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1接觸網(wǎng)隔離開關(guān)監(jiān)控方案

1.1主站設(shè)置方案

1.1.1主站位置根據(jù)隔離開關(guān)距所亭（牽引變電所、分區(qū)所、開閉所）及車站通信機(jī)械室的距離遠(yuǎn)近，監(jiān)控主站設(shè)置在各所亭控制室內(nèi)或車站通信機(jī)械室旁（表1）。如新建玉林至鐵山港鐵路項(xiàng)目的接觸網(wǎng)監(jiān)控主站設(shè)計(jì)采用了2種方案，其中所亭附近的接觸網(wǎng)電分相處的監(jiān)控主站設(shè)置于所亭控制室內(nèi)，始、末電分相及車站絕緣關(guān)節(jié)處等距所亭較遠(yuǎn)的接觸網(wǎng)隔離開關(guān)主站設(shè)置于車站通信機(jī)械室旁。

1.1.2主站設(shè)備監(jiān)控主站可以采用單獨(dú)的監(jiān)控盤通過綜合自動化系統(tǒng)接入遠(yuǎn)動，或直接通過獨(dú)立的通信接口納入遠(yuǎn)動系統(tǒng)，或利用綜自系統(tǒng)直接納入遠(yuǎn)動系統(tǒng)（圖1）。3種方案（表2）在工程應(yīng)用中均有采用，由于方案一接口分界明確，設(shè)計(jì)施工較為容易，故應(yīng)用較多，如京滬高速鐵路、新建玉林至鐵山港鐵路項(xiàng)目等。

1.2子站設(shè)置方案

1.2.1子站安裝方式根據(jù)接觸網(wǎng)隔離開關(guān)當(dāng)?shù)乇O(jiān)控箱的安裝方式，可采用落地式安裝及柱上安裝2種方案（表3）。這2種方案在工程應(yīng)用中均有采用，落地式安裝方式較少，如京九線；柱上安裝方式采用較多，如滬高速鐵路、膠（州）新（沂）鐵路電氣化工程、蕭甬線電氣化改造工程等。

1.2.2子站控制開關(guān)數(shù)量子站可以控制一個(gè)或多個(gè)隔離開關(guān)（表4），在線路級別較高，安全性要求較高的項(xiàng)目中，采用一對一控制方式較多。

1.3通信網(wǎng)絡(luò)

主站及子站之間的通信網(wǎng)絡(luò)分為有線和無線2種方式（圖2）。

1.3.1無線通信方式無線通信方式指接觸網(wǎng)監(jiān)控主站與接觸網(wǎng)監(jiān)控子站間的通信方式采用無線數(shù)據(jù)傳輸。該方式具有施工難度小、周期短、投資省的特點(diǎn)，同時(shí)可避免影響既有鐵路的正常運(yùn)營。尤其在鐵路樞紐站場內(nèi)隔離開關(guān)設(shè)置比較分散，且施工難度大，采用無線通信方式可大大減少工程難度及投資。以京滬上海樞紐電氣化改造為例，僅京滬線相關(guān)樞紐站場共設(shè)計(jì)接觸網(wǎng)隔離開關(guān)7臺，均需遠(yuǎn)動控制，分布在南翔編組場、南翔機(jī)務(wù)段、黃翔聯(lián)絡(luò)線10km的范圍內(nèi)。如采用傳統(tǒng)的有線遠(yuǎn)動控制方式，控制電纜需在10km的范圍內(nèi)穿越編組場眾多的股道，且樞紐地下管線復(fù)雜，極不利于電纜溝開挖和電纜鋪設(shè)。因此該樞紐地區(qū)接觸網(wǎng)隔離開關(guān)采用無線控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)開關(guān)的遠(yuǎn)方操作。另外，在一些改造工程中，為了保證不影響既有線的運(yùn)營，也采用了該方案，如改建鐵路北同蒲段韓家?guī)X至朔州段應(yīng)急擴(kuò)能改造工程。但是，無線通信方式需要向當(dāng)?shù)罔F路局無線科提出無線信道的頻道申請，并向當(dāng)?shù)卣疅o線電管理委員會備案，才能獲得專有頻率。而且，由于電氣化鐵路的運(yùn)行環(huán)境惡劣，電磁干擾，設(shè)備拒動等問題時(shí)有發(fā)生，故該方案目前具有一定的局限性。

1.3.2有線通信方式無線通信方式指接觸網(wǎng)監(jiān)控主站與接觸網(wǎng)監(jiān)控子站間的通信方式采用有線數(shù)據(jù)傳輸。（1）通信介質(zhì)。鑒于接觸網(wǎng)監(jiān)控主站及被控站之間的距離、可靠性、安全性等因素，通信介質(zhì)可采用控制電纜或光纜2種方式（表5）。這2種方案在工程中均有廣泛應(yīng)用。（2）通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。接觸網(wǎng)監(jiān)控主站與子站之間的通信網(wǎng)絡(luò)可采用點(diǎn)對點(diǎn)及環(huán)形2種方案（表6），它們在工程中均被廣泛采用。

2接觸網(wǎng)隔離開關(guān)監(jiān)控終端的發(fā)展趨勢

隨著國家“十二五”規(guī)劃的要求，智能化電網(wǎng)、智能化變電站均被提上日程，對設(shè)備的智能化也提出了更高的要求。智能高壓開關(guān)設(shè)備打破了傳統(tǒng)高壓開關(guān)的概念，將一次主設(shè)備和二次智能組件集成到一起，具有信息采集、測量、控制、保護(hù)、計(jì)量和在線狀態(tài)監(jiān)測及診斷等功能，有利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自動控制及故障預(yù)測診斷，提高產(chǎn)品的運(yùn)行可靠性。電氣化鐵路的設(shè)計(jì)、運(yùn)營理念也在飛速發(fā)展，下面就遠(yuǎn)動技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)、太陽能供電技術(shù)、操作機(jī)構(gòu)防盜等方面做一簡單的展望。

2.1隔離開關(guān)的遠(yuǎn)動操控為保證電氣化鐵路的安全可靠供電，提高鐵路運(yùn)輸?shù)恼{(diào)度管理水平，縮短接觸網(wǎng)故障停運(yùn)時(shí)間，降低運(yùn)營人員的勞動強(qiáng)度，接觸網(wǎng)隔離開關(guān)全面遠(yuǎn)動操控是提高牽引供電系統(tǒng)的自動化水平和工作效率的必不可少的環(huán)節(jié)。因此，采用先進(jìn)的有線、無線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)（無線跳頻技術(shù)、Wi-Fi技術(shù)、3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)），電動操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)具有接觸網(wǎng)隔離開關(guān)監(jiān)控子站的功能是解決隔離開關(guān)全線遠(yuǎn)動操作最有效的方式，使接觸網(wǎng)線路中各處的隔離開關(guān)均可實(shí)現(xiàn)遙控、遙信、遙測的功能。

2.2配置無線、有線視頻監(jiān)控裝置由于電氣化鐵路接觸網(wǎng)隔離開關(guān)均設(shè)置于野外，無人監(jiān)視，因此設(shè)備不但要具有遙控、遙信、遙測的功能，還應(yīng)具有遙視的功能，這樣可使遠(yuǎn)方的調(diào)度指揮人員準(zhǔn)確了解現(xiàn)場的實(shí)際情況，一目了然，避免指揮失誤而造成行車安全事故。為此，給接觸網(wǎng)隔離開關(guān)加裝一種遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，使接觸網(wǎng)線路中各處的隔離開關(guān)均可遙視，進(jìn)而從整體上提高系統(tǒng)安全性和效率。

2.3配置太陽能供電裝置在一些比較偏遠(yuǎn)的地區(qū)，鋪設(shè)電纜困難，造價(jià)較高，太陽光照又比較充足的條件下，可以采用性價(jià)比高的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，滿足開關(guān)的用電需求，達(dá)到最好的經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)保要求。

2.4配置操作機(jī)構(gòu)防盜系統(tǒng)由于鐵路接觸網(wǎng)沿線隔離開關(guān)電動操作機(jī)構(gòu)及監(jiān)控箱發(fā)生盜竊和破壞的案件不斷發(fā)生，給各鐵路局等單位造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，對行車安全造成很大的危害。為了有效的預(yù)防和防止電動操作機(jī)構(gòu)及監(jiān)控箱設(shè)備偷盜和破壞案件的發(fā)生，提高產(chǎn)品智能化，可以給鐵路沿線隔離開關(guān)加裝電動操作機(jī)構(gòu)防盜保護(hù)器系統(tǒng)，提高技術(shù)管理水平和防范措施的落實(shí)，對保證電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)具有重要意義。

3結(jié)論

隨著國內(nèi)電氣化鐵路事業(yè)的飛速發(fā)展，為滿足運(yùn)營急需，保證站場安全可靠，要求牽引供電系統(tǒng)更加快捷、可靠、靈活地供電，將接觸網(wǎng)隔離開關(guān)納入遠(yuǎn)動監(jiān)控系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要保障手段之一。依據(jù)工程具體情況，合理、有效地采用接觸網(wǎng)隔離開關(guān)監(jiān)控方案對電氣化鐵路自動化有著至關(guān)重要的作用。同時(shí)，應(yīng)積極謹(jǐn)慎的推廣、應(yīng)用接觸網(wǎng)隔離開關(guān)監(jiān)控新型技術(shù)。

作者：方怡何常紅單位：中鐵電氣化勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司