法截短，这样就使两承力索间 500mm 的水平绝缘距离缩短了 173mm，这样两承力索 的水平绝缘间距只有 327mm 。如此无法达到该四跨绝缘锚段关节两悬挂水平距离设计要 求 500mm 的绝缘距离。

4.调研的结论与建议

4·1 问题的结论

《接触网检修规程》第六五条规定：绝缘锚段关节转换柱处两悬挂的垂直距离水平距 离标准值为设计值（该处设计值为 500mm），安全值为设计值+50mm，限界值等同于安全

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