CN207780146U - 一种地铁直流供电系统中直流牵引线路漏电流监测装置 - Google Patents

Abstract

一种地铁直流供电系统中直流牵引线路漏电流监测装置，包括：数个霍尔电流传感器，预先穿套在每一根直流牵引正极馈线电缆上，霍尔电流传感器的数量与电缆的根数一样；一直流牵引线路漏电流监测箱，具有多路模拟量输入通道以及一个以太网口，模拟量通道数量可以进行扩展，能满足接入要求；霍尔电流传感器将流过电缆的泄漏电流测量以后，转化为模拟量信号输入到直流牵引线路漏电流监测箱的模拟量输入通道，直流牵引线路漏电流监测箱的以太网通信端口用网线连接交换机以TCP modbus协议传输到监控电脑。本实用新型可用以实时监测直流牵引线路上的泄漏电流、判断直流牵引线路绝缘的优劣程度，并实现实时微小电流监测功能和数据上传功能。

Description

一种地铁直流供电系统中直流牵引线路漏电流监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种漏电流监测装置，尤其是涉及一种地铁直流牵引供电系统直流牵引线路的漏电流监测装置。

背景技术

地铁直流牵引供电系统中，直流牵引线路是地铁车辆牵引动力能源的唯一的重要通路。地铁变电所及车站配置有专用的直流1500V电房，1500V电房的直流设备柜体内设有直流断路器。地铁车辆的负荷电流通常有几百安培，因此，直流牵引线路通常使用数根直流电缆传导直流电。直流牵引线路以直流断路器为起点，经过电缆层和专用电缆通道到达接触网的隔离开关，再从隔离开关的出线端连接到接触网或接触轨。接触网分柔性接触网或刚性接触网，架设于行车位置顶部，接触轨安装于行车位置侧面地面，带电部分通过陶瓷绝缘子或高分子材料绝缘支架与接地部分绝缘。

由上述可知，直流牵引线路是一种大容量的专用、复杂、多环节系统，对于直流1500V电能的输送极其重要。在实际应用中，直流牵引线路可能存在电缆、通道设施及接触网绝缘子的缺陷，以及施工、安装、维护检修过程中的伤害，造成直流牵引线路的绝缘性能下降，从而在线路上或者绝缘子处出现泄漏电流。当情况较严重时可能发生短路、线路和绝缘子烧损的事故。若采用监测手段对直流牵引线路的漏电流进行监测，提前发出报警采取措施，就可以避免事故的发生。

目前，直流牵引系统的保护完全依靠直流继保实现，但直流继保的主要功能是短路和过流等故障情况的保护，没有漏电流监测的专用功能。因此，需要更高精度和合适量程的专用装置用于直流牵引线路漏电流的监测，以实现提前报警和保护。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种地铁直流供电系统中直流牵引线路漏电流监测装置，用以实时监测直流牵引线路上的泄漏电流、判断直流牵引线路绝缘的优劣程度，并实现实时微小电流监测功能和数据上传功能。

解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种地铁直流供电系统中直流牵引线路漏电流监测装置，所述的地铁直流供电系统中包括有监控室、1500V电房、直流牵引线路、架空隔离开关和接触网， 1500V电房的直流设备柜体内设有直流断路器，所述直流牵引线路的一端连接直流断路器的正极、另一端连接架空隔离开关的进线端，所述的隔离开关的出线端连接接触网，接触网为地铁车辆提供牵引动力，接触网通过绝缘子的与支柱绝缘安装；其特征是：所述的漏电流监测漏电流监测装置包括：

一直流牵引线路漏电流监测箱，具有多个模拟量输入通道以及一个以太网通信端口；

设在所述监控室的交换机和监控电脑；

对应于直流牵引线路数量的霍尔电流传感器S1～Sn，各自独立且为闭环形式、输出4～20mA模拟量和量程为0～1A，传感器预先穿套在直流牵引线路上；

所述的霍尔电流传感器S1～Sn将流过电缆的泄漏电流测量以后，转化为模拟量信号输入到直流牵引线路漏电流监测箱的模拟量输入通道，所述直流牵引线路漏电流监测箱的以太网通信端口以TCP modbus协议经交换机传输到监控电脑。

所述的直流牵引线路漏电流监测箱的组成和连接关系为：依次连接的模拟量模块、CPU和以太网模块，其中的CPU还分别连接有电源模块、键盘指示灯和液晶显示模块；模拟量模块接收霍尔电流传感器信号，以太网模块连接以太网。

所述的监控电脑，通过交换机与直流牵引线路漏电流监测箱进行通信，通过数据库系统进行实时扫描实时漏电流数据，通过监控软件将漏电流数据进行显示和报警，并定期将漏电流数据存入历史数据库。

工作原理：

为了监测直流牵引线路的泄漏电流，在数根直流牵引线正极馈线电缆上穿心安装霍尔电流传感器，就可以监测泄漏电流，所监测的直流牵引线路的泄漏电流等于每根电缆测量值的累加值。地铁站通常有行车信号，由行车系统通过交换机接入到监控后台，当地铁线上无车辆运行时，直流牵引线路上监测到的电流值即为泄漏电流。

霍尔电流传感器将流过电缆的泄漏电流测量以后，转化为模拟量信号输入到直流牵引线路漏电流监测箱的模拟量输入通道，直流牵引线路漏电流监测箱的以太网通信端口经交换机以TCP modbus协议传输到监控电脑，监控电脑通过交换机与直流牵引线路漏电流监测箱进行通信，通过数据库系统进行实时扫描实时漏电流数据，通过监控软件将漏电流数据进行显示和报警，当无行车信号时，对所采集的每一路电缆的电流值进行累加，若累加值超过报警阈值，则发出报警，通知检修人员进行检修。

有益效果：本实用新型可实时监测直流牵引线路的泄漏电流，并在事故发生时及时做出判断，提前采取措施，将事故危害程度减少到最小。通过直流牵引线路漏电流监测箱采集电流传感器测量值，将测量值实时传送至监控后台处理和显示，对泄漏电流进行存储、记录和分析，设置报警阈值，触发在线监测系统动作，提示维护人员采取措施。同时还可以显示泄漏电流历史曲线，判断直流牵引线路绝缘的优劣程度，提供状态评估分析，生成报表，提供预警功能。

附图说明

图1为本实用新型的组成和连接关系示意图；

图2为直流牵引线路漏电流监测箱的组成和连接关系示意图。

图中附图标记指代：1-1500V电房，2-直流设备柜，3-1500V断路器，4-1500V 直流牵引线路，5-隔离开关，6-接触网，61-绝缘子，62-接触网支柱，63-地铁车辆，7-直流牵引线路漏电流监测箱，8-交换机，9-监控电脑，10-霍尔电流传感器。

具体实施方式

参见图1和图2，本实用新型的地铁直流供电系统中直流牵引线路漏电流监测装置实施例。

地铁直流供电系统中包括有监控室、1500V电房1、直流牵引线路4、架空隔离开关5和接触网6，1500V电房1的直流设备柜体2内设有1500V直流断路器3，直流牵引线路4的一端连接1500V直流断路器的正极、另一端连接架空隔离开关5的进线端，隔离开关的出线端连接接触网6，接触网为地铁车辆提供牵引动力，接触网通过绝缘子61的与支柱62绝缘安装。

漏电流监测漏电流监测装置包括：一直流牵引线路漏电流监测箱7，具有多个模拟量输入通道以及一个以太网通信端口；设在监控室的交换机8和监控电脑9；S1～Sn个对应于直流牵引电缆数量的霍尔电流传感器10，各自独立且为闭环形式、输出4～20mA模拟量和量程为0～1A，传感器预先穿套在直流牵引线路4 上；S1～Sn个霍尔电流传感器10将流过电缆的泄漏电流测量以后，转化为模拟量信号输入到直流牵引线路漏电流监测箱的模拟量输入通道，直流牵引线路漏电流监测箱的以太网通信端口以TCP modbus协议经交换机传输到监控电脑。

直流牵引线路漏电流监测箱的组成和连接关系为：依次连接的模拟量模块、 CPU和以太网模块，其中的CPU还分别连接有电源模块、键盘指示灯和液晶显示模块；模拟量模块接收霍尔电流传感器信号，以太网模块连接以太网。

监控电脑通过交换机与直流牵引线路漏电流监测箱进行通信，通过数据库系统进行实时扫描实时漏电流数据，通过监控软件将漏电流数据进行显示和报警，并定期将漏电流数据存入历史数据库。

Claims (3)

1.一种地铁直流供电系统中直流牵引线路漏电流监测装置，所述的地铁直流供电系统中包括有监控室、1500V电房、直流牵引线路、架空隔离开关和接触网，1500V电房的直流设备柜体内设有直流断路器，所述直流牵引线路的一端连接直流断路器的正极、另一端连接架空隔离开关的进线端，所述的隔离开关的出线端连接接触网，接触网为地铁车辆提供牵引动力，接触网通过绝缘子的与支柱绝缘安装；其特征是：所述的漏电流监测漏电流监测装置包括：

一直流牵引线路漏电流监测箱，具有多个模拟量输入通道以及一个以太网通信端口；

设在所述监控室的交换机和监控电脑；

对应于直流牵引线路数量的霍尔电流传感器S1~Sn，各自独立且为闭环形式、输出4~20mA模拟量和量程为0~1A，传感器预先穿套在直流牵引线路上；

所述的霍尔电流传感器S1~Sn将流过电缆的泄漏电流测量以后，转化为模拟量信号输入到直流牵引线路漏电流监测箱的模拟量输入通道，所述直流牵引线路漏电流监测箱的以太网通信端口以TCP modbus协议经交换机传输到监控电脑。

2.根据权利要求1所述的地铁直流供电系统中直流牵引线路漏电流监测装置，其特征是：所述的直流牵引线路漏电流监测箱的组成和连接关系为：依次连接的模拟量模块、CPU和以太网模块，其中的CPU还分别连接有电源模块、键盘指示灯和液晶显示模块；模拟量模块接收霍尔电流传感器信号，以太网模块连接以太网。

3.根据权利要求2所述的地铁直流供电系统中直流牵引线路漏电流监测装置，其特征是：所述的监控电脑通过交换机与直流牵引线路漏电流监测箱进行通信，通过数据库系统进行实时扫描实时漏电流数据，通过监控软件将漏电流数据进行显示和报警，并定期将漏电流数据存入历史数据库。