Verhinderung und Behebung von Oberleitungsschalterausfällen in der Schiene

"Fehler an Oberleitungsschaltstellen" sind häufige Ausfälle in der aktuellen Traktionsenergieversorgung. Diese Fehler resultieren oft aus mechanischen Fehlern des Schalters selbst, Störungen in der Steuerungsschaltung oder Fehlfunktionen der Fernsteuerung, was zu einem Verweigerungs- oder unerwünschten Betrieb der Schaltstelle führt. Daher diskutiert dieser Artikel häufige Fehler an Oberleitungsschaltstellen während des aktuellen Betriebs und die entsprechenden Behandlungsmethoden nach dem Auftreten eines Fehlers.

1. Häufige Fehler an Oberleitungsschaltstellen

1.1 Mechanische Fehler (hoher Kontaktwiderstand im Schaltstellenschaltkreis, schlechte Anschlussverbindungen, gebrochene oder explodierte Trägerisolatoren)

1.1.1 Da die Oberleitungsschaltstelle ein wesentlicher Bestandteil der Energieversorgungsleitung ist, zeigt sich ein übermäßiger Schleifwiderstand im Oberleitungsschaltkreis speziell wie folgt: Wenn ein Elektrolokomotivstrom aus der Leitung abgezogen wird, überhitzen und verbrennen die Kontakte aufgrund eines zu hohen Kontaktwiderstands im Schaltkreis, was zu einer Unterbrechung der Energieversorgung, einer Oberleitungsunterbrechung, einer Unterbrechung des Zugverkehrs und Eisenbahnenergieversorgungsunfällen führt.

1.1.2 Schlechter Kontakt oder Bruch von Anschlüssen, verbrannte Kabelhalter oder schlechter Kontakt zwischen Anschlüssen und Kabelhaltern der Oberleitungsschaltstelle können die Traktionsenergieversorgung daran hindern, Energie an die Oberleitung zu liefern, was ebenfalls zu Oberleitungsfehlern und Beeinträchtigungen des Zugverkehrs führt.

1.1.3 Die Trägerisolatoren der Oberleitungsschaltstelle, wenn sie über längere Zeit verschmutzt, feucht oder beschädigt sind, können aufgrund unzureichender Isolation gegenüber Erde zu Durchschlägen führen, was das Auslösen des Traktionsunterwerks, eine Oberleitungsunterbrechung und die Beeinträchtigung des Zugverkehrs auslöst.

1.2 Steuerungsschaltkreisfehler
Der Steuerungsschaltkreis der Oberleitungsschaltstelle umfasst Komponenten wie Motoren, Relais und Stromschalter. Steuerungsschaltkreisfehler treten hauptsächlich im sekundären Steuerungsschaltkreis auf, einschließlich Fehlen der Spannungsversorgung im sekundären Schaltkreis, lockeren Anschlüssen, internen Motordefekten und Fehlfunktionen von Kontaktoren oder Öffnen/Schließen-Tasten, die alle zu Geräteausfällen führen können.

1.3 Fernkommunikationsfehler

1.3.1 Ausfälle des Überwachungs- und Steuerterminals (RTU) für Oberleitungsschaltstellen. Häufige RTU-Fehler sind: 

• Unterbrechung der RTU-Kommunikation

• Falsche Meldung des Öffnen/Schließen-Status des Oberleitungsschaltstellenkörpers oder des Miniatur-Leistungsschalters;

• Verlust der externen Spannungsversorgung

1.3.2 Lichtwellenleiter- und Stromkabelausfälle
Häufige Ausfälle sind: 

• Bruch des Lichtwellenleiters; 

• Stromkabelausfall; 

• Ausfall des Ladebausteins.

2. Behandlungsmethoden für häufige Fehler an Oberleitungsschaltstellen

2.1 Behandlungsmethoden für mechanische Fehler
Stärken Sie die Inspektion, Prüfung und Patrouille der Oberleitungsschaltstellen. Führen Sie jährliche Reinigungen und Wartungen durch; in stark verschmutzten Gebieten jede 3 Monate, in leicht verschmutzten Gebieten alle 6 Monate. Während der Wartung sollten Sie die Bolzen an den oberen und unteren Verbindungspunkten prüfen und mit einem Drehmoment-Schlüssel festziehen. Das Festzugmoment aller Verbindungsbolzen muss den in Tabelle 1 angegebenen Werten entsprechen, um lose Verbindungen, die zu Geräteentladungen führen könnten, zu vermeiden. 

Überprüfen Sie den Durchhang, die Integrität und den Isolierabstand der Schaltstellendrähte. Um erhöhten Kontaktwiderstand und Überhitzung zu beheben, messen Sie den Schleifwiderstand an den Kontaktstellen während der Prüfung: Bei einem Prüfstrom von 100A sollte der Schleifwiderstand am Kontakt nicht mehr als 50μΩ betragen. Prüfen Sie die Kontakte, wischen Sie sie vorsichtig mit Benzin und einem Tuch ab und tragen Sie Petroleumgel auf. Verwenden Sie einen 0,05×10mm-Feelergaum, um die Enge des Kontakts zwischen Kontaktfingern und Kontakten zu überprüfen. In der Praxis haben mangelnde Wartung und Prüfung zu verbrannten Schaltstellen geführt, wie in Abbildung 1 unten dargestellt:

2.2 Behandlungsmethoden für Störungen in der Steuerungsschaltung

Überprüfen Sie Schäden an der Sekundärleitung in der Steuerungsschaltung. Überprüfen Sie die normale Drehrichtung des Motors. Prüfen Sie Kontakte, Hilfsschalter und Öffnen/Schließen-Tasten auf Schäden. Stellen Sie sicher, dass die Hilfsschalter korrekt umgeschaltet werden und einen zuverlässigen Kontakt haben. Überprüfen Sie lose elektrische Verbindungen, klare Sekundärbeschriftungen und korrekte Verkabelung. Festigen Sie die Sekundäranschlussverbindungen. Im mechanischen Antriebssystem überprüfen Sie Gelenke, Klammern und Kreuzungen auf Verformungen oder Korrosion und stellen Sie sicher, dass die Gewinde unbeschädigt sind. Der Schlüssel zur Behandlung aller Störungen in der Steuerungsschaltung ist eine gründliche Inspektion, Reinigung und Wartung. Nach Abschluss sollten Sie den Schalter manuell und elektrisch jeweils dreimal öffnen und schließen, um eine zuverlässige Funktion zu gewährleisten.

2.3 Behandlungsmethoden für Fernkommunikationsstörungen:

2.3.1 Wenn die RTU-Kommunikation unterbrochen ist, prüfen Sie zunächst die RTU-Stromversorgung, ob der Sicherungsschalter durchgefallen ist. Ist dies nicht der Fall, prüfen Sie, ob die Anzeigelampen am RTU-Modul normal blinken. Bei ungewöhnlichen Anzeigelampen prüfen Sie, ob das RTU-Überwachungsendgerät aufgrund langer Betriebsdauer abgestürzt ist. Starten Sie die RTU neu und beobachten Sie, ob sie normal funktioniert. Falls sie weiterhin nicht normal funktioniert (TX/RX-Sendempfangsindikatoren blinken nicht), sind wahrscheinlich die internen Sendempfangsknoten des RTU-Moduls beschädigt und ein Austausch des RTU-Überwachungsendgeräts erforderlich, um die Funktionalität zu überprüfen.

2.3.2 Wenn falsche Meldungen zum Öffnen/Schließen-Status des Oberleitungs-Schalters oder des Miniatursicherungsschalters auftreten, überprüfen Sie zunächst, ob der Schalterkörper und der Miniatursicherungsschalter in einem normalen Zustand sind. Sind sie korrekt positioniert, prüfen Sie, ob die RTU-Fernsignalsekundärklemmblocke (KF1/KH1/KC1)/(YX1/YX2) locker sind. Prüfen Sie, ob der Miniatursicherungsschalter ordnungsgemäß schließen kann. Funktioniert er normal, ist sein Status gut. Normalerweise sollte der Miniatursicherungsschalter in der offenen Position sein. Bei Fehlmeldungen prüfen Sie die RTU-Fernsignalklemmen (KF2/KH2/KC2)/(YX3/YX4) auf Lockerung.

2.3.3 Bei externem Stromausfall prüfen Sie, ob die Eingangsstromquelle (Durchgangsleitung oder Umspannwerk) Phasenausfall oder Stromausfall hat. Prüfen Sie den Kabelverlegeweg auf Schäden. Verwenden Sie einen Kontinuitätstester, um zu prüfen, ob Bodensiedlung Erdung oder Kurzschluss der Stromleitung verursacht hat. Prüfen Sie auch, ob der RTU-Sekundärklemmblock (YX15/COM) locker ist.

2.3.4 Bei Glasfaserkabelstörungen verwenden Sie einen optischen Zeitdomänenreflektometer (OTDR), um zu prüfen, ob der verlegte Glasfaserweg beschädigt ist. Testen Sie regelmäßig die Glasfaserverdunkelung mit einem Lichtmesser. Prüfen Sie die Endfasern im RTU-Endgerät auf Biegung oder Beschädigung und ersetzen Sie die Endfasern periodisch.

3. Schlussfolgerung

Oberleitungs-Abschaltschalter werden nun weit verbreitet in der elektrifizierten Eisenbahnbetriebsführung eingesetzt und sind zu einem unverzichtbaren Teil der Eisenbahntraktionsenergieversorgung geworden. Wie man Störungen an Oberleitungs-Abschaltschaltern verhindert und wie man sie nach Auftreten effektiv behandelt, um die Störungshäufigkeit zu reduzieren, die Ausfallzeit zu minimieren und den Einfluss auf den Eisenbahnbetrieb zu mildern, erfordert unsere kontinuierlichen Bemühungen, verbesserte Lernprozesse, Erfahrungssammlung und die Beherrschung von Betriebsstörungen an Oberleitungs-Abschaltschaltern, um einen reibungslosen Eisenbahnbetrieb zu gewährleisten.