地鐵直流饋線柜慣性聯(lián)跳故障的分析及對(duì)策

劉鈞斌

【摘 要】本文介紹了直流饋線開(kāi)關(guān)柜因聯(lián)跳回路故障造成直流饋線柜跳閘的現(xiàn)象、對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響、原因及處理方法，以及對(duì)類(lèi)似故障的處理建議、預(yù)防措施。

【關(guān) 鍵 詞】 直流饋線柜 聯(lián)跳 跳閘

【中圖分類(lèi)號(hào)】U231+.2【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）07-0264-02

一、故障描述：

聯(lián)跳保護(hù)是直流牽引系統(tǒng)的一項(xiàng)重要保護(hù)措施。它是指同一供電臂雙邊供電的開(kāi)關(guān)柜，當(dāng)一臺(tái)開(kāi)關(guān)接收到故障跳閘指令后，同時(shí)向鄰所對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)發(fā)出聯(lián)跳信號(hào)，使雙邊供電的另一臺(tái)開(kāi)關(guān)柜同時(shí)跳閘，將接觸網(wǎng)從供電系統(tǒng)中及時(shí)切除，從而最大限度的限制短路電流的危害，達(dá)到保護(hù)接觸網(wǎng)及變電所供電設(shè)備的目的。例如：07年7月8日8：31，因雷擊造成接觸網(wǎng)短路，中勝牽引所214開(kāi)關(guān)大電流脫扣跳閘，同時(shí)向安德門(mén)212開(kāi)關(guān)發(fā)出聯(lián)跳信號(hào)，使安德門(mén)212開(kāi)關(guān)聯(lián)跳跳閘，將故障線路及時(shí)切除。

聯(lián)跳回路故障就是雙邊聯(lián)跳保護(hù)由于誤動(dòng)帶來(lái)的故障。南京地鐵1號(hào)線牽引變電所自投運(yùn)以來(lái)，直流饋線開(kāi)關(guān)發(fā)生多次因聯(lián)跳誤動(dòng)作造成開(kāi)關(guān)跳閘的故障。據(jù)統(tǒng)計(jì)，06年共發(fā)生7次，其中2次在運(yùn)營(yíng)時(shí)間內(nèi)；07年發(fā)生8次，其中1次在運(yùn)營(yíng)時(shí)間內(nèi)；08年發(fā)生5次，其中2次在運(yùn)營(yíng)時(shí)間內(nèi)；09年發(fā)生6次，其中1次在運(yùn)營(yíng)時(shí)間內(nèi)；10年發(fā)生5次，其中1次在運(yùn)營(yíng)時(shí)間內(nèi)等。以上故障雖未對(duì)運(yùn)營(yíng)造成直接影響，但降低了接觸網(wǎng)供電的可靠性、安全性。

聯(lián)跳回路是由雙邊供電的兩臺(tái)開(kāi)關(guān)柜的聯(lián)跳接收和輸出回路、區(qū)間聯(lián)跳電纜及聯(lián)跳出口繼電器等組成。電路原理見(jiàn)圖1。聯(lián)跳接收和輸出回路通過(guò)聯(lián)跳電纜連接，正常時(shí)它是一個(gè)閉合回路，接入到聯(lián)跳繼電器K006的1、6端。聯(lián)跳繼電器K006正常時(shí)處于吸合狀態(tài)。當(dāng)聯(lián)跳回路中有任一點(diǎn)開(kāi)路時(shí)，聯(lián)跳繼電器釋放使開(kāi)關(guān)跳閘，完成聯(lián)跳功能。

通過(guò)對(duì)近幾年聯(lián)跳故障的不斷摸索、總結(jié)及研究，聯(lián)跳故障多是因?yàn)殚]合回路中某一繼電器接點(diǎn)接觸電阻過(guò)大造成。我們經(jīng)過(guò)對(duì)聯(lián)跳繼電器內(nèi)部電路（見(jiàn)圖二）分析并模擬試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)聯(lián)跳繼電器K006的1、6輸入端輸入電阻達(dá)到4.5千歐，該繼電器釋放使開(kāi)關(guān)跳閘。也就是說(shuō)只要這一閉合回路有任何一個(gè)繼電器接點(diǎn)電阻大于4.5千歐，則開(kāi)關(guān)必定跳閘。而且，由于聯(lián)跳輸入輸出回路中各繼電器本身狀態(tài)并未變，所以本所無(wú)任何異常信號(hào)，只是相鄰所收到“鄰所聯(lián)跳本所斷路器”信號(hào)。

二、故障影響：

在非運(yùn)營(yíng)時(shí)間段發(fā)生聯(lián)跳故障，采取積極措施后對(duì)運(yùn)營(yíng)無(wú)影響，在運(yùn)營(yíng)時(shí)間段發(fā)生該故障，將造成鄰所饋線開(kāi)關(guān)跳閘，若故障持續(xù)存在，造成鄰所開(kāi)關(guān)不能合閘，原雙邊供電變?yōu)閱芜吂╇姟芜吂╇姇r(shí)，由于接觸網(wǎng)分段絕緣器兩端存在電位差，列車(chē)受電弓經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)造成輕度打火，降低了供電可靠性。若要恢復(fù)雙邊供電必須切除聯(lián)跳功能，但取消了該保護(hù)功能，一旦接觸網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，則雙邊供電的兩臺(tái)開(kāi)關(guān)只能依靠自身的電流保護(hù)來(lái)作用于跳閘，保護(hù)裝置的靈敏性降低，不能在最短的時(shí)間內(nèi)切除故障，降低了設(shè)備的安全性。

三、原因分析：

1、聯(lián)跳回路中各繼電器常開(kāi)及常閉接點(diǎn)氧化造成接觸電阻變大是造成聯(lián)跳誤動(dòng)作的主要原因，尤其是越區(qū)刀閘操作后更易發(fā)生。因越區(qū)刀閘操作時(shí)，刀閘從分位-合位-分位的操作過(guò)程中，聯(lián)跳回路轉(zhuǎn)換繼電器K086、K089有一個(gè)釋放-吸合-釋放的狀態(tài)變化。亦即是說(shuō)，原來(lái)聯(lián)跳回路中的某一繼電器從常閉轉(zhuǎn)化為打開(kāi)再到常閉，此時(shí)該繼電器常閉點(diǎn)接觸不良。

究其原因，主要是聯(lián)跳出口繼電器的輸入端的開(kāi)路電壓只有1伏左右，這么低的電壓不可能擊穿繼電器接點(diǎn)上的氧化層，所以接點(diǎn)一旦氧化或灰塵吸附，只能進(jìn)行更換。另外，我們分析也可能該類(lèi)繼電器（型號(hào)C4-A40，DC220V，圖爾克TURCK公司生產(chǎn)）的接點(diǎn)常閉狀態(tài)下彈簧壓力較小，造成接觸電阻過(guò)大造成。（而常開(kāi)接點(diǎn)是靠線圈電磁力吸合的，故接觸壓力較大）。

2、環(huán)境的影響。由于大多數(shù)牽混所靠近軌行區(qū)，列車(chē)運(yùn)行帶來(lái)的振動(dòng)會(huì)造成開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部接線端子及繼電器接點(diǎn)的松動(dòng)。一旦各接點(diǎn)電阻達(dá)到上述4.5千歐的臨界值，必然造成聯(lián)跳動(dòng)作，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)跳閘。如06年12月18日14：40，安德門(mén)211開(kāi)關(guān)聯(lián)跳動(dòng)作跳閘，就是因?yàn)榘驳麻T(mén)牽混所端子柜內(nèi)的X006端子排的9號(hào)端子松動(dòng)造成。此外，聯(lián)跳回路繼電器與繼電器座之間接觸不良造成回路阻值變大也造成聯(lián)跳回路誤動(dòng)作多次。

四、處置對(duì)策過(guò)程：

發(fā)生聯(lián)跳故障時(shí)，我們要分別檢查本所的聯(lián)跳接收回路和鄰所的聯(lián)跳輸出回路。因?yàn)槁?lián)跳輸出回路接點(diǎn)多，所以我們應(yīng)把重點(diǎn)放在鄰所對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)的聯(lián)跳輸出回路上。

在非運(yùn)營(yíng)時(shí)間內(nèi)，我們可以對(duì)輸入輸出回路的電阻值進(jìn)行測(cè)量。一般的聯(lián)跳輸出回路的阻值應(yīng)在幾歐以下，聯(lián)跳輸入回路因含有區(qū)間聯(lián)跳電纜的阻值，所以根據(jù)兩變電所的距離長(zhǎng)短一般為150-200歐。當(dāng)聯(lián)跳輸出回路阻值達(dá)十歐以上我們即可判斷該回路存在問(wèn)題。再逐步查出是哪一點(diǎn)阻值過(guò)大，對(duì)其進(jìn)行緊固或更換相應(yīng)繼電器。

在運(yùn)營(yíng)時(shí)間內(nèi)發(fā)生聯(lián)跳故障，我們應(yīng)首先趕至聯(lián)跳故障跳閘的變電所或其對(duì)應(yīng)的鄰所，切除聯(lián)跳功能，待運(yùn)營(yíng)結(jié)束后再查找處理。以免查找處理時(shí)造成其它開(kāi)關(guān)柜跳閘。

五、預(yù)防措施：

1、檢修中要加強(qiáng)對(duì)聯(lián)跳回路的測(cè)試。既要保證在接觸網(wǎng)故障時(shí)，聯(lián)跳回路能及時(shí)向鄰所發(fā)出聯(lián)跳信號(hào)，也要保證在正常運(yùn)行時(shí)，聯(lián)跳回路不會(huì)誤動(dòng)。要定期測(cè)量聯(lián)跳回路的阻值，發(fā)現(xiàn)阻值偏大的繼電器或繼電器座要給與更換。

2、檢修時(shí)要對(duì)各端子排進(jìn)行緊固，對(duì)于振動(dòng)較大的場(chǎng)所，所有接點(diǎn)都要認(rèn)真檢查緊固，不能遺漏。

3、定期進(jìn)行越區(qū)供電方式的切換試驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)越區(qū)

供電時(shí)聯(lián)跳回路轉(zhuǎn)換繼電器K086、K089的缺陷，及時(shí)處理。防止在緊急狀況下啟用越區(qū)供電時(shí)聯(lián)跳回路故障造成故障擴(kuò)大及延誤。

六、類(lèi)試故障處理對(duì)策：

發(fā)生聯(lián)跳時(shí)，首先要確認(rèn)相鄰所有無(wú)發(fā)出聯(lián)跳信號(hào)。若相鄰所發(fā)出聯(lián)跳信號(hào)，說(shuō)明聯(lián)跳回路正常；若相鄰所未發(fā)出聯(lián)跳信號(hào)，但本所受到聯(lián)跳信號(hào)且對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)跳閘，說(shuō)明是聯(lián)跳回路故障造成。按照上文所述處理。

參考文獻(xiàn)

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