引言
接觸網隔離開關是城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)中的一項重要設備,常用于樞紐站場、電分相、牽引變電所上網點等場合。其作用是連通或切斷接觸網供電分段間的電路,提高供電靈活性,實現單、雙邊供電的切換。同時在檢修過程中,接觸網隔離開關可減小停電范圍,滿足各專業(yè)檢修需求。
1隔離開關工作原理
在接觸網無負荷情況下,通過控制隔離開關,可切斷或閉合供電回路的電氣設備。其操作和監(jiān)控系統(tǒng)均納入主控sCADA系統(tǒng)內,電調可通過遠程控制開關分合閘,實現迅速響應,滿足不同供電分區(qū)接觸網的停送電要求。同時,實時監(jiān)控隔離開關動作情況及故障反饋信息,縮小事故范圍,提高故障處理效率。隔離開關工作原理圖如圖1所示。
以通力隔離開關機構箱為例,箱體內部共分為三種回路一一電機回路、控制回路、加熱回路。其中,電機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。機構箱接線原理圖如圖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隔離開關常見故障及處理措施
2.1隔離開關常見機械故障及處理措施
2.1.1隔離開關刀閘觸點燒損故障
隔離開關刀閘觸點燒損的主要原因多為觸點處過渡電阻過大。因開關觸頭多采用點接觸,當機車取流較大時,如觸點處過渡電阻過大,會引起刀閘接觸部位發(fā)熱,并伴隨網壓波動,嚴重時即會燒融開關刀閘,導致上部斷路器跳閘。
處理措施:針對隔離開關刀閘觸點燒損的情況,現場可將開關兩頭引線拆除,使用與引線相同材質和規(guī)格的電連接線在保證絕緣距離的適當位置處將兩端引線短接,以達到臨時修復的目的。列車停運后,對開關刀閘進行更換。
2.1.2隔離開關支撐絕緣子破損或臟污
隔離開關支撐絕緣子破損或臟污造成的閃絡或擊穿,會使接觸網對地短路,導致變電所跳閘,部分區(qū)段接觸網失電,列車停運。
處理措施:應立即對破損處絕緣子進行更換,并檢查上網電纜及電連接電纜有無燒傷斷股的情況。如現場無法立即更換,可臨時將此臺開關上網電纜出線側移位至越區(qū)開關出線側觸頭處,閉合越區(qū)開關,并將故障隔離開關對應的斷路器斷開,使該臺開關退出運行。
2.1.3隔離開關接地刀閘故障
針對帶接地刀閘的隔離開關,因接地刀閘調整不到位,合閘時頻繁出現撞擊,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,傳動部分作用失效,最終導致隔離開關合閘后對地短路,變電所跳閘。
處理措施:運營期間可臨時拆除故障開關的接地刀閘及其聯動部分,待運營結束后,利用檢修作業(yè)對此開關接地刀閘進行更換。
2.1.4上網電纜脫落侵入限界引發(fā)的弓網故障
因上網電纜或電連接線夾導流不暢導致連接部位接頭處打火、發(fā)熱嚴重,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,與受電弓碰撞而造成嚴重的弓網故障。
處理措施:按照"先通后復"的原則,檢查其他上網電纜如狀態(tài)良好,可將受損脫落的電纜或線夾臨時拆除,并保持該區(qū)段列車限速通過,待運營結束后,另作更換處理。
2.2隔離開關常見箱體內故障及處理措施
2.2.1對應故障報文信息的故障
以通力隔離開關為例,電調遠控sCADA屏可根據當地機構故障信息顯示"控制回路斷線""加熱回路斷線""電機過載"3種故障報文信息,我們可根據相應的報文信息,查找對應回路是否存在元器件損壞、接線端子排松動、斷線、開關輔助觸點損壞或間歇性接觸等情況。
2.2.2隔離開關"未定義"狀態(tài)
如電調端sCADA屏報文顯示隔離開關"未定義",即無法確定開關位置狀態(tài),但仍可正常分合閘操作,可判定遙控回路無異常。因通力隔離開關位置指示信號為單點遙信,即分合閘指示信號只采集一個輔助觸點,可先檢查對應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是否有虛接或松動等情況。
2.2.3隔離開關誤動或拒動
如隔離開關出現誤動或拒動等情況,可判定為遠動操作按鈕發(fā)送錯誤指令,現場將隔離開關打至當地位,電動試操開關如仍不成功,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。如可實現當地電動操作,則需檢查分合閘繼電器HJ、FJ是否損壞,并檢查相應控制回路是否連通。
3日常維護策略
3.1針對隔離開關刀閘觸點燒損的故障
在日常隔離開關檢修維護中,需對觸頭緊固件進行調整,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。如出現刀閘不水平的情況,可適當調整傳動桿下部螺桿行程。在滿足開關正常取流的前提下,導電膏加涂需適量,確保開關分合過程無阻滯。檢查觸頭表面有無氧化、臟污等現象,并在開關刀閘處增加測溫貼,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,或采用水滴開關觸點,增加刀閘處受流面積。
3.2針對隔離開關支撐絕緣子破損或臟污的故障
在日常檢修中,需重點關注隔離開關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象。定期對支撐絕緣子進行絕緣電阻測試,如無法滿足設計要求需立即更換。
3.3針對隔離開關接地刀閘的故障
在日常檢修中,需模擬電動操作隔離開關,觀察接地刀閘分合閘到位情況,調整接地刀閘傳動部分螺桿長度,并確保接地刀閘合閘后與內部緩沖部位仍有少許余量,避免合閘過程中頻繁撞擊,導致絕緣棒斷裂。對接地刀閘分合閘路徑內以及可能侵入路徑內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針對隔離開關上網電纜脫落的故障
在日常檢修中,需重點關注電纜固定情況,檢查電纜轉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針對隔離開關箱體內的故障
在日常檢修中,需定期抽檢箱體內繼電器元件的動作靈敏性,檢查繼電器底座固定牢靠無損壞。對機構箱做好封堵處理,防止駐蟲,損壞電纜。干燥炎熱天氣下,可將加熱器退出運行,防止因箱體內溫度過高導致電纜皮老化,絕緣性能降低。
4結語
隔離開關在城市軌道交通中普遍使用,且在牽引供電系統(tǒng)中發(fā)揮著關鍵性作用,本文通過對隔離開關的工作原理及常見故障進行分析總結,對日常設備維保、檢查具有重要意義,從而為接觸網設備平穩(wěn)運行提供有力保障。
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