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摘要：根据接触网DXF型分段绝缘器经常出现的故障情况，对分段绝缘器的结构及其在发生的故障特点进行深入的分析，提出了分段绝缘器在使用、管理方面的解决方案。
关键词：分段绝缘器；常见故障；分析对策
前言
分段绝缘器是在电气化铁道区段各车站的装卸线、机车整备线、电气列车库线及上下行渡线等地，将接触网在电的方面分成独立的区段。用于实现两段同相位但不同单元之间的电气隔离，并保证受电弓的平滑通过。随着电力机车数量的不断增多以及机车碳滑板受电弓的普遍应用，接触网分段绝缘器的工作条件发生了巨大的变化，其绝缘部件的使用寿命大为缩短，故障的频率越来越高，目前，国内新建电气化铁路大量使用DXF型分段绝缘器，分析该类型分段绝缘器在运行中的故障原因，充分了解其使用性能和效果，确定有效的对策是目前接触网运行检修管理的一个重要课题。
1、分段绝缘器的常见故障
1.1 分段绝缘器的吊弦花篮螺栓松脱或断裂，使分段绝缘器受力不均发生倾斜，影响分段绝缘器的静态参数，导致滑倒不在同一水平面上，易发生弓网故障。
1.2 在机务段内，内燃机车的烟囱对着分段绝缘器排烟或喷火星，可能造成分段绝缘器部件烧损或绝缘棒烧伤，或造成分段绝缘器的绝缘部件脏污，在雾霾天气下发生污闪。
1.3 分段绝缘器不在受电弓中心部位。当分段绝缘器偏离受电弓中心时，不均匀磨耗的受电弓滑板呈凹型，可能打击分段绝缘器的部件而造成弓网故障。
1.4 分段绝缘器位于电力机车频繁经过的渡线或机车出入库线等处所时，电力机车频繁取流，导致拉弧，烧伤导流滑板及消弧角。
1.5 机车整备、接触网停电检修等作业时，使分段绝缘器一段处于接地状态，使分段绝缘器处于耐压状态，并且两端电压差较大，已造成绝缘部件的击穿。
2、分段绝缘器的故障分析
2.1 分段绝缘器的技术状态
2.1.1 分段绝缘器的主绝缘应完好，其表面放电痕迹应不超过有效绝缘长度的20%。主绝缘严重磨损应及时更换。
2.1.2 分段绝缘器应位于受电弓中心，一般情况下误差不超过100mm。
2.1.3 分段绝缘器的滑道应平行于轨面，最大误差不超过10mm。对于DXF型分段绝缘器来说，绝缘器的长滑道间、短滑道间以及长短滑道间的高差不超过10mm。
2.1.4 分段絕缘器相对于两侧的吊弦点具有5-15mm的负驰度。也就是略高于两端吊弦。
2.2 分段绝缘器的特点
目前大量使用的DXF型分段绝缘器安装、调整方便，绝缘性能良好，消弧能力较强。如图1所示。
图1 DXF分段绝缘器
分段绝缘器的使用明确要求不应安装在各类机车停靠点处。《接触网运行检修规程》规定：分段绝缘器不应长时间处于对地耐压状态，尤其在雾、雨、雪等恶劣天气时，应尽量缩短其对地的耐压时间，即当作业结束后应尽快合上隔离开关，恢复正常运行。分段绝缘器的桥式绝缘子是有机合成绝缘子；绝缘滑板内部是高强度化学纤维，外部是绝缘保护层。分段绝缘器绝缘部件的机电性能如表l。
表1 分段绝缘器绝缘部件的机电性能
2.3 原因分析
2.3.1 分段绝缘器无负驰度，低于两端吊弦
在电力机车受电弓经过分段绝缘器时，受到受电弓的抬升，分段绝缘器的吊弦线不断的伸缩受力，加之列车通过时的震动，使得分段绝缘器的花篮螺栓极易发生断裂或滑丝，造成吊弦线脱落，分段绝缘器发生偏斜，诱发弓网故障。
另一种情况是当电力机车通过时，受电弓将分段绝缘器托起，取流较大，引起导流滑板烧伤、消弧角烧伤脱落。
2.3.2 受电弓在分段绝缘器压差较大情况下，慢速运行、大取流烧断绝缘滑板
机车在慢行且有较大取流情况下，在距离一端导流板距离很近时，电压差引燃电弧，由于两端弧根固定，又有较大的电流支持，电弧持续燃烧；在离开另一端时，电流又通过电弧持续给受电弓供电，同样产生较长时间的电弧，滑板在靠近桥式绝缘子端的根部被严重烧损炭化。当绝缘滑板被烧损至拉伸破坏负荷低至导线张力时断裂。这种情况多出现在运转场、压差较大的上下行渡线间。造成分段绝缘器的显性故障，烧损绝缘板。
2.3.3 混合牵引和环境污染的影响
分段绝缘器的绝缘部件，在混合牵引情况下，如果经常有内燃机车高温废弃物的排放，将极快的劣化绝缘子性能。同样环境污染也大大缩短绝缘子的使用寿命和检修周期，特别是线路附近水泥厂矿的粉尘污染，其逐渐固化在绝缘子表面，雨天就形成导电通道，造成闪络放电，引起设备跳闸。
3、解决对策
从以上的故障分析可以看出，DXF型分段绝缘器虽是目前国内电气化线路中综合性能较好的分段绝缘器，但也存在着一些易发故障，要采取针对性的措施加强对DXF型分段绝缘器的维护管理。
3.1 加强对分段绝缘器的检测与维修，严格按照《接触网运行检修规程》规定，每半年对分段绝缘器进行一次检测的要求，并根据分段绝缘器的状态，将每日电力机车通过次数超过10次的分段绝缘器的检修周期缩短为每季度1次，从而加强对设备的管理。
3.2 针对不同使用条件下的分段绝缘器，确定清扫维护周期，原则上3-6个月清扫一次。维护周期的确定应根据周边环境污染源性质、污染程度、货物装卸特点、电力机车整备量和绝缘故障的历史纪录来确定，及时检查并更换磨损严重的绝缘滑道。特别对碳粉附着较严重的绝缘滑道底部要使用丙酮进行有效的清扫。
3.3 加强分段绝缘器使用的管理。供电部门应熟悉管内设备状况，在恶劣天气条件下，加强对分段绝缘器专项检查，出现异常情况，纳入严密监控，并立即采取有效手段。有关部门应通过有效手段，加强车站、机务段人员对分段绝缘器使用条件的学习了解，并严格按规定操作隔离开关，使分段绝缘器在良好的工作条件下运行。同时，还应提高司机正确操作的能力，避免机车在分段绝缘器下方停留，避免发生闯分段情况。
4、结束语
随着铁路业务需求的不断细化，新型车辆整备要求的变化和电气化铁道的飞速发展，对接触网电分段设备的综合要求越来越高。通过深入分析分段绝缘器的故障、评价分段绝缘器的性能、提供有效的解决问题方案，为高效理既有线路分段设备提供新思路，从而提高电气化铁道的装备和管理水平。
参考文献：
[1]中铁电气化局集团有限公司，电气化铁道接触网，北京：中国电力出版社，2003
[2]李伟.接触网，北京：中国铁道出版社，2003
[3]张建斌，冯锦俊，徐风章，接触网结构与计算，北京：中国铁道出版社，1996
[4]李宗文，陈兰成，接触网施工与检修.北京：中国铁道出版社，1996
作者简介：
郭大宽、肖奇、韩秋莹、孙亚林，济南铁路局济南供电段供电技术科，助理工程师。
关键词：分段绝缘器；常见故障；分析对策
前言
分段绝缘器是在电气化铁道区段各车站的装卸线、机车整备线、电气列车库线及上下行渡线等地，将接触网在电的方面分成独立的区段。用于实现两段同相位但不同单元之间的电气隔离，并保证受电弓的平滑通过。随着电力机车数量的不断增多以及机车碳滑板受电弓的普遍应用，接触网分段绝缘器的工作条件发生了巨大的变化，其绝缘部件的使用寿命大为缩短，故障的频率越来越高，目前，国内新建电气化铁路大量使用DXF型分段绝缘器，分析该类型分段绝缘器在运行中的故障原因，充分了解其使用性能和效果，确定有效的对策是目前接触网运行检修管理的一个重要课题。
1、分段绝缘器的常见故障
1.1 分段绝缘器的吊弦花篮螺栓松脱或断裂，使分段绝缘器受力不均发生倾斜，影响分段绝缘器的静态参数，导致滑倒不在同一水平面上，易发生弓网故障。
1.2 在机务段内，内燃机车的烟囱对着分段绝缘器排烟或喷火星，可能造成分段绝缘器部件烧损或绝缘棒烧伤，或造成分段绝缘器的绝缘部件脏污，在雾霾天气下发生污闪。
1.3 分段绝缘器不在受电弓中心部位。当分段绝缘器偏离受电弓中心时，不均匀磨耗的受电弓滑板呈凹型，可能打击分段绝缘器的部件而造成弓网故障。
1.4 分段绝缘器位于电力机车频繁经过的渡线或机车出入库线等处所时，电力机车频繁取流，导致拉弧，烧伤导流滑板及消弧角。
1.5 机车整备、接触网停电检修等作业时，使分段绝缘器一段处于接地状态，使分段绝缘器处于耐压状态，并且两端电压差较大，已造成绝缘部件的击穿。
2、分段绝缘器的故障分析
2.1 分段绝缘器的技术状态
2.1.1 分段绝缘器的主绝缘应完好，其表面放电痕迹应不超过有效绝缘长度的20%。主绝缘严重磨损应及时更换。
2.1.2 分段绝缘器应位于受电弓中心，一般情况下误差不超过100mm。
2.1.3 分段绝缘器的滑道应平行于轨面，最大误差不超过10mm。对于DXF型分段绝缘器来说，绝缘器的长滑道间、短滑道间以及长短滑道间的高差不超过10mm。
2.1.4 分段絕缘器相对于两侧的吊弦点具有5-15mm的负驰度。也就是略高于两端吊弦。
2.2 分段绝缘器的特点
目前大量使用的DXF型分段绝缘器安装、调整方便，绝缘性能良好，消弧能力较强。如图1所示。
图1 DXF分段绝缘器
分段绝缘器的使用明确要求不应安装在各类机车停靠点处。《接触网运行检修规程》规定：分段绝缘器不应长时间处于对地耐压状态，尤其在雾、雨、雪等恶劣天气时，应尽量缩短其对地的耐压时间，即当作业结束后应尽快合上隔离开关，恢复正常运行。分段绝缘器的桥式绝缘子是有机合成绝缘子；绝缘滑板内部是高强度化学纤维，外部是绝缘保护层。分段绝缘器绝缘部件的机电性能如表l。
表1 分段绝缘器绝缘部件的机电性能
2.3 原因分析
2.3.1 分段绝缘器无负驰度，低于两端吊弦
在电力机车受电弓经过分段绝缘器时，受到受电弓的抬升，分段绝缘器的吊弦线不断的伸缩受力，加之列车通过时的震动，使得分段绝缘器的花篮螺栓极易发生断裂或滑丝，造成吊弦线脱落，分段绝缘器发生偏斜，诱发弓网故障。
另一种情况是当电力机车通过时，受电弓将分段绝缘器托起，取流较大，引起导流滑板烧伤、消弧角烧伤脱落。
2.3.2 受电弓在分段绝缘器压差较大情况下，慢速运行、大取流烧断绝缘滑板
机车在慢行且有较大取流情况下，在距离一端导流板距离很近时，电压差引燃电弧，由于两端弧根固定，又有较大的电流支持，电弧持续燃烧；在离开另一端时，电流又通过电弧持续给受电弓供电，同样产生较长时间的电弧，滑板在靠近桥式绝缘子端的根部被严重烧损炭化。当绝缘滑板被烧损至拉伸破坏负荷低至导线张力时断裂。这种情况多出现在运转场、压差较大的上下行渡线间。造成分段绝缘器的显性故障，烧损绝缘板。
2.3.3 混合牵引和环境污染的影响
分段绝缘器的绝缘部件，在混合牵引情况下，如果经常有内燃机车高温废弃物的排放，将极快的劣化绝缘子性能。同样环境污染也大大缩短绝缘子的使用寿命和检修周期，特别是线路附近水泥厂矿的粉尘污染，其逐渐固化在绝缘子表面，雨天就形成导电通道，造成闪络放电，引起设备跳闸。
3、解决对策
从以上的故障分析可以看出，DXF型分段绝缘器虽是目前国内电气化线路中综合性能较好的分段绝缘器，但也存在着一些易发故障，要采取针对性的措施加强对DXF型分段绝缘器的维护管理。
3.1 加强对分段绝缘器的检测与维修，严格按照《接触网运行检修规程》规定，每半年对分段绝缘器进行一次检测的要求，并根据分段绝缘器的状态，将每日电力机车通过次数超过10次的分段绝缘器的检修周期缩短为每季度1次，从而加强对设备的管理。
3.2 针对不同使用条件下的分段绝缘器，确定清扫维护周期，原则上3-6个月清扫一次。维护周期的确定应根据周边环境污染源性质、污染程度、货物装卸特点、电力机车整备量和绝缘故障的历史纪录来确定，及时检查并更换磨损严重的绝缘滑道。特别对碳粉附着较严重的绝缘滑道底部要使用丙酮进行有效的清扫。
3.3 加强分段绝缘器使用的管理。供电部门应熟悉管内设备状况，在恶劣天气条件下，加强对分段绝缘器专项检查，出现异常情况，纳入严密监控，并立即采取有效手段。有关部门应通过有效手段，加强车站、机务段人员对分段绝缘器使用条件的学习了解，并严格按规定操作隔离开关，使分段绝缘器在良好的工作条件下运行。同时，还应提高司机正确操作的能力，避免机车在分段绝缘器下方停留，避免发生闯分段情况。
4、结束语
随着铁路业务需求的不断细化，新型车辆整备要求的变化和电气化铁道的飞速发展，对接触网电分段设备的综合要求越来越高。通过深入分析分段绝缘器的故障、评价分段绝缘器的性能、提供有效的解决问题方案，为高效理既有线路分段设备提供新思路，从而提高电气化铁道的装备和管理水平。
参考文献：
[1]中铁电气化局集团有限公司，电气化铁道接触网，北京：中国电力出版社，2003
[2]李伟.接触网，北京：中国铁道出版社，2003
[3]张建斌，冯锦俊，徐风章，接触网结构与计算，北京：中国铁道出版社，1996
[4]李宗文，陈兰成，接触网施工与检修.北京：中国铁道出版社，1996
作者简介：
郭大宽、肖奇、韩秋莹、孙亚林，济南铁路局济南供电段供电技术科，助理工程师。