1上海局集团有限公司杭州供电段2中铁电化运管公司上海维管处杭州维管段
摘要：目前分段绝缘器检修作业采用高空人员初调、地面测量复核、高空再次精调步骤，作业方式繁琐且耗时耗力。研制一种分段绝缘器水平高差测量工具，缩短分段绝缘器调整时间，优化现场作业工序，提高设备检修效率。
关键词：研制测量工具检修效率
0引言
随着我国电气化铁路运营里程每年都在不断的增加，运行速度快，从而对接触网设备之一的分段绝缘器要求提出了严格的要求，以确保牵引供电设备安全稳定运行。但是，近年来在线使用的分段绝缘器不断出现各种故障，特别是负弛度不合理和工作面与轨面不平行，使分段绝缘器技术参数不达标。这不仅影响分段绝缘器正常运行，还会干扰的铁路运输秩序。
1概述
根据《普速铁路接触网运行维修规则》规定：分段绝缘器的更换寿命周期参照5-8年。2018年管内已有195台达到寿命，全部更换计划150个天窗，占年度天窗数量的9%左右。分段绝缘器6个月检查一次的周期，管内1094台全年检修任务计划450个天窗，占年度天窗数量的22.5%左右。尤其京沪线、沪昆线属繁忙干线，天窗时间短，如现场遇恶劣天气或施工组织不到位等情况，极易造成因检修时间短导致设备质量不到位，从而引发设备故障。由此可见，分段绝缘器的维护不仅占用天窗资源较多，而且检修质量的好坏也直接影响接触网安全运行。
2现状
现分段绝缘器检修过程中，采用的都是检修前参数测量、检修调整、复测参数三大步骤的作业方式。由于分段绝缘器滑道底面应平行于轨面，最大误差不超过10mm，技术标准要求高，在调整过程中很难实现一次性调整到位，往往经过多次调整和测量，才能调整到位，详见表1。
表1分段绝缘器检修各工序时间统计
通过对表1分析分析发现：（1）现检修作业方式繁琐、步骤多、耗时较长（14min）。（2）高空人员进行调整过程中若不能一次性调整到位，反复调整和测量，增加了作业流程及时间。由于分段绝缘器施工前测量是不可省略的步骤，对此只能通过对高空初调-地面复测工序进行优化，所以研究一种如何该工具将初调、精调及测量工序融合为1个步骤的工具成为运营管理单位的重要课题。
3分段绝缘器水平高差测量尺的研制
3.1设计原理
根据平行定理中内错角相等，两直线平行的原理，本工具设为主尺、副尺及测量尺，首先通过预设副尺为水平且主尺与副尺相交形成一点（测量点1）及一个夹角，若能实现调整后产生的夹角与该夹角的角度相等，则可实现两线的平行，遇一条线为水平则另外一条线也为水平。为达到水平的目的，即在另一点（测量点2）处设置垂直与副尺的测量尺，通过读取及调整测量尺上的高度，最终实现调整目标。
3.2使用原理
分段绝缘器水平高差测量尺可根据现场不同情况，采用不同方法进行使用，具体使用方法如下：
情况一：若B点高度满足既定高度要求，则需将A点上调h后使主尺倾斜度变为0度，从而实现AB点间水平。
图2情况一模拟图
情况二：若B点需要上调且调整高度为l，可让副尺下调至高度尺显示刻度为h+l=H，再上调B点使副尺水平后按照情况1方法进行调整，从而实现AB点间水平。
图3情况二模拟图
情况三：若B点需要下调且调整高度为f可让副尺上调至高度尺显示刻度为h-f=k，再下调B点使副尺水平后按照情况1方法进行调整，从而实现AB点间水平。
图4情况三模拟图
3.3设计结构的选择
3.3.1工具结构的选择
通过对整体式和组合式的测量及特点分析，采用组合式方案最佳，详见表5。
表5对比情况
3.3.2主尺固定方式的选择
通过对夹具固定和磁铁固定方式的状态及特点分析，采用磁铁固定方案最佳，详见表6。
表6对比情况
3.3.3主尺测量部分的选择
通过对数显仪和水平管的安装位及特点分析，采用数显仪方案最佳，详见表7。
表7对比情况
3.3.4材质的选择
通过对价格、性能、硬度、加工难易程度4个方面统计，并利用秩和比法（RSR）比选，采用铝合金方案最佳，详见表8、9。
表8各合金材料统计表
表9各合金材料指标值
3.3.5主、副、刻度尺连接方式的选择
通过对螺栓、铆钉、化学胶、焊接连接方式的实验及特点分析，采用螺栓连接方案最佳，详见表10。
表10对比情况
3.3.6测量尺设定的测量点选择
通过对滑动测量点和固定测量点的连接方式及特点分析，采用滑动测量点方案最佳，详见表11。
表11对比情况
3.3.7刻度尺锁定方式的选择
通过对弹簧和螺栓锁定方式及特点分析，采用弹簧锁定方案最佳，详见表12。
表12对比情况
综合以上7个最佳方案的选择，分段绝缘器水平高差测量尺由主尺、副尺、刻度尺、数显仪、滑块等结构部件组成，平面图示意详见图13，实物图详见图14。
图13平面示意图
图14实物图
3.3.8精准度的验证
为确保分段绝缘器水平高差测量尺的测量数据精准，将测量尺送至计量校验公司校验，校验结果符合要求，详见图15。
图15测量尺计量校验报告
4使用效果
2018年12月份上旬分别在沪昆线嘉兴东站对分段绝缘器水平高差测量尺进行验证，工序时间从也由原来14分钟缩短至现在6分钟，详见表16。
表16使用新工具后的工序时间
2018年12月下旬京沪线苏州站进行验证在60分钟天窗点内，工具使用前更换2台分，工具使用后更换3台。工具使用前调整3台，工具使用后调整6台，详见表17。
表17使用新工具前后的对比
从以上使用效果来看，随着该工具的运用，帮助现场在固定天窗时间内的分段更换调整效率得到有效提升。
5结束语
分段绝缘器水平高差测量尺的研制，切实有效的帮助现场提高分段绝缘器的检修效率，对整个电气化铁路的发展和创新有着很重要的意义。
参考文献：
［1］中国铁路总公司普速铁路接触网运行维修规则.北京：中国铁道出版社，TG/GD116-2017
［2］苗为民，李勇力.关于分段绝缘器运行问题的探讨[J].铁道机车车辆，2010