Prevención e resolución de fallos nos interruptores de catenaria no ferrocarril

As fallos nas interruptores de seccionamento da catenaria son fallos comúns nas operacións actuais de fornecemento de enerxía de tracción. Estes fallos frecuentemente resultan de fallos mecánicos do propio interruptor, malfuncionamentos no circuito de control ou fallos na función de control remoto, levando a unha recusa de operación ou a unha operación non intencionada do interruptor de seccionamento. Polo tanto, este artigo discute os fallos comúns dos interruptores de seccionamento da catenaria durante as operacións actuais e os métodos de manexo correspondentes despois do ocorrido do fallo.

1.Fallos Comúns nos Interruptores de Seccionamento da Catenaria

1.1 Fallos Mecánicos (Alta resistencia de contacto no circuito do interruptor de seccionamento, conexións defectuosas dos conductores, aisladores de soporte rachados ou explosos)

1.1.1 Como o interruptor de seccionamento da catenaria é un compoñente principal da liña de fornecemento de enerxía, unha resistencia de bucle excesiva no circuito da catenaria manifestase especificamente como segue: cando unha locomotora eléctrica extrae corrente da liña, os contactos sobrecalentan e queman debido a unha resistencia de contacto excesivamente alta no circuito, resultando nunha perda de fornecemento de enerxía, interrupción de enerxía na catenaria, interrupción das operacións do tren e accidentes de fornecemento de enerxía ferroviario.

1.1.2 Un mal contacto ou rotura dos conductores, grampas de cable queimadas, ou un mal contacto entre os conductores e as grampas do interruptor de seccionamento da catenaria poden impedir que o fornecemento de enerxía de tracción entregue enerxía á liña de catenaria, causando tamén fallos na catenaria e afectando as operacións do tren.

1.1.3 Os aisladores de soporte do interruptor de seccionamento da catenaria, se están contaminados, húmidos ou rachados ao longo do tempo, poden provocar un flashover debido a unha insuficiente aislación ao chao, activando o salto do subestación de tracción, interrupción de enerxía na catenaria e interrupción das operacións do tren.

1.2 Fallos no Circuito de Control
O circuito de control do interruptor de seccionamento da catenaria inclúe componentes como motores, reles e interruptores de enerxía. Os fallos no circuito de control ocurren principalmente no circuito de control secundario, incluíndo falta de fornecemento de enerxía no circuito secundario, terminais afloitados, fallo interno do motor e malfuncionamento do contactor ou botóns de apertura/pechado, todos os cales poden causar un fallo no equipo.

1.3 Fallos de Comunicación Remota

1.3.1 Fallos do Terminal de Monitorización e Control do Interruptor de Catenaria (RTU).Os fallos comúns do RTU inclúen: 

• Interrupción de comunicación do RTU

• Información falsa sobre o estado de apertura/pechado do corpo do interruptor de catenaria ou do interruptor automático;

• Perda do fornecemento de enerxía externa

1.3.2 Fallos de Cabo Óptico e Cabo de Enerxía
Os fallos comúns inclúen: 

• Rompimento do cabo de fibra óptica; 

• Fallo do cabo de enerxía; 

• Fallo do módulo de carga.

2.Métodos de Manejo para Fallos Comúns nos Interruptores de Seccionamento da Catenaria

2.1 Métodos de Manejo para Fallos Mecánicos
Fortalecer a inspección, proba e patrulla dos interruptores de seccionamento da catenaria. Realizar limpeza e mantemento anuals; para áreas altamente contaminadas, limpar e manter cada 3 meses; para áreas levemente contaminadas, cada 6 meses. Durante o mantemento, centrarse en comprobar os parafusos nos puntos de conexión superior e inferior e apertalos usando unha chave dinamométrica. O torque de aperto de todos os parafusos de conexión debe cumprir coas valores especificados na Táboa 1 para prevenir conexións afloitadas que poidan causar descargas no equipo. 

Comprobar a flacidez, integridade e distancia de aislamento dos conductores do interruptor. Para abordar o aumento da resistencia de contacto que causa sobrecalentamento, centrarse en medir a resistencia de bucle nas partes de contacto durante a proba: cando a corrente de proba é de 100A, a resistencia de bucle no punto de contacto non debe superar os 50μΩ. Inspeccionar os contactos, limpalos suavemente con gasolina e un paño, e aplicar vaselina. Usar un espaciador de 0,05×10mm para comprobar a estreiteza do contacto entre os dedos de contacto e os contactos. Na práctica, un mantemento e proba inadequados han levado a interruptores de seccionamento queimados, como se mostra na Figura 1 a seguir:

2.2 Métodos de manexo para fallos no circuito de control

Comproba danos nos cables secundarios do circuito de control. Verifica a rotación normal do motor. Inspecciona os contactores, interruptores auxiliares e botóns de abrir/cerrar por danos. Asegúrate de que o conmutado dos interruptores auxiliares sexa correcto e que teñan un contacto fiable. Comproba as conexións eléctricas sueltas, a etiquetaxe secundaria clara e a correcta conexón. Aperta as conexións dos terminais secundarios. No sistema de transmisión mecánico, inspecciona os vínculos, abrazadeiras e cruzamentos en busca de deformación ou corrosión, e asegúrate de que os filetes non teñan danos. A clave para tratar todos os fallos no circuito de control é a inspección exhaustiva, a limpeza e o mantemento. Despois de rematado, opera manualmente e eléctricamente o interruptor tres veces cada un para asegurar o funcionamento fiable.

2.3 Métodos de manexo para fallos na comunicación remota:

2.3.1 Cando a comunicación RTU está interrompida, primeiro comproba o suministro de enerxía da RTU para ver se o interruptor térmico saltou. Se non saltou, comproba se as luces indicadoras do módulo RTU están parpadeando normalmente. Se as luces indicadoras son anómalas, comproba se o terminal de monitorización RTU crasheu debido á operación prolongada. Reinicia a RTU e observa se funciona normalmente. Se aínda non funciona normalmente (luces TX/RX de transmisión/recepción non parpadean), é probable que os nodos de transmisión/recepción internos do módulo RTU esteñan danados e requiren a substitución do terminal de monitorización RTU para verificar a funcionalidade.

2.3.2 Cando ocorren informes falsos sobre o estado de apertura/pechado do corpo do interruptor de catenaria ou do minicortacircuito, primeiro verifica se o corpo do interruptor e o minicortacircuito están en condición normal. Se están correctamente posicionados, comproba se os bloques de terminais secundarios de sinal remoto da RTU (KF1/KH1/KC1)/(YX1/YX2) están sueltos. Comproba se o minicortacircuito pode pechar correctamente. Se funciona normalmente, o seu estado é correcto. Normalmente, o minicortacircuito debe estar en posición de apertura. Cando ocorren alarmas falsas, inspecciona os terminais de sinal remoto da RTU (KF2/KH2/KC2)/(YX3/YX4) por soltura.

2.3.3 En caso de perda de enerxía externa, comproba se a fonte de enerxía de entrada (por liña ou subestación) ten falta de fase ou corte de corrente. Inspecciona a ruta de enterrado do cabo para detectar danos. Utiliza a proba de continuidade para comprobar se o assentamento da fundación causou unha toma de tierra ou un curto-circuíto do cabo de enerxía. Tamén comproba se o bloque de terminais secundarios da RTU (YX15/COM) está suelto.

2.3.4 En caso de fallo do cable de fibra óptica, usa un reflectómetro de dominio temporal óptico (OTDR) para inspeccionar se a ruta de enterrado do cable de fibra óptica está danada. Realiza regularmente probas de atenuación de fibra óptica usando un medidor de potencia óptica. Comproba as fibras de cola dentro da caixa de terminales da RTU por dobras ou danos, e substitúe as fibras de cola periodicamente.

3.Conclusión

Os interruptores de catenaria están agora ampliamente utilizados nas operacións ferroviarias electrificadas e converteronse nunha parte indiscutible do suministro de enerxía de tracción ferroviaria. Como prevenir fallos nos interruptores de catenaria e como manexalos eficazmente despois de que ocorran—reducindo así a frecuencia de fallos, minimizando a duración das interrupcións e mitigando o impacto nas operacións ferroviarias—requiriu os nosos esforzos continuados, o aprendizaxe aumentado, a acumulación de experiencia e a dominancia dos fallos operativos dos interruptores de catenaria para garantir un funcionamento liso das vías férreas.