成都地铁5号线隔离开关故障分析及处理

2021-06-25冯卫江

建材与装饰 2021年18期

冯卫江

（中铁物资集团港澳有限公司，四川成都 610500）

1 接触网隔离开关产品概述

成都地铁5号线隔离开关采用成都通力集团生产的GWZ型隔离开关，是DC1500V隔离开关的成熟产品，引进英国MLE技术，秉承英国地铁运行的成功经验，生产出城市轨道交通专用的优质隔离开关。GWZ上网隔离开关内设有完善的机械和电气联锁装置，通过了国家权威机构的型式试报告，开关主回路接线端子采用镀锡处理、配备防滑垫圈等，端子排具有防锈蚀、防盐雾、防松动、防霉变功能；电动操作机构箱内二次接线端子采用国际或国内一线品牌，如菲尼克斯、魏德米勒、瑞联等公司优质产品，端子排具有防锈蚀、防盐雾、防松动、防触电、防反安装、防霉变功能。

2 产品故障描述

2019年某日，成都地铁5号线大丰停车场调度发起送电通知单，大丰停车场5T1、5T2、5T3区已全部送电。随后不久场调报大丰停车场04车运行至L6道70#线岔网压为零，经管调度确认大丰停车场5T1、5T2、5T3对应断路器以及隔离开关均在合位，随后检修车间人员到达5T1供电分区上网隔离开关G03处，发现G03刀闸处于分位，传动杆向线路侧弯曲，所内PSCADA显示G03处于合位，后值班调度申请由5T2向5T1进行越区供电，现场确认越区隔离开关G04合闸，成功越区供电，5T1供电分区恢复供电。

3 故障排查及相关数据统计

（1）针对上述隔离开关故障，未停电状态下对现场设备进行确认。检修车间人员发现G03隔离开关刀闸处于分位，机构箱合闸行程已完成，后台显示合位。G03隔离开关传动杆与拐臂的轴销与托架底座槽钢卡滞，传动杆向线路侧弯曲变形，如图1、图2所示。

图1 传动杆弯曲

图2 隔离开关状态正常

（2）停电状态下的检查情况。①检查G03操作机构箱外观正常，无明显变形或损伤。检查机构箱内部二次回路正常，观察热继电器未动作，熔断器未熔断；②检查发现拐臂轴销与托架底座槽钢顶滞，测量顶滞部分轴销长度2mm，托架底座下部表面有凹坑，宽度2mm、长度10mm；③测量托架底座槽钢间隙58mm，刀闸底座间隙60mm；④测量拐臂在刀闸底座内左右活动量内侧6mm，外侧1.5mm；⑤测量转动杆夹套活动量内侧0mm，外侧6mm；⑥测量轴销长度40mm，直径14mm；⑦测量转动杆长度为3.27m，壁厚3mm，外径32mm，最大弯曲量165mm，材质为镀锌钢管；⑧测量开关托架底座水平无偏斜，各零部件连接良好，状态无异常；⑨梯车巡视检查5T1和5T2供电分区接触网设备，分段绝缘器主绝缘有弧光灼伤痕迹，其他接触网设备无异常。单区绝缘测试：5T1绝缘电阻为16.4MΩ，5T2绝缘电阻为19.2MΩ，满足绝缘要求；⑩现场检查G04、G05、G06、G07托架底座间隙分别为63mm、65mm、61mm、60mm，轴销与托架底座均无碰撞痕迹，如图3、图4所示。

图3 轴销顶滞处

图4 底座凹痕

4 故障原因分析

（1）5T1供电分区未带电原因。G03隔离开关拐臂轴销与托架底座槽钢底面接触，传动机构卡滞，隔离开关刀闸无法正常合闸，从而导致5T1供电分区未正常带电。

（2）开关卡滞和传动杆弯曲原因。开关刀闸底座出厂预配间隙不小于60mm，托架底座槽钢用于固定开关刀闸底座，因托架底座槽钢公差，现场测量G03托架底座两槽钢间距为58mm，小于60mm间隙（厂家排查人员现场解释正常情况下拐臂与两侧开关刀闸底座存在左右晃动位移，为保证拐臂的正常转动，厂家设计开关托架底座两槽钢间距和开关刀闸底座间隙不小于60mm），开关合闸时轴销随传动杆需穿越开关底座和刀闸底座向上移动，拐臂左右位移导致轴销碰撞至外侧托架槽钢底座，其中轴销与底座顶滞长度为2mm，拐臂无法继续转动带动隔离开关刀闸合闸。轴销与开关底座槽钢顶滞后，传动杆上部卡滞，而电机持续转动向传动杆下部输出恒定力，从而导致传动杆出现弯曲。

（3）电机回路过载保护未动作原因。机构箱内部电动机额定功率120W，电压为直流220V，额定电流0.54A，电机转动导致传动杆弯曲工作电流未超过热继电器动作电流和熔断器熔断电流，因此热继电器未动作，熔断器未熔断。

（4）后台显示合闸原因。电机带动机构箱内部行程开关分闸后停止转动，信号辅助开关触点闭合，合闸信号正常反馈至PSCADA后台，电调处显示G03处于合位。