CN205986095U - 一种轨道交通直流牵引系统的接地故障保护系统 - Google Patents

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戴子钧
朱祥连
钱小森
韩伟
金成龙
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Abstract

本实用新型公开了一种轨道交通直流牵引系统的接地故障保护系统,包括接地电阻、分压电位器、电压测量放大器、电流传感器、电压传感器、第一二极管、第一电阻、第一电容、电压继电器和PLC保护装置。接地电阻一端接入直流牵引系统负极,其另一端连接第一二极管阴极,第一二极管阳极经电流传感器与地线相连,第一电容一端连接第一二极管阴极,其另一端经第一电阻与第一二极管阳极相连,分压电位器的两个固定端分别接入负极和地线,电压测量放大器输出电压信号给PLC保护装置和电压继电器,电流传感器和电压传感器分别输出信号给PLC保护装置,电压继电器和PLC保护装置根据接收的信号进行保护动作。本实用新型提供多重保护措施,可靠性高。

Description

一种轨道交通直流牵引系统的接地故障保护系统
技术领域
[0001] 本实用新型属于轨道交通直流牵引系统领域,特别涉及了一种轨道交通直流牵引系统的接地故障保护系统。
背景技术
[0002] 根据我国城市轨道交通牵引系统的接地保护现状,我国大部分城市轨道交通均采用正极接触网供电、负极走行轨回流方式,并且已经有了比较完善的接地保护系统(直流柜框架泄漏保护装置+钢轨电位限制装置)。
[0003] 但也有一些城市采用专用负极作为回流通路(车辆通过橡胶轮胎在轨道上运行,走行轨不作为回流通路)的跨座式单轨交通直流牵引系统,由于与地绝缘的车辆在运行中带有电压,如果车辆发生绝缘故障,车辆与地之间的电压对人是很危险的,为了确保乘客在车辆到站下车时乘客的安全,必须在牵引变电所负极设置接地保护装置。
[0004] 现有技术中检测负地之间电压仅通过检测接地电阻上的电压并通过分压电阻和电压继电器来调节保护动作电压值,存在检测误差较大,操作维护不方便,且为单重措施保护,容易发生故障。
实用新型内容
[0005] 为了解决上述背景技术提出的技术问题,本实用新型旨在提供一种轨道交通直流牵引系统的接地故障保护系统,提供多重保护措施,可靠性更高。
[0006] 为了实现上述技术目的,本实用新型的技术方案为:
[0007] —种轨道交通直流牵引系统的接地故障保护系统,包括接地电阻、分压电位器、电压测量放大器、电流传感器、电压传感器、第一二极管、第一电阻、第一电容、电压继电器和PLC保护装置,所述接地电阻的一端接入直流牵引系统的负极,接地电阻的另一端连接第一二极管的阴极,第一二极管的阳极经电流传感器与地线相连,所述第一电容的一端连接第一二极管的阴极,第一电容的另一端经第一电阻与第一二极管的阳极相连,所述分压电位器的两个固定端分别接入直流牵引系统的负极和地线,所述电压传感器的两个输入端分别连接分压电位器的滑动端和地线,所述电压测量放大器的两个输入端分别接入接地电阻的两端,所述电压测量放大器输出接地电阻两端电压信号给电压继电器和PLC保护装置,电流传感器和电压传感器分别输出主回路电流信号和分压信号给PLC保护装置,电压继电器和PLC保护装置根据接收到的信号进行保护动作。
[0008] 基于上述技术方案的优选方案,接地故障保护系统还包括人机交互模块,所述人机交互模块与PLC保护装置相连,人机交互模块用于设置PLC保护装置的动作条件和动作时间,并显示PLC保护装置接收到的电流、电压信号。
[0009] 基于上述技术方案的优选方案,所述人机交互模块采用触摸屏。
[0010] 基于上述技术方案的优选方案,设定PLC保护装置和电压继电器的动作时间大于直流柜框架泄漏保护装置的动作时间。
[0011] 基于上述技术方案的优选方案,所述PLC保护装置采用S7-300系统构建而成。
[0012] 采用上述技术方案带来的有益效果:
[0013] (I)本实用新型改变采用分压电阻加电压继电器来检测和判断接地电阻的传统方法,通过高精度高耐压等级的电压测量放大器进行精准测量接地电阻电压值,并同时将测量值输入给PLC保护装置和电压继电器,并且检测主回路的实时电流输入给PLC保护装置,通过输入给PLC保护装置的实时电压、电流和电压继电器设置的动作电压三方设置同时作为装置功能的判断依据,只要有一个条件满足就可以作为判断依据进行动作信号的输出,三重保护设置,一重故障亦不会影响保护功能的实现;
[0014] (2)本实用新型可以保护整流器以下的所有正极回路对地的短路故障,包括直流开关柜正极对柜体的短路故障,而框架泄漏保护装置的电流元件只能保护直流开关柜正极对柜体的短路故障;
[0015] (3)本实用新型采用触控显示屏,除电压继电器固有设置,其他保护功能参数设置均可在触控显示屏上直接设置,实现了更便捷的人机互动;
[0016] (4)设置本实用新型的动作时间大于直流柜框架泄漏保护装置的动作时间,这样能有效区分正极碰壳故障和接触网导线接地故障,达到完善接地保护的目的。
附图说明
[0017]图1是本实用新型电路示意图。
[0018] 标号说明:1、分压电位器;2、电压传感器;3、电压测量放大器;4、电流传感器;R:接地电阻;VD:第一二极管;Rl:第一电阻;C:第一电容。
具体实施方式
[0019]以下将结合附图,对本实用新型的技术方案进行详细说明。
[0020] 如图1所示,一种轨道交通直流牵引系统的接地故障保护系统,包括接地电阻R、分压电位器1、电压测量放大器3、电流传感器4、电压传感器2、第一二极管VD、第一电阻Rl、第一电容C、电压继电器和PLC保护装置,所述接地电阻R的一端接入直流牵引系统的负极,接地电阻R的另一端连接第一二极管VD的阴极,第一二极管VD的阳极经电流传感器与地线相连,所述第一电容C的一端连接第一二极管VD的阴极,第一电容C的另一端经第一电阻Rl与第一二极管VD的阳极相连,所述分压电位器I的两个固定端分别接入直流牵引系统的负极和地线,所述电压传感器2的两个输入端分别连接分压电位器I的滑动端和地线,所述电压测量放大器3的两个输入端分别接入接地电阻的两端,所述电压测量放大器3输出接地电阻R两端电压信号给电压继电器和PLC保护装置,电流传感器4和电压传感器2分别输出主回路电流信号和分压信号给PLC保护装置。
[0021] 采用高精度高耐压等级的电压测量放大器进行精准测量接地电阻电压值,并同时将测量值输入给PLC保护装置和电压继电器,并且检测主回路的实时电流输入给PLC保护装置,通过输入给PLC保护装置的实时电压、电流和电压继电器设置的动作电压同时作为判断依据,只要有一个条件满足就可以作为判断依据进行动作信号的输出。
[0022] 在本实施例中,接地故障保护系统还包括人机交互模块,所述人机交互模块与PLC保护装置相连,人机交互模块用于设置PLC保护装置的动作条件和动作时间,并显示PLC保护装置接收到的电流、电压信号。人机交互模块可以采用触控显示屏。PLC保护装置采用s7-300系统构建而成。
[0023] 在本实施例中设定PLC保护装置和电压继电器的动作时间大于直流柜框架泄漏保护装置的动作时间。现有保护措施中一般都设有直流柜框架泄漏保护装置,框架泄漏保护装置的电流元件保护直流开关柜正极对柜体的短路故障,因此设定PLC保护装置和电压继电器的动作时间大于直流柜框架泄漏保护装置的动作时间,能有效区分正极碰壳故障和接触网导线接地故障,方便让工作人员根据动作时间快速判断故障原因。
[0024]以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想,不能以此限定本实用新型的保护范围,凡是按照本实用新型提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本实用新型保护范围之内。

Claims (5)

1.一种轨道交通直流牵引系统的接地故障保护系统,其特征在于:包括接地电阻、分压电位器、电压测量放大器、电流传感器、电压传感器、第一二极管、第一电阻、第一电容、电压继电器和PLC保护装置,所述接地电阻的一端接入直流牵引系统的负极,接地电阻的另一端连接第一二极管的阴极,第一二极管的阳极经电流传感器与地线相连,所述第一电容的一端连接第一二极管的阴极,第一电容的另一端经第一电阻与第一二极管的阳极相连,所述分压电位器的两个固定端分别接入直流牵引系统的负极和地线,所述电压传感器的两个输入端分别连接分压电位器的滑动端和地线,所述电压测量放大器的两个输入端分别接入接地电阻的两端,所述电压测量放大器输出接地电阻两端电压信号给电压继电器和PLC保护装置,电流传感器和电压传感器分别输出主回路电流信号和分压信号给PLC保护装置,电压继电器和PLC保护装置根据接收到的信号进行保护动作。
2.根据权利要求1所述一种轨道交通直流牵引系统的接地故障保护系统,其特征在于:接地故障保护系统还包括人机交互模块,所述人机交互模块与PLC保护装置相连,人机交互模块用于设置PLC保护装置的动作条件和动作时间,并显示PLC保护装置接收到的电流、电压信号。
3.根据权利要求2所述一种轨道交通直流牵引系统的接地故障保护系统,其特征在于:所述人机交互模块采用触摸屏。
4.根据权利要求1所述一种轨道交通直流牵引系统的接地故障保护系统,其特征在于:设定PLC保护装置和电压继电器的动作时间大于直流柜框架泄漏保护装置的动作时间。
5.根据权利要求1所述一种轨道交通直流牵引系统的接地故障保护系统,其特征在于:所述PLC保护装置采用S7-300系统构建而成。
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CN106253207A (zh) * 2016-08-25 2016-12-21 镇江大全赛雪龙牵引电气有限公司 一种轨道交通直流牵引系统的接地故障保护系统
CN108075453A (zh) * 2018-01-11 2018-05-25 天津中铁电气化设计研究院有限公司 一种中速磁浮牵引供电接地保护系统

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