膨脹元件的使用及其常見問題分析

■李 懋 ■廣州市地下鐵道總公司運(yùn)營事業(yè)總部，廣東 廣州 510000

1 膨脹元件簡(jiǎn)介

接觸網(wǎng)膨脹元件作為剛性懸掛機(jī)械分段的溫度補(bǔ)償構(gòu)件，它由兩塊尺寸相同的鋁合金板組成。鋁合金板各與相鄰一端錨段的匯流排端部連接為一體，而另一端互相平排錯(cuò)開，靠攏在一起。相鄰兩錨段鋁匯流排熱脹冷縮引起的移動(dòng)可以通過膨脹元件的鋁合金板相對(duì)伸縮來得到補(bǔ)償。錨段匯流排上的接觸線可以連續(xù)地延伸并夾持在鋁合金板上，以保證受電弓在膨脹接頭上平穩(wěn)滑過及受電，而不會(huì)產(chǎn)生任何機(jī)械上或電氣上的斷開。膨脹元件適用于列車高速運(yùn)行的線路。

圖1 膨脹元件

2 膨脹元件的使用情況及常見問題

廣州地鐵三號(hào)線及三北線采用剛性接觸網(wǎng)，列車運(yùn)行最高速度達(dá)120km/h。在設(shè)計(jì)高速(速度大于80km/h)運(yùn)行區(qū)段的接觸網(wǎng)錨段銜接處大量使用了膨脹元件。在接觸網(wǎng)設(shè)備的日常檢修及維護(hù)中發(fā)現(xiàn)的膨脹元件問題主要有。

2.1 膨脹元件狀態(tài)不良造成弓網(wǎng)打火、拉弧

膨脹元件在運(yùn)行過程中，受自身冷熱補(bǔ)償造成的伸縮以及列車受電弓經(jīng)過時(shí)在機(jī)械和電氣上相互作用的影響，其本體狀態(tài)在也會(huì)發(fā)生變化。膨脹元件狀態(tài)不良主要體現(xiàn)在兩方面:膨脹元件處夾持的接觸線存在硬點(diǎn);膨脹元件處接觸線表面不平順，匯流排有毛刺。

2.2 膨脹元件安裝處前后定位點(diǎn)槽鋼不水平造成偏磨

檢修過程中發(fā)現(xiàn)膨脹元件處接觸線存在偏磨，偏磨具體分為兩種情況:(1)接觸線與受電弓接觸的正面無磨耗，而側(cè)面磨耗痕跡較深。(2)膨脹元件所夾持的兩支處于同一軌平面且相互平行的接觸線，同一小段內(nèi)，只有其中一支有接觸磨耗，而另一支無接觸磨耗痕跡。

2.3 膨脹元件伸縮受阻或卡滯

經(jīng)過對(duì)膨脹元件檢查，發(fā)現(xiàn)膨脹元件伸縮受阻或卡滯主要有兩個(gè)原因:(1)膨脹元件安裝于浮塵較大的地鐵隧道中，而膨脹元件的兩鋁合金板之間特別是視檢孔滑動(dòng)螺栓處容易積塵。灰塵累積造成膨脹元件兩鋁合金滑板伸縮不暢;(2)膨脹元件視檢孔滑動(dòng)螺栓受鋁合金板長(zhǎng)期伸縮影響，偏移到了視檢孔最端處，卡滯了鋁合金板的相互移動(dòng)。

膨脹元件兩鋁合金滑板伸縮不暢，膨脹元件就失去了補(bǔ)償匯流排熱脹冷縮量的功能，而一旦匯流排伸縮量得不到補(bǔ)償，伸縮力就會(huì)在匯流排上堆積。匯流排上的堆積的伸縮力過大會(huì)引起匯流排負(fù)馳度、匯流排水平面內(nèi)彎曲變形等。負(fù)弛度有是造成受電弓振動(dòng)的主要因數(shù)而匯流排變形嚴(yán)重將導(dǎo)致定位點(diǎn)偏移，甚至拉爆絕緣子的情況發(fā)生。

3 膨脹元件不良技術(shù)狀態(tài)調(diào)整措施

膨脹元件安裝于列車高速運(yùn)行的區(qū)間。列車高速運(yùn)行時(shí)的弓網(wǎng)關(guān)系相對(duì)復(fù)雜;膨脹元件安裝位置正好處于兩不同錨段的機(jī)械過渡位置，其狀態(tài)很容易受到弓網(wǎng)接觸壓力變化、弓網(wǎng)打火、拉弧等不良因素影響。針對(duì)膨脹元件運(yùn)行中出現(xiàn)的問題，對(duì)膨脹元件檢修時(shí)一定要做好以下幾方面工作:(1)膨脹元件本體狀態(tài)調(diào)整。膨脹元件本體狀態(tài)調(diào)整主要要做好:對(duì)硬點(diǎn)、毛刺、刮痕、燒傷點(diǎn)進(jìn)行打磨;將膨脹元件安裝處接觸線導(dǎo)高調(diào)整到位，對(duì)膨脹元件的接觸線末端進(jìn)行打磨，使其形成向上斜面，避免受電弓滑過時(shí)發(fā)生撞擊打火等情況。(2)膨脹元件伸縮狀態(tài)調(diào)整。檢測(cè)膨脹元件G值是否符合要求;檢查兩鋁合金板是否可以自由伸縮;視檢孔滑動(dòng)螺栓是否在滑槽中部。若不符合，立即調(diào)整;清除膨脹元件鋁合金夾板中的積塵，在視檢螺栓孔處涂油脂減小其滑動(dòng)摩擦力。(3)膨脹元件關(guān)聯(lián)設(shè)備狀態(tài)調(diào)整。①槽鋼調(diào)整:將膨脹元件所在跨距的前后各兩定位點(diǎn)處的槽鋼調(diào)整為平行于軌面。②跨中負(fù)馳度調(diào)整:測(cè)量膨脹元件安裝處前后相鄰的2至3個(gè)跨距的跨中接觸線導(dǎo)高及定位點(diǎn)導(dǎo)高，對(duì)出現(xiàn)負(fù)馳度和坡度變化過大的情況，立即調(diào)整。③匯流排卡滯調(diào)整:消除膨脹元件安裝處附近的定位點(diǎn)絕緣子處匯流排卡滯，并將因匯流排卡滯損傷的匯流排打磨平整。(4)增強(qiáng)膨脹元件附近設(shè)備絕緣性能。列車經(jīng)過膨脹元件安裝處時(shí)的速度較快，而膨脹元件所在接觸懸掛的跨距較短(4m)。弓網(wǎng)關(guān)系不良時(shí)，弓網(wǎng)間生成的電弧很容易噴射到膨脹元件安裝處的定位點(diǎn)槽鋼上，繼而造成接地短路。為了防止此種情況發(fā)生，需要對(duì)膨脹元件兩端定位點(diǎn)處槽鋼涂防污閃絕緣漆。

4 總結(jié)

膨脹元件作為列車運(yùn)行高速區(qū)間的剛性接觸網(wǎng)錨段間銜接的重點(diǎn)設(shè)備，其運(yùn)行狀態(tài)的好壞直接影響接觸網(wǎng)供電的安全性和可靠性。由于膨脹元件的運(yùn)行狀態(tài)受自身因素及外部環(huán)境狀態(tài)影響較大，所以在處理膨脹元件問題時(shí)，不但要從膨脹元件自身的狀態(tài)入手而且還要結(jié)合外部因素多方面考慮，例如:列車經(jīng)過時(shí)的弓網(wǎng)關(guān)系;膨脹元件安裝懸掛處的匯流排、接觸線狀態(tài);與膨脹元件相關(guān)連的定位點(diǎn)處導(dǎo)高是否合理、槽鋼是否水平……

在膨脹元件的日常檢修和維護(hù)過程中，除了進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，還可以通過核對(duì)網(wǎng)軌動(dòng)態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)、查看熱滑錄像以及登乘巡視等多種方式去跟蹤檢測(cè)膨脹元件運(yùn)行狀態(tài)，以便能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)處理問題，避免問題積迭，對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重的損害。

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