地铁隔离开关常见故障处理与分析研究
张志伟
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张志伟,. 地铁隔离开关常见故障处理与分析研究[J]. 装备技术研究,2023.2. DOI:10.12721/ccn.2023.157217.
摘要:
接触网是轨道交通电力的主要传输通道,属于特殊供电线路之一。其供电臂具有供电能力强、停电波及范围广、长时间裸露于户外、易受外界环境影响等特点。而且接触网线路存在很多电气分段,若要减少事故范围,减少停电时间,就需要在接触网出现故障后及时将故障点从正常线路电气连接中切除,从而使得电气线路能够尽快恢复到正常工作状态。在实际应用中,由于接触网线路较为复杂,导致故障的原因也多种多样,若要在这种条件下及时排除故障,保障地铁的稳定运行,必然离不开接触网线路上隔离开关的保障。因此文章简要分析了地铁隔离开关的常见故障,并探讨了如何对故障予以及时排除和预防,进而为减少地铁运营的不安定因素做出一定贡献。
关键词: 地铁隔离开关;故障处理;故障预防
DOI:10.12721/ccn.2023.157217
基金资助:

1.地铁隔离开关技术要求
在地铁供电系统当中,直流隔离开关通常被用来分、合无负荷的电路以及电气设备。该种隔离开关主要起到输送电能和安全隔离的功能。在合闸状态下,其可以支持正常工作电流和短时间内故障电流的通过;在分闸状态下,其可以隔离相应的负荷侧电力设备与电源,进而保障运行安全。隔离开关功能的多少通常并不为人所重视,其主要作用就是保障供电灵活性,满足检修和供电方式。其类型包括电动隔离开关和手动隔离开关,其结构又分为带接地闸刀与不带接地闸刀。该种装置通常布置在地铁路面段与隧道当中,因此其运行所处的环境通常比较恶劣,这也就导致了其会存在一定的潜在故障。所以对地铁隔离开关的设计与制造,必须要对其所处运行环境的因素进行充分考虑,保证其可以在风、雨、粉尘、潮湿等各个环境之下都可以正常稳定运行。
2.地铁隔离开关常见故障
2.1绝缘子断裂故障
绝缘子断裂故障为地铁隔离开关常见故障,其原因包括但不限于:(1)制造工艺不良,如:先天性裂纹,存在杂质、气泡或砂眼,青边现象,水泥胶合剂质量不合格等。(2)户外环境影响,如:户外恶劣的气候条件、绝缘子运行时间长老化。(3)运行维护问题,如检修人员操作不规范造成绝缘子损坏、隔离开关传动部分机械卡涩等。想要预防绝缘子断裂故障,就需采用如下两种方法:(1)严把产品质量验收关注产品出厂质量,优先选用等静压干法成型工艺制造的高铝瓷产品,杜绝绝缘子存在先天性缺陷。现场验收时按照要求做好检验,重点关注绝缘子抗弯强度、超声波探伤试验、孔隙性试验、底部法兰胶装工艺等部分,并检查绝缘子上下两端面平行度和轴线直线度。(2)加强日常运行维护。在检修隔离开关和清扫绝缘子表面污秽时,严禁踩踏、磕碰绝缘子,避免人为造成绝缘子外伤。目前对于运行中绝缘拉杆主要采用外观检查,重点检查底部法兰胶装和密封是否完好,瓷件表面是否存在裂纹,同时可以结合超声探伤检测工作,通过探测超声波传播受影响程度判断瓷件是否存在孔隙、裂纹等缺陷,发现问题立即更换。另一方面检查绝缘拉杆与刀闸、主轴拐臂的连接部位,传动是否顺畅,发现卡涩、别劲等异常应及时调整。
2.2隔离开关未定义故障
隔离开关未定义故障原因有三,一为摩擦离合器长期作用力的积累,二为摩擦离合器轴承螺纹伤损,三为摩擦离合器轴承螺纹多次破坏后的摩擦力矩检调方法。在预防隔离开关未定义故障方面,可采用如下手段:(1)安排对全线隔离开关同类型摩擦离合器进行普查,通过现场观察隔离开关动作情况对有问题的摩擦离合器进行调整处理。(2)做好故障统计,将该类型电机摩擦离合器存在的问题及时通报给设备厂家,要求厂家针对问题提出改进措施,加强设备的稳定性。(3)加强对设备质量的监控,精检细修,对关键设备的检修作业,安排技术人员或经验丰富的员工参加,及时发现设备存在的质量缺陷,将隐患消灭在萌芽状态。(4)加强员工技能培训,学习《隔离开关操作超时、未定义故障应急处理指引》,提高班组员工的技术技能水平。
2.3隔离开关电动操作失效故障
隔离开关电动操作失效故障的具体表现为:“合闸”控制接触器K1E在接受电信号后不能电磁吸合,分合闸触点无法导通,导致合闸操作不能持续进行。此外,自保持触点已损坏无法导通,故分闸操作无法进行。出现这一故障的原因有:存在严重锈蚀问题、未按照相关要求补齐安装镀锌铁丝、箱内湿度较大等。在预防隔离开关电动操作失效故障方面,可将如下几个手段利用起来:(1)对分部所辖的隔离开关进行专项的普查,对生产厂商为施耐德,型号为LA1KN22的接触器的进行锈蚀情况检查,发现锈蚀严重的立即进行更换。(2)将本次故障所发现的接触器接触铜片材质缺陷反馈到隔离开关生产厂家,要求隔离开关厂家立即对存在缺陷的接触器进行批量更换,避免此类情况再次发生。(3)调节螺栓的下部连接螺栓预留孔里没有安装镀锌铁丝的要进行补齐,镀锌铁丝要缠绕调节螺栓外围两到三圈,起到防转动的作用。上部连接螺栓因为没有预留孔来装防滑的铁丝,一定要把上端防滑螺母拧紧,并使用螺纹紧固剂紧固,连接处画线标注,以便观察。(4)此外,结合检修作业及步巡作业对隔离开关操作机构进行检查,对箱内湿度较大的增加除湿的措施。同时对箱内其余的带有外露金属接触触点的端子排或接触器等进行检查,如发现严重锈蚀情况,对其进行更换。(5)平常要加强接触网专业设备的精修细检,特别是隔离开关、分段绝缘器、线岔、下锚等专业关键设备的检查,加强日常巡视与维护。
2.4隔离开关刀闸触点烧损故障
地铁的运营时常会出现隔离开关刀闸触点烧损故障,其原因多为开关触头处所使用的点接触结构,在机车取流较大时,刀闸上的网压迅速升高而发生烧融,从而引起开关刀闸、上部断路器失灵现象。就目前情况而言,在处理隔离开关刀闸触点烧损故障时,厂家工作人员会采用绝缘纸包扎或焊补等手段,但其存在一定缺陷,导致应用效果不太理想。因此,相关工作人员提出在刀闸触点与开关之间设置了一定长度的电连接线的方法。这种方法的原理为:通过两者具有一定长度的绝缘距离,以免出现间隙过大而造成损坏和临时修复。此外,还需做好日常保养工作,其可从以下几点入手:(1)通过调节触头紧固件确保压缩弹簧在一定夹持力状态下,以免出现合闸失败现象。(2)在操作过程中存在闸刀无法水平的情况时,需对传动杆下部的螺杆行程进行调整。如果开关正常取流可被满足,那么就需基于实际情况计算导电膏涂量,以免出现开关分和阻滞现象。(3)在检查时需观察触头表面是否存在氧化、脏污现象,如果出现这种现现象,需及时进行排除。(4)为了对刀闸的温度进行实时监控,在刀闸处还应增加测温贴以保证其温度不会产生过大变化。若出现温度超过通常标准,就必须要加装软连接,进而保障其稳定运行。
3.结语
隔离开关作为一种接触性元件,其性能好坏直接关系到供电可靠性。因此,为了确保供电安全,必须重视对隔离开关的维护保养与检修工作。一旦发生事故就很容易造成重大人员伤亡和经济损失。文章通过对地铁运营中隔离开关存在的常见故障进行梳理,提出了一些预防故障的方法与设想,进而希望通过降低隔离开关故障率以保障地铁在日常中的平稳运行。
参考文献
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