接触网隔离开关的故障探讨范文

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《甘肃科技纵横杂志》2015年第四期

1隔离开关故障原因分析

综上所述：截止到2015年2月，宁杭高铁线上共有42把隔离开关出现如上类似的问题。通过对以上各种典型性问题进行分析。

1.1第一类问题主要是机构问题，常常引起隔离开关分合不到位或是隔开当地位无法操作。引起此类问题主要有以下几种原因。（1）隔离开关操作机构外漏部分常遭受日晒雨淋，以斯第华隔离开关的操作机构为例，当中连杆起到隔离开关的传动作用，连杆材料采用镀锌的钢制销轴。在轴承座内会产生相对位移，在顶部有露出部分，长期雨水灰尘渗入、相对运动、鸟巢搭建导致连杆发生弯曲、操作卡滞、费力和转动不到位的情况，甚至完全生锈无法转动。（2）投运时遗留问题,如动静触头相顶、连锁板位置不对、连杆卡滞弯曲、平衡弹簧调整不当等。（3）目前连接隔离开关动静触头和接触网导线的连接部分是由一块铜铝过渡板连接的，由于铜铝过渡板两种金属硬度不足，铜铝导电性差异导致板上电流大小不一致，在集肤效应和电化学腐蚀的影响下，会发生氧化甚至烧断的情况，南京南站动走线上曾发生过此类故障。

1.2第二类问题主要是远动控制RTU通信故障。引起此类问题主要有以下几种原因。（1）宁杭高铁远动光缆线路易出故障。目前接触网远动隔离开关距相近车站通信室光缆通信长度过长，有的在4km以上，且要在铁轨下穿越，光缆和其他电缆线路合在一处共用一个电缆井。光缆通信中断情况时有发生。且在发生光缆中断情况后，唯有以厂家提供的故障测距装置进行检测查找出具体位置，在通信监控程序中不能直接体现其具体故障位置。（2）远动通道是接触网远动隔离开关终端与调度主控系统的神经，它的通信质量有待提高，目前隔离开关远动通讯通道分为2M光纤、64k数字、4线音频等方式，通道点多线长，经常出现远动通道不通的情况。其中64k数字电路组网方式、音频均为点对点结构，安全性较差，不具备环状保护功能，且传输带宽过窄，在加入视频监控信息传输之后，不能满足现有传输信息量的要求，信息不能及时传送，出现不能远动的故障，不适合目前数据传输要求。（3）UPS电源存在电容量小，电池寿命短的问题。尤其是在停送电频繁的情况下，UPS常出现电池未满反复冲放电的情况。这会严重降低电池寿命，造成RTU终端系统无法启动。（4）RTU终端系统故障，如虚拟内存不足造成系统不能正常运行、监控软件遇到问题需要关闭程序、系统进程错误等问题，是造成RTU终端系统故障的常见原因。

2处理方法与建议

（1）对于隔离开关常出现的第一类机构问题，结合目前实际，建议采用对转动部分加注润滑脂,对刀闸及动静触头加涂导电膏的方式。对于个别转动连杆已经出现弯曲或者卡滞的情况，建议更换为不锈钢转动连杆,或者采用热镀锌处理。（2）对于隔离开关常出现的第二类远动问题，建议对通信光缆进行全面普查，组织专人对各个地段光缆进行检测，加装故障测距装置，能够在主控屏上就显示出准确的光缆中断位置，提高接触网隔离开关远动性能的可靠性；采用单独光缆检修井，使设备抗干扰性强、能满足恶劣的工业污染环境及AT供电运行环境的要求、能实现采集信号的远距离传输、具备防雷电及过电压的功能。更换电容量更大的UPS,减少充电次数。在条件成熟之时，结合既有经验，根据现行技术要求，对现有RTU远动系统进行全面升级，在此提出应用4G-LTE网络进行接触网隔离开关无线远动操作的建议，将现有有线远动隔离开关纳入到无线远动控制体系中去，应用4G-LTE网络的接触网隔离开关无线远动系统由三部分组成，主要有调度中心、无线通道和RTU控制部分，结构如图1所示：隔离开关远动无线方式监控装置主要由可编程控制器（PLC）、UPS不间断电源、4G-LTE调制解调器、输出驱动与输入缓冲、防雷击器件5部分构成。该系统的特点能够克服前述接触网远动隔离开关存在的问题。（1）此种设计方式可以方便监控，终端设备体积在原有基础上能够大大减少。将其安装在隔离开关的操作机构箱旁边，避免因控制电缆、电源电缆或光缆过长易出现故障的问题。（2）监控系统在原有基础上有了体积减小，便于携带的优点，可以适用于现场抢修，方便维护。（3）4G-LTE调制解调器采用新一代4G通信技术，利用4G网络强大的功能，实现与调度端的无线网络连接，可以与控制中心的监控主机实时通讯，根据目前实测的4G通讯速度，RTU远动通信速度可达到9.5Mbps，4G网络目前即将普及，成为通讯速度最快的新一代通信网络。（4）这种方式能够实现远动控制系统在露天恶劣环境下的安全运行。装置的输出和输入电路均采取两级隔离方式，以提高抗干扰能力和可靠性。输出的前级为PLC控制的内部继电器，第二级驱动继电器为进口大容量中间继电器，能直接驱动带储能的隔离开关操作机构。输入的前级隔离为中间继电器，后级为可编程控制器内部光电输入隔离。该方式将强、弱电部分实现了完全的物理隔离，最大限度地保护装置免受外界强电损坏。由于装置工作在野外露天环境下，在电源输入部分和4G-LTE调制解调器天线处均加装了防雷接地器件，一旦发生雷击，可以保护装置不受任何损害，从而克服了开关低压配电设备抗过压保护性能差的问题。

作者：袁锐单位：上海铁路局上海高铁维修段