CN102881505A - 轨道交通接地装置 - Google Patents

Abstract

一种轨道交通接地装置，属用于额定电压DC1800V和DC750V轨道交通系统的检修接地和故障抢修接地的装置。接地装置的静触刀和动触刀分别与轨道交通的接触轨和走行轨电气连接；电动操作机构由电机、主动齿轮、与主动齿轮啮合的转换齿轮以及旋转齿轮组成；电动操作模式下，转换齿轮与旋转齿轮啮合，手操插口被封堵而使手动操作不能进行；手动操作模式下，转换齿轮与旋转齿轮脱离啮合，转换开关断开电机电源，同时，手操插口开启，通过手操摇柄控制动、静触刀的分合闸；锁定模式下，手操插口被封堵和电机电源被切断，手动和电动操作均不能进行。本发明具有结构设计实用合理、杜绝误操作、电气安全性高的特点。

Description

轨道交通接地装置

技术领域

本发明涉及城市轨道交通接地装置，特别是用于额定电压DC1800V和DC750V系统正常的检修和故障抢修的接地装置。

背景技术

城市轨道交通沿线供电系统和相关联的其它系统在进行正常检修和故障抢修时，为了保障作业人员的人生安全，目前国内和国际普遍采用人工挂接地线的方式，即除了在对检修的供电分区进行停电操作外，还需人工到供电分区坑基现场按如下程序对接触轨（正极）进行人工挂接地线操作：

将验电器的接地线与走行轨（负极）连接→将验电器正极触及接触轨（正极）进行验电→确认接触轨无电后→将接地线的一端与走行轨连接→将接地线的另一端与接触轨连接。

而完成一供电分区的停电、验电和挂接地线一般需要60～80分钟时间，这样长的时间，特别是在事故抢修时，直接影响到抢修的效率和正常运营秩序的恢复。

这里的人工挂接地线，就是操作者下到轨道坑基手工将接地夹钳夹接在金属轨道上。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构紧凑、具有电动、手动和锁定三种功能、杜绝误操作、电气安全性高的接地装置。

本发明的目的是这样实现的：一种轨道交通接地装置，电机为自带失电刹车的电机，该电机轴上安装有主动齿轮；手操插口经大螺母安装在所述面板上，旋转铜套固定在大螺母内端上，旋转轴外端可转动地伸入旋转铜套内，且旋转轴外端上有用作与手操摇柄相套合的六方头，位于主动齿轮上方的旋转齿轮安装在旋转轴上，旋转轴内端固定有转轴法兰；转换轴套安装在面板上，手操离合手柄与转换轴套转动配合，手操离合手柄从转换轴套向外伸出的部位与转换臂一端相固定，转换臂另一端上安装有能与旋转齿轮啮合或脱离啮合的转换齿轮，电机铜套固定在手操离合手柄内端上，电机轴外端伸入电机铜套内形成转动配合；转换齿轮与电机轴上安装的主动齿轮啮合；转换臂另一端上固定闭锁连片，闭锁连片上固定有当转换齿轮与旋转齿轮啮合时能将手操插口封堵的闭锁片；位置手柄套经手柄螺母安装在面板上，模式手柄可转动地套入位置手柄套内，模式手柄上固定有用作压触所述转换开关使其闭合供电的转换开关碰块；模式手柄上还固定有位置手柄定位块；当转换齿轮与旋转齿轮啮合时，且模式手柄上的转换开关碰块压触在转换开关上，模式手柄上的位置手柄定位块的一个触片从下向上顶压在转换臂上；当转换齿轮与旋转齿轮啮合时，且模式手柄上的位置手柄定位块的另一个触片从下向上顶在转换臂上，模式手柄上的转换开关碰块脱离对转换开关的压触；当转换齿轮脱离与旋转齿轮的啮合时，转换臂上连接的闭锁片从手操套口上移开，模式手柄上的转换开关碰块脱离对转换开关的压触，模式手柄上的位置手柄定位块的两个触片均脱离对转换臂的顶压；

接地机构为：静触刀由多块凹字形铜片经铆钉固定为一体，且静触刀上有合闸时与所述动触刀压接的弧形凸起；静触臂为一条形板件弯折形成：由宽度相同的水平段，竖直向上段和斜向上段三个条形板首尾衔接组成，且斜向上段和竖直向上段二者的条形板共面；所述静触刀经螺钉固定在静触臂的斜向上段条形板顶部的两个侧面上；静触臂的水平段经螺钉固定在两只绝缘子上；

动触刀经螺钉固定在绝缘转轴一端上，绝缘转轴另一端固定连接转轴法兰，导电板固定在另外两只绝缘子上，由铜绞线组成的软连接一端固定在动触刀上，另一端经螺钉固定在导电板上；

上述两只绝缘子和另外两只绝缘子均固定在底板上；

上述静触臂经电缆与轨道交通的接触轨道连接，导电板经另一电缆与轨道交通的走行轨道连接。

所述静触臂的斜向上段与竖直向上段间的夹角为30°。

所述动触刀上的方孔套在绝缘转轴一端的方轴上，再经螺钉旋入绝缘转轴的方轴而压接固定。

所述动触刀和静触刀上包覆有镀银层；所述绝缘转轴为环氧树脂浇注体，该浇注体的一个端面上内嵌有1个M10滚花铜螺母，，该浇注体的另一个端面上内嵌有4个M5滚花金属螺母。

所述电机的轨速为17r/min，主动齿轮与转换齿轮的传动比为2:1，转换齿轮与旋转齿轮的传动比为1:1。

所述旋转轴上固定有轴挡块以及辅助开关挡块，还设置有定位器、用作对外提供合闸位置电气信号的合闸辅助开关以及用作对外提供分闸位置电气信号的分闸辅助开关；旋转轴上的轴挡块位于定位器的两个定位柱之间。

所述手操离合手柄从转换轴套向外伸出的部位上设置有用作使转换齿轮与旋转齿轮啮合的弹簧；所述旋转轴上设置有产生向分闸位置旋转的扭簧。

所述合闸辅助开关和分闸辅助开关均为4个，且4个合闸辅助开关组合为一体形成一起动作的合闸组合开关；4个分闸辅助开关组合为一体形成一起动作的分闸组合开关。

所述旋转轴上固定设置有指示分合闸位置的指针。

还具有后板和底板；所述面板和后板相互平行并通过紧固螺栓垂直安装在底板上；面板上设置有透明窗。

本装置的有益效果是：

1、挂接地线和拆除接地线采用单片刀闸式动触刀与多片鸭嘴式（即前开口式）静触刀的刀闸式电动合分闸操作来完成，不需要操作者再下到轨道坑基去手工操作。

2、动触刀安装在绝缘转轴上，导电板安装在绝缘子上，使动触刀、软连接和导电板与地和操作机构金属壳体均处于绝缘状态。这样，在接地通路被断开后（即分闸后），从走行轨接入导电板的电缆不需要拆除。

3、静触臂安装在绝缘子上，使静触刀、静触臂与地和操作机构金属壳体均处于绝缘状态。这样，在接地通路被断开后（即分闸后），从接触轨接入静触臂的电缆不需要拆除。

4、动触刀和静触刀于分闸位置时，两者间断口的工频耐压满足11kV/1min要求，两者对地的工频耐压满足9.2kV/1min要求，此时，被检修的供电分区可以正常送电。送电后，动触刀与走行轨同带负电，静触刀与接触轨同带正电。

5、整体结构简单紧凑，尤其是静触臂采用整体条形板弯制形成，且斜向上段沿条形板厚度的垂直方向弯曲，与沿条形板表面的垂直方向弯曲相比，机械强度大大提高，抗冲击负荷能力大大提升。

6、能保证轨道交通供电系统可靠电气接地，且操作简便。

7、在频繁开合闸情况下，本接地刀具有更长的使用寿命；静触刀（易损件）采用可拆卸结构，方便更换。

8、有效防止误操作，电气安全性高。

在抢修和检修时，根据指令将轨道交通的接触轨（正极）和走行轨（负极）进行可靠的电气连接。

在电动操作模式下，转换齿轮与旋转齿轮啮合，面板上的手操插口被封堵而使手动操作不能进行，同时，转换开关被位置手柄定位块压触而接通电机电源；在手动操作模式下，转换齿轮与旋转齿轮脱离啮合，转换开关与位置手柄定位块脱离接触而断开电机电源，同时，手操插口开启，通过手操摇柄使旋转齿轮的旋转轴转动，从而控制动触刀与静触刀的分合闸；锁定模式下，手操插口被封堵和电机电源被切断，手动和电动操作均不能进行。

本发明具有结构设计实用合理、杜绝误操作、电气安全性高的特点。

本发明的特点和优点将结合具体实施方式进一步阐述。

附图说明

图1是本装置的检修接地示意图（接地装置合闸）。

图2、图3分别是本装置在电动操作模式下的主视图、右视图。

图4是图2拆去面板后的主视图。

图5-1、图5-2是本装置在手动操作模式下的主视图和右视图。

图5-3是图5-1拆去面板后的主视图。

图6是本装置在电动操作模式下的连锁示意图（手操插口被封堵）。

图7-1是本装置在手动操作模式下的主视图。

图7-2是图7-1拆去面板后的主视图。

图8-1是本装置在锁定操作模式下的主视图。

图8-2是图8-1拆去面板后的示意图。

图9是旋转轴的机械限位机构（即定位器）以及对外提供分、合闸电气信号机构的示意图。

图10是本装置的主视图（从面板方向示出电缆插头）。

图11是图10的左视图。

图12-1和图12-2分别是底座装配（即底座组件）的主视图和左视图。

图13-1和图13-2分别是电机装配的主视图和俯视图。

图14-1和图14-2分别是转换机构装配主视图和左视图。

图15是旋转机构装配示意图。

图16是操作模式装配示意图。

图17-1和图17-2分别是合闸组合开关的主视图和左视图。

图18-1和图18-2分别是分闸组合开关的主视图和右视图。

图19-1和图19-2分别是接地装置（即接地刀）的主视图和左视图。

图20-1、图20-2和图20-3分别是面板焊接（即面板组件）的主视图、右视图和俯视图。

图21-1、图21-2和图21-3分别是后板焊接（即后板组件）的主视图、左视图和俯视图。

图22-1、图22-2和图22-3分别是导轨焊接（即导轨组件）的主视图、左视图和俯视图。

图23是面板印字的示意图。

图24-1、图24-2和图24-3分别是旋转轴焊接（即旋转轴组件）的主视图、左视图和右视图。

图25-1和图25-2分别是定位器的主视图和俯视图。

图26-1、图26-2和图26-3分别是闭锁片装配（即闭锁片组件）的主视图、左视图和俯视图。

图27-1和图27-2分别是辅助开关挡块的主视图和左视图。

图28-1和图28-2分别是指针焊接（即指针组件）的主视图和左视图。

图29-1和图29-2分别是转换臂焊接（即转换臂组件）的主视图和俯视图。

图30-1、图30-2和图30-3分别是封板的主视图、左视图和仰视图。

图31-1和图31-2分别是模式手柄定位柱的主视图和俯视图。

图32-1、图32-2和图32-3分别是手操插口的主视图、左视图和俯视图。

图33是手操摇柄的结构图（其左端上有一六方套）。

图34-1和图34-2分别是图19-2所示动触刀的主视图和俯视图。

图35-1和图35-2分别是图19-1所示静触臂的主视图和右视图。

图35-3是图35-1沿B-B线的剖视图。

图35-4是图35-3的A向视图。

图36-1、图36-2和图36-3分别是图19-1所示绝缘转轴的主视图、俯视图和仰视图。

具体实施方式

本装置（JN-15接地装置）是一种全新的用以替代人工挂接地线的电动接地装置，它可以远程电动操作，也可以就地电动操作和就地手动操作。在抢修和检修时，它根据指令将轨道交通的接触轨（正极）和走行轨（负极）进行可靠的电气连接。见图1（关于方位：正对面板方向，面板前方为外，面板后方为内；一端与另一端的叙述即指在同一平面上）。

JN-15接地装置于2012年5月通过了全部型式试验，试验证书号：NO:2012-892A-1。

图1中，静触臂经电缆与接触轨电气连接（轨道交通正极）；动触刀经电缆与走行轨（轨道交通负极）电气连接，并通过一电位限位器与接地系统相连。

工作原理：JN-15接地装置（即本装置，下同）主要提供以下功能：

1、电动操作功能：通过控制电机9a的正反向旋转提供JN-15型接地装置“合闸”、“分闸”的正反向角度位移，经主动齿轮9c转换齿轮5b旋转齿轮3i传到旋转轴3e，然后再通过转轴法兰3d与JN-15接地刀的绝缘转轴103相连带动动触刀101与静触刀102（或称静触头）进行“合闸”与“分闸”动作。示意图见图4。

2、手动操作功能：旋转手操离合手柄5a脱开转换齿轮5b与旋转齿轮3i，使旋转轴3e不受电机转动的控制，然后将手操摇柄14插入手操插口3p与旋转轴3e的前端相连，通过用手转动手操摇柄14带动旋转轴3e旋转来为JN-15型接地装置提供“合闸”、“分闸”的正反向角度位移，此正反向角度位移再通过转轴法兰3d与JN-15接地刀的绝缘转轴103相连带动动触刀101与静触刀102“合闸”、“分闸”。示意图见图5-1、图5-2和图5-3。

3、防误闭锁功能：

A、电动操作时，无法进行手动操作：在电动操作时，转换齿轮5b与旋转齿轮3i紧密啮合，固定在转换臂5c上的闭锁连片5d带动闭锁片5g经手动闭锁导轨3m将手操插口3p关闭。同时位置手柄定位块1e（由相互垂直的两个触片组成）处于“电动”位置将转换臂5c顶住，使手操离合手柄5a不能旋转，不能带动闭锁片5g将手操插口3p打开，无法将手操摇柄14插入手操插口3p进行手动操作。见图6。

B、手动操作时，无法进行电动操作：手动操作时，手操摇柄14插入手操插口3p中，手操摇柄14将闭锁片5g顶住，闭锁片5g又经闭锁连片5d将转换臂5c顶住，使固定在转换臂5c上的转换齿轮5b不能与旋转齿轮3i啮合，使电机转动的位移不能传到旋转齿轮3i上。同时位置手柄定位块1e处于“手动” 位置，转换开关碰块1f将转换开关12（设在电机供电回路中）断开，切断了电动操作的电源。这样就保证了手动操作时，无法进行电动操作。见图7-1和图7-2。

C、手操模式处于“锁定”位置时，手动和电动均不能操作：手操模式1处于“锁定”位置时，一方面转换开关碰块1f将转换开关12断开，切断了电动操作的电源，不能进行电动操作；另一方面固定在转换臂5c上的闭锁连片5d带动闭锁片5g将手操插口3p关闭，同时位置手柄定位块1e处于“锁定”位置将转换臂5c顶住使手操离合手柄5a不能旋转，不能带动闭锁片5g将手操插口3p打开，无法将手操摇柄14插入手操插口3p进行手动操作。见图8-1和图8-2。

4、具有“合闸”位置“分闸”位置定位功能：在电动操作时，通过固定在旋转轴3e上并与旋转轴3e一起转动的辅助开关挡块3h在“合闸”位置时将合闸组合开关2中的“合闸” 辅助开关2d断开对“合闸”位置进行定位。在“分闸”位置时将分闸组合开关4中的“分闸” 辅助开关4d断开对“分闸”位置进行定位。在手动动操作时，通过定位器3g中的定位柱3g2与旋转轴3e中的轴挡块3e2（参见图24-1）相配合进行“合闸”位置“分闸”位置的定位。见图9。

5、对外提供“合闸”位置“分闸”位置电气信号，便于就地／远方自动控制：通过合闸组合开关2、通过分闸组合开关4上的辅助开关2d、4d与固定在旋转轴3e上并与旋转轴3e一起转动的辅助开关挡块3h相配合在“合闸”位置“分闸”位置对外提供“常开”“常闭”电气信号，便于就地／远方自动控制。见图9。

JN-15接地装置主要由JN-15型接地装置操作机构、JN-15接地刀、操作程序牌与铭牌组成。

JN-15型接地装置操作机构的主要结构见图10和图11。

JN-15型接地装置操作机构主要由底座装配8、电机装配9、转换机构5、旋转机构3、操作模式1、合闸组合开关2、分闸组合开关4等部件以及辅助开关安装挡片11、转换开关12、模式手柄定位柱13、封板10、圆型连接器座6、弯式电缆插头7、手操摇柄(附件)等零件共同组成。

底座装配8是JN-15型接地装置操作机构的固定框架。它主要由底板8j、后板8d（图21-1、图21-2和图21-3）、面板8f（图20-1、图20-2和图20-3）、第二封板安装架8g、第一封板安装架8h、观察框8b、透明窗8a、内封板8e、安装座8i、面板印字8c（图23）等零部件组成。具体结构见图12-1和图12-2。

底板8j为薄金属板水平放置。面板8f、后板8d、采用薄金属板根据操作机构结构的需要开孔、折弯再焊接而成。然后面板8f、后板8d相互平行通过紧固螺栓垂直安装在底板8j上，形成一个牢固的固定框架。JN-15型接地装置操作机构的零部件均固定在框架上。

为了便于安装JN-15型接地装置操作机构封板兼具对机构固定框架加固的作用，设置了第一封板安装架8h、第二封板安装架8g。另外，第二封板安装架8g还为圆型连接器座6提供安装位置。以便JN-15型接地装置操作机构的控制电缆从机构内通过弯式电缆插头7引出。

观察框8b、透明窗8a、内封板8e组成观察窗口。便于JN-15型接地装置操作机构操作者从正面观察机构的实际操作情况。

为了让操作者清楚各部分的功能，正确操作机构。同时，也让操作机构的工作状态清楚明了的显示，在JN-15型接地装置操作机构的面板8f上进行了面板印字8c（图21）。

另外，为了便于安装，在底板8j下面设了安装座8i，便于安装固定。

电机装配9主要由电机9a、平垫圈9b、主动齿轮9c、电机安装法兰9g，CS-18扣环9e、键9f等零部件组成。具体结构见图13-1和图13-2。

电机9a为自带失电刹车的17r/min的电机，通过电机安装法兰9g用紧固螺栓固定在后板8d上。电机9a的输出轴通过键9f与主动齿轮9c（模数1.5、齿数24）相连，主动齿轮9c再与转换齿轮5b（模数1.5、齿数48）相啮合。这样电机9a转动的角度位移经键9f、主动齿轮9c传给转换齿轮5b，其转动的变速比为2:1。为了防止主动齿轮9c轴向移动，采用了CS-18扣环9e卡在电机9a的输出轴上。

转换机构5主要由转换齿轮5b、转换臂5c（图29-1和图29-2）、电机铜套5j（固定在手操离合手柄一端上，电机轴伸入电机铜套5j内形成转动配合）、弹簧5h、转换轴套5i、手操离合手柄5a、闭锁连片5d（固定在转换臂上）、闭锁片5g（图26-1、图26-2和图26-3。固定在闭锁连片上）、转换齿轮轴5f、铜垫圈5e、CS-10扣环5k等构成。具体见图14。

转换机构5通过电机铜套5j与转换轴套5i（安装在面板上）固定在面板8f与电机9a的输出轴之间。转动手操离合手柄5a（与转换轴套转动配合，该手柄从转换轴套向外伸出的部分与转换臂一端相固定）能使转换机构5沿电机9a的输出轴旋转，而转换齿轮5b与主动齿轮9c紧密啮合，同样也沿主动齿轮9c灵活的旋转。

在电动操作时，转换齿轮5b一边与主动齿轮9c啮合，一边与旋转齿轮3i（模数：1.5，齿数：48）啮合将电机9a的角度位移传给旋转齿轮3i，其转动的变速比为1:1。同时，为了保证转换齿轮5b与旋转齿轮3i可靠的啮合，通过把操作模式1中的位置手柄定位块1e旋转到“电动”位置，用定位块1e将转换机构5中的转换臂5c顶住，使其不能旋转移动。这样就确保了主动齿轮9c、转换齿轮5b（安装在转换臂另一端上）、旋转齿轮3i可靠啮合，保证了电机9a转动的角度位移经主动齿轮9c、转换齿轮5b（安装在转换臂另一端上）、旋转齿轮3i可靠的传动。另外，为了保证在电动操作时，不能进行手动操作。特设置了闭锁连片5d、闭锁片5g，让转换机构5在旋转移动的过程中通过闭锁连片5d带动闭锁片5g将手操插口3p封住，使手操摇柄14（附件）不能插入手操插口3p中进行手动操作，从而保证了电动操作时不能进行手动操作。

在手动操作时，将操作模式1置于“手动”位置，定位块1e将转换臂5c松开。反时针旋转手操离合手柄5a带动转换臂5c将转换齿轮5b与旋转齿轮3i脱开，同时闭锁连片5d带动闭锁片5g将手操插口3p打开，然后将手操摇柄14（附件）插入手操插口3p进行手动操作。为了保证手动操作到位后，取出手操摇柄14（附件）时转换齿轮5b与旋转齿轮3i能立即重新啮合，手操离合手柄上设置了扭矩弹簧5h。它使转换机构5在取出手操摇柄14（附件）时在弹簧5h的扭力作用下迅速顺时针旋转带动转换齿轮5b与旋转齿轮3i迅速啮合，保证了JN-15型接地装置操作机构的位置在手动操作到位后不会轻易移动。

旋转机构3主要由旋转轴3e（图24-1、图24-2和图24-3）、辅助开关挡块3h（固定在旋转轴上，图27-1和图27-2）、指针3k（图28-1和图28-2，指针固定在旋转轴上）、定位器3g（图25-1和图25-2）、旋转齿轮3i、第一旋转铜套3f、第二旋转铜套3j、扭簧3c、压簧3a、手操插口3p（图32-1、图32-2和图32-3）、手动闭锁导轨3m、S10球3b、大螺母3n、垫圈3q（轴挡块3e2固定在旋转轴上、位于定位器的两个定位柱之间）以及转轴法兰3d。结构参照图15。

旋转机构3的主要作用是将电机装配9经转换机构5传给旋转齿轮3i的角度位移通过旋转轴3e对外经转轴法兰3d（固定在旋转轴一端）输出。它由旋转铜套3f、旋转铜套3j（固定在大螺母的内端口上）、手操插口3p（经大螺母安装在面板上）、垫圈3q、大螺母3n固定在面板8f与后板8d之间。经转换齿轮5b传来的角度位移首先通过齿轮啮合传给旋转齿轮3i，旋转齿轮3i（安装在旋转轴上，位于主动齿轮上方）通过键带动旋转轴3e（可转动地伸入旋转铜套3j内）旋转将角度位移对外经转轴法兰3d输出。

为了简单明了地指示JN-15型接地装置操作机构的工作位置，设置了指针焊接3k，固定在旋转轴3e上，随旋转轴3e转动并与面板印字8c相配合，在面板焊接8f上指示JN-15型接地装置操作机构的“合闸”“分闸”位置。

在手动操作时为了对JN-15型接地装置操作机构进行“合闸”“分闸”位置的限位，设置了定位器3g。定位器3g通过紧固螺栓固定在后板8d上，与旋转轴3e，压簧3a，S10球3b一起对JN-15型接地装置操作机构的手动操作进行限位。

当旋转轴上的轴挡块抵靠在一个定位柱上时，辅助开关挡块3h压触合闸辅助开关而使其处于断开状态；当旋转轴上的轴挡块抵靠在另一个定位柱上时，辅助开关挡块3h压触分闸辅助开关而使其处于断开状态；

为了在电动操作时对JN-15型接地装置操作机构进行限位，设置了辅助开关挡块3h，它通过销与旋转轴3e固定在一起，并随旋转轴3e一起转动。在分闸运动到“分闸”位置时，碰触分闸组合开关4中的分闸辅助开关4d断开分闸操作的电源，停止分闸动作；在合闸运动到“合闸”位置时碰触合闸组合开关2中的合闸辅助开关2d断开分闸操作的电源，停止合闸动作。这样就在电动操作时对JN-15型接地开操作机构进行了“合闸”“分闸”位置的限位。

另外，为了防止开关在手动操作过程中处于中间位置时，如遇震动有可能将开关移向“合闸”位置而产生误合闸，在旋转轴3e上设了扭簧3c，让旋转轴3e在处于中间位置时在弹簧3c的扭力作用下向“分闸”位置旋转，而不会转向“合闸”位置。从而防止了产生误合闸，保证了电气安全。

转轴法兰3d是为了便于JN-15型接地装置操作机构的角度位移输出到外部设备而设。操作机构的角度位移通过转轴法兰3d与外部设备相连，将角度位移传向外部设备。

操作模式1的主要作用是限定JN-15型接地装置操作机构的三种操作模式：“电动”、“手动”、“锁定”。其主要由模式手柄1h（可转动地套在位置手柄套内）、位置手柄套1k（经手柄螺母1g安装在面板上）、压簧1j、S10球1i、手柄螺母1g、转换开关碰块1f（固定在模式手柄上）、位置手柄定位块1e（固定在模式手柄上）、弹垫圈1d、螺栓1c、平垫圈1b、CS-10扣环1a等零件组成。具体结构见图16。

模式手柄1h与位置手柄套1k、压簧1j、S10球1i、CS-10扣环1a相配合组成操作模式1的“电动”“手动”“锁定”三种工作模式指示。位置手柄套1k与手柄螺母1g配合，将操作模式1固定在面板8f上。为了在“手动”“锁定”的工作模式下，能断开电动操作的电源，设置了转换开关碰块1f，使它固定在模式手柄1h上并随模式手柄1h旋转。在“电动”操作模式下，转换开关碰块1f碰触转换开关12将电动操作的电源接通（控制电源由常开控制）。在“手动”“锁定”工作模式下，转换开关碰块1f离开转换开关12并将电动操作的电源断开（控制电源由常开控制）。实现了在“电动”操作模式下接通操作电源进行电动操作；在“手动”“锁定”的工作模式下断开操作电源不能进行电动操作。

位置手柄定位块1e（固定在模式手柄的后端）通过平垫圈1b，螺栓1c，弹垫圈1d固定在模式手柄1h的前端，随模式手柄1h旋转，在“电动”“锁定”工作模式时将转换机构5中的转换臂5c顶住，让转换机构5不能旋转移动，保证了在“电动”“锁定”位置工作时，不能进行手动操作。在“手动”工作模式时，定位块1e处于“手动”位置，转换臂5c被松开，转换机构5能旋转移动从而能进行手动操作。

合闸组合开关2、分闸组合开关4是为了对操作机构的“合闸”“分闸”位置进行限位，同时提供“合闸”“分闸”位置的电气控制信号。

合闸组合开关2主要由辅助开关安装挡片2g、辅助开关安装板2e、辅助开关2d及螺母2b、弹垫圈2a、平垫圈2c、螺栓2f等组成，具体结构见图17-1和图17-2。

辅助开关安装板2e采用2.5mm的金属板制成，其安装孔位均开成条孔便于上下左右微量调整，4个辅助开关2d并在一起，通过螺栓2f与辅助开关安装挡片2g一起将辅助开关2d固定在辅助开关安装板2e与辅助开关安装挡片2g的中间，使4个辅助开关2d能一起动作。分闸组合开关2再通过紧固件固定在操作机构的后板8d上，与旋转机构3中的辅助开关碰块3h配合，在“合闸”位置时，对合闸位置进行限位，并对外提供“合闸”信号。 

分闸组合开关4主要由辅助开关安装挡片4g、辅助开关安装板4e、辅助开关4d及螺母4b、弹垫圈4a、平垫圈4c、螺栓4f等组成，具体结构见图18-1和图18-2。

辅助开关安装板4e采用2.5mm的金属板制成，其安装孔位均开成条孔便于上下左右微量调整，4个辅助开关4d并在一起，通过螺栓4f与辅助开关安装挡片4g一起将辅助开关4d固定在辅助开关安装板4e与辅助开关安装挡片4g的中间，使4个辅助开关4d能一起动作。分闸辅助开关4再通过紧固件固定在操作机构的后板8d上，与旋转机构3中的辅助开关碰块3h配合，在“分闸”位置时，对分闸位置进行限位，并对外提供“分闸”信号。

转换开关12是通过辅助开关安装挡片11与紧固件固定在面板8f上，与操作模式1的转换开关碰块1f配合，在“电动”模式操作时将控制电源接通，操作机构进行电动操作。在“手动”和“锁定”模式时，将控制电源断开，使电动不能操作。 

模式手柄定位柱13（图31-1和图31-2）是为了对模式手柄1h的“电动”“手动”位置进行限位，避免模式手柄1h 三百六十度旋转。它通过螺栓固定在面板8f的后面。

封板10（图30-1、图30-2和图30-3）是为了保护JN-15接地装置操作机构内部不受外界环境的干扰，它与面板8f与后板8d配合，将JN-15接地装置操作机构封住，避免受外界环境的干扰。

手操摇柄14（图33）是JN-15接地装置操作机构手动操作的操作工具，它在手动操作模式下，插入手操插口3p中（套在旋转轴一端的六方头上）进行手动“分闸”或“合闸”操作。

JN-15接地刀结构（即接地装置）见图19-1和图19-2。

设置动触刀101（图34-1和图34-2）和静触刀102。

接地机构为：静触刀由多块凹字形铜片经铆钉固定为一体，且静触刀上有合闸时与所述动触刀101压接的弧形凸起；静触臂106为一条形板件弯折形成：由宽度相同的水平段，竖直向上段和斜向上段三个条形板首尾衔接组成，且斜向上段和竖直向上段二者的条形板共面；所述静触刀102经螺钉固定在静触臂106的斜向上段条形板顶部的两个侧面上；静触臂106的水平段经螺钉固定在两只绝缘子108上；动触刀101经螺钉固定在绝缘转轴103一端上，绝缘转轴另一端固定连接转轴法兰3d，导电板105固定在另外两只绝缘子107上，由铜绞线组成的软连接104一端固定在动触刀上，另一端经螺钉固定在导电板105上；上述两只绝缘子108和另外两只绝缘子107均固定在接地装置底板8j上；上述静触臂106经电缆与轨道交通的接触轨道连接，导电板105经另一电缆与轨道交通的走行轨道连接。

经触臂106的斜向上段与竖直向上段间的夹角为30°。

动触刀101上的方孔套在绝缘转轴103一端的方轴上，再经螺钉旋入绝缘转轴的方轴而压接固定。

静触刀102与静触臂106（图35-1、图35-2、图35-3和图35-4）相连，静触臂106固定在两只绝缘子108上。现场安装时，将从接触轨引入的电缆头压接在静触臂106上。

动触刀101下端的一面通过软连接104和导电板105相连，导电板105固定在两只绝缘子107上；动触刀101下端的另一面安装在绝缘转轴103（图36-1、图36-2和图36-3）上，绝缘转轴103固定在JN-15接地装置操作机构转轴法兰上。现场安装时，将从走行轨引入的电缆头压接在导电板105上。

操作JN-15接地装置操作机构，电机带动绝缘转轴103作顺时针旋转，使动触刀101插入静触刀102中，即合闸到位，此时，接触轨和走行轨被短接，接地回路被接通；电机带动绝缘转轴103作逆时针旋转，动触刀101与静触刀102分开，即分闸到位，此时，接触轨和走行轨被断开，即接地回路被断开，接地被解除。

操作程序牌:为了让操作者能正确地操作开关，制作了操作程序牌，安装在JN-15接地装置的左上部。

名牌：标示开关的主要技术参数，安装于JN-15接地装置左下部。

底板8j为薄金属板水平放置。面板8f、后板8d、采用薄金属板根据操作机构结构的需要开孔、折弯再焊接而成。然后面板8f、后板8d相互平行通过紧固螺栓垂直安装在底板8j上，形成一个牢固的固定框架。

为了便于安装JN-15型接地装置操作机构封板兼具对机构固定框架加固的作用，设置了封板安装架8g、封板安装架8h。另外，封板安装架8g还为圆型连接器座6提供安装位置。以便JN-15型接地装置操作机构的控制电缆从机构内通过弯式电缆插头7引出。

观察框8b、透明窗8a、内封板焊接8e组成面板上的观察窗。便于JN-15型接地装置操作机构操作者从正面观察机构的实际操作情况。

电机9a为自带失电刹车的17r/min的电机，通过电机安装法兰9g用紧固螺栓固定在后板8e上，电机9a的输出轴通过键9f与模数1.5，齿数24的主动齿轮9c相连使电机9a转动的角度位移传给主动齿轮9c，主动齿轮9c再与模数1.5，齿数48转换齿轮5b相啮合，将角度位移传给转换齿轮5b，转换齿轮5b与主动齿轮9c的变速比为：1:2。为了防止主动齿轮9c轴向移动，采用了CS-18扣环9e卡在电机9a的输出轴上

转换机构5通过电机铜套5j与转换轴套5i固定在面板焊接8f与电机9a的输出轴之间。转动手操离合手柄5a能使转换机构装配5沿电机9a输出轴灵活的旋转。同时，转换齿轮5b与主动齿轮9c紧密啮合并沿主动齿轮9c灵活的旋转。

在电动操作时转换齿轮5b一边与主动齿轮9c啮合，一边与模数：1.5，齿数：48的旋转齿轮3i啮合将电机9a的角度位移传给旋转齿轮3i。旋转齿轮3i与转换齿轮5b的变速比为：1:1。

为了保证转换齿轮5b与旋转齿轮3i可靠的啮合，通过把操作模式1中的位置手柄定位块1e旋转到“电动”位置，用位置手柄定位块1e将转换机构5中的转换臂5c顶住，使其不能旋转移动。这样就确保了主动齿轮9c、转换齿轮5b、旋转齿轮3i可靠啮合，保证了电机9a转动的角度位移经主动齿轮9c、转换齿轮5b、旋转齿轮3i可靠的传动。

为了保证JN-15型接地装置操作机构在电动操作时，不能进行手动操作。特设置了闭锁连片5d、闭锁片5g，让转换机构5在旋转移动的过程中通过闭锁连片5d带动闭锁片5g将手操插口3p封住，使手操摇柄14（附件）不能插入手操插口3p中进行手动操作，从而保证了电动操作时不能进行手动操作。

在手动操作时，将操作模式装配1置于“手动”位置，位置手柄定位块1e将转换臂5c松开。反时针旋转手操离合手柄5a带动转换臂5c将转换齿轮5b与旋转齿轮3i脱开，同时闭锁连片5d带动闭锁片5g将手操插口3p打开，然后将手操摇柄14（附件）插入手操插口3p中进行手动操作。

为了保证手动操作到位后，取出手操摇柄14（附件）时转换齿轮5b与旋转齿轮3i能立即重新啮合，设置了扭矩弹簧5h使转换机构5在取出手操摇柄14（附件）时在弹簧5h的扭力作用下顺时针旋转，使转换齿轮5b与旋转齿轮3i迅速啮合，保证了JN-15型接地装置操作机构的位置在手动操作时不会轻易移动。

旋转机构3的主要作用是将电机装配9经转换机构5传给旋转齿轮3i的角度位移通过旋转轴3e对外经转轴法兰3d输出。它由旋转铜套3f、旋转铜套3j、套3p、垫圈3q、大螺母3n固定在底座焊接8的面板焊接8f与后板焊接8d之间。

从电机9a转动经转换齿轮5b传来的角度位移首先通过齿轮啮合传给旋转齿轮3i，旋转齿轮3i通过键带动旋转轴焊接3e旋转将角度位移对外经转轴法兰3d输出。

为了简单明了地指示JN-15型接地装置操作机构的工作位置，设置了指针3k，固定在旋转轴3e上，随旋转轴3e转动并与面板印字8c相配合，直观明了地在面板焊接8f上指示JN-15型接地装置操作机构的“合闸”“分闸”位置。

在手动操作时为了对JN-15型接地装置操作机构进行“合闸”“分闸”位置的限位，设置了定位器3g。

定位器3g通过紧固螺栓固定在后板焊接8d上，与旋转轴3e，压簧3a，S10球3b一起对JN-15型接地装置操作机构的手动操作进行限位。

为了在电动操作时对JN-15型接地装置操作机构进行限位，设置了辅助开关挡块3h，它通过销与旋转轴3e固定在一起，并随旋转轴3e一起转动。在分闸运动到“分闸”位置时，碰触分闸组合开关4中的辅助开关4d断开分闸操作的电源，停止分闸动作；在合闸运动到“合闸”位置时碰触合闸组合开关2中的辅助开关2d断开分闸操作的电源，停止合闸动作。

为了防止开关在手动操作过程中处于中间位置时，如遇震动有可能将开关移向“合闸”位置而产生误合闸，在旋转轴3e上设了扭簧3c，让旋转轴3e在处于中间位置时在扭簧3c的扭力作用下向“分闸”位置旋转，而不会转向“合闸”位置。从而防止了产生误合闸，保证了电气安全。

为了便于JN-15型接地装置操作机构的角度位移输出到外部设备而设置转轴法兰3d。操作机构的角度位移通过转轴法兰3d与外部设备相连，将角度位移传向外部设备。

模式手柄1h与位置手柄套1k、压簧1j、S10球1i、CS-10扣环1a相配合组成操作模式1的“电动”“手动”“锁定”三种工作模式指示。

位置手柄套1k与手柄螺母1g配合，将操作模式1固定在面板焊接8f上。

为了在“手动”“锁定”的工作模式下，能断开电动操作的电源，设置了转换开关碰块1f，使它固定在模式手柄1h上并随模式手柄1h旋转。

在“电动”操作模式下，转换开关碰块1f碰触转换开关12将电动操作的电源接通（控制电源由常开控制）。

在“手动”“锁定”工作模式下，转换开关碰块1f离开转换开关12并将电动操作的电源断开（控制电源由常开控制）。

位置手柄定位块1e通过平垫圈1b，螺栓1c，弹垫圈1d固定在模式手柄1h的前端，随模式手柄1h旋转。

在“电动”“锁定”工作模式时将转换机构5中的转换臂5c顶住，让转换机构5不能旋转移动，保证了在“电动”“锁定”位置工作时，不能进行手动操作。

在“手动”工作模式时，位置手柄定位块1e处于“手动”位置，转换臂5c被放开，转换机构5能旋转移动从而能进行手动操作。

分闸组合开关4、合闸组合开关2是为了对操作机构的“合闸”“分闸”位置进行限位，同时提供“合闸”“分闸”位置的电气控制信号。

辅助开关安装板4e采用2.5mm的金属板制成，其安装孔位均开成条孔便于上下左右微量调整，4个辅助开关4d并在一起，通过螺栓4f与辅助开关安装挡片4g一起将辅助开关4d固定在辅助开关安装板4e与辅助开关安装挡片4g的中间，使4个辅助开关4d能一起动作。

分闸组合开关4再通过紧固件固定在操作机构的后板焊接8d上，与旋转机构3中的辅助开关碰块3h配合，在“分闸”位置时，对分闸位置进行限位，并对外提供“分闸”信号。

辅助开关安装板2e采用2.5mm的金属板制成，其安装孔位均开成条孔便于上下左右微量调整，4个辅助开关2d并在一起，通过螺栓2f与辅助开关安装挡片2g一起将辅助开关2d固定在辅助开关安装板2e与辅助开关安装挡片2g的中间，使4个辅助开关2d能一起动作。

分闸组合开关2再通过紧固件固定在操作机构的后板焊接8d上，与旋转机构3中的辅助开关碰块3h配合，在“合闸”位置时，对合闸位置进行限位，并对外提供“合闸”信号。 

转换开关12是通过辅助开关安装挡片11与紧固件固定在面板焊接8f上，与手操模式1的转换开关碰块1f配合，在“电动”模式操作时将控制电源接通，操作机构进行电动操作。在“手动”和“锁定”模式时，将控制电源断开，使电动不能操作。 

模式手柄定位柱13是为了对模式手柄1h的“电动”“手动”位置进行限位，避免模式手柄1h 三百六十度旋转。它通过螺栓固定在面板焊接8f的后面。

封板10是为了保护JN-15接地装置操作机构内部不受外界环境的干扰，它与面板焊接8f与后板焊接8d配合，将JN-15接地装置操作机构封住，避免受外界环境的干扰。

手操摇柄14是JN-15接地装置操作机构手动操作的操作工具，它在手动操作模式下，插入套3p中的手动操作插口进行手动“分闸”或“合闸”操作。

挂接地线和拆除接地线采用单片刀闸式动触刀101与多片鸭嘴式静触刀102的刀闸式电动合分闸操作来完成，不需要操作者再下到轨道坑基去手工操作。。

动触刀101安装在绝缘转轴103上（转轴法兰109安装在旋转轴3e上，绝缘转轴固定在转轴法兰109上），导电板105安装在绝缘子107上，使动触刀101、软连接104和导电板105与地和操作机构金属壳体均处于绝缘状态。这样，在接地通路被断开后（即分闸后），从走行轨接入导电板105的电缆不需要拆除。

静触臂106安装在绝缘子108上，使静触刀102、静触臂106与地和操作机构金属壳体均处于绝缘状态。这样，在接地通路被断开后（即分闸后），从接触轨接入静触臂106的电缆不需要拆除。

动触刀101和静触刀102于分闸位置时，两者间断口的工频耐压满足11kV/1min要求，两者对地的工频耐压满足9.2kV/1min要求，此时，被检修的供电分区可以正常送电。送电后，动触刀101与走行轨同带负电，静触刀102与接触轨同带正电。

动触刀101、静触刀102、软连接104、导电板105和静触臂106为T2铜质材料，并表面均涂覆了镀银层和镀锡层。

动触刀101为刀闸式、单片，厚度6mm，长度145mm，宽度50mm。

绝缘转轴103为环氧树脂浇注体，直径50mm，高60mm，其中一个端面内嵌1件M10滚花铜螺母，另一端面上内嵌4件M5滚花金属螺母。

静触臂106为宽30mm厚6mm的直角铜部件，长的一端平弯30°角。

绝缘转轴103被安装在操作机构电机输出端的转轴法兰3d上。

Claims (10)

1.一种轨道交通接地装置，包括，电机（9a），面板（8f），设置在电机供电回路中的转换开关（12），其特征是，所述电机（9a）为自带失电刹车的电机，该电机轴上安装有主动齿轮（9c）；手操插口（3p）经大螺母（3n）安装在所述面板（8f）上，旋转铜套（3j）固定在大螺母（3n）内端上，旋转轴（3e）外端可转动地伸入旋转铜套（3j）内，且旋转轴外端上有用作与手操摇柄（14）相套合的六方头，位于主动齿轮（9c）上方的旋转齿轮（3i）安装在旋转轴（3e）上，旋转轴内端固定有转轴法兰（3d）；转换轴套（5i）安装在面板上，手操离合手柄（5a）与转换轴套（5i）转动配合，手操离合手柄从转换轴套向外伸出的部位与转换臂（5c）一端相固定，转换臂另一端上安装有能与旋转齿轮（3i）啮合或脱离啮合的转换齿轮（5b），电机铜套（5j）固定在手操离合手柄（5a）内端上，电机（9a）轴外端伸入电机铜套（5j）内形成转动配合；转换齿轮（5b）与电机（9a）轴上安装的主动齿轮（9c）啮合；转换臂另一端上固定闭锁连片（5d），闭锁连片上固定有当转换齿轮与旋转齿轮啮合时能将手操插口（3p）封堵的闭锁片（5g）；位置手柄套（1k）经手柄螺母（1g）安装在面板（8f）上，模式手柄（1h）可转动地套入位置手柄套内，模式手柄（1h）上固定有用作压触所述转换开关使其闭合供电的转换开关碰块（1f）；模式手柄上还固定有位置手柄定位块（1e）；当转换齿轮（5b）与旋转齿轮（3i）啮合时，且模式手柄上的转换开关碰块（1f）压触在转换开关（12）上，模式手柄上的位置手柄定位块（1e）的一个触片从下向上顶压在转换臂（5c）上；当转换齿轮（5b）与旋转齿轮（3i）啮合时，且模式手柄上的位置手柄定位块（1e）的另一个触片从下向上顶在转换臂上，模式手柄上的转换开关碰块脱离对转换开关的压触；当转换齿轮（5b）脱离与旋转齿轮的啮合时，转换臂上连接的闭锁片从手操套口（3p）上移开，模式手柄上的转换开关碰块脱离对转换开关的压触，模式手柄上的位置手柄定位块（1e）的两个触片均脱离对转换臂（5c）的顶压；

接地机构为：静触刀由多块凹字形铜片经铆钉固定为一体，且静触刀上有合闸时与所述动触刀（101）压接的弧形凸起；静触臂（106）为一条形板件弯折形成：由宽度相同的水平段，竖直向上段和斜向上段三个条形板首尾衔接组成，且斜向上段和竖直向上段二者的条形板共面；所述静触刀（102）经螺钉固定在静触臂（106）的斜向上段条形板顶部的两个侧面上；静触臂（106）的水平段经螺钉固定在两只绝缘子（108）上；

动触刀（101）经螺钉固定在绝缘转轴（103）一端上，绝缘转轴另一端固定连接转轴法兰（3d），导电板（105）固定在另外两只绝缘子（107）上，由铜绞线组成的软连接（104）一端固定在动触刀上，另一端经螺钉固定在导电板（105）上；

上述两只绝缘子（108）和另外两只绝缘子（107）均固定在底板（8j）上；

上述静触臂（106）经电缆与轨道交通的接触轨道连接，导电板（105）经另一电缆与轨道交通的走行轨道连接。

2.根据权利要求1所述的轨道交通接地装置，其特征是，所述静触臂（106）的斜向上段与竖直向上段间的夹角为30°。

3.根据权利要求2所述的轨道交通接地装置，其特征是，所述动触刀（101）上的方孔套在绝缘转轴（103）一端的方轴上，再经螺钉旋入绝缘转轴的方轴而压接固定。

4.根据权利要求3所述的轨道交通接地装置，其特征是，所述动触刀（101）和静触刀（102）上包覆有镀银层；所述绝缘转轴（103）为环氧树脂浇注体，该浇注体的一个端面上内嵌有1个M10滚花铜螺母，，该浇注体的另一个端面上内嵌有4个M5滚花金属螺母。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的轨道交通接地装置，其特征是，所述电机（9a）的轨速为17r/min，主动齿轮（9c）与转换齿轮（5b）的传动比为2:1，转换齿轮（5b）与旋转齿轮（3i）的传动比为1:1。

6.根据权利要求5所述的轨道交通接地装置，其特征是，所述旋转轴（3e）上固定有轴挡块（3e2）以及辅助开关挡块（3h），还设置有定位器（3g）、用作对外提供合闸位置电气信号的合闸辅助开关（3d）以及用作对外提供分闸位置电气信号的分闸辅助开关（4d）；旋转轴上的轴挡块（3e2）位于定位器（3g）的两个定位柱（3g2）之间。

7.根据权利要求6所述的轨道交通接地装置，其特征是，所述手操离合手柄（5a）从转换轴套向外伸出的部位上设置有用作使转换齿轮（5b）与旋转齿轮（3i）啮合的弹簧（5h）；所述旋转轴（3e）上设置有产生向分闸位置旋转的扭簧（3c）。

8.根据权利要求7所述的轨道交通接地装置，其特征是，所述合闸辅助开关（3d）和分闸辅助开关（4d）均为4个，且4个合闸辅助开关（3d）组合为一体形成一起动作的合闸组合开关（2）；4个分闸辅助开关（4d）组合为一体形成一起动作的分闸组合开关（4）。

9.根据权利要求8所述的轨道交通接地装置，其特征是，所述旋转轴（3e）上固定设置有指示分、合闸位置的指针（3k）。

10.根据权利要求9所述的轨道交通接地装置，其特征是，还具有后板（8d）和底板（8j）；所述面板（8f）和后板（8d）相互平行并通过紧固螺栓垂直安装在底板（8j）上；面板上设置有透明窗（8a）。

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