CN104742915B - 一种选择性分合的地铁屏蔽门等电位连接装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种选择性分合的地铁屏蔽门等电位连接装置及其控制方法,等电位连接线连接钢轨和地铁屏蔽门且设有连接机构，连接机构处于常开状态；电压测量装置测得钢轨与地铁屏蔽门之间的电位差；连接机构监测控制模块获取电压测量装置测得的电压数据、地铁屏蔽门的开关信号以及等电位连接线连接机构的分合状态信号，进行逻辑判断；当等电位连接线的连接机构处于断开状态时，若屏蔽门打开且屏蔽门于钢轨的电位差超过整定值，则连接机构闭合，否则维持现状；当等电位连接线的连接机构处于闭合状态时，若屏蔽门关闭，则连接机构断开，否则维持现状。该方案既能保证上、下车乘客的安全，又能解决屏蔽门打火等问题，可靠性高。

Description

一种选择性分合的地铁屏蔽门等电位连接装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种选择性分合的地铁屏蔽门等电位连接装置。
背景技术
我国地铁供电系统普遍采用DC1500V、DC750V制式供电，列车通过受电弓从接触网取流，电流通过钢轨回流至直流牵引变电所负母线。直流牵引供电系统中钢轨与大地绝缘安装，以减小杂散电流的影响，但因此也带来钢轨电位问题。地铁车站内，屏蔽门沿站台平行安装，与列车保持平行。为防止乘客踩空，屏蔽门和车辆之间的距离非常小。乘客上、下车时身体极易同时接触车厢和屏蔽门门体，此时若屏蔽门与车体的电位差(钢轨电位)较大，则会对乘客造成伤害。为了保证乘客的人身安全，屏蔽门应与站台结构及周边设施实现绝缘安装，其绝缘电阻不小于0.5MΩ；在乘客候车区设置绝缘带的同时，钢轨和屏蔽门之间始终通过等电位连接线单点连接。
然而在地铁运营过程中，屏蔽门往往因为施工过程中绝缘安装不当，运营中潮湿、粉尘等电气污染导致绝缘破坏。屏蔽门等电位连接线在实现钢轨与门体等电位连接之外也将钢轨中的牵引回流引向屏蔽门，通过屏蔽门绝缘薄弱关节接入大地，造成屏蔽门之间、内部打火或燃弧，烧损屏蔽门内的零部件。严重时甚至会烧断等电位连接线。
发明内容
本发明的目的是提供一种选择性分合的地铁屏蔽门等电位连接装置，它能选择性地闭合和断开等电位连接线，使屏蔽门PSD和钢轨T仅在乘客上、下车的时段，当屏蔽门PSD和钢轨T之间的电位差过高时等进行电位连接。既保证乘客安全，又能避免大电流通过等电位连接线进入屏蔽门PSD引起打火或燃弧。
本发明的目的是由以下技术方案来实现的：
一种选择性分合的地铁屏蔽门等电位连接装置，包括连接钢轨T和地铁屏蔽门PSD之间的地铁屏蔽门等电位连接线、连接机构监测控制模块SCD，等电位连接线具有使之处于常开状态的连接机构LM；电压测量装置VMD具有第一电压测量单元V1、第二电压测量单元V2和参比电极RF，其中第一电压测量单元V1两端分别接屏蔽门PSD和参比电极RF，测得屏蔽门PSD对地电压；第二电压测量单元V2两端分别接钢轨T和参比电极RF，测得钢轨T对地电压；连接机构监测控制模块SCD具有信号采集、逻辑判断功能，与电压测量装置VMD信号相通并控制连接机构LM以实现等电位连接线的分合。
本发明的目的还在于提供一个可行的选择性分合的地铁屏蔽门等电位连接控制方法，其具体的技术手段为：
一种选择性分合的地铁屏蔽门等电位连接装置的控制方法，在前述使用环境中对地铁屏蔽门等电位连接线的进行分合控制，连接机构监测控制模块SCD用于采集屏蔽门PSD开关信号、钢轨T对地电压、屏蔽门PSD对地电压以及等电位连接线分合状态信号，并进行逻辑判断；屏蔽门PSD和车厢的电位差整定值已预先设定；其具体控制策略为：当检测到等电位连接线断开时，判断屏蔽门PSD是否打开；若屏蔽门PSD未打开，等电位连接线保持原分合状态；若屏蔽门PSD打开，继续判断屏蔽门PSD和车厢的电位差是否超过整定值；若屏蔽门PSD和车厢的电位差未超过整定值，等电位连接线保持原分合状态；若屏蔽门PSD和车厢的电位差超过整定值，等电位连接线闭合；当检测到等电位连接线闭合时，判断屏蔽门PSD是否打开；若屏蔽门PSD打开，等电位连接线保持原分合状态；若屏蔽门PSD关闭，等电位连接线断开。
本发明的工作原理是：
分别测量钢轨T对地电压URG以及屏蔽门PSD对地电压UDG，由于列车车厢和钢轨T电位相等，屏蔽门PSD和列车车厢的电位差为UDR＝UDG-URG。连接机构监测控制模块SCD用于采集屏蔽门PSD开关信号、钢轨T对地电压、屏蔽门PSD对地电压以及等电位连接线分合状态信号，并进行逻辑判断；屏蔽门PSD和车厢的电位差整定值已预先设定好；逻辑判断的工作原理为：当检测到等电位连接线断开时，判断屏蔽门PSD是否打开；若屏蔽门PSD未打开，等电位连接线保持原分合状态；若屏蔽门PSD打开，继续判断屏蔽门PSD和车厢的电位差是否超过整定值；若屏蔽门PSD和车厢的电位差未超过整定值，等电位连接线保持原分合状态；若屏蔽门PSD和车厢的电位差超过整定值，等电位连接线闭合；当检测到等电位连接线闭合时，判断屏蔽门PSD是否打开；若屏蔽门PSD打开，等电位连接线保持原分合状态；若屏蔽门PSD关闭，等电位连接线断开。
连接机构监测控制模块SCD根据逻辑判断结果控制连接机构LM的断开与闭合。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
一、本发明在保证乘客上、下车安全的前提下，在无需等电位连接时及时断开屏蔽门与钢轨之间的等电位连接线，从而避免由于牵引回流通过等电位连接线流入屏蔽门造成打火、燃弧，甚至损坏设备的情况。
二、本发明仅在屏蔽门和车厢电位超过整定值时闭合等电位连接线，有效减少了等电位连接线连接机构的频繁动作，极大提高了等电位连接线连接机构的可靠性。
三、本发明可以同时监测钢轨电位，和钢轨电位限制装置配合使用。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1是实施例在地铁车站的结构示意图。
图2是实施例的条件判断流程示意图。
具体实施方式
实施例
如图1所示，一种选择性分合的地铁屏蔽门等电位连接装置示意图构造，包括地铁屏蔽门等电位连接线(含常开连接机构LM)、连接机构监测控制模块SCD、电压测量装置VMD(包括第一电压测量单元V1、第二电压测量单元V2和参比电极RF)；连接机构监测控制模块SCD置于控制室，地铁屏蔽门等电位连接线(含常开连接机构)、参比电极以及第一电压测量单元V1、第二电压测量单元V2置于隧道内；参比电极RF一端埋入地下，另一端接电压测量单元，作为参考电位；第一电压测量单元V1两端分别接屏蔽门PSD和参比电极RF，测得屏蔽门PSD对地电压；第二电压测量单元V2两端分别接钢轨T和参比电极RF，测得钢轨T对地电压；等电位连接线连接机构LM为一机械连接装置，设于等电位连接线上，处于常开状态，它的分合由连接机构监测控制模块SCD进行控制。图中实线表示物理连接线，虚线表示信号传递路径，表示信号采集模块采集屏蔽门开关信号，以及第一电压测量单元V1和第二电压测量单元V2的测量结果。
本发明的工作原理是：
第一电压测量单元V1测量屏蔽门PSD对地电压UDG，第二电压测量单元V2测量钢轨T对地电压URG；由于列车车厢和钢轨T等电位，屏蔽门PSD和列车车厢的电位差为UDR＝UDG-URG。连接机构监测控制模块SCD用于采集屏蔽门PSD开关信号、钢轨T对地电压、屏蔽门PSD对地电压以及等电位连接线分合状态信号，并进行逻辑判断；屏蔽门PSD和车厢的电位差整定值已预先设定好；逻辑判断的工作原理为：当检测到等电位连接线断开时，判断屏蔽门PSD是否打开；若屏蔽门PSD未打开，等电位连接线保持原分合状态；若屏蔽门PSD打开，说明此时有乘客上下车，继续判断屏蔽门PSD和车厢的电位差是否超过整定值；若屏蔽门PSD和车厢的电位差未超过整定值，等电位连接线保持原分合状态；若屏蔽门PSD和车厢的电位差超过整定值，认为此时屏蔽门PSD和车厢的电位差可能对乘客造成危害，将等电位连接线连接机构闭合；当检测到等电位连接线闭合时，判断屏蔽门PSD是否打开；若屏蔽门PSD打开，等电位连接线保持原分合状态；若屏蔽门PSD关闭，将等电位连接线连接机构断开。
连接机构监测控制模块SCD根据逻辑判断结果控制连接机构LM的断开与闭合。
图2是实施例的条件判断流程示意图，第一电压测量单元V1测量屏蔽门PSD对地电压UDG，第二电压测量单元V2测量钢轨T对地电压URG，由于列车车厢和钢轨T等电位，屏蔽门PSD和列车车厢的电位差为UDR＝UDG-URG。连接机构监测控制模块SCD用于采集屏蔽门PSD开关信号、钢轨T对地电压、屏蔽门PSD对地电压以及等电位连接线分合状态信号，并进行逻辑判断；屏蔽门PSD和车厢的电位差整定值已预先设定好；当检测到等电位连接线断开时，判断屏蔽门PSD是否打开；若屏蔽门PSD未打开，等电位连接线保持原分合状态；若屏蔽门PSD打开，说明此时有乘客上下车，继续判断屏蔽门PSD和车厢的电位差是否超过整定值；若屏蔽门PSD和车厢的电位差未超过整定值，等电位连接线保持原分合状态；若屏蔽门PSD和车厢的电位差超过整定值，认为此时屏蔽门PSD和车厢的电位差可能对乘客造成危害，将等电位连接线连接机构LM闭合；当检测到等电位连接线闭合时，判断屏蔽门PSD是否打开；若屏蔽门PSD打开，等电位连接线保持原分合状态；若屏蔽门PSD关闭，将等电位连接线连接机构LM断开。

Claims (3)

1.一种选择性分合的地铁屏蔽门等电位连接装置，其特征在于，包括连接钢轨T和地铁屏蔽门PSD之间的地铁屏蔽门等电位连接线、连接机构监测控制模块SCD，等电位连接线具有使之处于常开状态的连接机构LM；电压测量装置VMD具有第一电压测量单元V1、第二电压测量单元V2和参比电极RF，其中第一电压测量单元V1两端分别接屏蔽门PSD和参比电极RF，测得屏蔽门PSD对地电压；第二电压测量单元V2两端分别接钢轨T和参比电极RF，测得钢轨T对地电压；连接机构监测控制模块SCD具有信号采集、逻辑判断功能，与电压测量装置VMD信号相通并控制连接机构LM以实现等电位连接线的分合。
2.根据权利要求1所述之选择性分合的地铁屏蔽门等电位连接装置，其特征在于，所述参比电极RF可与杂散电流监测系统的参比电极共用。
3.一种如权利要求1所述的选择性分合的地铁屏蔽门等电位连接装置的控制方法，其特征在于，在使用环境中对地铁屏蔽门等电位连接线进行分合控制，连接机构监测控制模块SCD用于采集屏蔽门PSD开关信号、钢轨T对地电压、屏蔽门PSD对地电压以及等电位连接线分合状态信号，并进行逻辑判断；屏蔽门PSD和车厢的电位差整定值已预先设定；其具体控制策略为：当检测到等电位连接线断开时，判断屏蔽门PSD是否打开；若屏蔽门PSD未打开，等电位连接线保持原分合状态；若屏蔽门PSD打开，继续判断屏蔽门PSD和车厢的电位差是否超过整定值；若屏蔽门PSD和车厢的电位差未超过整定值，等电位连接线保持原分合状态；若屏蔽门PSD和车厢的电位差超过整定值，等电位连接线闭合；当检测到等电位连接线闭合时，判断屏蔽门PSD是否打开；若屏蔽门PSD打开，等电位连接线保持原分合状态；若屏蔽门PSD关闭，等电位连接线断开。
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