接触网隔离开关常见故障分析及其处理措施

引言

接触网隔离开关是城市轨道交通牵引供电系统中的一项重要设备,常用于枢纽站场、电分相、牵引变电所上网点等场合。其作用是连通或切断接触网供电分段间的电路,提高供电灵活性,实现单、双边供电的切换。同时在检修过程中,接触网隔离开关可减小停电范围,满足各专业检修需求。

1隔离开关工作原理

在接触网无负荷情况下,通过控制隔离开关,可切断或闭合供电回路的电气设备。其操作和监控系统均纳入主控sCADA系统内,电调可通过远程控制开关分合闸,实现迅速响应,满足不同供电分区接触网的停送电要求。同时,实时监控隔离开关动作情况及故障反馈信息,缩小事故范围,提高故障处理效率。隔离开关工作原理图如图1所示。

以通力隔离开关机构箱为例,箱体内部共分为三种回路一一电机回路、控制回路、加热回路。其中,电机回路和控制回路采用直流110V供电形式,加热回路采用交流220V供电形式。机构箱接线原理图如图2所示,图中HJ、H0为合闸继电器,FJ、T0为分闸继电器,RJ为热继电器。

2隔离开关常见故障及处理措施

2.1隔离开关常见机械故障及处理措施

2.1.1隔离开关刀闸触点烧损故障

隔离开关刀闸触点烧损的主要原因多为触点处过渡电阻过大。因开关触头多采用点接触,当机车取流较大时,如触点处过渡电阻过大,会引起刀闸接触部位发热,并伴随网压波动,严重时即会烧融开关刀闸,导致上部断路器跳闸。

处理措施:针对隔离开关刀闸触点烧损的情况,现场可将开关两头引线拆除,使用与引线相同材质和规格的电连接线在保证绝缘距离的适当位置处将两端引线短接,以达到临时修复的目的。列车停运后,对开关刀闸进行更换。

2.1.2隔离开关支撑绝缘子破损或脏污

隔离开关支撑绝缘子破损或脏污造成的闪络或击穿,会使接触网对地短路,导致变电所跳闸,部分区段接触网失电,列车停运。

处理措施:应立即对破损处绝缘子进行更换,并检查上网电缆及电连接电缆有无烧伤断股的情况。如现场无法立即更换,可临时将此台开关上网电缆出线侧移位至越区开关出线侧触头处,闭合越区开关,并将故障隔离开关对应的断路器断开,使该台开关退出运行。

2.1.3隔离开关接地刀闸故障

针对带接地刀闸的隔离开关,因接地刀闸调整不到位,合闸时频繁出现撞击,或合闸路径受外部电缆阻碍,都将致使接地刀闸绝缘棒断裂,传动部分作用失效,最终导致隔离开关合闸后对地短路,变电所跳闸。

处理措施:运营期间可临时拆除故障开关的接地刀闸及其联动部分,待运营结束后,利用检修作业对此开关接地刀闸进行更换。

2.1.4上网电缆脱落侵入限界引发的弓网故障

因上网电缆或电连接线夹导流不畅导致连接部位接头处打火、发热严重,烧断电缆或烧损电连接线夹,脱落部分侵入电客车限界以下时,与受电弓碰撞而造成严重的弓网故障。

处理措施:按照"先通后复"的原则,检查其他上网电缆如状态良好,可将受损脱落的电缆或线夹临时拆除,并保持该区段列车限速通过,待运营结束后,另作更换处理。

2.2隔离开关常见箱体内故障及处理措施

2.2.1对应故障报文信息的故障

以通力隔离开关为例,电调远控sCADA屏可根据当地机构故障信息显示"控制回路断线""加热回路断线""电机过载"3种故障报文信息,我们可根据相应的报文信息,查找对应回路是否存在元器件损坏、接线端子排松动、断线、开关辅助触点损坏或间歇性接触等情况。

2.2.2隔离开关"未定义"状态

如电调端sCADA屏报文显示隔离开关"未定义",即无法确定开关位置状态,但仍可正常分合闸操作,可判定遥控回路无异常。因通力隔离开关位置指示信号为单点遥信,即分合闸指示信号只采集一个辅助触点,可先检查对应遥信回路是否有电源输出,再检查分位指示信号和合位指示信号回路中端子排或辅助触点是否有虚接或松动等情况。

2.2.3隔离开关误动或拒动

如隔离开关出现误动或拒动等情况,可判定为远动操作按钮发送错误指令,现场将隔离开关打至当地位,电动试操开关如仍不成功,需检查分合闸继电器H0、T0是否损坏,并检查控制回路是否虚接、断线。如可实现当地电动操作,则需检查分合闸继电器HJ、FJ是否损坏,并检查相应控制回路是否连通。

3日常维护策略

3.1针对隔离开关刀闸触点烧损的故障

在日常隔离开关检修维护中,需对触头紧固件进行调整,使压缩弹簧保持一定的夹持力,避免因夹持力不足而造成合闸不到位。如出现刀闸不水平的情况,可适当调整传动杆下部螺杆行程。在满足开关正常取流的前提下,导电膏加涂需适量,确保开关分合过程无阻滞。检查触头表面有无氧化、脏污等现象,并在开关刀闸处增加测温贴,定期监控刀闸温度变化,对于温度较大的情况,在刀闸处加装软连接,或采用水滴开关触点,增加刀闸处受流面积。

3.2针对隔离开关支撑绝缘子破损或脏污的故障

在日常检修中,需重点关注隔离开关瓷釉有无大面积脱落或破损等情况,观察支撑绝缘子瓷瓶截面处有无分离等现象。定期对支撑绝缘子进行绝缘电阻测试,如无法满足设计要求需立即更换。

3.3针对隔离开关接地刀闸的故障

在日常检修中,需模拟电动操作隔离开关,观察接地刀闸分合闸到位情况,调整接地刀闸传动部分螺杆长度,并确保接地刀闸合闸后与内部缓冲部位仍有少许余量,避免合闸过程中频繁撞击,导致绝缘棒断裂。对接地刀闸分合闸路径内以及可能侵入路径内的电缆或其他异物绑扎固定,防止异物与刀闸发生冲击。

3.4针对隔离开关上网电缆脱落的故障

在日常检修中,需重点关注电缆固定情况,检查电缆转角处是否与支架卡滞,并对电缆人工拉拔,检查判断接线端子是否压接紧固。每个电连接线夹需用不锈钢绑扎带绑扎紧固,确保电缆与线夹接触面、线夹与汇流排接触面光洁密贴。

3.5针对隔离开关箱体内的故障

在日常检修中,需定期抽检箱体内继电器元件的动作灵敏性,检查继电器底座固定牢靠无损坏。对机构箱做好封堵处理,防止驻虫,损坏电缆。干燥炎热天气下,可将加热器退出运行,防止因箱体内温度过高导致电缆皮老化,绝缘性能降低。

4结语

隔离开关在城市轨道交通中普遍使用,且在牵引供电系统中发挥着关键性作用,本文通过对隔离开关的工作原理及常见故障进行分析总结,对日常设备维保、检查具有重要意义,从而为接触网设备平稳运行提供有力保障。