CN104880640A - 直流牵引供电系统框架漏电监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直流牵引供电系统框架漏电监测装置。它包括正电源接入点A和负电源接入点B以及连接在正电源和负电源之间的信号采集和处理电路，信号采集和处理电路中具有电流采样电阻R01和隔离放大单元U01，电流采样电阻RO1连接在框架与框架的接地端之间，电流采样电阻R01两端分别引出一条采样的信号线连接到隔离放大单元U01中，所述隔离放大单元U01的输出端连接PLC控制系统；所述PLC控制系统向外输出指令。采用上述的结构后，电流采样电阻能够检测电流方向，OLC控制系统能够进行运算完成电流量的数值计算和电流方向的判断，提高了框架漏电保护可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种轨道交通中的漏电检测装置，具体地说是一种直流牵引供电系统框架漏电监测装置。
背景技术
在直流牵引系统中，负极柜的框架泄漏保护主要用来保护设备与人身安全，保护的准确性成为业内关注的焦点。传统上框架电流泄漏都是采用电流继电器的方案进行检测，只有在泄漏电流超过设定值时，才对外发出检测信号，传统的这种结构过于简单，功能单一，无法准确监测实时的泄漏电流，同时也无法判定电流的方向，不利于找到故障源，另外信号不能有效上传。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够准确检测电流量值，准确判断电流方向，提高框架漏电保护可靠性的直流牵引供电系统框架漏电监测装置。
为了解决上述技术问题，本发明的直流牵引供电系统框架漏电监测装置，包括正电源接入点A和负电源接入点B以及连接在正电源和负电源之间的信号采集和处理电路，信号采集和处理电路中具有电流采样电阻R01和隔离放大单元U01，电流采样电阻RO1连接在框架与框架的接地端之间，电流采样电阻R01两端分别引出一条采样的信号线连接到隔离放大单元U01中，所述隔离放大单元U01的输出端连接PLC控制系统；所述PLC控制系统向外输出指令。
所述框架上还连接有电压继电器K01和电压继电器K02，所述电压继电器K01连接在电压继电器K02的两条连接线两端之间并使得电压继电器K01和电压继电器K02能够同时经过一个高压熔断器F01与负极母排连接，所述电压继电器K02也连接在电压继电器K01的两条连接线两端之间并使得电压继电器K01和电压继电器K02能够同时连接在正电源和负电源之间，所述电压继电器K02和电压继电器K01的连接点与正电源之间连接有转换开关S01。
采用上述的结构后，在S01选择“投入”的情况下，电压继电器K01和电压继电器K02通过高压熔断器F01与系统负极母排相连，另一端接框架保护地，分别用于相应两级电压保护；电流采样电阻一端接框架保护地，另一端接系统地，用于测量框架泄漏电流，与隔离放大单元U01、PLC控制系统配置完成电流保护功能，其中，电流采样电阻能够检测电流方向，OLC控制系统能够进行运算完成电流量的数值计算和电流方向的判断，提高了框架漏电保护可靠性。
附图说明
图1为本发明直流牵引供电系统框架漏电监测装置的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明的直流牵引供电系统框架漏电监测装置作进一步详细说明。
如图所示，本发明的直流牵引供电系统框架漏电监测装置，包括正电源接入点A和负电源接入点B以及连接在正电源和负电源之间的信号采集和处理电路1，信号采集和处理电路1中具有电流采样电阻R01和隔离放大单元U01，电流采样电阻RO1连接在框架2与框架的接地端3之间，电流采样电阻R01两端分别引出一条采样的信号线连接到隔离放大单元U01中，所述隔离放大单元U01的输出端连接PLC控制系统；所述PLC控制系统向外输出指令；
框架2上还连接有电压继电器K01和电压继电器K02，电压继电器K01连接在电压继电器K02的两条连接线两端之间并使得电压继电器K01和电压继电器K02能够同时经过一个高压熔断器F01与负极母排4连接，电压继电器K02也连接在电压继电器K01的两条连接线两端之间并使得电压继电器K01和电压继电器K02能够同时连接在正电源和负电源之间，电压继电器K02和电压继电器K01的连接点与正电源之间连接有转换开关S01。
由图可见，在正常运行情况下，电流检测回路没有电流通过。当任意一个直流设备的正极对外壳发生绝缘损坏时，泄漏电流通过电流元件流入地网，再通过钢轨与地之间的泄漏电阻回到钢轨（负极）。当泄漏电流达到整定值时，电流元件动作，联跳本站断路器，并且按照需要联跳邻站相应断路器。故障排除后，电流元件和本站断路器均须人工复归，才能重新恢复系统供电。
为与电流元件配合使用，框架泄漏保护装置内的电压元件一端接设备外壳，另一端接钢轨，检测负极与设备外壳的泄漏电压。由于小电阻可忽略不计，可认为设备外壳直接接地，电压元件检测到的电压等价于钢轨和地之间的电压。当任意一个直流设备的正极对外壳发生绝缘损坏时，地电位升高，电压元件会在钢轨和地之间检测到一个电压。当这个电压大在于电压元件整定值时，电压元件应在整定的时间内动作，发出报警或直接跳闸并联跳相应断路器柜。为了与钢轨电位限制装置配合使用，电压元件可选择性切除。
此外，由于电流流经的通路电阻的不确定性（主要是钢轨对地绝缘电阻随着绝缘材料的性能而变化），可能会造成框架保护电流元件检测值达不到整定值的要求，框架保护电流元件不动作。为了解决这个问题，利用电流采样装置对泄露电流进行采样，将采样信号经过隔离放大后输入到可编程逻辑控制器，通过软件在可编程逻辑控制器内设定相应的整定值，当泄漏电流达到整定值（该整定值连续可调，可供选择范围大）时，由可编程逻辑控制器发出联跳本站断路器的命令，并且按照需要联跳邻站相应断路器。
Claims (2)
1.一种直流牵引供电系统框架漏电监测装置，其特征在于：包括正电源接入点A和负电源接入点B以及连接在正电源和负电源之间的信号采集和处理电路（1），所述信号采集和处理电路（1）中具有电流采样电阻R01和隔离放大单元U01，电流采样电阻RO1连接在框架（2）与框架的接地端（3）之间，电流采样电阻R01两端分别引出一条采样的信号线连接到隔离放大单元U01中，所述隔离放大单元U01的输出端连接PLC控制系统；所述PLC控制系统向外输出指令。
2.按照权利要求1所述的直流牵引供电系统框架漏电监测装置，其特征在于：所述框架（2）上还连接有电压继电器K01和电压继电器K02，所述电压继电器K01连接在电压继电器K02的两条连接线两端之间并使得电压继电器K01和电压继电器K02能够同时经过一个高压熔断器F01与负极母排（4）连接，所述电压继电器K02也连接在电压继电器K01的两条连接线两端之间并使得电压继电器K01和电压继电器K02能够同时连接在正电源和负电源之间，所述电压继电器K02和电压继电器K01的连接点与正电源之间连接有转换开关S01。
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