Ngăn ngừa và khắc phục sự cố công tắc dây catenary trong đường sắt

"Lỗi của công tắc cách ly catenary" là những sự cố phổ biến trong hoạt động cấp điện kéo hiện tại. Những lỗi này thường xuất phát từ hỏng hóc cơ khí của chính công tắc, sự cố mạch điều khiển, hoặc sự cố chức năng điều khiển từ xa, dẫn đến việc không hoạt động hoặc hoạt động không mong muốn của công tắc cách ly. Do đó, bài viết này thảo luận về các lỗi phổ biến của công tắc cách ly catenary trong hoạt động hiện tại và các phương pháp xử lý tương ứng sau khi xảy ra sự cố.

1. Lỗi Phổ Biến Của Công Tắc Cách Ly Catenary

1.1 Hỏng Hóc Cơ Khí (Độ kháng tiếp xúc cao trong mạch công tắc cách ly, kết nối dây dẫn kém, sứ cách điện bị nứt hoặc nổ)

1.1.1 Vì công tắc cách ly catenary là thành phần chính của đường dây cấp điện, độ kháng vòng quá cao trong mạch catenary thể hiện cụ thể như sau: khi đầu máy điện lấy dòng điện từ đường dây, các tiếp điểm bị nóng và cháy do độ kháng tiếp xúc quá cao trong mạch, dẫn đến mất nguồn điện, mất điện catenary, gián đoạn hoạt động tàu hỏa, và tai nạn cấp điện đường sắt.

1.1.2 Tiếp xúc kém hoặc đứt dây dẫn, kẹp dây bị cháy, hoặc tiếp xúc kém giữa dây dẫn và kẹp của công tắc cách ly catenary có thể ngăn cản nguồn cấp điện kéo truyền điện cho đường dây catenary, cũng gây ra sự cố catenary và ảnh hưởng đến hoạt động tàu hỏa.

1.1.3 Sứ cách điện của công tắc cách ly catenary, nếu bị ô nhiễm, ẩm ướt, hoặc nứt trong thời gian dài, có thể gây chập điện do độ cách điện đối với đất không đủ, kích hoạt rơle bảo vệ ở trạm biến áp kéo, mất điện catenary, và gián đoạn hoạt động tàu hỏa.

1.2 Sự Cố Mạch Điều Khiển
Mạch điều khiển của công tắc cách ly catenary bao gồm các thành phần như động cơ, rơle, và công tắc nguồn. Sự cố mạch điều khiển chủ yếu xảy ra trong mạch điều khiển thứ cấp, bao gồm thiếu nguồn điện trong mạch thứ cấp, đầu nối lỏng lẻo, hỏng nội bộ động cơ, và hỏng rơle hoặc nút đóng/mở, tất cả đều có thể gây ra sự cố thiết bị.

1.3 Sự Cố Giao Tiếp Từ Xa

1.3.1 Sự cố của Bộ Giám Sát và Điều Khiển Công Tắc Catenary (RTU). Các sự cố RTU phổ biến bao gồm: 

• Gián đoạn giao tiếp RTU

• Báo cáo sai trạng thái đóng/mở của thân công tắc catenary hoặc cầu chì nhỏ;

• Mất nguồn điện bên ngoài

1.3.2 Sự Cố Dây Quang và Dây Điện
Các sự cố phổ biến bao gồm: 

• Dây cáp quang bị đứt; 

• Sự cố dây điện; 

• Hỏng mô-đun sạc.

2. Phương Pháp Xử Lý Lỗi Phổ Biến Của Công Tắc Cách Ly Catenary

2.1 Phương Pháp Xử Lý Hỏng Hóc Cơ Khí
Tăng cường kiểm tra, thử nghiệm, và tuần tra công tắc cách ly catenary. Thực hiện làm sạch và bảo dưỡng định kỳ hàng năm; đối với khu vực ô nhiễm nặng, làm sạch và bảo dưỡng mỗi 3 tháng; đối với khu vực ô nhiễm nhẹ, mỗi 6 tháng. Trong quá trình bảo dưỡng, tập trung vào việc kiểm tra các bulông tại các điểm kết nối trên và dưới và siết chặt bằng cờ lê lực. Lực siết của tất cả các bulông kết nối phải tuân theo giá trị quy định trong Bảng 1 để ngăn chặn việc kết nối lỏng lẻo gây ra phóng điện thiết bị. 

Kiểm tra độ võng, tính toàn vẹn, và khoảng cách cách điện của dây dẫn công tắc. Để giải quyết vấn đề tăng độ kháng tiếp xúc gây nóng, tập trung vào việc đo độ kháng vòng tại các điểm tiếp xúc trong quá trình thử nghiệm: khi dòng điện thử nghiệm là 100A, độ kháng vòng tại điểm tiếp xúc không được vượt quá 50μΩ. Kiểm tra các tiếp điểm, lau nhẹ nhàng bằng xăng và vải, sau đó thoa vaseline. Sử dụng mảnh giấy cảm 0,05×10mm để kiểm tra độ chặt của tiếp xúc giữa các ngón tiếp xúc và tiếp điểm. Trong thực tế, việc bảo dưỡng và thử nghiệm không đầy đủ đã dẫn đến việc công tắc cách ly bị cháy, như được hiển thị trong Hình 1 dưới đây:

2.2 Phương pháp xử lý sự cố mạch điều khiển

Kiểm tra xem dây dẫn thứ cấp trong mạch điều khiển có bị hư hỏng không. Kiểm tra xem động cơ có quay bình thường không. Kiểm tra tiếp điểm, công tắc phụ và nút đóng/mở có bị hư hỏng không. Đảm bảo rằng công tắc phụ chuyển đổi chính xác và tiếp xúc đáng tin cậy. Kiểm tra xem các kết nối dây điện có lỏng lẻo không, nhãn thứ cấp có rõ ràng không và dây dẫn có đúng không. Siết chặt các kết nối đầu cuối thứ cấp. Trong hệ thống truyền động cơ khí, kiểm tra xem các liên kết, kẹp và chéo có bị biến dạng hoặc ăn mòn không, và đảm bảo rằng ren không bị hỏng. Chìa khóa để giải quyết tất cả các sự cố mạch điều khiển là kiểm tra kỹ lưỡng, làm sạch và bảo trì. Sau khi hoàn thành, vận hành bằng tay và điện công tắc mở và đóng ba lần mỗi loại để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy.

2.3 Phương pháp xử lý sự cố giao tiếp từ xa:

2.3.1 Khi giao tiếp RTU bị gián đoạn, trước tiên hãy kiểm tra nguồn điện của RTU xem cầu chì có bị nhảy không. Nếu không bị nhảy, hãy kiểm tra xem đèn chỉ báo trên mô-đun RTU có nhấp nháy bình thường không. Nếu đèn chỉ báo bất thường, hãy kiểm tra xem đầu cuối giám sát RTU có bị treo do hoạt động kéo dài không. Khởi động lại RTU và quan sát xem nó có hoạt động bình thường không. Nếu vẫn không hoạt động bình thường (đèn TX/RX phát/nhận không nhấp nháy), thì các nút phát/nhận bên trong mô-đun RTU có thể đã bị hỏng và cần thay thế đầu cuối giám sát RTU để xác minh chức năng.

2.3.2 Khi có báo cáo sai về trạng thái đóng/mở của thân công tắc catenary hoặc cầu chì nhỏ, trước tiên hãy xác minh xem thân công tắc và cầu chì nhỏ có ở tình trạng bình thường không. Nếu chúng được định vị chính xác, hãy kiểm tra xem các khối đầu cuối tín hiệu từ xa RTU (KF1/KH1/KC1)/(YX1/YX2) có bị lỏng lẻo không. Kiểm tra xem cầu chì nhỏ có đóng đúng cách không. Nếu nó hoạt động bình thường, trạng thái của nó tốt. Thông thường, cầu chì nhỏ nên ở trạng thái mở. Khi có báo động giả, hãy kiểm tra xem các đầu cuối tín hiệu từ xa RTU (KF2/KH2/KC2)/(YX3/YX4) có bị lỏng lẻo không.

2.3.3 Trong trường hợp mất điện bên ngoài, hãy kiểm tra xem nguồn điện vào (qua đường dây hoặc trạm biến áp) có bị mất pha hoặc mất điện không. Kiểm tra tuyến đường chôn cáp xem có bị hư hỏng không. Sử dụng thử nghiệm liên tục để kiểm tra xem việc hạ nền có gây ra nối đất hoặc ngắn mạch của cáp điện không. Cũng kiểm tra xem khối đầu cuối thứ cấp RTU (YX15/COM) có bị lỏng lẻo không.

2.3.4 Trong trường hợp cáp quang bị hỏng, hãy sử dụng Máy đo thời gian phản hồi miền quang (OTDR) để kiểm tra xem tuyến đường chôn cáp quang có bị hư hỏng không. Thường xuyên kiểm tra độ suy giảm sợi quang bằng máy đo công suất quang. Kiểm tra sợi đuôi bên trong hộp đầu cuối RTU xem có bị cong hoặc hư hỏng không, và thay thế sợi đuôi theo định kỳ.

3.Kết luận

Công tắc cách ly catenary hiện đang được sử dụng rộng rãi trong hoạt động đường sắt điện hóa và đã trở thành một phần không thể thiếu của nguồn điện kéo đường sắt. Cách phòng ngừa sự cố của công tắc cách ly catenary và cách xử lý hiệu quả sau khi xảy ra - nhằm giảm tần suất sự cố, giảm thời gian mất điện và giảm tác động đến vận chuyển đường sắt - đòi hỏi nỗ lực liên tục, học hỏi nâng cao, tích lũy kinh nghiệm và nắm vững các lỗi vận hành của công tắc cách ly catenary để đảm bảo hoạt động đường sắt thông suốt.