陳 亮，武玉傳

(1.石家莊開(kāi)發(fā)區(qū)新導(dǎo)配電自動(dòng)化有限公司，石家莊 051230；2.中鐵電氣化局集團(tuán)有限公司，鄭州 450041)

0 引言

在高鐵工程建設(shè)中，尤其是供電系統(tǒng)工程接觸網(wǎng)專業(yè)領(lǐng)域，隔離開(kāi)關(guān)是一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備，是接觸專業(yè)中具有技術(shù)含量的設(shè)備，因此在施工中尤為重要。其安裝流程一般要經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)院出圖，廠家根據(jù)設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)場(chǎng)情況出具零部件圖，召開(kāi)圖紙會(huì)審，廠家監(jiān)造,進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收?qǐng)?bào)驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)安裝，手動(dòng)調(diào)試(廠家配合)、電動(dòng)調(diào)試(廠家配合)、綜合聯(lián)調(diào)(廠家配合)等環(huán)節(jié)。從多年施工經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，每條線路在開(kāi)通送電運(yùn)營(yíng)后，接觸網(wǎng)隔離開(kāi)關(guān)都是發(fā)生問(wèn)題最多的一個(gè)設(shè)備。由于施工單位負(fù)責(zé)安裝，廠家負(fù)責(zé)調(diào)試，運(yùn)營(yíng)負(fù)責(zé)維護(hù)，這一明確分工使得隔離開(kāi)關(guān)在運(yùn)營(yíng)后，一旦設(shè)備發(fā)生故障，無(wú)法在短期內(nèi)恢復(fù)，因?yàn)槭┕挝缓瓦\(yùn)營(yíng)單位對(duì)隔離開(kāi)關(guān)原理并不清晰，廠家技術(shù)人員雖然了解，但是無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)做出指導(dǎo)，而接觸網(wǎng)開(kāi)關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)接觸網(wǎng)隔離開(kāi)關(guān)的集中監(jiān)控及遠(yuǎn)程操作。研究基礎(chǔ)網(wǎng)開(kāi)關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于提高接觸網(wǎng)的供電可靠性和安全性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值，它運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否良好，直接影響了提供電客車(chē)可靠電源的質(zhì)量和安全。

1 現(xiàn)狀情況分析

1.1 現(xiàn)場(chǎng)情況

無(wú)論是鐵路還是地鐵，接觸網(wǎng)所用的隔離開(kāi)關(guān)在開(kāi)通運(yùn)營(yíng)后，均會(huì)出現(xiàn)不同程度的質(zhì)量隱患，諸如電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)在遠(yuǎn)動(dòng)、電動(dòng)作業(yè)時(shí)的分合刀閘不到位，電機(jī)空轉(zhuǎn)，拉弧、上網(wǎng)線(電纜)燒損等。手動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)的人力操作吃力，分合刀閘不及時(shí)，形成拉弧，極易造成上網(wǎng)線(電纜)燒損等現(xiàn)象，由此給運(yùn)營(yíng)行車(chē)安全和維護(hù)人員人身安全帶來(lái)極大的安全隱患。近年來(lái)，我國(guó)科技人員關(guān)注了隔離開(kāi)關(guān)內(nèi)部設(shè)計(jì)及電路優(yōu)化方案，但是忽略了施工安裝這個(gè)環(huán)節(jié)，是否安裝簡(jiǎn)單便利、運(yùn)營(yíng)后設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)是否良好。

隔離開(kāi)關(guān)設(shè)備發(fā)生的大多數(shù)質(zhì)量問(wèn)題都在底座和操作桿，由于大多數(shù)廠家的一線技術(shù)人員只懂繪圖和原理，不懂施工，沒(méi)有一線現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)隔離開(kāi)關(guān)安裝的位置、地方不同，設(shè)計(jì)出來(lái)的零部件安裝圖往往與一線現(xiàn)場(chǎng)安裝不符，加上現(xiàn)場(chǎng)施工人員為勞務(wù)工，本身技能比較欠缺，所以安裝后的底座不能達(dá)到橫平豎直，操作桿安裝后不順直，這就造成隔離開(kāi)關(guān)設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生空轉(zhuǎn)、分合刀閘不到位不及時(shí)等現(xiàn)象。

1.2 影響因素

跟蹤某條線送電開(kāi)通以后在6個(gè)月的時(shí)間里對(duì)隔離開(kāi)關(guān)故障問(wèn)題進(jìn)行分析。

圖1 隔離開(kāi)關(guān)故障趨勢(shì)圖Tab.1 Tendency chart of disconnector malfunction

隔離開(kāi)關(guān)故障現(xiàn)象有：隔離開(kāi)關(guān)操作手柄卡滯、轉(zhuǎn)芯偏移、隔離開(kāi)關(guān)合閘不到位、隔離開(kāi)關(guān)遠(yuǎn)動(dòng)控制失效，該類故障有起伏趨勢(shì)，整體趨于下降態(tài)勢(shì)。

1.3 接觸網(wǎng)隔離開(kāi)關(guān)操作桿材質(zhì)分析

接觸網(wǎng)隔離開(kāi)關(guān)操作桿材質(zhì)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(diǎn)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(hào)鋼。

1.4 隔離開(kāi)關(guān)操作桿運(yùn)轉(zhuǎn)分析

隔離開(kāi)關(guān)的分合閘是通過(guò)操縱桿實(shí)現(xiàn)分合的，而在隧道或者場(chǎng)段庫(kù)房預(yù)留混凝土柱的特殊區(qū)域，由于受地形限制，隔離開(kāi)關(guān)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(shí)很難達(dá)到橫平豎直，即使能把操作桿調(diào)整到橫平豎直，可有些加長(zhǎng)操作桿不是整體，在中部還保留一個(gè)連接加強(qiáng)部件，加上操作桿與隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)連接是銷釘加墊片的連接方式，運(yùn)營(yíng)在后期設(shè)備維保期間，由于該處開(kāi)口銷斷裂，引起銷釘脫落，致使隔離開(kāi)關(guān)刀閘分合不到位。

1.5 國(guó)內(nèi)現(xiàn)有設(shè)備狀況

縱觀國(guó)內(nèi)在鐵路供電系統(tǒng)工程接觸網(wǎng)專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)生產(chǎn)隔離開(kāi)關(guān)的廠家設(shè)備質(zhì)量現(xiàn)狀，無(wú)論是國(guó)內(nèi)獨(dú)立公司還是合資公司，在隔離開(kāi)關(guān)設(shè)備投入運(yùn)營(yíng)使用后，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)總是存在著一些問(wèn)題。運(yùn)營(yíng)維保技術(shù)人員把接觸網(wǎng)專業(yè)隔離開(kāi)關(guān)的日常維保工作作為重中之重，科研技術(shù)人員應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)型隔離開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)原理進(jìn)行優(yōu)化，聯(lián)合設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)等多家單位技術(shù)人員系統(tǒng)地跟蹤接觸網(wǎng)專業(yè)隔離開(kāi)關(guān)在前期設(shè)計(jì)、施工安裝、調(diào)試階段、投入使用等環(huán)節(jié)，并對(duì)其中發(fā)現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題分門(mén)別類進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和技術(shù)分析，做出一些積極的、有益的科研項(xiàng)目研發(fā)，已經(jīng)刻不容緩。

2 研發(fā)設(shè)想

目前，接觸網(wǎng)隔離開(kāi)關(guān)無(wú)論是手動(dòng)還是電動(dòng)(遠(yuǎn)動(dòng))的，均需通過(guò)操作桿進(jìn)行作業(yè)，初步構(gòu)思如下：

需在隔離開(kāi)關(guān)底座、操作桿上加裝“質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)控制器”，確保一線施工符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

保留隔離開(kāi)關(guān)的操作桿，該操作桿與隔離開(kāi)關(guān)本體轉(zhuǎn)軸連接部位有個(gè)位移差，在遠(yuǎn)動(dòng)、電動(dòng)、手動(dòng)(具有遙控工功能)均無(wú)法操作時(shí)方可使用，具體使用辦法是：通過(guò)操作搖把，先把操作桿進(jìn)行隔離，開(kāi)關(guān)本體轉(zhuǎn)軸連接處利用機(jī)械自動(dòng)化，使其與隔離開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)軸結(jié)合牢固，再進(jìn)行手動(dòng)作業(yè)。電動(dòng)(遠(yuǎn)動(dòng))操作隔離開(kāi)關(guān)均不通過(guò)操作桿作業(yè)，將電機(jī)部分上移至隔離開(kāi)關(guān)本體附近，通過(guò)連接進(jìn)行近距離操作。減少由于操作桿長(zhǎng)度不順直造成的質(zhì)量問(wèn)題。手動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)需具備手動(dòng)遙控功能。需有現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控之功能，可實(shí)時(shí)傳送影像資料。

隔離開(kāi)關(guān)是否可以考慮改變刀閘開(kāi)合打開(kāi)方式。現(xiàn)有的方式是上下或左右打開(kāi)，所以現(xiàn)場(chǎng)安裝需考慮本體高度和絕緣距離的空間(尤其是隧道內(nèi))，在動(dòng)作時(shí)，動(dòng)刀閘帶有動(dòng)力慣性，長(zhǎng)期重復(fù)運(yùn)作，對(duì)本體質(zhì)量會(huì)有影響。建議研發(fā)一種平行打開(kāi)方式，一端是靜止端，一端是動(dòng)觸端。這些需要專業(yè)結(jié)構(gòu)、材料、電氣等方面專家進(jìn)行共同探討。

3 結(jié)語(yǔ)

以安裝簡(jiǎn)便、集成電路、可靠運(yùn)行、智能監(jiān)控的理論原則，研發(fā)一種新型智能化接觸網(wǎng)專用隔離開(kāi)關(guān)裝置是很有必要的，不但可以減小施工安裝工作強(qiáng)度，減小調(diào)試批次，還能為運(yùn)營(yíng)后設(shè)備的正常運(yùn)行提供可靠的技術(shù)保障。