接觸網(wǎng)隔離開關(guān)常見故障分析及其處理措施

引言

接觸網(wǎng)隔離開關(guān)是城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要設(shè)備,常用于樞紐站場、電分相、牽引變電所上網(wǎng)點(diǎn)等場合。其作用是連通或切斷接觸網(wǎng)供電分段間的電路,提高供電靈活性,實(shí)現(xiàn)單、雙邊供電的切換。同時(shí)在檢修過程中,接觸網(wǎng)隔離開關(guān)可減小停電范圍,滿足各專業(yè)檢修需求。

1隔離開關(guān)工作原理

在接觸網(wǎng)無負(fù)荷情況下,通過控制隔離開關(guān),可切斷或閉合供電回路的電氣設(shè)備。其操作和監(jiān)控系統(tǒng)均納入主控sCADA系統(tǒng)內(nèi),電調(diào)可通過遠(yuǎn)程控制開關(guān)分合閘,實(shí)現(xiàn)迅速響應(yīng),滿足不同供電分區(qū)接觸網(wǎng)的停送電要求。同時(shí),實(shí)時(shí)監(jiān)控隔離開關(guān)動(dòng)作情況及故障反饋信息,縮小事故范圍,提高故障處理效率。隔離開關(guān)工作原理圖如圖1所示。

以通力隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)箱為例,箱體內(nèi)部共分為三種回路一一電機(jī)回路、控制回路、加熱回路。其中,電機(jī)回路和控制回路采用直流110V供電形式,加熱回路采用交流220V供電形式。機(jī)構(gòu)箱接線原理圖如圖2所示,圖中HJ、H0為合閘繼電器,FJ、T0為分閘繼電器,RJ為熱繼電器。

2隔離開關(guān)常見故障及處理措施

2.1隔離開關(guān)常見機(jī)械故障及處理措施

2.1.1隔離開關(guān)刀閘觸點(diǎn)燒損故障

隔離開關(guān)刀閘觸點(diǎn)燒損的主要原因多為觸點(diǎn)處過渡電阻過大。因開關(guān)觸頭多采用點(diǎn)接觸,當(dāng)機(jī)車取流較大時(shí),如觸點(diǎn)處過渡電阻過大,會(huì)引起刀閘接觸部位發(fā)熱,并伴隨網(wǎng)壓波動(dòng),嚴(yán)重時(shí)即會(huì)燒融開關(guān)刀閘,導(dǎo)致上部斷路器跳閘。

處理措施:針對隔離開關(guān)刀閘觸點(diǎn)燒損的情況,現(xiàn)場可將開關(guān)兩頭引線拆除,使用與引線相同材質(zhì)和規(guī)格的電連接線在保證絕緣距離的適當(dāng)位置處將兩端引線短接,以達(dá)到臨時(shí)修復(fù)的目的。列車停運(yùn)后,對開關(guān)刀閘進(jìn)行更換。

2.1.2隔離開關(guān)支撐絕緣子破損或臟污

隔離開關(guān)支撐絕緣子破損或臟污造成的閃絡(luò)或擊穿,會(huì)使接觸網(wǎng)對地短路,導(dǎo)致變電所跳閘,部分區(qū)段接觸網(wǎng)失電,列車停運(yùn)。

處理措施:應(yīng)立即對破損處絕緣子進(jìn)行更換,并檢查上網(wǎng)電纜及電連接電纜有無燒傷斷股的情況。如現(xiàn)場無法立即更換,可臨時(shí)將此臺開關(guān)上網(wǎng)電纜出線側(cè)移位至越區(qū)開關(guān)出線側(cè)觸頭處,閉合越區(qū)開關(guān),并將故障隔離開關(guān)對應(yīng)的斷路器斷開,使該臺開關(guān)退出運(yùn)行。

2.1.3隔離開關(guān)接地刀閘故障

針對帶接地刀閘的隔離開關(guān),因接地刀閘調(diào)整不到位,合閘時(shí)頻繁出現(xiàn)撞擊,或合閘路徑受外部電纜阻礙,都將致使接地刀閘絕緣棒斷裂,傳動(dòng)部分作用失效,最終導(dǎo)致隔離開關(guān)合閘后對地短路,變電所跳閘。

處理措施:運(yùn)營期間可臨時(shí)拆除故障開關(guān)的接地刀閘及其聯(lián)動(dòng)部分,待運(yùn)營結(jié)束后,利用檢修作業(yè)對此開關(guān)接地刀閘進(jìn)行更換。

2.1.4上網(wǎng)電纜脫落侵入限界引發(fā)的弓網(wǎng)故障

因上網(wǎng)電纜或電連接線夾導(dǎo)流不暢導(dǎo)致連接部位接頭處打火、發(fā)熱嚴(yán)重,燒斷電纜或燒損電連接線夾,脫落部分侵入電客車限界以下時(shí),與受電弓碰撞而造成嚴(yán)重的弓網(wǎng)故障。

處理措施:按照"先通后復(fù)"的原則,檢查其他上網(wǎng)電纜如狀態(tài)良好,可將受損脫落的電纜或線夾臨時(shí)拆除,并保持該區(qū)段列車限速通過,待運(yùn)營結(jié)束后,另作更換處理。

2.2隔離開關(guān)常見箱體內(nèi)故障及處理措施

2.2.1對應(yīng)故障報(bào)文信息的故障

以通力隔離開關(guān)為例,電調(diào)遠(yuǎn)控sCADA屏可根據(jù)當(dāng)?shù)貦C(jī)構(gòu)故障信息顯示"控制回路斷線""加熱回路斷線""電機(jī)過載"3種故障報(bào)文信息,我們可根據(jù)相應(yīng)的報(bào)文信息,查找對應(yīng)回路是否存在元器件損壞、接線端子排松動(dòng)、斷線、開關(guān)輔助觸點(diǎn)損壞或間歇性接觸等情況。

2.2.2隔離開關(guān)"未定義"狀態(tài)

如電調(diào)端sCADA屏報(bào)文顯示隔離開關(guān)"未定義",即無法確定開關(guān)位置狀態(tài),但仍可正常分合閘操作,可判定遙控回路無異常。因通力隔離開關(guān)位置指示信號為單點(diǎn)遙信,即分合閘指示信號只采集一個(gè)輔助觸點(diǎn),可先檢查對應(yīng)遙信回路是否有電源輸出,再檢查分位指示信號和合位指示信號回路中端子排或輔助觸點(diǎn)是否有虛接或松動(dòng)等情況。

2.2.3隔離開關(guān)誤動(dòng)或拒動(dòng)

如隔離開關(guān)出現(xiàn)誤動(dòng)或拒動(dòng)等情況,可判定為遠(yuǎn)動(dòng)操作按鈕發(fā)送錯(cuò)誤指令,現(xiàn)場將隔離開關(guān)打至當(dāng)?shù)匚?電動(dòng)試操開關(guān)如仍不成功,需檢查分合閘繼電器H0、T0是否損壞,并檢查控制回路是否虛接、斷線。如可實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)仉妱?dòng)操作,則需檢查分合閘繼電器HJ、FJ是否損壞,并檢查相應(yīng)控制回路是否連通。

3日常維護(hù)策略

3.1針對隔離開關(guān)刀閘觸點(diǎn)燒損的故障

在日常隔離開關(guān)檢修維護(hù)中,需對觸頭緊固件進(jìn)行調(diào)整,使壓縮彈簧保持一定的夾持力,避免因夾持力不足而造成合閘不到位。如出現(xiàn)刀閘不水平的情況,可適當(dāng)調(diào)整傳動(dòng)桿下部螺桿行程。在滿足開關(guān)正常取流的前提下,導(dǎo)電膏加涂需適量,確保開關(guān)分合過程無阻滯。檢查觸頭表面有無氧化、臟污等現(xiàn)象,并在開關(guān)刀閘處增加測溫貼,定期監(jiān)控刀閘溫度變化,對于溫度較大的情況,在刀閘處加裝軟連接,或采用水滴開關(guān)觸點(diǎn),增加刀閘處受流面積。

3.2針對隔離開關(guān)支撐絕緣子破損或臟污的故障

在日常檢修中,需重點(diǎn)關(guān)注隔離開關(guān)瓷釉有無大面積脫落或破損等情況,觀察支撐絕緣子瓷瓶截面處有無分離等現(xiàn)象。定期對支撐絕緣子進(jìn)行絕緣電阻測試,如無法滿足設(shè)計(jì)要求需立即更換。

3.3針對隔離開關(guān)接地刀閘的故障

在日常檢修中,需模擬電動(dòng)操作隔離開關(guān),觀察接地刀閘分合閘到位情況,調(diào)整接地刀閘傳動(dòng)部分螺桿長度,并確保接地刀閘合閘后與內(nèi)部緩沖部位仍有少許余量,避免合閘過程中頻繁撞擊,導(dǎo)致絕緣棒斷裂。對接地刀閘分合閘路徑內(nèi)以及可能侵入路徑內(nèi)的電纜或其他異物綁扎固定,防止異物與刀閘發(fā)生沖擊。

3.4針對隔離開關(guān)上網(wǎng)電纜脫落的故障

在日常檢修中,需重點(diǎn)關(guān)注電纜固定情況,檢查電纜轉(zhuǎn)角處是否與支架卡滯,并對電纜人工拉拔,檢查判斷接線端子是否壓接緊固。每個(gè)電連接線夾需用不銹鋼綁扎帶綁扎緊固,確保電纜與線夾接觸面、線夾與匯流排接觸面光潔密貼。

3.5針對隔離開關(guān)箱體內(nèi)的故障

在日常檢修中,需定期抽檢箱體內(nèi)繼電器元件的動(dòng)作靈敏性,檢查繼電器底座固定牢靠無損壞。對機(jī)構(gòu)箱做好封堵處理,防止駐蟲,損壞電纜。干燥炎熱天氣下,可將加熱器退出運(yùn)行,防止因箱體內(nèi)溫度過高導(dǎo)致電纜皮老化,絕緣性能降低。

4結(jié)語

隔離開關(guān)在城市軌道交通中普遍使用,且在牽引供電系統(tǒng)中發(fā)揮著關(guān)鍵性作用,本文通過對隔離開關(guān)的工作原理及常見故障進(jìn)行分析總結(jié),對日常設(shè)備維保、檢查具有重要意義,從而為接觸網(wǎng)設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行提供有力保障。