高铁接触网隔离开关改造工程施工

高铁接触网隔离开关改造工程施工

韩双峰

郑州东高铁基础设施段  河南省  450052

摘要：接触网隔离开关是高速铁路牵引供电系统中的一项重要设备，常用于枢纽站场、电分相、牵引变电所上网点等场合。其作用是连通或切断接触网供电分段间的电路，提高供电灵活性，实现单、双边供电的切换。同时在检修过程中，接触网隔离开关可减小停电范围，满足各专业检修需求。鉴于此，文章针对现阶段高铁接触网（负荷）隔离开关改造工程施工要点进行了分析，以供参考。

关键词：接触网；隔离开关改造工程；施工要点

1导言

郑西高铁（郑州局集团管段）13台上下行联络开关；56台分相断口处越区开关；车站外侧、隧道口绝缘关节的47台隔离开关；牵引变电所、AT所、分区所处84台上网隔离开关；洛阳龙门站内3台侧线、立折线分束供电隔离开关；共计203台隔离开关全部原位更换。本次改造特点是高铁天窗点内对既有隔离开关进行原位更换改造施工，当日天窗结束后，隔离开关均能正常投入运行，即隔离开关应能正常进行当地、远动电动操作，信号正常，开关分合到位恢复正常供电及运行，施工难度高，安全压力大等特点。为确保安全，根据天窗时间23:30-05:10或00:10-04:10；每处隔离开关改造施工安排在一到两个天窗点完成所有改造内容（隔离开关、操作杆、电动机构更换、避雷器脱离器固定、电连接线（含设备线夹）的拆除和连接、电缆母排的固定工作）。根据本工程开关不停用的特点，240分钟天窗提出分步施工方案，每台隔离开关更换采用隔离开关光纤改移和隔离开关更换2个施工步骤完成；340分钟天窗利用1个天窗点完成开关操作机构及开关本体更换作业。

2隔离开关工作原理

在接触网无负荷情况下，通过控制隔离开关，可切断或闭合供电回路的电气设备。其操作和监控系统均纳入主控SCADA系统内，电调可通过远程控制开关分合闸，实现迅速响应，满足不同供电分区接触网的停送电要求。同时，实时监控隔离开关动作情况及故障反馈信息，缩小事故范围，提高故障处理效率。隔离开关工作原理图如图1所示。

图1隔离开关工作原理图  

以新导配电自动化有限公司隔离开关机构箱为例，箱体内部共分为三种回路———电机回路、控制回路、加热回路。其中，电机回路和控制回路采用直流110V供电形式，加热回路采用交流220V供电形式。

3接触网隔离开关改造工程施工程序要点

3.1隔离开关光纤改移

接触网隔离开关熔纤主要划分为6个步骤进行，并采取相应的安全措施：1.检测既有通道。2.检测出既有光缆的使用芯与备用芯。3.将光缆由机构箱移至RTU箱。4.进行光缆熔纤。5.安装尾纤。6.远动调试。

3.1.1检测既有通道

在既有RTU箱内将既有光缆尾纤拆除，插入专用仪器上检测该接触网隔离开关通道是否良好。若通道良好则进行下一步施工，若通道不通，待查明原因后才可进行下一步施工。

3.1.2检测既有光缆的使用芯与备用芯

既有接触网隔离开关光缆为4芯光缆，2芯使用，2芯备用。为防止本次施工熔纤接至备用芯上，致使通道不通，需要将既有光缆使用芯与备用芯检测出来，检测方法为：将既有机构箱内光纤盒拆开，观察光纤芯使用情况。

3.1.3将光缆由机构箱移至RTU箱

在保证光缆长度有足够的前提下，将光缆在机构箱内剪断并抽出，抽出光缆后将光缆穿至既有RTU箱内，本阶段施工注意事项：一定要保证光缆预留足够长度后方可将光缆剪断。

3.1.4光缆熔纤

使用专用光纤熔纤机进行光缆熔纤。光缆熔纤步骤：

（1）用工具剥开光缆，把光缆放入熔接仪器中；

（2）把其穿过热熔管;

（3）开启仪器电源，选择熔接模式;

（4）制作光纤的端面;

（5）把裸纤清洁干净:

（6）把裸纤线切割整齐;

（7）把光纤线放入V型槽内;

（8）移除光纤，关闭加热仪器。

3.1.5安装尾纤

熔接好光纤后，在既有RTU箱内将尾纤一端接入光纤盒一端接入智能接口装置，注意智能接口装置收发口接反，安装好尾纤后观察智能接口装置是否运行良好。

3.1.6远动调试

因本次施工只进行熔纤工作，远动调试目的只为测试通道是否良好，因此光缆熔接完成后，与电调进行联系，只测试既有接触网隔离开关机构箱电操分合。其他遥控遥信点不在进行测试。若电操不可控，则立即查明原因，处理缺陷。若天窗点内不能处理，则与电调联系，保持此开关分合状态，申请此开关退出运行，待下一个天窗点进行缺陷处理。

3.2隔离开关更换

3.2.1双极越区开关改造方案

根据郑西高铁天窗时间安排240分钟天窗分步进行更换；340分钟天窗整体进行更换。

根据本工程开关不停用的特点，按照分步施工方案，每台隔离开关更换利用2个天窗点完成改造。

第一个天窗点：利用新隔离开关机构箱带动既有隔离开关本体操作运行，更换既有隔开操作机构箱、操作杆和开关联动零件，二次电缆接线及控制调试等工作。

第二个天窗点：更换既有隔离开关本体及相关工作（支持绝缘子安装、引线连接安装等），避雷器、计数器、接地引线等相关内容施工。

3.2.2隔离开关引线拆除、操作机构箱更换

1.准许施工命令下达后，支柱上部高空作业人员对既有开关引线进行拆除（双极越区开关T线共计6根引线，F线共计2根引线；双极上网开关T线共计3根引线，F线共计1根引线，上网电缆铜排共计6根引线；单极分束开关T线共计4根引线），引线拆除时需用小绳将引线系在隔离开关固定角钢安全稳固处，防止坠落。

2.下部辅助人员将既有开关操作机构箱拆除，（拆除前要确认220V电源线已经断电），然后安装新操作机构箱固定角钢，根据现场实际情况安装高度为1100mm-1200mm；螺栓穿向由主角钢穿向副角钢，螺栓力矩为100N.M。

拆除操作杆

1）支柱顶端上部作业人员先将最上端操作杆用绳子系好；

2）拆除操作杆与传动抽连接拐臂连接螺栓；

3）拆除支柱中间操作杆固定角钢及操作杆连接螺栓；

4）下部作业人员拉好绳子将既有操作杆卸至地面安全的位置。

拆除既有开关本体

1）先将F线开关传动轴连接处两个固定销钉拆除；

2）将F线开关本体与传动轴分离，用绳子将F线开关绑好；通知下部作业人员拉好绳子将开关本体卸至地面安全位置。

3.同样的方法将T线隔离开关本体卸至地面安全的位置。

新开关托架及开关本体安装

1）地面作业人员将开关托架用绳子绑扎牢固，拉紧绳子将托架上运至支柱顶部；

2）支柱顶端上部作业人员用4根M16×65的螺栓将开关托架固定牢靠（托架700mm侧始终在支柱密贴侧）；

3）固定角钢安装牢固后，同样的方法安装开关本体，依次将T/F开关安装完毕。

4.T线隔离开关本体安装后，要先装开关传动轴，再装F线开关。

开关传动轴拐臂及操作杆安装

1）先将两个开关本体刀闸调至合位，安装传动轴拐臂，往上30°；

2）将操作杆与拐臂连接，然后依次安装上、下操作杆固定角钢及连接件（固定角钢螺栓田野侧穿向线路侧，固定角钢安装位置都在开关闭合状态连接件往上40°，M16×320螺栓力矩100N.M，连接件螺栓M12×80，力矩50N.M）。

3.3双极上网开关改造方案

双极上网开关更换与双极越区开关更换方案原则一致，240分钟天窗分2个天窗更换，340分钟天窗1个天窗更换作业。

第一个天窗点：与双极越区隔离开关改造步骤一致；利用新隔离开关机构箱带动既有隔离开关本体操作运行，更换既有隔开操作机构箱、操作杆和开关联动零件，二次电缆接线及控制调试等工作。

第二个天窗点：更换既有隔离开关本体及相关工作（支持绝缘子安装、引线连接安装、电缆固定母排等）。

340分钟天窗，将两个天窗点作业量合并完成。

上网隔离开关施工进行以下施工：上网隔离开关电缆头固定托架安装、支持绝缘子安装、电缆头连接铜母排安装（在不影响隔离开关调试的前提下，可与第四步施工同时进行。电缆头与铜母排连接，隔离开关引线连接等工作。

注：电缆头两边增加支持绝缘子及铜母排，绝缘子安装高度和现场电缆头高度一致。电缆头相关改造工作，现场隔离开关改造工作完成后，不影响开通运行，结合天窗时间合理安排施工；若天窗点剩余时间不够，可放入下一个天窗点进行施工。

结束语

总之，隔离开关在高速铁路中普遍使用，且在牵引供电系统中发挥着关键性作用，本文通过对隔离开关的工作原理及改造施工要点进行分析总结，对日常设备维保、检查具有重要意义，从而为接触网设备平稳运行提供有力保障。

参考文献：

[1]刘昱，王向阳，郑禄锋，苏光霖.提高接触网远动隔离开关监控可靠性的探究[J].电气化铁道，2020，31(S2):250-253+257.

[2]唐正尧.大西高铁接触网隔离开关远动控制优化改造施工方法研究[J].科技资讯，2018，16(36):59-60.

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