王彦荣¹  车运宏²   李延军³

（北京局集团有限公司石家庄供电段   河北石家庄050000）

摘要：针对京广高铁开通以来发生的几起接触网远动隔离开关电动操作机构烧损问题，组织进行了现场检查测试，分析了问题原因，制定了整改措施并组织实施，取得了较好的效果。对新建线路和已开通线路具有较好的借鉴价值。

关键词：高铁  隔离开关 机构烧损  原因分析

Abstract: With regards to several cases of burning of operation mechanism for OCS disconnector on Beijing-Guangzhou high speed railway occurred since its putting into operation, the problems have been analyzed on the basis of the site inspection and tests; the modification measures are made and implemented. The results are satisfactory and will provide certain reference for construction of new railways and the existing railways  

KeyWords: High speed railway; disconnector; burning of operation mechanism; analysis of causes

引言

1  接触网隔离开关的作用

随着高速铁路的迅猛发展，接触网远动隔离开关（以下简称网隔）得到了广泛应用。如我段管辖的京广高铁，全线仅网隔就有391架。网隔一般安装在牵引变电所馈线上网点、分相处，分区所、开闭所、AT所馈线上网点和分相处、接触网线路锚段关节处。网隔的作用主要有以下几方面：一是切除故障线路，保证非故障线路正常运行。高铁一般均采用AT供电方式，当F 线发生故障时，可通过操作变电所馈线F线上网点网隔将故障F线切除。二是缩小故障范围。如线路故障，可通过操作锚段关节处网隔，将故障影响范围缩小一半，便于判断故障大致范围，缩短故障查找时间。如网隔发生问题，不能正常远动分合闸，在线路发生故障重合失败时，只能安排相关网电工区人员上线进行应急操作，将大大延长故障处理时间，中断安全供电。

2 京广高铁网隔问题

京广高铁2012年12月正式开通运营以来，在我段管内发生了多起因接触网线路故障跳闸造成网隔机构烧毁、机构空开跳开、机构故障等问题。具体情况如下：

2.1  石家庄变电所跳闸造成8台网隔机构故障

2013年1月24日，石家庄变电所211、212跳闸，故障电流14043Ａ，造成8台机构故障，变电所控制室交流盘烧损严重（见图1）。                    

2.2新安变电所4台网隔机构故障

2013年3月9日，新安变电所213、214跳闸，造成造成W04T、W04F、W34、W40四台机构显示当地位。检查均为保险熔断。

2.3石家庄动车所馈线跳闸造成网隔空开跳开

2013年2月28日，动车所243跳闸后，造成W20机构箱内空开跳。

2.4定州东变电所跳闸造成5台网隔机构故障

2013年3月21定州东变电所211、212跳闸，造成5台机构故障。

2.5定州东变电所跳闸造成13台网隔机构故障

2013年8月13日，定州变电所馈线跳闸，造成13台机构故障。

2.6石家庄动车所跳闸

2013年4月24日，动车所开闭所246断路器跳闸，原因为接触网309#支柱挂有一风筝，造成接地跳闸。跳闸造成D306、D307 共计2台机构箱彻底烧毁，交流盘浪涌保护器烧毁2个，至网隔的电源空开1烧毁，保险带底座烧毁2个，10KV电流表烧毁，至通信的电源失电。D234机构电源板烧毁；W04机构电源板保险熔断。故障照片分别见图2、图3和图4。

2.7石家庄变电所跳闸造成4台网隔机构故障

2015年5月29日，石家庄变电所211、212断路器跳闸，造成石家庄变电所高速场的交流电源空开跳闸。W10、W20、W30电源空开跳，W212T电源板烧毁。

2.8石家庄变电所跳闸造成4台网隔机构故障

2015年6月4日，石家庄变电所211、212断路器跳闸。原因为石家庄高速场G108#（K276+350）AF线与PW线放电，造成W20、W30浪涌击穿，W212F电源板烧毁， W10空气开关跳闸。

2.9石家庄变电所226、客站开闭所241同时跳闸，造成2台网隔机构箱烧毁，石家庄变电所网隔盘烧损严重。

2015年4月25日16: 39，石家庄变电所226断路器跳闸，16:41石家庄客站开闭所241断路器跳闸， 跳闸原因为在石家庄高速场至动车所动B线G305#开关处鸟展翅瞬间短接设备,造成接地引发跳闸。跳闸时，控制室交流馈电屏内 W226浪涌保护器击穿并伴随着大量烟雾。故障造成变电所内京广网隔盘电源模块烧毁、光纤终端盒烧毁。现场发现WG305、W226机构箱烧毁严重， 控制电缆烧毁103米，23台网隔因光纤烧断不能控制。故障照片见图5和图6。

2.10 石家庄动车所跳闸，2台网隔机构和RTU整体烧毁， 18架机构箱内的浪涌保护器全部烧毁。

2016年7月13日，石家庄动车所245断路器跳闸，分析原因为飞鸟展翅引起该开关处对地绝缘不足，接触网带电体通过鸟体放电造成。故障造成开闭所保险熔断2个，浪涌保护器烧坏1个，3根光纤烧断。2台网隔机构和RTU整体烧毁， 18架机构箱内的浪涌保护器全部烧毁。设备烧损照片见图7、图8、图9、图10。

3  现场检查试验

为彻底找到变电所保护跳闸造成网隔机构故障、烧损的原因，我们制定了详细的试验方案，组织对石家庄动车所内网隔支柱接地、机构箱接地、架空地线的接地电阻进行了测量、比对。具体情况如下：

3.1测量架空地线总电阻　

参照变电所地网电阻测试方法进行，测试线尽量能拉多长就拉多长，垂直线路方向拉了400多米测试线，测架空地线总电阻为0.55欧。

3.2测量机构箱所在支柱的接地电阻

石家庄动车所内Ｄ243和Ｄ265两台网隔机构箱烧损严重，分别测量2个机构箱所在支柱的接地电阻。

3.2.1观察D243号和Ｄ265支柱未与旁边的架空地线相连，直接测量2个支柱上机构箱接地电阻，均超过10欧。

3.2.2观察D243号和Ｄ265支柱上机构箱体未接地，测量该接地极电阻，均超过10欧。

3.3测量D244网隔机构箱所在支柱的接地电阻

观察Ｄ244支柱架空地线和机构箱接地均已接，测该支柱接地电阻1.24欧，箱体对支柱的接触电阻为0.00067欧，加上架空地线后，机构对地的接触电阻为0.0055欧。

3.4查看动车所内无综合接地，动车所开闭所地网没有和动车所内架空地线相连。

4  原因分析

通过上述现场检查和测试，初步分析造成网隔故障、烧损的原因有以下几点：

4.1开闭所地网没有与架空地线相连

动车所内没有综合接地，只有架空地线，且开闭所地网没有与架空地线相连，造成故障跳闸时，较大的故障电流不能通过架空地线回到变电所，烧损开闭所内交流盘等二次设备。

4.2网隔支柱接地没有和架空地线相连

线路故障或高压直接侵入低压造成变电所或开闭所跳闸时，由于网隔支柱接地没有和架空地线相连，使网隔支柱接地电阻较大，地电位抬高很多，相应地网隔机构箱与支柱直接相连，其地电位也抬高很多，造成机构箱烧毁。

4.3光纤钢芯的影响

现在我们变电所、开闭所等所使用的光纤全部是带钢芯的，其主要目的是为了提高光纤的强度。正常情况下，光纤是不导电的，但由于钢芯的存在，在高电压、大电流直接侵入网隔机构箱时，高达上万安的故障电流将会通过光纤的钢芯直接侵入到变电所、开闭所的交流盘、网隔盘，造成低压设备严重烧损。

4.4机构箱内电源抗干扰能力差

京广高铁共有2种网隔机构，一种是天津斯第华的，一种是阿尔斯通的。运行中发现发生问题的多为斯第华，阿尔斯通的很少发生问题，最多就是跳闸时机构箱内空开跳开。对两种机构箱进行比较发现，阿尔斯通机构箱内增加了隔离变压器，用来防止干扰带来的冲击，而斯第华没有加装任何抗干扰装置。

5  采取的措施

针对上述原因，我们组织制定了如下措施：

5.1加装绝缘节

借鉴电务、通信专业的经验，在变电所、开闭所、AT所和分区所光纤进入控制室的入口处，加装绝缘节，目的是把光纤中钢芯截断，防止高压侵入低压时烧损变电所内二次设备。

5.2网隔机构箱加装浪涌保护器

通过与斯第华厂家沟通，借鉴阿尔斯通的成熟经验，在斯第华机构箱内加装浪涌保护器，提高抗干扰能力。

5.3沟通回流通路

一是将开闭所地网与架空回流线相连；二是把各支柱的接地与架空地线相连；三是检查网隔机构箱接地情况，接地良好；四是测量接触网每个支柱的接地电阻，对超标的挖开进行检查处理，保证接地良好。

6 实施效果

2017年2月，我们联合厂家，组织各供电、高铁车间和变配电检修车间对京广高铁全线网隔相关设备进行了整治，其加装绝缘节391处、加装浪涌保护器 248个，将石家庄客站开闭所和动车所开闭所地网与架空地线相连，将石家庄枢纽和高速场各支柱的接地与架空地线相连305处。整治近一年来，效果良好，大大降低了网隔故障率，保证了设备正常运行。同时，我们所制定的整治措施对新建线和已开通高铁线路都有较好的借鉴意义。

作者简介：

王彦荣，石家庄供电段变电技术科副科长、高级工程师，主要研究方向是继电保护。

车运宏，石家庄供电段供电调度室副主任、高级工程师主要研究方向是继电保护。

李延军，石家庄供电段变配电检修车间副主任、工程师，主要研究方向是继电保护。

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编辑：编辑部