接觸網(wǎng)開關(guān)通信故障的分析及處理

雷 蕾 中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司合肥供電段

1 接觸網(wǎng)開關(guān)通信情況簡介

接觸網(wǎng)上網(wǎng)隔離開關(guān)及電分相（段）開關(guān)沿鐵路線分布，通信方式多采用光纖串行接口將采集來的開關(guān)位置，通過戶內(nèi)的通信單元傳送給牽引調(diào)度主站，并根據(jù)調(diào)度需要控制開關(guān)的分合閘，實(shí)現(xiàn)對接觸網(wǎng)開關(guān)的遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制。

接觸網(wǎng)控制系統(tǒng)由接觸網(wǎng)開關(guān)控制站、接觸網(wǎng)開關(guān)測控終端（RTU）和網(wǎng)絡(luò)通信構(gòu)成。接觸網(wǎng)開關(guān)控制站一般設(shè)置在牽引所亭控制室內(nèi)，對樞紐站場內(nèi)或區(qū)間的電動(dòng)隔離開關(guān)進(jìn)行集中監(jiān)控,并實(shí)時(shí)采集接觸網(wǎng)電動(dòng)隔離開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)，和調(diào)度端系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信，向調(diào)度端系統(tǒng)發(fā)送現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行信息，并在調(diào)度所指令下實(shí)現(xiàn)各種遙控和遙信的功能。測控終端（RTU）按集散方式安裝在沿線電動(dòng)隔離開關(guān)支柱上（有的與機(jī)構(gòu)箱共箱，有的分開），主要對隔離開關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，采集隔離開關(guān)狀態(tài)、操作機(jī)構(gòu)分合閘故障等數(shù)據(jù)并上傳給調(diào)度端。

2 全所接觸網(wǎng)開關(guān)通信故障原因分析及處理辦法

段管內(nèi)各線都發(fā)生過接觸網(wǎng)開關(guān)不定態(tài)的故障，其中全所接觸網(wǎng)開關(guān)不定態(tài)的故障一般有兩種情況造成。第一，所亭內(nèi)接觸網(wǎng)開關(guān)控制站光口板本體質(zhì)量存在缺陷，這種情況只能更換設(shè)備；第二，由于相關(guān)設(shè)備燒損或接地故障將交流屏上的名為直流系統(tǒng)的交流電源空開頂?shù)?，?dǎo)致交流電源無法轉(zhuǎn)換為直流電源，所內(nèi)直流部分由蓄電池供電，當(dāng)蓄電池容量降低導(dǎo)致電壓不足時(shí)，依次造成開入光控狀態(tài)抖動(dòng)、裝置電源繼電器抖動(dòng)、合位繼電器抖動(dòng)，出現(xiàn)全所接觸網(wǎng)開關(guān)不定態(tài)的情況，此時(shí)不光是接觸網(wǎng)開關(guān)，所內(nèi)開關(guān)也會(huì)出現(xiàn)同樣情況。

3 部分接觸網(wǎng)開關(guān)通信故障分析及處理辦法

部分開關(guān)不定態(tài)有各種原因，包括饋線保護(hù)裝置通訊板故障，通信管理機(jī)通信接口故障，饋線保護(hù)裝置死機(jī)等等，需要更換相應(yīng)的通信板件和通信備用借口，或者是對保護(hù)裝置進(jìn)行重啟，除此之外，還有一些比較特殊的情況。

合蚌線2014-2015年連續(xù)發(fā)生接觸網(wǎng)開關(guān)頻繁報(bào)非遠(yuǎn)動(dòng)分合故障。其中南郢村AT所1342、1347分相開關(guān)誤報(bào)合計(jì)118次，時(shí)間離散，但都出現(xiàn)在早7點(diǎn)～晚22點(diǎn)之間，判斷是列車震動(dòng)引起RTU或機(jī)構(gòu)觸點(diǎn)動(dòng)作，通信裝置誤將抖動(dòng)信號(hào)當(dāng)成開關(guān)變位信號(hào)并上送變位信息，造成出現(xiàn)開關(guān)頻繁誤報(bào)分合故障。后聯(lián)系接觸網(wǎng)通信廠家增加了遙信的防抖時(shí)間，解決了此問題。

2014年劉府牽引所3131T每天誤報(bào)非遠(yuǎn)動(dòng)分合故障達(dá)到七八百多條，檢修人員對3131T機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的遙信線進(jìn)行對地絕緣檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，回路中存在直接接地現(xiàn)象。后聯(lián)系廠家人員一起對機(jī)構(gòu)箱和RTU箱回路進(jìn)行了詳細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)遙信回路無接地現(xiàn)象，機(jī)構(gòu)箱與RTU箱之間連接電纜的芯線絕緣良好（均大于800 MΩ），只有RTU箱內(nèi)電源管理模塊的V-端存在接地現(xiàn)象。將RTU箱內(nèi)涉及到接地回路的端子與電源管理模塊的連線解開后接地現(xiàn)象消失，故障點(diǎn)確定為接地回路端子至電源管理模塊之間。將接地端子回路兩端線甩開后檢查，端子仍有接地現(xiàn)象，再將接地回路與電源管理模塊之間甩開后恢復(fù)接地端子接線，檢查遙信回路已正常。分析原因?yàn)殡姵鼗罨俗优c電池組負(fù)極相連，而電池組負(fù)極與遙信公共端并接在一起，所以當(dāng)電池活化端子接地時(shí)，會(huì)使遙信的公共端同時(shí)接地，白天動(dòng)車通過時(shí)，因綜合接地電位的波動(dòng)導(dǎo)致RTU終端遙信采集回路中的光耦保持電壓達(dá)不到24 V（低于15 V時(shí)光耦接點(diǎn)會(huì)打開），從而造成開關(guān)合位的瞬間變化，反映到電調(diào)端就解析為“開關(guān)非遠(yuǎn)動(dòng)合”。

合蕪線開通前期經(jīng)常出現(xiàn)部分接觸網(wǎng)開關(guān)返校延時(shí)的故障。后經(jīng)車間人員配合廠家現(xiàn)場測試確認(rèn)是由于接觸網(wǎng)開關(guān)監(jiān)控設(shè)備在電調(diào)遠(yuǎn)動(dòng)操作時(shí)存在干擾，從而設(shè)備自身重啟，導(dǎo)致返校延時(shí)，即實(shí)際開關(guān)已分合到位，但是信號(hào)遲遲未上傳。廠家經(jīng)過內(nèi)部分析后確認(rèn)是監(jiān)控設(shè)備電路板上有個(gè)小電容通過墊柱與設(shè)備箱體和地連接，當(dāng)電調(diào)遙控操作出現(xiàn)較強(qiáng)的群脈沖干擾時(shí)導(dǎo)致監(jiān)控設(shè)備出現(xiàn)重啟的情況，后配合廠家將此電容取掉后此故障消失。

4 接觸網(wǎng)開關(guān)本體RTU故障分析及處理辦法

另外還有一些接觸網(wǎng)開關(guān)本體RTU故障導(dǎo)致的某一個(gè)開關(guān)通信故障，現(xiàn)場處理時(shí)故障原因的判斷及解決辦法大致分為以下幾種。

接觸網(wǎng)開關(guān)控制裝置220 V電源電壓正常，電源空開在分位，合閘后故障未消除，首先要觀察RTU外觀是否完好，用手感知RTU內(nèi)的溫度是否發(fā)燙，故障原因可能為裝置內(nèi)的遠(yuǎn)程監(jiān)控單元電路板燒損。若開關(guān)合閘后跳閘，故障原因可能為裝置內(nèi)的電源及浪涌保護(hù)單元電路板燒損。

接觸網(wǎng)開關(guān)控制裝置220 V電源電壓正常，電源空開在合位，首先要查看指示燈是否正常閃爍，若不亮則表示光纖通道不通，若光纖通道不通，則檢查光纖是否松動(dòng)，若沒有松動(dòng)則需更換成備用光纖，故障原因可能為裝置內(nèi)的光纖線破損或光纖接頭松動(dòng)。再檢查與操作機(jī)構(gòu)的連接線是否正常，有無被拉動(dòng)的痕跡，設(shè)備固定螺絲是否有松動(dòng)、脫落現(xiàn)象，設(shè)備兩邊的端子是否連接牢固。

如果220 V電源電壓不正常，電源空開在合位，必須查找裝置電源回路以及電源電纜，電源接在牽引所內(nèi)交流屏或就近的箱變低壓柜，需要查看相應(yīng)的電源空開是否在合位，如果異常仍未能消除，很大可能是電源電纜出了問題，這時(shí)需要根據(jù)電纜路徑判斷故障處所，對故障點(diǎn)進(jìn)行處理或更換為備用電纜，確保電源電壓正常。

5 結(jié)束語

以上各種現(xiàn)象幾乎涵蓋了管內(nèi)近年來發(fā)生的不同類型的接觸網(wǎng)通信故障以及相應(yīng)的解決辦法，只有繼續(xù)不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，分析歸納，才能更快更準(zhǔn)地查找并解決故障，確保接觸網(wǎng)開關(guān)通信穩(wěn)定，遙控正常，遙信準(zhǔn)確。