全壓接式電連接線夾在既有線改造中的施工應(yīng)用

秦國金

（中鐵五局集團電務(wù)城通工程有限責任公司 湖南長沙 410205）

隨著鐵路建設(shè)的高速發(fā)展，大量新技術(shù)的接觸網(wǎng)零部件得到引進應(yīng)用消化吸收。電連接裝置零部件的主要作用是將分布的接觸網(wǎng)錨段連接為一個較長的供電臂供應(yīng)電力機車取流，也有很大的工藝技術(shù)提升，在TB/T2075.11-2010《電氣化鐵道接觸網(wǎng)零部件第11 部分:電連接裝置》中，即淘汰了鋼承力索類電連接線夾，增加了新工藝的E 型接觸線電連接線夾和C 型承力索電連接線夾，按用途增加了橫向電連接、股道電連接、錨段關(guān)節(jié)電連接、道岔電連接。

傳統(tǒng)的電連接線夾采用螺栓式連接，受機車運行震動易造成線夾松動，電阻大，定期檢修工作量大。E、C 型電連接線夾引進歐洲進口技術(shù)，采用全壓接工藝，大大增加了電連接線夾的接觸面，增加了接觸壓力，導(dǎo)電性能好，減輕了線夾重量，實現(xiàn)了免維護。

既有線施工時，因天窗時間短，每次天窗結(jié)束后即開通載流運行，對壓接質(zhì)量提出了更高要求，不允許出現(xiàn)壓接質(zhì)量問題。針對既有線施工中，壓接電連接在原理、受力分析、常見質(zhì)量問問題的幾個控制點進行探討，闡述了如何提高壓接電連接的安裝質(zhì)量。

1 壓接式電線夾壓接原理

壓接式電連接線夾是伴隨著中國高鐵技術(shù)的發(fā)展引進德國Balfour Beatty 鐵路公司、意大利Bonomi 等公司先進工藝消化吸收而來。

主要以江蘇江興電力器材有限公司JL04-2010 E 型接觸線電連接線夾、JL05-2010 C 型承力索電連接線夾和寶雞保德利電氣設(shè)備有限責任公司BJL0701 接觸線電連接線夾和BJL0703 B 承力索電連接線夾等型號為主。

壓接式電連接線夾結(jié)構(gòu)型式如圖1 所示。

采用專用電動液壓泵、壓接鉗、壓接模。壓接鉗的壓接力不小于240kN，使電連接線夾因塑性形變產(chǎn)生夾持力將承力索或接觸線與電連接線牢牢連接在一起。壓接后的結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

電連接線夾壓接的機械性能要求：

圖1 壓接電連接線夾示意圖

電連接線夾與接觸線或承力索之間的滑動載荷不小于4.0kN。

圖2 壓接后電連接線夾示意圖

電連接線夾壓接的電氣性能要求：

（1）連續(xù)載流量不小于被連接線索最小額定載流量。

（2）連接點電阻不大于等長導(dǎo)線的電阻。

（3）連接點溫升不大于等長導(dǎo)線的溫升。

2 壓接過程及受力分析

2.1 接觸線電連接線夾壓接過程受力分析

先將壓接模具下模置于壓接鉗內(nèi)，將組裝好的線夾置于壓接鉗模具中間，放入上模，并穿入銷釘固定上模，在確認線夾位置正確后，啟動電動液壓泵開始壓接。在液壓力作用力下，電連接線夾在上模受力面、下模受力面的作用下向上模變形腔、下模變形腔發(fā)生塑性形變。在下模將近接觸到線夾時使用點動加壓，注意觀察線夾在模具型腔中相對位置，直至模具閉合，保壓5s 后卸壓松開模具，過程如圖3 所示。

2.2 承力索電連接線夾壓接過程受力分析

先將壓接模具下模裝于壓接鉗內(nèi)，將組裝好的線夾置于壓接鉗模具中間，放入上模，并穿入銷釘固定上模，在確認線夾位置正確后，啟動電動液壓泵開始壓接。在液壓力作用力下，電連接線夾在液壓力作用下向上模變形腔、下模變形腔發(fā)生塑性形變。在確認線夾組成部分及位置正確后，啟動電動液壓泵開始壓接，直至模具閉合，保壓5s 后卸壓松開模具，過程如圖4 所示。

圖4 承力索電連接線夾壓接過程受力圖

3 常見壓接質(zhì)量問題

3.1 螺紋卡子未入槽

接觸線為雙溝接觸線，在安裝電連接線夾時專設(shè)了螺紋卡子置于兩溝槽與線夾之間，增加線夾夾持力，若螺紋卡子未入槽，出現(xiàn)一支或兩支跳出接觸線線槽，將會壓接在導(dǎo)線小面楞上，垂直方向受力極小，在震動下會發(fā)生脫落打弓事故。

圖5 接觸線電連接線夾壓接前后比較

圖6 承力索電連接線夾壓接前后比較

3.2 螺紋卡子插入深度不標準

螺紋卡子的螺紋長度與線夾不匹配，正常露頭為1～3mm，露頭過長，會導(dǎo)致卡子尾部壓接時無螺紋與線夾連接不牢，未露頭將會導(dǎo)致電流傳輸截面變小，電阻增大。

3.3 壓接幾何尺寸超標

接觸線電連接線夾壓接后如圖5所示，承力索電連接線夾壓接后如圖6所示，因電連接線夾為擠壓成形，不同廠家產(chǎn)品采用不同壓接模具尺寸會略有偏差，針對固定產(chǎn)品和壓接工具后尺寸相對固定，每次壓接后采用專用卡尺檢查，出現(xiàn)>1mm的偏差時即要查找分析原因，重新壓接。

3.4 損傷接觸導(dǎo)線

正式壓接前一定進行充分的壓接試驗，下圖即是某廠一批新產(chǎn)品的壓接后損傷接觸線的情況（圖7）。經(jīng)分析為專用壓接工具與電連接線夾不配套，產(chǎn)品工藝提升后未對配套壓接模具進行升級試驗，更換指定壓接工具后問題得以解決。

圖7 接觸線電連接線夾損傷圖

3.5 模具使用不配套

專用壓接工具配套了多種壓接模具，針對不同的導(dǎo)線截面選擇使用相匹配的模具，不能混用，一旦混用將會造成壓接不牢或壓接損傷，接觸線壓接模具針對不同線型配套了85mm2、120mm2、150mm2等專業(yè)模具，承力索壓接模具配套了95mm2、120mm2、150mm2專業(yè)模具。

4 壓接質(zhì)量控制要點

4.1 壓接前的準備工作控制要點

（1）檢查各零部件的型號是否一致，零部件是否齊全，是否有影響使用的質(zhì)量缺陷或變形。

（2）檢查專業(yè)壓接工具，模具是否與導(dǎo)線線夾相適應(yīng)，檢查油路、油管，鉗口、模具是否完好。

（3）清潔線夾壓接內(nèi)表面及導(dǎo)線、電連接線，打磨后用軟刷去除表面雜物，特別是本文所述既有線施工中的導(dǎo)線壓接，由于導(dǎo)線長期運營，氧化嚴重、雜質(zhì)多，壓接前更要嚴格執(zhí)行該項工序。

（4）在清潔后的線夾及導(dǎo)線、電連接線涂抹導(dǎo)電脂。

（5）正式壓接前一定要組織試壓，在試驗場地確認無誤后方能在接觸網(wǎng)上壓接。

（6）測量采集安裝位置的承力索與接觸線間距，股道、關(guān)節(jié)及線岔處兩支接觸線的間距，在承力索、接觸線間距小于1m 時采用“C”型連接方式；間距大于1m 時采用“S”型連接，淘汰老式的彈性圈的的施工工藝。

4.2 壓接中的控制要點

（1）依照測量的結(jié)構(gòu)高度量取計算長度的電連接線，兩端用細銅絲綁扎圈數(shù)不少5 圈，線頭整齊穿入線夾本體，在另一端露出大約 10～ 20mm。

艾瑞統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2016年中國在線旅游市場出行人次達到2．99億人次，在線旅游市場規(guī)模達6 621．8億元，在線旅游在整體旅游市場中的滲透率不斷提升。越來越多的傳統(tǒng)旅游企業(yè)通過自建網(wǎng)絡(luò)平臺或與大型在線旅行服務(wù)商合作開展電子商務(wù)，實現(xiàn)旅游產(chǎn)品和服務(wù)的在線分銷。因此，在鄉(xiāng)村旅游領(lǐng)域，一批互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)進軍鄉(xiāng)村旅游市場，著力打造鄉(xiāng)村旅游網(wǎng)絡(luò)平臺，爭奪O2O市場，以“線上+線下+融合”的視角重塑鄉(xiāng)村旅游新生態(tài)。

（2）將螺紋卡子完全卡進接觸線溝槽與線夾本體內(nèi)，螺紋卡子的圓弧部分朝向機車前進方向，將線夾連同導(dǎo)線置入壓接模下模腔中心位置，安裝壓接鉗上模，螺紋卡子露頭1～3mm。

（3）確認線夾組成、位置完全正確、線夾在左右、前后兩個方向均位于同一平面內(nèi)后，開始壓接，在模具將近接觸到線夾時采用點動加壓，直至上下模完全閉合，壓力達到額定壓力值240KN 以上，保壓5s，然后卸壓松開模具。

4.3 壓接后的控制要點

（1） 檢查接觸線電連接線線夾的螺紋卡子，螺紋卡子必須在接觸線線槽中，且平行壓接于線槽內(nèi)，不得出現(xiàn)一支或兩支跳出線槽，卡子外露在1～3mm 內(nèi)。

（2）檢查壓接偏斜，接觸線電連接線夾壓接后不得出現(xiàn)線夾底部出現(xiàn)>2mm 的單側(cè)窄小直面。

（3）檢查中夾板，承力索電連接線夾壓接后中夾板不得卡死在線夾開口之間。

（4）尺寸檢查，用校核卡尺檢查壓接尺寸符合要求。

（6）雜物空隙，壓接時不允許將膠帶等等雜物壓接在壓接部位，若出現(xiàn)空隙用導(dǎo)電脂填充。

（7）受力檢查，用木槌敲擊電連接線夾，檢查線夾是否松動，對敲擊松動的立即更換。

（8）拍照檢查，每處壓接后標記號碼后拍照后上傳至施工系統(tǒng)供其他分析人員核查分析，避免了單個施工人員的施工檢查遺漏。

5 既有線施工特點

（1）既有線施工的特點是“天窗”內(nèi)施工，完工既開通，沒有也無條件組織冷熱滑，沒有充足的時間進行檢查，一旦出現(xiàn)問題將會影響行車造成事故。

（2）既有設(shè)備狀態(tài)復(fù)雜，例如既有結(jié)構(gòu)高度，受既有設(shè)備安裝位置影響等，偏差較大，電連接線安裝必須采取提前在安裝位置現(xiàn)場測量后計算長度后再預(yù)制。

（3）過渡銜接工序多，例如換線大修時，每次更換承力索或腕臂后，都必須保證導(dǎo)高等滿足行車要求，采用壓接式線夾后，壓接不可調(diào)整，因此必須先采取并購式過渡電連接線夾運行至線索蠕變完成后才能安裝全壓接式線夾。

既有線施工的特點決定了全壓接式電連接線夾安裝只能在接觸網(wǎng)調(diào)整全部到位后作為收尾工序進行。組織作業(yè)小組單獨進行。

6 結(jié)語

京廣鐵路電氣化改造工程中，對既有接觸網(wǎng)設(shè)備大面積更換，并采用新型全壓接式電連接線夾，安裝壓接式電連接線夾2 萬套。采用壓接式電連接線夾大大提高了接觸網(wǎng)的可靠性，并大大減少了管理單位的檢修維護工作量，但是由于安裝工藝復(fù)雜，天窗內(nèi)安效率低，每次安裝完成后將開通載流運行，安全風險極高，經(jīng)過詳細的交底、培訓(xùn)、檢查，電連接安裝這道關(guān)鍵工序得到很好的控制，肉眼主管檢查與固定尺寸的專用效核卡尺以及照片分析數(shù)據(jù)分析的結(jié)合運用，最大程度的保證了安裝質(zhì)量達標可控。