摘要：在当前经济社会快速发展的时代背景下，高铁动车组的开行全面促进了我国铁路交通事业的快速发展，不仅满足了广大旅客朋友的出行需求，而且也成为我国高铁产业发展的里程碑。高铁动车组中的接触网隔离开关远动系关系着高铁运行安全稳定性，尤其是接触网出现故障问题时可以基于远动操作开关来实现快速隔离故障的目的。基于此，本文以沪宁城际高铁为例，对近几年沪宁城际高铁隔离开关远动故障统计及分类，分析隔离开关远动故障的成因，并提出相应的处置措施，探讨隔离开关远动系统的运行与维护措施，以期保障高铁接触网的安全稳定运行。
关键词：沪宁城际高铁；接触网；隔离开关；远动系统
前言：沪宁城际高铁运行速度快，该路线为上海与南京的交通运输起到了极为重要的支撑作用，有效促进了长三角地区的生产力流动，推动长三角区域“同城效应”的形成。高铁对于接触网十分依赖，而接触网的安全稳定运行又依赖于隔离开关及其远动系统，为此探讨沪宁城际接触网隔离开关远动常见故障及其处置措施是极为必要的。
1.接触网隔离开关远动系统简介
1.1接触网
接触网包括：（1）接触悬挂装置，具体包含接触线、吊弦、承力索、连接件、绝缘子等，以支撑装置为媒介，在支柱上悬挂，能够向电力车输送源于牵引变电所的电力能源；（2）支撑装置，起到辅助支撑作用，悬挂接触悬挂专职，并实现支撑负荷向其他支柱结构的传导。（3）定位装置，固定接触线位置，包括定位管与定位器，能够控制接触线的运行范围与轨迹，保证接触线与受电弓的接触；（4）支柱及基础结构，承担接触悬挂、支撑装置及定位，保持装置的位置及高度。
1.2接触网隔离开关
接触网隔离开关是一种开关电器，不具备熄弧装置。当接触网无载运行时，隔离开关倒闸，隔离电气。分闸时的隔离开关能够明显看出其中端口，合闸时的隔离开关运行是保障工作电流正常运行，并通过短路故障电流。高铁线路运行时，高压断路器可以起到投入线路与切除线路的效果，区段内的高铁主导电路回路发生投入或切除故障时，需要跳闸并重新实现电源供给。以接触网隔离开关安装位置为标准进行类型划分，可以分成室内开关与室外开关；以隔离开关的运行电压为标准进行类型划分，可以分成低压隔离开关与高压隔离开关；以隔离开关的操作方式为标准进行类型划分，具体包括手动隔离开关、电动隔离开关、气动隔离开关与液压隔离开关。沪宁城际接触网隔离开关为电动隔离开关。
1.3接触网隔离开关远动系统
供电线路的供电包括较多的电气分段，一旦发生接触网故障或者电气事故，就需要对故障点位加以及时隔离并排除故障，以减少电气故障对于高铁运行的影响[1]。沪宁城际接触网隔离开关远动系统，可快速反应故障问题，减少接触网道闸时间消耗。该系统以网络为控制媒介，结合Intel me及智能移动通信技术，实现对于接触网隔离开关的远程操作与控制，有效提高信息传输速度、减少资本投资、降低维护成本并保证系统运行的稳定性。远动隔离开关的建设与运行是保障电气化铁路与运输、站场、区段隔离开关有效操作的重要路径，可以结合信息技术，实现故障报警与实时操控。
2.沪宁城际高铁近几年隔离开关远动故障统计及分类
2.1沪宁城际高铁近几年隔离开关远动故障统计
（1）电源问题。包括两种，其一，机构箱体无电源，无法当地操作隔离开关；其二，远动箱体无电源，需要对电源进线状态加以排查。（2）南自隔离开关通信问题。常见成因：RTU远动箱光缆头通信中断等，可更换相应设备设施。（3）南自隔离开关遥信问题，隔离开关遥信位无法及时向远方调度中心进行信息上传。南自隔离开关遥信问题：①调度与所亭及线路无法有效对应，但所亭与线路相对应；调度对应现场，但所亭不对应现场；②调度及所亭相互一致，但不对应线路。（4）南自隔离开关遥控问题。信息通信正常，但调度难以实现分合的有效操作。需要对远动箱远动分合接线与结构之间的接触及操作加以测试与检查，判断接线及机构正常与否。
2.2沪宁城际高铁近几年隔离开关远动故障类型
沪宁城际高铁主要故障类型包括电源问题、通信问题、遥信问题与遥控问题，成因可归结为连接线故障、设备故障、光纤通道故障及后台配置问题。其中，遥控与遥信问题的成因主要是连接线故障，可以通过加固连接线或对连接线加以更换等方式处理。沪宁城际接触网存在243台隔离开关，以SCADA系统进行网开关的操作及监控管理，通过电调进行远动操作，以实现对于故障的有效隔离，并减少故障的影响范围[2]。
3. 沪宁城际高铁隔离开关典型远动故障原因分析及处置
3.1隔离开关接触故障
开关操作拒动或难以开合，接触网电力输送延误，甚至突发情况下难以对远端故障段电调隔离。故障原因：机构箱断电，难以运作隔离开关；电机发生故障，难以运作隔离开关；隔离开关受到阻力，导致隔离开关难以有效分合。开关接触电阻过大导致隔离开关远动故障，机车取流时接触头温度异常上升以及网压波动，甚至烧坏隔离开，供电臂电力供应中止，机车运行中止，铁路运输中断。实践中，可通过在转动位置滴注润滑油、在刀闸与触头涂抹导电膏等。如果存在连杆完全、连杆卡滞等现象，可更换连杆，采用热镀锌处理技术减少外部因素对于连杆的影响[3]。
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3.2隔离开关远动设备故障
接触网隔离开关的远动故障，还包括电缆故障与光缆故障、主站及子站低压配电设备抗过压保护性能较差导致设备损伤等。网开关故障及通信光电缆故障，会导致电调显示接触网开关位置不对应。需要对RTU箱电源运行情况加以检查并采取有效处理措施实现故障排除。可全面检查通信光缆，按照不同地段检查光缆，并增加故障测距装置，以清晰表现光缆中断的具体位置，保证远动系统故障的及时有效排除。另外，当前所采用电缆、光缆需要延伸的长度较长，甚至部分电缆及光缆长度已经超过了4km，这部分电缆及光缆常常需要穿越铁轨，因此受到工程损坏或挖断的现象较为常见。
4.接触网隔离开关远动维护建议
4.1维护开关正常开合
强化日常的常规巡检与运行维护，全面检查接触网开关的各位置，基于接触网开关部件的传动原理与装置操作方式，考虑最有可能发生锈蚀问题的部件，并针对部件的实际情况采取防锈蚀处理及后期维护。定期清查机构箱，并做好机构箱维护工作，尤其要保证箱体密封的严密性，尽量避免机构箱接线端子受到外部空气及灰尘的影响，避免端子松动。对于隔离开关阻力问题，在采取以防腐蚀处理的同时，可以在转动位置添加润滑脂，以润滑隔离开关转动装置，减少隔离开关运行阻力。
4.2优化升级RTU系统
当电调显示接触网开关无法对应或者不定态时，可能是RTU终端故障或通信故障而导致的，需要巡检与维护人员首先对RTU箱进行检查，明确是否为RTU箱电源跳闸，以及电源模块是否工作运行等，并对RTU终端同行指示灯的闪动与显示是否正常进行检查。在检查时，需要重点进行接触网开关接触电阻的测试与检查，确定电流高于100A，如果电阻不达标，及时处理[5]。基于电气系统建设与维护，对RTU进行优化与升级，可采用4G-LTE网络进行接触网隔离开关无线远动操作，保障远动操作系统运行稳定性。
4.3远动系统日常维护
其一，针对调度主站：①需要对主站的各个部件、端子、线缆及其他元件进行定期检查，做好清理工作，对端子排连接螺栓加以加固，清理积灰、避免螺栓松动及线缆断裂等；②对调度主站的外围设备进行检查，明确是否存在故障及损伤。③针对远动系统调度主站的UPS不间断电源蓄电池进行充放电维护；④对相应数据信息及备份加以检查，确保信息的完整性与真实性；⑤对设备接地情况加以检查，明确是否有效接地连接，检查并测试接地电阻。
其二，针对被控站：①对被控站部件加以清理，加固螺栓，检查线缆，部件清洁、螺栓加固、线缆完好；②对电源板、遥控模板、遥信模板、遥调模板、通道板的信号收发情况进行检查；③检查远动开关遥控动作，对遥信及遥测信息加以核对；④实现被控站双通道运行情况。在被控站的检查与维护中，需要针对已经丧失其运行有效性的部件或装置加以更换，对已经达到使用寿命的专职及设备加以更换，以保证系统运行性能。
4.4远动开关安全措施
接触网工程新建的情况下，应当以遥信控制隔离开关的分合信号。在健全与维护接触网时，需要严格按照相应设计规范，进行电涌保护器的设计，采用线缆控制接触开关监控装置与现场RTU装置时，禁止线缆存在接头，如果技术要求必须增加接头，应当由设计单位加以确认，并采取完善而成熟的安全防护措施。采取防干扰措施，将装置输入的第一级隔离调整为PLC内部控制器，第二级采用大容量中间继电器，以实现隔离开关操作机构的直接驱动。
4.5隔离开关远动调试、验收
在接触网新建或改建之初，就需要采用行之有效的接触网开关远动调试与验收工作，需要注意：①在工程验收前期，明确主站、隔离开关、网开关监控屏及相应图纸的一致性；②基于调试点表进行逐项确认；③调试时，需基于用电示意图及主接线图，分别测试遥控及遥信，并在相应开关位置对遥控及遥测信息加以确认；④对网开关及微断开关进行同步验收；⑤主站远动界面的遥控分合功能，需基于开关本体及监控屏处，对分合功能进行验证；⑥确认开关编号及支柱杆号。通过隔离开关远动的调试与验证，保证新建及改建接触网隔离开关远动系统的有效运行。
结语：针对沪宁城际接触网隔离开关远动系统故障问题，本文提出了针对隔离开关接触故障、隔离开关远动故障及线缆过长易出故障的分析及相应处置措施，还可以通过维护开关正常开合、优化升级RTU系统、远动系统日常维护、远动开关安全措施、隔离开关远动优化及隔离开关远动调试等维护措施，保障隔离开关远动操作效果。
参考文献：
[1]甄德印.接触网开关电动操作机构烧损原因及对策[J].铁路机车车辆,2018,38(03):83-85+88.
[2]吕振聚.接触网隔离开关监控技术研究[J].上海铁路科技,2018(01):61-63+35.
[3]刘占通.接触网隔离开关监控系统常见故障分析[J].科技资讯,2017,15(09):61-62.
[4]孟令宇,井友刚.接触网隔离开关集中式控制方案研究[J].电气化铁路,2016(05):5-8.
[5]陈晓红.接触网远动隔离开关存在问题的分析与建议[J].电气化铁路,2010,22(04):4-6.
论文作者:徐皓
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：故障论文; 高铁论文; 沪宁论文; 城际论文; 装置论文; 操作论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第24期论文;