Prevenzione e risoluzione dei guasti degli interruttori catenaria nella ferrovia

"I guasti degli interruttori di isolamento della catenaria" sono malfunzionamenti comuni nelle attuali operazioni di alimentazione trazione. Questi guasti spesso derivano da malfunzionamenti meccanici dell'interruttore stesso, guasti del circuito di controllo o fallimenti della funzione di controllo remoto, portando al rifiuto di funzionare o all'operazione non intenzionale dell'interruttore di isolamento. Pertanto, questo articolo discute i guasti comuni degli interruttori di isolamento della catenaria nelle attuali operazioni e i metodi di gestione corrispondenti dopo l'insorgenza del guasto.

1. Guasti Comuni degli Interruttori di Isolamento della Catenaria

1.1 Malfunzionamenti Meccanici (Alta resistenza di contatto nel circuito dell'interruttore di isolamento, cattive connessioni dei condotti, isolatori di supporto crepati o esplosi)

1.1.1 Poiché l'interruttore di isolamento della catenaria è un componente principale della linea di alimentazione, una resistenza di anello eccessiva nel circuito della catenaria si manifesta specificamente come segue: quando la locomotiva elettrica attinge corrente dalla linea, i contatti si surriscaldano e bruciano a causa di una resistenza di contatto eccessivamente alta nel circuito, causando la perdita dell'alimentazione, il blackout della catenaria, l'interruzione delle operazioni ferroviarie e incidenti di alimentazione ferroviaria.

1.1.2 Un cattivo contatto o la rottura dei condotti, le morsetti bruciati o un cattivo contatto tra i condotti e i morsetti dell'interruttore di isolamento della catenaria possono impedire all'alimentazione trazione di fornire energia alla linea della catenaria, causando analogamente guasti della catenaria e influendo sulle operazioni ferroviarie.

1.1.3 Gli isolatori di supporto dell'interruttore di isolamento della catenaria, se contaminati, umidi o crepati per un lungo periodo, possono causare un flashover a causa di un'isolazione insufficiente a terra, scatenando il trip dell'impianto di sottostazione di trazione, il blackout della catenaria e l'interruzione delle operazioni ferroviarie.

1.2 Guasti del Circuito di Controllo
Il circuito di controllo dell'interruttore di isolamento della catenaria include componenti come motori, relè e interruttori di potenza. I guasti del circuito di controllo si verificano principalmente nel circuito secondario di controllo, compresi mancanza di alimentazione nel circuito secondario, terminali allentati, guasto interno del motore e malfunzionamento del contattatore o dei pulsanti di apertura/chiusura, tutti questi possono causare il malfunzionamento dell'equipaggiamento.

1.3 Guasti di Comunicazione Remota

1.3.1 Guasti del Terminale di Monitoraggio e Controllo dell'Interruttore di Catenaria (RTU). I guasti comuni del RTU includono: 

• Interruzione della comunicazione RTU

• Falso segnalamento dello stato di apertura/chiusura del corpo dell'interruttore di catenaria o del minicircuit breaker;

• Mancanza di alimentazione esterna

1.3.2 Guasti di Cavo Ottico e Cavo di Alimentazione
I guasti comuni includono: 

• Rottura del cavo ottico; 

• Guasto del cavo di alimentazione; 

• Guasto del modulo di carica.

2. Metodi di Gestione per i Guasti Comuni degli Interruttori di Isolamento della Catenaria

2.1 Metodi di Gestione per i Malfunzionamenti Meccanici
Rafforzare l'ispezione, i test e le ronde degli interruttori di isolamento della catenaria. Eseguire regolarmente pulizia e manutenzione annuale; per le aree fortemente inquinate, pulire e mantenere ogni 3 mesi; per le aree leggermente inquinate, ogni 6 mesi. Durante la manutenzione, concentrarsi sul controllo dei bulloni nei punti di connessione superiore e inferiore e stringerli utilizzando una chiave dinamometrica. La coppia di serraggio di tutti i bulloni di connessione deve conformarsi ai valori specificati nella Tabella 1 per prevenire connessioni allentate che possano causare scariche dell'equipaggiamento. 

Controllare il flesso, l'integrità e la distanza d'isolamento dei condotti dell'interruttore. Per affrontare l'aumento della resistenza di contatto che causa il surriscaldamento, concentrarsi sulla misurazione della resistenza di anello nelle parti di contatto durante i test: quando la corrente di prova è di 100A, la resistenza di anello al punto di contatto non dovrebbe superare i 50μΩ. Ispezionare i contatti, pulirli delicatamente con benzina e uno straccio, quindi applicare vaselina. Utilizzare una lamina di prova di 0,05×10mm per controllare la strettezza del contatto tra le dita di contatto e i contatti. Nella pratica, una manutenzione e prove inadeguate hanno portato a interruttori di isolamento bruciati, come mostrato nella Figura 1 qui sotto:

2.2 Metodi di gestione dei guasti del circuito di controllo

Controllare la presenza di danni al cavo secondario nel circuito di controllo. Verificare la rotazione normale del motore. Ispezionare i contattori, gli interruttori ausiliari e i pulsanti di apertura/chiusura per eventuali danni. Assicurarsi che gli interruttori ausiliari siano commutati correttamente e abbiano un contatto affidabile. Controllare la presenza di connessioni elettriche allentate, etichettatura secondaria chiara e cablaggio corretto. Stringere le connessioni terminali secondarie. Nel sistema di trasmissione meccanico, ispezionare le leve, le morsette e i passaggi per deformazioni o corrosioni, e assicurarsi che i filettaggi non siano danneggiati. La chiave per affrontare tutti i guasti del circuito di controllo è una verifica approfondita, pulizia e manutenzione. Dopo aver completato, operare manualmente ed elettricamente l'interruttore in apertura e chiusura tre volte ciascuna per garantire un funzionamento affidabile.

2.3 Metodi di gestione dei guasti di comunicazione remota:

2.3.1 Quando la comunicazione RTU viene interrotta, verificare prima l'alimentazione RTU per vedere se l'interruttore automatico ha saltato. Se non ha saltato, controllare se le luci indicatrici sul modulo RTU lampeggiano normalmente. Se le luci indicatrici sono anormali, controllare se il terminale di monitoraggio RTU si è bloccato a causa di un'operazione prolungata. Riavviare l'RTU e osservare se funziona normalmente. Se ancora non funziona normalmente (luci TX/RX di trasmissione/ricezione non lampeggiano), è probabile che i nodi interni di trasmissione/ricezione del modulo RTU siano danneggiati e sia necessario sostituire il terminale di monitoraggio RTU per verificare la funzionalità.

2.3.3 In caso di perdita di alimentazione esterna, controllare se la fonte di alimentazione in entrata (linea di passaggio o sottostazione) presenta un difetto di fase o un'interruzione di energia. Ispezionare il percorso di seppellimento del cavo per danni. Utilizzare un test di continuità per controllare se il subsidenza del terreno ha causato un collegamento a terra o un cortocircuito del cavo di alimentazione. Controllare anche se il blocco terminale secondario RTU (YX15/COM) è allentato.

2.3.4 In caso di guasto al cavo ottico, utilizzare un Riflettometro a Dominio Temporale Ottico (OTDR) per ispezionare se il percorso del cavo ottico sepolto è danneggiato. Testare regolarmente l'attenuazione della fibra ottica utilizzando un misuratore di potenza ottica. Controllare i cavi di coda all'interno della scatola terminale RTU per pieghe o danni, e sostituire periodicamente i cavi di coda.

3.Conclusione

Gli interruttori isolanti catenari sono ora ampiamente utilizzati nelle operazioni ferroviarie elettrificate e sono diventati una parte indispensabile dell'approvvigionamento di energia trazione ferroviaria. Come prevenire i guasti negli interruttori isolanti catenari e come gestirli efficacemente dopo il loro verificarsi—riducendo così la frequenza dei guasti, minimizzando la durata delle interruzioni e mitigando l'impatto sui trasporti ferroviari—richiede sforzi continui, apprendimento migliorato, accumulo di esperienza e padronanza dei guasti operativi degli interruttori isolanti catenari per garantire operazioni ferroviarie lisce.