接觸網(wǎng)隔離開關(guān)的故障探討范文

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《甘肅科技縱橫雜志》2015年第四期

1隔離開關(guān)故障原因分析

綜上所述：截止到2015年2月，寧杭高鐵線上共有42把隔離開關(guān)出現(xiàn)如上類似的問題。通過對以上各種典型性問題進行分析。

1.1第一類問題主要是機構(gòu)問題，常常引起隔離開關(guān)分合不到位或是隔開當?shù)匚粺o法操作。引起此類問題主要有以下幾種原因。（1）隔離開關(guān)操作機構(gòu)外漏部分常遭受日曬雨淋，以斯第華隔離開關(guān)的操作機構(gòu)為例，當中連桿起到隔離開關(guān)的傳動作用，連桿材料采用鍍鋅的鋼制銷軸。在軸承座內(nèi)會產(chǎn)生相對位移，在頂部有露出部分，長期雨水灰塵滲入、相對運動、鳥巢搭建導致連桿發(fā)生彎曲、操作卡滯、費力和轉(zhuǎn)動不到位的情況，甚至完全生銹無法轉(zhuǎn)動。（2）投運時遺留問題,如動靜觸頭相頂、連鎖板位置不對、連桿卡滯彎曲、平衡彈簧調(diào)整不當?shù)取＃?）目前連接隔離開關(guān)動靜觸頭和接觸網(wǎng)導線的連接部分是由一塊銅鋁過渡板連接的，由于銅鋁過渡板兩種金屬硬度不足，銅鋁導電性差異導致板上電流大小不一致，在集膚效應和電化學腐蝕的影響下，會發(fā)生氧化甚至燒斷的情況，南京南站動走線上曾發(fā)生過此類故障。

1.2第二類問題主要是遠動控制RTU通信故障。引起此類問題主要有以下幾種原因。（1）寧杭高鐵遠動光纜線路易出故障。目前接觸網(wǎng)遠動隔離開關(guān)距相近車站通信室光纜通信長度過長，有的在4km以上，且要在鐵軌下穿越，光纜和其他電纜線路合在一處共用一個電纜井。光纜通信中斷情況時有發(fā)生。且在發(fā)生光纜中斷情況后，唯有以廠家提供的故障測距裝置進行檢測查找出具體位置，在通信監(jiān)控程序中不能直接體現(xiàn)其具體故障位置。（2）遠動通道是接觸網(wǎng)遠動隔離開關(guān)終端與調(diào)度主控系統(tǒng)的神經(jīng)，它的通信質(zhì)量有待提高，目前隔離開關(guān)遠動通訊通道分為2M光纖、64k數(shù)字、4線音頻等方式，通道點多線長，經(jīng)常出現(xiàn)遠動通道不通的情況。其中64k數(shù)字電路組網(wǎng)方式、音頻均為點對點結(jié)構(gòu)，安全性較差，不具備環(huán)狀保護功能，且傳輸帶寬過窄，在加入視頻監(jiān)控信息傳輸之后，不能滿足現(xiàn)有傳輸信息量的要求，信息不能及時傳送，出現(xiàn)不能遠動的故障，不適合目前數(shù)據(jù)傳輸要求。（3）UPS電源存在電容量小，電池壽命短的問題。尤其是在停送電頻繁的情況下，UPS常出現(xiàn)電池未滿反復沖放電的情況。這會嚴重降低電池壽命，造成RTU終端系統(tǒng)無法啟動。（4）RTU終端系統(tǒng)故障，如虛擬內(nèi)存不足造成系統(tǒng)不能正常運行、監(jiān)控軟件遇到問題需要關(guān)閉程序、系統(tǒng)進程錯誤等問題，是造成RTU終端系統(tǒng)故障的常見原因。

2處理方法與建議

（1）對于隔離開關(guān)常出現(xiàn)的第一類機構(gòu)問題，結(jié)合目前實際，建議采用對轉(zhuǎn)動部分加注潤滑脂,對刀閘及動靜觸頭加涂導電膏的方式。對于個別轉(zhuǎn)動連桿已經(jīng)出現(xiàn)彎曲或者卡滯的情況，建議更換為不銹鋼轉(zhuǎn)動連桿,或者采用熱鍍鋅處理。（2）對于隔離開關(guān)常出現(xiàn)的第二類遠動問題，建議對通信光纜進行全面普查，組織專人對各個地段光纜進行檢測，加裝故障測距裝置，能夠在主控屏上就顯示出準確的光纜中斷位置，提高接觸網(wǎng)隔離開關(guān)遠動性能的可靠性；采用單獨光纜檢修井，使設備抗干擾性強、能滿足惡劣的工業(yè)污染環(huán)境及AT供電運行環(huán)境的要求、能實現(xiàn)采集信號的遠距離傳輸、具備防雷電及過電壓的功能。更換電容量更大的UPS,減少充電次數(shù)。在條件成熟之時，結(jié)合既有經(jīng)驗，根據(jù)現(xiàn)行技術(shù)要求，對現(xiàn)有RTU遠動系統(tǒng)進行全面升級，在此提出應用4G-LTE網(wǎng)絡進行接觸網(wǎng)隔離開關(guān)無線遠動操作的建議，將現(xiàn)有有線遠動隔離開關(guān)納入到無線遠動控制體系中去，應用4G-LTE網(wǎng)絡的接觸網(wǎng)隔離開關(guān)無線遠動系統(tǒng)由三部分組成，主要有調(diào)度中心、無線通道和RTU控制部分，結(jié)構(gòu)如圖1所示：隔離開關(guān)遠動無線方式監(jiān)控裝置主要由可編程控制器（PLC）、UPS不間斷電源、4G-LTE調(diào)制解調(diào)器、輸出驅(qū)動與輸入緩沖、防雷擊器件5部分構(gòu)成。該系統(tǒng)的特點能夠克服前述接觸網(wǎng)遠動隔離開關(guān)存在的問題。（1）此種設計方式可以方便監(jiān)控，終端設備體積在原有基礎上能夠大大減少。將其安裝在隔離開關(guān)的操作機構(gòu)箱旁邊，避免因控制電纜、電源電纜或光纜過長易出現(xiàn)故障的問題。（2）監(jiān)控系統(tǒng)在原有基礎上有了體積減小，便于攜帶的優(yōu)點，可以適用于現(xiàn)場搶修，方便維護。（3）4G-LTE調(diào)制解調(diào)器采用新一代4G通信技術(shù)，利用4G網(wǎng)絡強大的功能，實現(xiàn)與調(diào)度端的無線網(wǎng)絡連接，可以與控制中心的監(jiān)控主機實時通訊，根據(jù)目前實測的4G通訊速度，RTU遠動通信速度可達到9.5Mbps，4G網(wǎng)絡目前即將普及，成為通訊速度最快的新一代通信網(wǎng)絡。（4）這種方式能夠?qū)崿F(xiàn)遠動控制系統(tǒng)在露天惡劣環(huán)境下的安全運行。裝置的輸出和輸入電路均采取兩級隔離方式，以提高抗干擾能力和可靠性。輸出的前級為PLC控制的內(nèi)部繼電器，第二級驅(qū)動繼電器為進口大容量中間繼電器，能直接驅(qū)動帶儲能的隔離開關(guān)操作機構(gòu)。輸入的前級隔離為中間繼電器，后級為可編程控制器內(nèi)部光電輸入隔離。該方式將強、弱電部分實現(xiàn)了完全的物理隔離，最大限度地保護裝置免受外界強電損壞。由于裝置工作在野外露天環(huán)境下，在電源輸入部分和4G-LTE調(diào)制解調(diào)器天線處均加裝了防雷接地器件，一旦發(fā)生雷擊，可以保護裝置不受任何損害，從而克服了開關(guān)低壓配電設備抗過壓保護性能差的問題。

作者：袁銳單位：上海鐵路局上海高鐵維修段