接觸網無線遠動隔離開關

電氣化鐵道接觸網是一種特殊的供電線路:供電臂供電範圍大，停電影響線路長;露天無備用，受外界環境變化影響大;供電臂之間的電氣分段多。當接觸網發生故障或事故時，必須及時切斷設備故障點與正常設備的電氣連線，儘可能縮小事故範圍和縮短停電時間，儘快恢復設備的正常運行狀態。

基本介紹

• 中文名：接觸網無線遠動隔離開關
• 外文名：Contact network wireless remote control switch
• 學科：電力工程
• 領域：能源
• 數據通訊：CIXVIA移動公用通訊平台
• 目的：減少接觸網倒閘時間

簡介

通過對接觸網實際運行情況進行分析，提出套用網路進行接觸網隔離開關無線遠動倒閘操作，大大減少了接觸網發生故障後的停、送電時間，同時有效減少了接觸網檢修停電倒閘時間，對維護正常的鐵路運輸秩序起到顯著作用。現狀分析 如何有效縮短接觸網在非正常情況下，或計畫停電檢修方式下的停、送電時間，是一個十分重要的問題。所以非常有必要對接觸網隔離開關實現遠動控制。

實現遠動操作方式

1.府線遠動控制方式 該種方式比較適用於變電所內遠動控制，如果要對分散在區間的接觸網隔離開關進行操作，則投資十分巨大，很不經濟。不足之處:需設定單獨的遠動通道，工程量大，投資高，施工難度大。且在實際套用中，採用遠動操作後，仍需要人工進行確認，以確保操作成功無誤。

2.電力載波控制方式 就目前的電力載波技術而言，在鐵路供電系統中的套用尚不成熟，技術上還不完善。

3.擻傳電台遠動控制方式 目前無線數傳電台方式較為成熟，用途也很廣泛。它採用無線方式傳輸數據、抗干擾能力強，維護安裝方便。然而這種方式需要占用頻率資源，且鐵路線路很長，不可能採用覆蓋全線的大功率電台，只能採用級聯接力方式，這樣使系統的可靠性、靈活性和可擴展性受到很大限制，投資也很高。所以，上面幾種方式都不是最佳選擇。

近幾年來，愈來愈多的系統採用CIXVIA移動公用通訊平台作為數據通訊的手段。利用該平台傳輸信息具有覆蓋面廣、可靠性強、無需單獨組網建設、不需專門維護等優點，而且數據傳輸速率高、抗干擾能力強、系統的可擴展性強，不受地域和距離限制。故決定採用這種方式對接觸網隔離開關進行遠動操作設計。

系統結構

系統由調度中心、無線通道和RTU三部分組成。調度中心的R淚良務器通過Inteme接入方式以點對多點的方式對監控終端RTU進行實時監控。隨著套用的推廣，也可以採用專線接入DDN數據傳輸更快，更安全。

無線遠動隔離開關監控裝置主要由可程式控制器、不間斷電源、CDMA周制解調器、輸出驅動與輸入緩衝、防雷擊器件五部分構成。

可程式控制器

可程式控制器是一項採用現代微電子技術，適於邏輯控制而又具有良好經濟性與緊湊性的新成果，使用範圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更複雜的自動化控制。具有強大的通信能力，即可獨立運行，又可作為遠方終端連成網路來完成分散式控制任務。特別是其動作的可靠性、精確性，是常規繼電器或其他非標設備所不可比擬的。可程式控制器的軟體編制亦與微機軟體編制有著較大區別，除有適合於微機軟體開發者較熟悉的助記符輸入外，還有為廣大工程技術人員所熟悉的梯形圖輸入方式，直觀明了。

本裝置採用德國西門子公司生產的sMATxv異200系列可程式控制器，該系列產品有著極高的可靠性、豐富的指令集、豐富的內置集成功能、強大的通信能力和實時性，使之在集散自動化系統中被廣泛套用。

不間斷交流穩壓電源

由於裝置工作於無人值守的野外環境，一旦機構操作電源失電或電源發生故障，要求該裝置能將現場的情況上傳控制中心，使維護人員能及時進行搶修，避免造成更大損失。所以，在裝置中設定了1台工業級L1P間斷交流穩壓電源，一旦斷電，它能供本裝置工作60 m叫上，保證有足夠的時間通知控制中心或有關維護人員進行必要的處理。

數據機

現代通信技術的發展，特別是移動通信技術的飛速發展，使得許多之前無法完成或需要花費極大成本才能完成的功能，現在實現起來格外輕鬆和簡單。將需傳送的具有一定信號頻寬的信息數據，用一個頻寬遠大於信號頻寬的高速偽隨機碼進行調製，使原數據信號的頻寬被擴展，再經載波調製並傳送出去。接收端使用完全相同的偽隨機碼，與接收的寬頻信號作相關處理，把寬頻信號轉換成原信息數據的窄帶信號以實現信息通信

輸出驅動和輸入緩衝

本裝置的輸出和輸入電路均採取兩級隔離方式，以提高裝置的抗干擾能力和可靠性。輸出的前級隔離為可程式控制器PIE:內部繼電器，第二級為驅動繼電器。本裝置採用進口大容量中間繼電器作為驅動繼電器，能直接驅動帶儲能的隔離開關操作機構。輸入的前級隔離為中間繼電器，後級為可程式控制器內部光電輸入隔離，這種方式亦將強、弱電部分實現了完全的物理隔離，最大限度保護裝置免受外界強電損壞。

防雷器件

由於裝置是在野外露天環境下工作，所以防雷擊措施的好壞直接關係到裝置自身的生存能力和可靠性。本裝置在電源輸入部分和CMMA I X數據機天饋線處均加入了防雷器件，一旦發生雷擊，可以保護裝置不受到任何損害。

監控圖像採集

由於接觸網隔離開關均為室外設備，地處野外，無人監視，這就要求必須要把設備的實際運行狀態傳回調度端。對於工業控制，尤其是電力監控而言，調度人員需要了解的是異常情況下的狀態變化，不用特別關注正常運行時的連續圖像。現在許多綜合自動化系統採用的實時視頻監控，占用了大量的頻寬與資源。本系統採用傳送有時間信息的靜止圖片方式，既滿足調度人員對現場情況的了解，又避免因傳送大量數據而造成頻寬不足。其主要特點是在系統中實現了圖像抓拍與靜止圖片傳送，大大節約了頻寬。

總結

網路無線遠動隔離開關是為了減少接觸網倒閘時間，快速恢復故障設備而提出。系統利用網路，採用Inteme與移動通信技術相結合進行遠程數據通訊，具有信息傳輸速度快、投資低、免維護、可靠性高等優點，有效解決了對電氣化鐵道樞紐、站場、區間隔離開關進行遠動操作、故障報警、操作結果確認等實際問題。

該系統於2007年1月完成貴陽南樞紐8台隔離開關的安裝。通過實際套用，各項功能運行狀態良好，開關的操作時間連同確認不超過5 m in，完全能夠對隔離開關實現無線遠動操作和實時狀態監控消狀態顯示和現場實時視頻圖像。實現接觸網隔離開關無線遠動操作，大大縮短了設備檢修與故障情況下的停電時間，縮小事故範圍，確保非正常情況下對鐵路運輸造成的干擾降到最小，提高運輸效率，對保障正常的鐵路運輸秩序起到顯著作用。