浅谈隔离开关故障处理及维保

胡德国

摘要：本文针对南京地铁接触网德雷希尔隔离开关在实际运行中开关故障的原因进行了深入分析，并提出接触网隔离开关检修的改进措施，提高了可靠性。

1.德雷希尔隔离开关的功能介绍和分类

隔离开关是接触网设备之一，接触网凡需要进行电分段的地方都应设置隔离开关，如车站、库线、车辆检修基地等处。另外，当供电线距离过长时也需要设置隔离开关。隔离开关没有专门的灭弧装置，不能切断负荷电流和短路电流，但他具有明显的断开点。

南京地铁隔离开关采用德雷希尔电气有限公司生产的GZ型户外直流隔离开关，额定电压为直流1500V。适用于城市轨道交通DC1500V牵引供电系统，能在无负荷情况下进行分合闸，对被检修的DC1500V线路与相邻的DC1500V线路或断路器设备进行电气隔离。

隔离开关主要由绝缘结构部分、导电系统部分、操作部分组成，需要时还带接地闸刀。

（1）绝缘部件结构部分：绝缘结构部分包括一般通过实心棒型支柱瓷绝缘子和操作绝缘子构成的对地绝缘，以保证不危及工作人员的安全。

（2）导电系统部分：导电系统部分通常包括导电触头和接线端子，另一端为闸刀，闸刀要有足够的压力和自清洁能力。

（3）操作部分：操作部分包括传动杆、操作机构及闭锁装置，操作机构安装在支柱下部，通过传动杆进行隔离开关状态操作。

（4）接地闸刀：接地闸刀，按不同的隔离开关类型有带接地闸刀和不带接地闸刀的两种型号。装于带接地闸刀的隔离开关底座上，当主闸刀分开时，接地闸刀使其接在处于分闸位置的主闸刀接地触头上，使停电侧接地，保证人身安全。

2.南京地铁德雷希尔隔离开关故障情况及原因分析

南京地铁大部分采用德雷希尔GZ型户外直流隔离开关，主要安装在隧道内墙面上、检修车库内的墙面立柱上或线路侧钢柱上。隔离开关主要作用是连通或切断接触网供电分段间的电路，增加供电的灵活性，以满足检修和供电方式的需求。

南京地铁自新线开通以来隔离开关陆续出现过许多问题，现将主要出现的问题归类如下。

（1）隔离开关总成故障。

（2）传动轴故障。

（3）分合闸行程开关故障。

（5）端子排故障：

（6）失压信号故障：

（7）空气开关跳闸故障：

3.开关故障原因分析

综上所述，南京地铁新线开通至2018年8月共有67把隔离开关出现如上类似问题通过对以上各类典型问题进行分析分为以下两种类型。

（1）机械类故障

①.隔离开关在安装时存在偏移，使得开关母排不在同一平面，使得刀头夹持力过大，操作过程中存在受力情况。机构箱操作中受力偏大，长时间使用，总成部件出现问题。针对总成机构受力进行分析，刀头夹持力过大会加大总成机构受力。所以总成内部丝杠机构内由钢珠传动，其所能承受力能力需要研究，各台开关出厂状态及现场安装位置也会影响受力，影响总成使用寿命。

②.安装时法兰时，法兰调节孔与传动杆之间不匹配，导致分、合闸不能到位。

（2）电器类故障

电器元件是操作机构内使用数量和种类较多的元件，是机构进行分合闸操作的电气控制部分。

①.接触器在潮湿、尘土的环境下工作造成短路；接触器损坏或脱落；负载短路造成接触器触点短路；接触器中闭锁弹簧老化，弹性失效，导致闭锁卡死，造成通电后接触器吸合，空气开关跳闸。

②.电器元件本身质量问题，宁天接触网在2017年共发生6起，时间继电器故障问题，将全线时间继电器更换为欧姆龙时间继电器后故障频次降低。

③.二次回路中存在着虚接或断点，这也是除元器件损坏之外，机构拒动的主要原因之一。其原因可能为配线时未拧紧压线螺丝，在操作机构长期动作过程中，导致机构内部插接部件螺丝松动，导致机构不动作。

④.除元器件问题原因外，还于现场施工人员有很大关系，在现场施工时不注意对电气设备的保护，结束施工时，操作机构箱门未关好，导致水汽、粉尘等进入，造成元器件损坏。

4.故障处理方法及建议

①.在对接触网隔离开关巡视过程中，重点检查机构箱的整体密封情况。密闭不严时会造成机构箱体进入灰尘或雨水，导致机构箱内部元器件、接线受潮锈蚀或连接点短路，引起误动作或拒动作。同时需检查机构箱内的温度控制器及红外加热器的回路是否正常。

②.检修时重点对以下各项定期维护：

a.清除导电部分及支柱绝缘子表面尘垢，同时查看绝缘子有无破损，并在静触头导电部位及动触头触点位置均匀涂抹导电油脂，涂膜厚度0.1mm～0.3mm。

b.用力矩扳手检查开关紧固螺栓及安装架是否有松动（力矩参考下表）

c.通过手柄手动操作隔离开关，分、合各五次，检查机构与隔离开关联动时有无卡滞现象。

③.检修/故障时注意事项

a.隔离开关引弧棒上禁止涂抹黄油、导电膏，应保证其干净。

b.电动机构中的摩擦片禁止注油。

c.机构内所装的时间继电器设定为延时6秒，当电动操作超过6秒（正常情况下机构应在4秒内完成分、合闸操作）后分、合闸还不到位，机构没有自动断电，则此时时间继电器将电动机构自锁，时间继电器上的指示灯亮并发出故障信号。

d.电动机构中装有保护用时间继电器时，当发现时间继电器自锁，机构不能电动操作时，先确认时间继电器设定的时长是否正确，然后再将机构内的空气开关断电一次在送电，此时时间继电器的指示灯应熄灭。用摇把手动操作对开关进行分、合闸，以检查有无卡滞或打滑现象。若一切正常，方可进行就地电动操作，并密切关注开关机构及开关动作情况。若无异常，连续进行多次电动分、合闸操作以确认。若有異常现象，必须及时断电，排除异常故障后在进行多次电动分、合闸以确认。

e.当线路冲击电压超过抑制器耐受值时，有可能将抑制器击穿，而造成接触器不能合闸，应急时将该抑制器拔下，机构可正常动作，有新的抑制器再安装上。

接触网隔离开关在城市轨道交通的大量使用，如何预防接触网隔离开关的故障发生，减少故障发生频率，缩短故障停电时间，需要我们不断的加强学习，总结经验教训，提高抢修能力，保证地铁运营。

参考文献

[1]GZ型户外直流隔离开关操作、安装和维护说明书

[2]南京地铁隔离开关历史故障分析

（作者单位：南京地铁运营有限责任公司）