铁路电力远动技术第七章 铁路电力线路自动化

二．重合器（Recloser） 重合器是一种自身具有控制和保护功能的开关 设备。它能进行故障电流检测和按预先整定的 分合操作次数自动完成分合操作，并在动作后 能自动复位或闭锁。例如安装在线路上的重合 器，当线路发生故障后它通过检测确认为故障 电流时即自动跳闸，一定时间后自动重合。如 果故障是瞬时性的，重合成功，线路恢复供电； 如果故障是永久性的，则自动进行闭锁，不再 合闸，保持在分闸状态。待故障解除后，人为 解除闭锁，将重合器合闸，重新恢复运行。
六．隔离开关 隔离开关又名隔离刀闸，是高压 开关的一种，其主要作用是使停 电设备与带电部分之间形成一个 明确可靠（可视）的电气隔离。 因为它没有专门的灭弧结构，所 以不能用来切断负荷电流和短路 电流。使用时应与断路器、重合 器等配合，只有在断路器、重合 器开断后才能进行操作。
七．熔断器 熔断器也是一种电路开关设备， 俗称保险，是人为设置于电路中 的一个最薄弱导电环节。它依靠 熔体或熔丝的特性，在电路出现 短路电流或不被允许的大电流时， 由电流流过熔体或熔丝产生的热 量将熔丝熔断，使电路开断，达 到保护电气设备的目的。
第七章 铁路电力线路自动化
第一节 概述 铁路电力线路沿铁路线狭长分布，供电距 离长，环境恶劣，事故多发。在铁路系统 实现线路自动化功能，除完成正常的 SCADA监控功能外，还可以自动判定线路 故障位置、快速隔离故障线段和恢复正常 供电，大大缩短了线路故障查找、维修和 恢复供电的时间。提高来自百度文库供电可靠性，减 轻了变电所、电力工区员工的劳动强度， 提高了自动化管理水平。
第二节 线路开关设备 自闭贯通线路涉及的一次设备比 较多，本节仅就与线路自动化关 系较密切的开关设备作一简单介 绍。
一．断路器（Breaker） 高压断路器是开关电器中较为复 杂的一种电气设备。断路器的基 本功能是：能可靠地熄灭电弧且 有足够的开断能力；迅速开断电 路且动作时间尽可能短。
常见的断路器有少油断路器、 SF6断路器、真空断路器等类型。 断路器一般安装在变配电所的进 出线上，与微机保护装置配合， 完成各种线路保护功能。
三．负荷开关 负荷开关是铁路电力系统应用最 广泛的一种设备。负荷开关能分 合正常的负荷电流，能耐受短路 电流的短时热效应和机械力，但 负荷开关不能开断短路故障电流， 所以必须和具有开断短路故障电 流能力的配电设备（断路器、重 合器、熔断器等）配合使用。
负荷开关按灭弧方式来分，有 SF6负荷开关、真空负荷开关和 油负荷开关等；按分装地点来分， 有户内和户外式。需要说明的是 目前新建铁路的电力线路中经常 使用环网柜来取代负荷开关，环 网柜内部就是采用负荷开关和熔 断器作为操作和开断短路电流的 电气设备。
如果是瞬时故障，因断路器或重 合器未达到整定的分合次数，分 段器能保持合闸状态不变，以保 证断路器或重合器重合成功后线 路恢复正常供电，并自动将计数 清除。
五．重合分段器（自动配电开关） 重合分段器是一种带有自动重合 功能和智能判据的负荷开关，又 称为配电负荷开关，在日本配电 网广为使用。
重合分段器由开关本体、电源变压器、 故障检测器FDR和控制器构成。它在 判别线路一侧有电压另一侧没有电压 时合闸，两侧都没有电压时自动分闸。 它能分合负荷电流，关合短路电流， 但不能开断短路电流。利用分段重合 器“一侧有电压另一侧没有电压时合 闸，两侧都没有电压时自动分闸”的 特性，与出线开关保护配合，可以实 现电压-时间方式的线路自动化功能。
广义地说，铁路电力线路自动化 包括两部分内容： （1）信号电源监控，包括车站 信号和区间信号。 （2）车站分段开关监控，即线 路自动化监控和线路故障自动化 处理。
信号电源监控前面已经介绍过了， 本章主要讨论以车站开关为基础 的线路自动化技术。
一．车站开关的日常运行监控 车站开关的日常运行监控，即通 常所说的用过遥信、遥测、遥控 “三遥”等远动功能。通过远方 遥控，可以做到线路的分段停送 电，当进行线路维护和开关检修 时，可以缩小正常检修造成的停 电范围，提高供电可靠性。
二．故障管理功能 故障管理功能主要指线路故障监测、 故障自动定位、快速隔离和恢复非故 障区段的供电，以及输出故障处理报 告、故障分析报告等。 实现线路故障的自动化处理，可以大 大缩小故障停电范围，缩短了线路故 障查找、维修和恢复供电的时间，提 高了供电可靠性，这是实现线路自动 化的主要意义所在。
实施线路自动化技术是铁路系统向着高速化、 安全化和自动化发展的必然趋势。线路自动化 是一个系统化的工程，投资比较大，涉及面广， 一些技术问题还需要进一步地研究、探讨。在 具体实施时，可以按照不同的区域及功能，分 批上马，但一定要把所有线路自动化功能作为 一个整体对待，从长远出发，做好规划工作。 切不可就事论事，仅考虑当前需要上马的功能， 确定技术方案，这样往往会导致许多套系统独 立运行，出现所谓的“自动化孤岛”现象，造 成不必要的浪费。
熔断器相当于一种过流继电器保 护装置与开断装置合为一体的开 关设备，与重合器及分段器配合 使用可以使其功能得到增加，加 之熔断器在结构特性上的不断完 善及价格上的优势，使它越来越 受到人们的重视和欢迎。
第三节 线路自动化模式
首先说明铁路电力系统的运行 方式。如下图所示：
铁路部门为保证列车的行车安全，要求铁 路信号机必须安全、可靠地工作。为了保 证铁路沿线信号灯不掉电，铁路电力系统 的变电所一般采用双电源供电方式，沿线 每一个供电区间双端供电，供电区间之间 一般采用专门为自动闭塞信号机供电的 10kV自闭电力线路（简称自闭线）和 10kV贯通电力线路（简称贯通线），双 路供电至低压双电源切换装置，两路电源 互为备用，失压自动切换。
四．分段器（Sectionlizers） 分段器是一种智能化的负荷开关， 它能和断路器或重合器配合使用。 在线路发生永久性故障时，它能 记忆断路器或重合器的分合次数， 当达到预先整定的分合次数后， 分段器能在无故障电流的情况下 自动分闸（滞后0.1~0.5S），并 闭锁保持在分闸状态，起到隔离 线路故障区段的作用。