接触网德雷希尔隔离开关柜无法远动分合闸故障分析

摘 要：接触网隔离开关是地铁运营过程中重要的电气设备，随着技术的发展，隔离开关柜也逐步应用到地铁供电系统中，相较于开关其有运行更稳定、易维护、运行环境好的优点。但作为一项新设备，其工作原理及故障经验也需要相关从业人员尽快掌握。现结合运营经验，详细介绍了德雷希尔隔离开关柜的电气原理，在此基础上分析了常见无法分合闸故障的查找思路，并分享了一起故障案例，旨在为地铁供电从业人员查找和处理开关柜设备故障提供思路。

关键词：广州地铁;接触网;德雷希尔隔离开关柜;分合闸故障

1    隔离开关柜电气原理分析

电动隔离开关柜通过当地/远方转换开关实现电调遥控和就地电动操作，当发出遥控指令后，通过隔离开关柜内部控制回路控制电机转动，实现隔离开关的分合闸操作。如图1所示，隔离开关柜内单台开关包含电源监测回路、合闸控制回路、合闸闭锁回路、分闸控制回路、分闸闭锁回路、电机超时回路、合闸主回路、分闸主回路、电机制动回路、合闸指示回路、分闸指示回路共11条电气回路，输入电源均为DC110 V。

1.1    电源监测回路

在直流输入电源两端接入中间继电器-J1，起到实时监测隔离开关控制回路和电机回路电压的作用。

1.2    合闸控制回路

分闸状态时，分闸接触器-K1A的61-62触点为导通状态，合闸限位开关-S1E的1-2触电为导通状态;当电调遥控给出合闸控制脉冲信号（-X1的7-8端子导通）或当地手动按下合闸按钮（-S4E的23-24端子导通）时，合闸接触器-K1E线圈得电，电机开始动作，带动隔离开关合闸。

1.3    合闸闭锁回路

电调操作遥控合闸或当地手动按下合闸按钮时，均给出一个脉冲信号使得合闸控制回路导通，合闸控制器-K1E得电。-K1E得电后，其常开触电13-14变位吸合，导通合闸闭锁回路，保持合闸接触器-K1E持续得电，合闸回路持续导通，电机持续动作，直至完成隔离开关合闸。隔离开关合闸到位后，合闸限位开关-S1E的1-2触点断开，合闸回路失电，电机失电停止动作。合闸限位开关有保护电机作用。

1.4    分闸控制回路

合闸状态时，合闸接触器-K1E的61-62触点为导通状态，分闸限位开关-S1A的1-2触电为导通状态;当电调遥控给出分闸控制脉冲信号（-X1的5-6端子导通）或当地手动按下分闸按钮（-S4A的23-24端子导通）时，分闸接触器-K1A线圈得电，电机开始动作，带动隔离开关分闸。

1.5    分闸闭锁回路

电调操作遥控分闸或当地手动按下分闸按钮时，均给出一个脉冲信号使得分闸控制回路导通，分闸控制器-K1A得电。-K1A得电后，其常开触电13-14变位吸合，导通分闸闭锁回路，保持分闸接触器-K1A持续得电，分闸回路持续导通，电机持续动作，直至完成隔离开关分闸。隔离开关分闸到位后，分闸限位开关-S1A的1-2触点断开，分闸回路失电，电机失电停止动作。分闸限位开关有保护电机作用。

1.6    电机超时回路

电机动作过程中，合闸接触器-K1E或分闸接触器-K1A得电，其常开触电53-54变位吸合，时间继电器-J2线圈得电，开始计时，当开关柜由于故障造成线圈得电时间超过设定时间（6 s）后，时间继电器-J2常开触点15-18吸合，时间继电器持续得电，短路分合闸控制回路，无法操作隔离开关分合闸。电机超时回路对隔离开关电机有保护作用。

1.7    合闸主回路

合闸控制回路和合闸闭锁回路得电时，合闸接触器-K1E得电，其1-2、3-4、5-6常开触点变位吸合，电机-M1得电动作，完成隔离开关合闸操作。

1.8    分闸主回路

分闸控制回路和分闸闭锁回路得电时，分闸接触器-K1A得电，其1-2、3-4、5-6常开触点变位吸合，电机-M1得电动作，完成隔离开关分闸操作。

1.9    电机制动回路

隔离开关分合闸到位后，分合闸限位开关断开控制回路，电机失电，但由于惯性作用电机会继续转动。以往隔离开关靠限制开关的机械力使电机停止转动，而隔离开关柜里加一个电机制动回路，控制回路失电后，分合闸接触器断电，71-72常闭触点吸合，电机制动回路导通。根据电磁感应原理，电机在磁场中转动产生感应电流，感应电流阻止电机转动，从而达到制动的效果。电机制动回路有保护电机的作用。

1.10    合闸指示回路

隔离开关合闸时，合闸辅助接点-S2E的55-56触点吸合，合闸指示灯-HR亮，起到提醒指示开关合闸状态作用。

1.11    分闸指示回路

隔离开关分闸时，分闸辅助接点-S2A的55-56触点吸合，分闸指示灯-HG亮，起到提醒指示开关分闸状态作用。

2    隔离开关柜无法分合闸原因分析

根据隔离开关柜电气原理图，结合运营经验，合闸接触器故障或者合闸控制回路、合闸闭锁回路控制线虚接等情况，均能造成无法合闸。对隔离开关无法合闸原因进行鱼骨分析，如图2所示。无法分闸原因同理。

3    隔离开关柜故障案例分享

2019年1月，某站检修作业后，电调通知2131隔离开关无法远控合闸，主控显示“隔开合控制控制合失败—返回校验不通过”，接触网人员后续申报作业处理过程中，发现德雷希尔隔离开关柜采用西门子接触器，接线端子采用螺丝接点弹簧压片夹持导线，表面圆形的接线孔内部金属片连接相应触点，外部金属弹簧压片稳定固定导线并连接相应触点，使用螺丝批等工具按压其上方的方形孔内压片可松开接线端子的金属弹簧压片。在缺少接线端子弹簧压片，连接导线无法稳定和接触端子金属片接触的情况下，开关动作过程中的震动会导致接入导线存在与端子接触不良的情况，不能导通，从而出现电调无法远动合闸的故障。

4    结语

综上所述，本文详细介绍了德雷希尔隔离开关柜内部回路的电气原理，根据运营无法远动合闸的故障案例，结合电气原理，分析了可能造成隔离开关柜无法运动分合闸的原因，对于地铁运营过程中接触网隔离开关故障查找有一定的指导作用。

[参考文献]

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[3] 中铁第一勘察设计院集团有限公司.一种接触网用落地式隔离开关柜：CN201721123968.9[P].2018-05-01.

[4] 陕西同力电气有限公司.落地式高壓隔离开关柜：CN201920-

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收稿日期：2020-03-27

作者简介：郭海宾（1992—），男，河南驻马店人，助理工程师，主要从事城市轨道交通供电系统技术管理工作。