接觸網開關通信故障的分析及處理

雷 蕾 中國鐵路上海局集團有限公司合肥供電段

1 接觸網開關通信情況簡介

接觸網上網隔離開關及電分相（段）開關沿鐵路線分布，通信方式多采用光纖串行接口將采集來的開關位置，通過戶內的通信單元傳送給牽引調度主站，并根據調度需要控制開關的分合閘，實現對接觸網開關的遠程監測和控制。

接觸網控制系統由接觸網開關控制站、接觸網開關測控終端（RTU）和網絡通信構成。接觸網開關控制站一般設置在牽引所亭控制室內，對樞紐站場內或區間的電動隔離開關進行集中監控,并實時采集接觸網電動隔離開關運行狀態，和調度端系統進行實時數據通信，向調度端系統發送現場設備運行信息，并在調度所指令下實現各種遙控和遙信的功能。測控終端（RTU）按集散方式安裝在沿線電動隔離開關支柱上（有的與機構箱共箱，有的分開），主要對隔離開關進行遠程控制，采集隔離開關狀態、操作機構分合閘故障等數據并上傳給調度端。

2 全所接觸網開關通信故障原因分析及處理辦法

段管內各線都發生過接觸網開關不定態的故障，其中全所接觸網開關不定態的故障一般有兩種情況造成。第一，所亭內接觸網開關控制站光口板本體質量存在缺陷，這種情況只能更換設備；第二，由于相關設備燒損或接地故障將交流屏上的名為直流系統的交流電源空開頂掉，導致交流電源無法轉換為直流電源，所內直流部分由蓄電池供電，當蓄電池容量降低導致電壓不足時，依次造成開入光控狀態抖動、裝置電源繼電器抖動、合位繼電器抖動，出現全所接觸網開關不定態的情況，此時不光是接觸網開關，所內開關也會出現同樣情況。

3 部分接觸網開關通信故障分析及處理辦法

部分開關不定態有各種原因，包括饋線保護裝置通訊板故障，通信管理機通信接口故障，饋線保護裝置死機等等，需要更換相應的通信板件和通信備用借口，或者是對保護裝置進行重啟，除此之外，還有一些比較特殊的情況。

合蚌線2014-2015年連續發生接觸網開關頻繁報非遠動分合故障。其中南郢村AT所1342、1347分相開關誤報合計118次，時間離散，但都出現在早7點～晚22點之間，判斷是列車震動引起RTU或機構觸點動作，通信裝置誤將抖動信號當成開關變位信號并上送變位信息，造成出現開關頻繁誤報分合故障。后聯系接觸網通信廠家增加了遙信的防抖時間，解決了此問題。

2014年劉府牽引所3131T每天誤報非遠動分合故障達到七八百多條，檢修人員對3131T機構箱內的遙信線進行對地絕緣檢查時發現，回路中存在直接接地現象。后聯系廠家人員一起對機構箱和RTU箱回路進行了詳細檢查發現機構箱內遙信回路無接地現象，機構箱與RTU箱之間連接電纜的芯線絕緣良好（均大于800 MΩ），只有RTU箱內電源管理模塊的V-端存在接地現象。將RTU箱內涉及到接地回路的端子與電源管理模塊的連線解開后接地現象消失，故障點確定為接地回路端子至電源管理模塊之間。將接地端子回路兩端線甩開后檢查，端子仍有接地現象，再將接地回路與電源管理模塊之間甩開后恢復接地端子接線，檢查遙信回路已正常。分析原因為電池活化端子與電池組負極相連，而電池組負極與遙信公共端并接在一起，所以當電池活化端子接地時，會使遙信的公共端同時接地，白天動車通過時，因綜合接地電位的波動導致RTU終端遙信采集回路中的光耦保持電壓達不到24 V（低于15 V時光耦接點會打開），從而造成開關合位的瞬間變化，反映到電調端就解析為“開關非遠動合”。

合蕪線開通前期經常出現部分接觸網開關返校延時的故障。后經車間人員配合廠家現場測試確認是由于接觸網開關監控設備在電調遠動操作時存在干擾，從而設備自身重啟，導致返校延時，即實際開關已分合到位，但是信號遲遲未上傳。廠家經過內部分析后確認是監控設備電路板上有個小電容通過墊柱與設備箱體和地連接，當電調遙控操作出現較強的群脈沖干擾時導致監控設備出現重啟的情況，后配合廠家將此電容取掉后此故障消失。

4 接觸網開關本體RTU故障分析及處理辦法

另外還有一些接觸網開關本體RTU故障導致的某一個開關通信故障，現場處理時故障原因的判斷及解決辦法大致分為以下幾種。

接觸網開關控制裝置220 V電源電壓正常，電源空開在分位，合閘后故障未消除，首先要觀察RTU外觀是否完好，用手感知RTU內的溫度是否發燙，故障原因可能為裝置內的遠程監控單元電路板燒損。若開關合閘后跳閘，故障原因可能為裝置內的電源及浪涌保護單元電路板燒損。

接觸網開關控制裝置220 V電源電壓正常，電源空開在合位，首先要查看指示燈是否正常閃爍，若不亮則表示光纖通道不通，若光纖通道不通，則檢查光纖是否松動，若沒有松動則需更換成備用光纖，故障原因可能為裝置內的光纖線破損或光纖接頭松動。再檢查與操作機構的連接線是否正常，有無被拉動的痕跡，設備固定螺絲是否有松動、脫落現象，設備兩邊的端子是否連接牢固。

如果220 V電源電壓不正常，電源空開在合位，必須查找裝置電源回路以及電源電纜，電源接在牽引所內交流屏或就近的箱變低壓柜，需要查看相應的電源空開是否在合位，如果異常仍未能消除，很大可能是電源電纜出了問題，這時需要根據電纜路徑判斷故障處所，對故障點進行處理或更換為備用電纜，確保電源電壓正常。

5 結束語

以上各種現象幾乎涵蓋了管內近年來發生的不同類型的接觸網通信故障以及相應的解決辦法，只有繼續不斷地總結經驗，分析歸納，才能更快更準地查找并解決故障，確保接觸網開關通信穩定，遙控正常，遙信準確。