陳 亮，武玉傳

(1.石家莊開發(fā)區(qū)新導配電自動化有限公司，石家莊 051230；2.中鐵電氣化局集團有限公司，鄭州 450041)

0 引言

在高鐵工程建設中，尤其是供電系統(tǒng)工程接觸網專業(yè)領域，隔離開關是一個關鍵設備，是接觸專業(yè)中具有技術含量的設備，因此在施工中尤為重要。其安裝流程一般要經過設計院出圖，廠家根據設計技術標準和現(xiàn)場情況出具零部件圖，召開圖紙會審，廠家監(jiān)造,進場驗收報驗，現(xiàn)場安裝，手動調試(廠家配合)、電動調試(廠家配合)、綜合聯(lián)調(廠家配合)等環(huán)節(jié)。從多年施工經驗來看，每條線路在開通送電運營后，接觸網隔離開關都是發(fā)生問題最多的一個設備。由于施工單位負責安裝，廠家負責調試，運營負責維護，這一明確分工使得隔離開關在運營后，一旦設備發(fā)生故障，無法在短期內恢復，因為施工單位和運營單位對隔離開關原理并不清晰，廠家技術人員雖然了解，但是無法在現(xiàn)場做出指導，而接觸網開關監(jiān)控系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對接觸網隔離開關的集中監(jiān)控及遠程操作。研究基礎網開關監(jiān)控系統(tǒng)對于提高接觸網的供電可靠性和安全性具有重要的現(xiàn)實意義和實用價值，它運轉狀態(tài)是否良好，直接影響了提供電客車可靠電源的質量和安全。

1 現(xiàn)狀情況分析

1.1 現(xiàn)場情況

無論是鐵路還是地鐵，接觸網所用的隔離開關在開通運營后，均會出現(xiàn)不同程度的質量隱患，諸如電動隔離開關在遠動、電動作業(yè)時的分合刀閘不到位，電機空轉，拉弧、上網線(電纜)燒損等。手動隔離開關的人力操作吃力，分合刀閘不及時，形成拉弧，極易造成上網線(電纜)燒損等現(xiàn)象，由此給運營行車安全和維護人員人身安全帶來極大的安全隱患。近年來，我國科技人員關注了隔離開關內部設計及電路優(yōu)化方案，但是忽略了施工安裝這個環(huán)節(jié)，是否安裝簡單便利、運營后設備運轉是否良好。

隔離開關設備發(fā)生的大多數(shù)質量問題都在底座和操作桿，由于大多數(shù)廠家的一線技術人員只懂繪圖和原理，不懂施工，沒有一線現(xiàn)場經驗，根據隔離開關安裝的位置、地方不同，設計出來的零部件安裝圖往往與一線現(xiàn)場安裝不符，加上現(xiàn)場施工人員為勞務工，本身技能比較欠缺，所以安裝后的底座不能達到橫平豎直，操作桿安裝后不順直，這就造成隔離開關設備在運轉時發(fā)生空轉、分合刀閘不到位不及時等現(xiàn)象。

1.2 影響因素

跟蹤某條線送電開通以后在6個月的時間里對隔離開關故障問題進行分析。

圖1 隔離開關故障趨勢圖Tab.1 Tendency chart of disconnector malfunction

隔離開關故障現(xiàn)象有：隔離開關操作手柄卡滯、轉芯偏移、隔離開關合閘不到位、隔離開關遠動控制失效，該類故障有起伏趨勢，整體趨于下降態(tài)勢。

1.3 接觸網隔離開關操作桿材質分析

接觸網隔離開關操作桿材質采用33.37×3.2的Q 235熱鍍鋅鋼管。鋅是一種籃白色金屬，密度為7.14 g/cm3(即7.14 t/m3，熔點為419.5℃)。鍍鋅層厚度等于單位面積上的重量除以密度，鍍鋅含量要求50 g/m2，其厚度是50/7.14/1 000 000=7.003(μm),鍍鋅厚度≤80 μm，緊定螺釘采用45號鋼。

1.4 隔離開關操作桿運轉分析

隔離開關的分合閘是通過操縱桿實現(xiàn)分合的，而在隧道或者場段庫房預留混凝土柱的特殊區(qū)域，由于受地形限制，隔離開關安裝底座與隧道壁(或柱體表面)存在一定斜度，造成操作桿安裝時很難達到橫平豎直，即使能把操作桿調整到橫平豎直，可有些加長操作桿不是整體，在中部還保留一個連接加強部件，加上操作桿與隔離開關操作機構連接是銷釘加墊片的連接方式，運營在后期設備維保期間，由于該處開口銷斷裂，引起銷釘脫落，致使隔離開關刀閘分合不到位。

1.5 國內現(xiàn)有設備狀況

縱觀國內在鐵路供電系統(tǒng)工程接觸網專業(yè)領域內生產隔離開關的廠家設備質量現(xiàn)狀，無論是國內獨立公司還是合資公司，在隔離開關設備投入運營使用后，設備運轉總是存在著一些問題。運營維保技術人員把接觸網專業(yè)隔離開關的日常維保工作作為重中之重，科研技術人員應對傳統(tǒng)型隔離開關的設計原理進行優(yōu)化，聯(lián)合設計、施工、運營等多家單位技術人員系統(tǒng)地跟蹤接觸網專業(yè)隔離開關在前期設計、施工安裝、調試階段、投入使用等環(huán)節(jié)，并對其中發(fā)現(xiàn)的技術問題分門別類進行統(tǒng)計和技術分析，做出一些積極的、有益的科研項目研發(fā)，已經刻不容緩。

2 研發(fā)設想

目前，接觸網隔離開關無論是手動還是電動(遠動)的，均需通過操作桿進行作業(yè)，初步構思如下：

需在隔離開關底座、操作桿上加裝“質量標準控制器”，確保一線施工符合技術標準。

保留隔離開關的操作桿，該操作桿與隔離開關本體轉軸連接部位有個位移差，在遠動、電動、手動(具有遙控工功能)均無法操作時方可使用，具體使用辦法是：通過操作搖把，先把操作桿進行隔離，開關本體轉軸連接處利用機械自動化，使其與隔離開關轉軸結合牢固，再進行手動作業(yè)。電動(遠動)操作隔離開關均不通過操作桿作業(yè)，將電機部分上移至隔離開關本體附近，通過連接進行近距離操作。減少由于操作桿長度不順直造成的質量問題。手動隔離開關需具備手動遙控功能。需有現(xiàn)場監(jiān)控之功能，可實時傳送影像資料。

隔離開關是否可以考慮改變刀閘開合打開方式?，F(xiàn)有的方式是上下或左右打開，所以現(xiàn)場安裝需考慮本體高度和絕緣距離的空間(尤其是隧道內)，在動作時，動刀閘帶有動力慣性，長期重復運作，對本體質量會有影響。建議研發(fā)一種平行打開方式，一端是靜止端，一端是動觸端。這些需要專業(yè)結構、材料、電氣等方面專家進行共同探討。

3 結語

以安裝簡便、集成電路、可靠運行、智能監(jiān)控的理論原則，研發(fā)一種新型智能化接觸網專用隔離開關裝置是很有必要的，不但可以減小施工安裝工作強度，減小調試批次，還能為運營后設備的正常運行提供可靠的技術保障。