劉志兵

摘要：本文以大西高速鐵路接觸網(wǎng)隔離開關(guān)遠動控制優(yōu)化改造施工為例，介紹了接觸網(wǎng)隔離開關(guān)遠動控制優(yōu)化改造的必要性、接觸網(wǎng)隔離開關(guān)的布置、隔離開關(guān)遠動控制運行中開關(guān)誤動、拒動、誤顯示的原因，并著重從改造施工安裝工藝流程及出現(xiàn)相關(guān)問題的處置方法進行了闡述，供今后類似改造施工參考。

關(guān)鍵詞：高速鐵路;接觸網(wǎng)隔離開關(guān);遠動調(diào)試;優(yōu)化改造

引言：大西高速鐵路牽引變電所、AT所、分區(qū)所附近設(shè)置接觸網(wǎng)隔離開關(guān)，目前既有隔離開關(guān)控制裝置為RTU光纖監(jiān)控裝置與隔離開關(guān)操作機構(gòu)共箱安裝，且電機電源全時帶電，電源回路開關(guān)不具備遠動操作功能。實際運行中，該控制方式曾多次出現(xiàn)誤動、拒動、誤顯示等非正?，F(xiàn)象，為解決此問題，需進行控制優(yōu)化改造，改造采用操作機構(gòu)箱與控制部分相分離形式，從而減小干擾、便于檢修，以提高接觸網(wǎng)電動隔離開關(guān)控制的可靠性。但由于操作箱與控制箱分離改造施工以往沒有接觸過，新式箱體安裝較復(fù)雜、調(diào)整難度較大，本文以大西客專接觸網(wǎng)隔離開關(guān)遠動控制優(yōu)化改造施工為例，重點介紹新式分離式箱體的安裝、調(diào)試及遠動控制方法。

1接觸網(wǎng)隔離開關(guān)遠動現(xiàn)狀

目前高速鐵路接觸網(wǎng)隔離開關(guān)遠動控制主要光纖控制形式，光纖控制形式主要借鑒數(shù)字化變電所理念發(fā)展而來，主要特點有：（1）減少穿越戶內(nèi)外控制電纜的數(shù)量，從而減低了外部原因如雷電、電磁等對所內(nèi)設(shè)備的危害;（2）控制信號采用光纜傳輸，減少了干擾。

同時，該控制形式帶來了以下問題：（1）RTU等電子元件置于戶外控制箱內(nèi)，運行環(huán)境差，元件損壞率增高;（2）控制回路、邏輯判斷等變得復(fù)雜，環(huán)節(jié)增多，導致信號誤顯示等不確定因素增多;（3）RTU、操作機構(gòu)控制板等動作電源與操作電源同路，在電壓不穩(wěn)定時，造成各個環(huán)節(jié)不穩(wěn)定因素增多。

據(jù)不完全統(tǒng)計，自大西高鐵開通近5年來，共出現(xiàn)誤動10多次，拒動30余次、開關(guān)位置誤顯示100余次，雖經(jīng)過多次專項整治，但治標不治本，問題和隱患依然存在，無法從根本上解決問題。因此對隔離開關(guān)進行改造并優(yōu)化遠動控制勢在必然。

2接觸網(wǎng)隔離開關(guān)的布置

在供電臂中部AT所設(shè)置絕緣錨段關(guān)節(jié)分段，并配置分段開關(guān)和上下行聯(lián)絡(luò)開關(guān)，便于維護或事故搶修時縮小停電范圍，AT供電方式牽引變電所上網(wǎng)的AF線與接觸網(wǎng)分開設(shè)置單極隔離開關(guān)，牽引變電所、AT分區(qū)所處可根據(jù)供電專業(yè)要求設(shè)置上下行聯(lián)絡(luò)開關(guān)。

3接觸網(wǎng)隔離開關(guān)誤動原因

接觸網(wǎng)隔離開關(guān)誤動原因有以下幾點：

（1）RTU與操作機構(gòu)信號連接線受到干擾誤觸發(fā)操作機構(gòu)自保持回路，導致開關(guān)誤動作。隔離開關(guān)操作機構(gòu)與RTU連接線還存在另一隱患，如220V電源火、地線接反，RTU出口繼電器可能斷的是零線，隱患更大。在惡劣天氣下，如果連線絕緣降低或瞬間接地，將直接導致誤觸發(fā)操作命令。

運行中，接觸網(wǎng)隔離開關(guān)操作機構(gòu)箱內(nèi)加熱回路經(jīng)常報非正常工作;當接觸網(wǎng)故障時，隔離開關(guān)操作機構(gòu)箱內(nèi)空氣開關(guān)發(fā)生跳閘。

（2）操作機構(gòu)出口控制繼電器故障，當調(diào)度臺發(fā)出命令后不能執(zhí)行操作，但操作機構(gòu)內(nèi)部保持了這個操作命令。在隨后運行中，出口繼電器可能恢復(fù)，操作命令隨時作用導致開關(guān)動作。

（3）RTU的地址沖突導致操作開關(guān)使另一個開關(guān)誤動。

（4）接觸網(wǎng)隔離開關(guān)控制屏操作按鈕、PLC誤發(fā)命令。

4接觸網(wǎng)隔離開關(guān)拒動原因

（1）隔離開關(guān)操作機構(gòu)箱內(nèi)空氣開關(guān)跳閘（如圖1）

A1、A2、B1、B2四個開關(guān)任意一開關(guān)跳閘，都會導致接觸網(wǎng)隔離開關(guān)拒動。運行中跳閘最多的是B1開關(guān)，此現(xiàn)象多發(fā)生于接觸網(wǎng)故障時段。

（2）電器元件損壞。

（3）傳輸通道中斷。

5接觸網(wǎng)隔離開關(guān)位置信號誤顯示原因

（1）運行中發(fā)現(xiàn)，牽引變電所綜合自動化交換機在主備通道切換時易誤發(fā)遙信信號，造成調(diào)度臺誤顯示。（2）RTU或操作機構(gòu)線路板受干擾誤顯示。（3）控制電路元器件損壞。

6解決方案

解決接觸網(wǎng)隔離開關(guān)誤動、拒動、誤顯示問題的基本指導思想，一是消除干擾，二是強化控制。消除干擾除除標準施工及認真做好接地外，目前無其他好辦法，因此，應(yīng)主要側(cè)重于強化控制。

6.1防止接觸網(wǎng)隔離開關(guān)誤動措施

在現(xiàn)有高鐵接觸網(wǎng)隔離開關(guān)的控制方式下，防止誤動的措施主要有3個：一是借鑒直接電纜控制方式的優(yōu)點，不操作的情況下斷開操作電源，實現(xiàn)電機控制回路的雙重控制;二是控制命令雙端口輸出;三是操作電機回路自保持功能的延時釋放。

操作機構(gòu)箱控制電機回路空氣開關(guān)B1增加遠程操作機構(gòu)，并實現(xiàn)調(diào)度的遠程操作，不操作時斷開此開關(guān)，取消A2、B2開關(guān)（見圖2）。

該開關(guān)與控制命令出口接觸器串聯(lián)，起到了電機回路的雙重控制作用，大大降低了干擾信號導致誤動的概率。

將RTU出口繼電器改為雙節(jié)點，同時斷開220V控制命令的火、地線，雙端口輸出比單端口輸出降低了帶來的干擾誤動概率。

將操作機構(gòu)箱內(nèi)自保持繼電器的自保持功能定時釋放，避免在操作時不動而沒有操作時誤動。

6.2防止接觸網(wǎng)隔離開關(guān)拒動措施

如圖2所示，在B1開關(guān)增加操作機構(gòu)遠動，不僅消除誤動，且達到一舉兩得的作用，取消A2、B2開關(guān)，B1開關(guān)正常處于分閘狀態(tài)，不再引起跳閘。

7改造施工工藝流程及處置方法

7.1重點檢查位置

（1）作業(yè)前檢查RTU箱、操作機構(gòu)箱一次配線接口，查看線材有無虛接、壓皮現(xiàn)象。（2）RTU箱體內(nèi)K3數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備編寫程序，并加電測試。（3）機構(gòu)箱加電測試（直流或交流）并做分、合閘實驗。（4）檢查中間繼電器、端子是否有問題存在（萬用表測試）。（5）查看XP2端子5-6、7-8是否已進行短接，中間繼電器端子常開節(jié)點是否改為常閉節(jié)點。

7.2隔離開關(guān)分合閘調(diào)試方法及處置措施

（1）機構(gòu)箱安裝完成軸承應(yīng)與傳動桿保持垂直狀態(tài)，分合閘過程中抱箍與傳動桿無間隙。如道閘閉合不到位時（動觸頭與靜觸頭間距1cm時），松開傳動桿抱箍，使用搖把手動向分位方向轉(zhuǎn)動6圈-6.5圈不大于7圈，緊固傳動桿抱箍，再次進行分、合閘實驗。（動、靜觸頭仍無法閉合到位調(diào)整方法同上，減少轉(zhuǎn)動圈數(shù)即可）。（2）分合閘過程中箱體抖動原因為隔離開關(guān)動、靜觸頭摩擦力過大，通過調(diào)整動、靜觸頭間隙（兩觸頭間隙不易過大，塞尺無法插入即可，間隙過大易造成拉弧現(xiàn)象燒毀開關(guān)）并涂抹導電膏，手動分、合閘實驗以及電動分、合閘反復(fù)實驗，箱體抖動消失。

7.3接觸網(wǎng)隔離開關(guān)子站調(diào)試問題處置方法

（1）機構(gòu)失電RTU箱內(nèi)K3指示燈顯示錯誤，機構(gòu)失電狀態(tài)下指示燈應(yīng)“亮”，實際指示燈“熄滅”，原因是中間繼電器節(jié)點相反，需把中間繼電器常開節(jié)點改為常閉節(jié)點，錯誤現(xiàn)象消失。（2）隔離開關(guān)分位與合位指示燈錯誤，如隔離開關(guān)合位時2號指示燈亮，分位3號指示燈亮，實際相反;原因為機構(gòu)箱內(nèi)二次配線錯誤，應(yīng)將端子配線互換位置，或者調(diào)度段后臺信號取反。（3）信息傳輸無顯示，現(xiàn)場調(diào)試無錯誤現(xiàn)象，而開關(guān)站內(nèi)人機觸摸屏、調(diào)度端顯示空白。自檢方法①修改K3數(shù)據(jù)，RX、TX收、發(fā)光口用尾纖連接自環(huán)測試收、發(fā)指示燈，閃爍正常。②開關(guān)站內(nèi)485光纖擴展機TX、RX光口用尾纖連接自環(huán)測試收、發(fā)指示燈無顯示，485管理機光口故障，經(jīng)檢查為RX接收光口堵塞（肉眼無法看到的微小灰塵），使用酒精棉擦拭后通道恢復(fù)。（4）操作機構(gòu)箱內(nèi)控制空開無動作、無信號傳輸顯示，隔離開關(guān)無法操作。原因是通信管理機設(shè)備地址錯誤應(yīng)為2#，實際是1#（如某開關(guān)站共4臺開關(guān)編號則為1#、2#、3#、4#），修改通信管理機設(shè)備地址即可。

7.4接觸網(wǎng)隔離開關(guān)調(diào)度主站調(diào)試問題處置方法

隔離開關(guān)調(diào)試完成后，調(diào)度端控制臺監(jiān)控系統(tǒng)報出開關(guān)分合閘錯誤信息導致開關(guān)退出遠動狀態(tài)。原因是調(diào)度主站廠家與子站廠家使用同一個數(shù)字點位，需調(diào)度端修改后臺點位使其不占用子站數(shù)字點位即可使錯誤信息恢復(fù)正常。

結(jié)束語

在大西高速鐵路接觸網(wǎng)隔離開關(guān)遠動控制優(yōu)化改造施工中，施工負責人及作業(yè)人員按照上述方案組織施工，安全、順利、如期完成了大西高速鐵路226臺接觸網(wǎng)隔離開關(guān)遠動控制優(yōu)化改造施工，為將來接觸網(wǎng)隔離開關(guān)遠動優(yōu)化改造施工提供了經(jīng)驗和借鑒。

基于高速鐵路上各項設(shè)備集成的思想，最初高速鐵路上接觸網(wǎng)隔離開關(guān)操作機構(gòu)箱及RTU控制箱都集成在一個箱體內(nèi)，從而導致了現(xiàn)在接觸網(wǎng)隔離開關(guān)遠動控制的誤動、拒動、誤顯示等缺陷，為了避免將來類似問題的再次出現(xiàn)，建議將來在設(shè)計上就直接將接觸網(wǎng)隔離開關(guān)操作機構(gòu)箱與RTU控制箱分開設(shè)置、分開安裝，從而實現(xiàn)接觸網(wǎng)隔離開關(guān)遠動控制的可靠性，進而提高運營維護的可靠性。

參考文獻

[1]高速鐵路電力牽引供電工程施工質(zhì)量驗收標準[M].北京：中國鐵道出版社，2018