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  • 关于接触网电动隔离开关控制方案优化的探究

    来源:www.shuoshisheng.net 发布时间:2019-10-11

    随着电气化铁路的发展,电气隔离开关(称为隔离开关)已广泛用于接触网络。在1990年代,隔离开关通常使用电缆控制。由于接触网络的电气干扰,控制和信号的可靠性不高。因此,在2000年之后,提出并电气化了包括高速铁路在内的光纤控制方案。广泛用于铁路。尽管采用光纤控制方案后,控制和信号的可靠性得到了提高,但仍会不时出现信号误操作,拒绝和错误显示的问题。有必要进一步研究悬链隔离开关的控制方案。

    1传统的电缆控制方案

    1.1控制原则

    传统的电缆控制方案与牵引变电站中的隔离开关相同。接触网开关控制站沿铁路设置。电源通常为220 V AC。控制站将三根电缆铺设到隔离开关,分别是电源电缆,控制电缆和信号电缆。为了保证隔离开关的正常分离,电源线需要长时间充电。当控制站发出关闭命令时,控制电缆已充电。隔离开关机构盒中的闭合接触器被充电并保持不变,并且闭合接触器触点连接到电动操作机构盒中的电动机电路,以使电动机正常闭合。信号回路收集操作机构的辅助触点并发送位置信号。

    1.2问题

    由于控制电缆和信号电缆沿铁路线铺设,并且距离较长,受27.5 kV接触网的影响,因此控制电缆具有感应电压。如果感应电压太大,则操作机构的分离式接触器将起作用。接通电机电路会导致操作机构发生故障。另外,如果信号回路受到干扰,则会发生错误的显示。

    2种光纤控制方案

    2.1控制原则

    为了解决传统电缆控制方案中的电气干扰问题,研究了光纤控制方案。在该方案中,将OCS开关控制站设置在沿铁路线的隔离开关附近,并将监视单元设置在OCS的隔离开关上。在控制站和隔离开关之间布置了电缆和光纤。当控制站发送闭合命令时,控制站通过光电转换将命令发送到隔离开关的监视单元,并且光学介质将命令发送到隔离开关的监视单元。监视单元收到命令后,进行光电转换以控制隔离开关的操作机构。信号回路收集操作机构的辅助触点,并通过光纤将它们传送回控制站,以发出位置信号。

    2.2问题

    光纤控制方案解决了沿铁路电缆的电干扰问题,提高了传统电缆控制方案的可靠性。但是,控制故障和拒绝以及信号显示仍然不时发生。主要原因如下:

    (1)采用光纤控制方案后,隔离开关操作机构的电源电路仍需要长时间充电。当发生干扰时,操作机构盒中的闭合接触器将带电,这仍将驱动电动机电路闭合。

    (2)为了实现光纤控制,在悬链线的隔离开关附近安装了一个监视单元,并安装了几个空气开关以供电并区分单独电路中的故障,还需要一些电涌保护器来保护弱电流设备。由开关控制。当监视单元或机械盒受到电干扰,任何电涌保护器动作时,相应的空气开关将跳闸并导致监视单元或开关操作机械盒断电,这将导致隔离开关拒绝移动并显示错误。另外,由于监视单元是电子部件,因此它也对环境敏感。

    3.控制方案优化

    由于OCS隔离开关的控制原理和工作环境与道岔开关机相似,并且道岔开关机的控制更加可靠,因此分析了优化方案,并以道岔开关机的控制回路为参考。

    3.1道岔开关机控制方案

    交换机通常使用四线控制模式,控制室和交换机之间的电缆由四根芯线控制。开关中仅设置了电动机和辅助触点,所有控制部件均设置在控制室中。当控制室发送关闭命令时,电压直接施加到机械箱中的电动机上。关闭完成后,电源失去压力,机械箱失去电源。

    3.2隔离开关控制方案的改进

    与传统的隔离开关控制回路和开关开关控制回路相比,可以发现在开关机构箱中,除了电动机和辅助触点外,没有连接和断开接触器,并且需要所有的继电器和接触器提供控制。它安装在控制室中。另外,组合并打开控件时,电动机电源线将不再充电。这样可以消除感应引起的故障。同时,交换机中未安装空气开关和电涌保护器。设备的接线非常简单。基于此思想,提出了一种新的隔离开关控制方案。

    3.2.1改进原则

    (1)通过电缆直接控制,避免监视单元的电子部件在隔离开关现场的操作机构箱附近的恶劣电磁环境下工作;

    (2)仅在操作隔离开关时才给电动机供电,在不操作时才切断电源,以防止隔离开关发生故障的可能性;

    (3)继电器未保留在隔离开关机构盒中,以减少故障的发生;

    (4)信号回路采用直流电源,以提高抗干扰能力。

    3.2.2控制方案

    改进了隔离开关的操作机制和控制回路。

    (1)改进了隔离开关的操作机制。简化了电流隔离开关操作机构的电气部分,并拆除了空气开关,整流器和接触器等电气组件,仅保留了电动机电路,限位开关和辅助触点。为了确保可靠性,请从直流电动机中选择电动机。该操作机构可以满足:1。通过改变直流电动机两侧电源的正负极来实现电动机的正负旋转;关闭后2分钟,可以在机械箱中切断电动机电源; 3通过隔离开关的辅助触点返回位置信号。

    (2)改进了控制回路。根据改进的隔离开关操作机构的接线形式,重新设计了控制回路,并在控制回路中设置了操作模式转换开关,可以选择接触网开关进行远程操作,直接操作和禁止操作模式。控制电路装有一个闭合和闭合接触器,以实现隔离开关的断开和闭合动作,该断开和闭合电路由接触器自行维护。在隔离开关闭合和闭合之后,通过机械箱中的开关将开关直接从电动机电源上断开。延迟后,接触器与保持回路断开连接。

    (3)控制电缆。为了进一步提高抗干扰能力,连接隔离开关控制站监控系统和悬链隔离开关机构箱的电缆为双屏蔽控制电缆,并传输开关操作和返回信号。横截面尺寸取决于距离。

    4高速铁路联络网隔离开关集中设置方案

    高速铁路接触网需要在绝缘锚固接头,长(或电缆)电源线和电气相分离的接头处配备断路器[4]。这些隔离开关通常靠近牵引变电站,变电站和AT。或站。

    高速铁路接触网设置隔离开关的目的是改变运行模式并进行维护。改变运行方式主要是为了满足AT改变直接供电方式,实现支线上行和下行,切断故障段,将机车降为相分离的需要。穿越区域或融化冰块。考虑到高速铁路维修使用的是垂直天窗,因此天窗时间完全不可用,可以单独进行维护,也可以手动进行维护。高速铁路供电方案通常具有短的供电臂,并且通常在车站附近有变电站,AT或分区。因此,可能不会在工作站的两端提供隔离开关。通过以上分析,可以优化高速铁路接触网隔离开关的位置,并将其并入变电站,分区或AT中。优点如下:

    (1)避免将接触网隔离开关安装在接触网撑杆顶部的故障,并且长距离操作会使开关动作不到位。

    (2)避免在铁路沿线安装接触网隔离开关的恶劣环境,如污染,雨雪,大雾,大风等气象环境影响,或受鸟类活动影响,绝缘闪络或击穿影响电源。

    (3)解决了控制和信号不可靠的问题。

    5结论

    随着电气化铁路的发展,悬链隔离开关的控制问题给运行带来了很大麻烦,并严重干扰了行车。基于道岔开关的控制技术,提出了一种可靠的接触网隔离开关控制系统。另外,由于高速铁路的特殊设计,建议将高速铁路隔离开关从沿线接触网改为内部控制,以方便操作和维护,并确保控制的可靠性。

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