淺談隔離開關故障處理及維保

胡德國

摘要：本文針對南京地鐵接觸網德雷希爾隔離開關在實際運行中開關故障的原因進行了深入分析，并提出接觸網隔離開關檢修的改進措施，提高了可靠性。

1.德雷希爾隔離開關的功能介紹和分類

隔離開關是接觸網設備之一，接觸網凡需要進行電分段的地方都應設置隔離開關，如車站、庫線、車輛檢修基地等處。另外，當供電線距離過長時也需要設置隔離開關。隔離開關沒有專門的滅弧裝置，不能切斷負荷電流和短路電流，但他具有明顯的斷開點。

南京地鐵隔離開關采用德雷希爾電氣有限公司生產的GZ型戶外直流隔離開關，額定電壓為直流1500V。適用于城市軌道交通DC1500V牽引供電系統，能在無負荷情況下進行分合閘，對被檢修的DC1500V線路與相鄰的DC1500V線路或斷路器設備進行電氣隔離。

隔離開關主要由絕緣結構部分、導電系統部分、操作部分組成，需要時還帶接地閘刀。

（1）絕緣部件結構部分：絕緣結構部分包括一般通過實心棒型支柱瓷絕緣子和操作絕緣子構成的對地絕緣，以保證不危及工作人員的安全。

（2）導電系統部分：導電系統部分通常包括導電觸頭和接線端子，另一端為閘刀，閘刀要有足夠的壓力和自清潔能力。

（3）操作部分：操作部分包括傳動桿、操作機構及閉鎖裝置，操作機構安裝在支柱下部，通過傳動桿進行隔離開關狀態操作。

（4）接地閘刀：接地閘刀，按不同的隔離開關類型有帶接地閘刀和不帶接地閘刀的兩種型號。裝于帶接地閘刀的隔離開關底座上，當主閘刀分開時，接地閘刀使其接在處于分閘位置的主閘刀接地觸頭上，使停電側接地，保證人身安全。

2.南京地鐵德雷希爾隔離開關故障情況及原因分析

南京地鐵大部分采用德雷希爾GZ型戶外直流隔離開關，主要安裝在隧道內墻面上、檢修車庫內的墻面立柱上或線路側鋼柱上。隔離開關主要作用是連通或切斷接觸網供電分段間的電路，增加供電的靈活性，以滿足檢修和供電方式的需求。

南京地鐵自新線開通以來隔離開關陸續出現過許多問題，現將主要出現的問題歸類如下。

（1）隔離開關總成故障。

（2）傳動軸故障。

（3）分合閘行程開關故障。

（5）端子排故障：

（6）失壓信號故障：

（7）空氣開關跳閘故障：

3.開關故障原因分析

綜上所述，南京地鐵新線開通至2018年8月共有67把隔離開關出現如上類似問題通過對以上各類典型問題進行分析分為以下兩種類型。

（1）機械類故障

①.隔離開關在安裝時存在偏移，使得開關母排不在同一平面，使得刀頭夾持力過大，操作過程中存在受力情況。機構箱操作中受力偏大，長時間使用，總成部件出現問題。針對總成機構受力進行分析，刀頭夾持力過大會加大總成機構受力。所以總成內部絲杠機構內由鋼珠傳動，其所能承受力能力需要研究，各臺開關出廠狀態及現場安裝位置也會影響受力，影響總成使用壽命。

②.安裝時法蘭時，法蘭調節孔與傳動桿之間不匹配，導致分、合閘不能到位。

（2）電器類故障

電器元件是操作機構內使用數量和種類較多的元件，是機構進行分合閘操作的電氣控制部分。

①.接觸器在潮濕、塵土的環境下工作造成短路；接觸器損壞或脫落；負載短路造成接觸器觸點短路；接觸器中閉鎖彈簧老化，彈性失效，導致閉鎖卡死，造成通電后接觸器吸合，空氣開關跳閘。

②.電器元件本身質量問題，寧天接觸網在2017年共發生6起，時間繼電器故障問題，將全線時間繼電器更換為歐姆龍時間繼電器后故障頻次降低。

③.二次回路中存在著虛接或斷點，這也是除元器件損壞之外，機構拒動的主要原因之一。其原因可能為配線時未擰緊壓線螺絲，在操作機構長期動作過程中，導致機構內部插接部件螺絲松動，導致機構不動作。

④.除元器件問題原因外，還于現場施工人員有很大關系，在現場施工時不注意對電氣設備的保護，結束施工時，操作機構箱門未關好，導致水汽、粉塵等進入，造成元器件損壞。

4.故障處理方法及建議

①.在對接觸網隔離開關巡視過程中，重點檢查機構箱的整體密封情況。密閉不嚴時會造成機構箱體進入灰塵或雨水，導致機構箱內部元器件、接線受潮銹蝕或連接點短路，引起誤動作或拒動作。同時需檢查機構箱內的溫度控制器及紅外加熱器的回路是否正常。

②.檢修時重點對以下各項定期維護：

a.清除導電部分及支柱絕緣子表面塵垢，同時查看絕緣子有無破損，并在靜觸頭導電部位及動觸頭觸點位置均勻涂抹導電油脂，涂膜厚度0.1mm～0.3mm。

b.用力矩扳手檢查開關緊固螺栓及安裝架是否有松動（力矩參考下表）

c.通過手柄手動操作隔離開關，分、合各五次，檢查機構與隔離開關聯動時有無卡滯現象。

③.檢修/故障時注意事項

a.隔離開關引弧棒上禁止涂抹黃油、導電膏，應保證其干凈。

b.電動機構中的摩擦片禁止注油。

c.機構內所裝的時間繼電器設定為延時6秒，當電動操作超過6秒（正常情況下機構應在4秒內完成分、合閘操作）后分、合閘還不到位，機構沒有自動斷電，則此時時間繼電器將電動機構自鎖，時間繼電器上的指示燈亮并發出故障信號。

d.電動機構中裝有保護用時間繼電器時，當發現時間繼電器自鎖，機構不能電動操作時，先確認時間繼電器設定的時長是否正確，然后再將機構內的空氣開關斷電一次在送電，此時時間繼電器的指示燈應熄滅。用搖把手動操作對開關進行分、合閘，以檢查有無卡滯或打滑現象。若一切正常，方可進行就地電動操作，并密切關注開關機構及開關動作情況。若無異常，連續進行多次電動分、合閘操作以確認。若有異常現象，必須及時斷電，排除異常故障后在進行多次電動分、合閘以確認。

e.當線路沖擊電壓超過抑制器耐受值時，有可能將抑制器擊穿，而造成接觸器不能合閘，應急時將該抑制器拔下，機構可正常動作，有新的抑制器再安裝上。

接觸網隔離開關在城市軌道交通的大量使用，如何預防接觸網隔離開關的故障發生，減少故障發生頻率，縮短故障停電時間，需要我們不斷的加強學習，總結經驗教訓，提高搶修能力，保證地鐵運營。

參考文獻

[1]GZ型戶外直流隔離開關操作、安裝和維護說明書

[2]南京地鐵隔離開關歷史故障分析

（作者單位：南京地鐵運營有限責任公司）