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營事業(yè)總部，廣東 廣州 510000

1 膨脹元件簡介

接觸網膨脹元件作為剛性懸掛機械分段的溫度補償構件，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開，靠攏在一起。相鄰兩錨段鋁匯流排熱脹冷縮引起的移動可以通過膨脹元件的鋁合金板相對伸縮來得到補償。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，而不會產生任何機械上或電氣上的斷開。膨脹元件適用于列車高速運行的線路。

圖1 膨脹元件

2 膨脹元件的使用情況及常見問題

廣州地鐵三號線及三北線采用剛性接觸網，列車運行最高速度達120km/h。在設計高速(速度大于80km/h)運行區(qū)段的接觸網錨段銜接處大量使用了膨脹元件。在接觸網設備的日常檢修及維護中發(fā)現的膨脹元件問題主要有。

2.1 膨脹元件狀態(tài)不良造成弓網打火、拉弧

膨脹元件在運行過程中，受自身冷熱補償造成的伸縮以及列車受電弓經過時在機械和電氣上相互作用的影響，其本體狀態(tài)在也會發(fā)生變化。膨脹元件狀態(tài)不良主要體現在兩方面:膨脹元件處夾持的接觸線存在硬點;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槽鋼不水平造成偏磨

檢修過程中發(fā)現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，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

經過對膨脹元件檢查，發(fā)現膨脹元件伸縮受阻或卡滯主要有兩個原因:(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螺栓處容易積塵?；覊m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螺栓受鋁合金板長期伸縮影響，偏移到了視檢孔最端處，卡滯了鋁合金板的相互移動。

膨脹元件兩鋁合金滑板伸縮不暢，膨脹元件就失去了補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償，伸縮力就會在匯流排上堆積。匯流排上的堆積的伸縮力過大會引起匯流排負馳度、匯流排水平面內彎曲變形等。負弛度有是造成受電弓振動的主要因數而匯流排變形嚴重將導致定位點偏移，甚至拉爆絕緣子的情況發(fā)生。

3 膨脹元件不良技術狀態(tài)調整措施

膨脹元件安裝于列車高速運行的區(qū)間。列車高速運行時的弓網關系相對復雜;膨脹元件安裝位置正好處于兩不同錨段的機械過渡位置，其狀態(tài)很容易受到弓網接觸壓力變化、弓網打火、拉弧等不良因素影響。針對膨脹元件運行中出現的問題，對膨脹元件檢修時一定要做好以下幾方面工作:(1)膨脹元件本體狀態(tài)調整。膨脹元件本體狀態(tài)調整主要要做好:對硬點、毛刺、刮痕、燒傷點進行打磨;將膨脹元件安裝處接觸線導高調整到位，對膨脹元件的接觸線末端進行打磨，使其形成向上斜面，避免受電弓滑過時發(fā)生撞擊打火等情況。(2)膨脹元件伸縮狀態(tài)調整。檢測膨脹元件G值是否符合要求;檢查兩鋁合金板是否可以自由伸縮;視檢孔滑動螺栓是否在滑槽中部。若不符合，立即調整;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摩擦力。(3)膨脹元件關聯設備狀態(tài)調整。①槽鋼調整:將膨脹元件所在跨距的前后各兩定位點處的槽鋼調整為平行于軌面。②跨中負馳度調整:測量膨脹元件安裝處前后相鄰的2至3個跨距的跨中接觸線導高及定位點導高，對出現負馳度和坡度變化過大的情況，立即調整。③匯流排卡滯調整:消除膨脹元件安裝處附近的定位點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)增強膨脹元件附近設備絕緣性能。列車經過膨脹元件安裝處時的速度較快，而膨脹元件所在接觸懸掛的跨距較短(4m)。弓網關系不良時，弓網間生成的電弧很容易噴射到膨脹元件安裝處的定位點槽鋼上，繼而造成接地短路。為了防止此種情況發(fā)生，需要對膨脹元件兩端定位點處槽鋼涂防污閃絕緣漆。

4 總結

膨脹元件作為列車運行高速區(qū)間的剛性接觸網錨段間銜接的重點設備，其運行狀態(tài)的好壞直接影響接觸網供電的安全性和可靠性。由于膨脹元件的運行狀態(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，不但要從膨脹元件自身的狀態(tài)入手而且還要結合外部因素多方面考慮，例如:列車經過時的弓網關系;膨脹元件安裝懸掛處的匯流排、接觸線狀態(tài);與膨脹元件相關連的定位點處導高是否合理、槽鋼是否水平……

在膨脹元件的日常檢修和維護過程中，除了進行現場檢查，還可以通過核對網軌動態(tài)檢測數據、查看熱滑錄像以及登乘巡視等多種方式去跟蹤檢測膨脹元件運行狀態(tài)，以便能及時發(fā)現問題，及時處理問題，避免問題積迭，對設備造成嚴重的損害。

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