CN209561923U - 一种智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置 - Google Patents

一种智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置 Download PDF

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江凌翔
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本实用新型提供一种智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置,其中,箱门上设有显示装置、指示装置和报警装置;箱体中设有第一断路器、第二断路器、双电源转换开关、浪涌保护器、故障电弧检测装置、第三断路器、雷击计数器、接地电阻检测仪、电流互感器、保护控制终端和电源;显示装置分别与保护控制终端、浪涌保护器、故障电弧检测装置连接,保护控制终端分别与故障电弧检测装置、雷击计数器、接地电阻检测仪和电流互感器连接。本方案可对铁路系统进行有效的浪涌、故障电弧、电力参数、配电异常及接地电阻监测和防护,同时可接入铁路动力环境监测系统,提升监测和保护的全面性,实现对铁路系统的综合性监测及保护,提升安全性和工作效率。

Description

一种智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置
技术领域
本实用新型涉及电力电气设备技术领域,具体涉及一种智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置。
背景技术
目前随着我国电气化铁路网络的高速发展,铁路已成为人们出行的主要交通方式以及货运的主要工具,其安全性至关重要,对于铁路系统包括基站、直放站(区间)、区间其他站点(信号中继站、牵引变电所、分区所、AT所、开闭所)、站内节点(信号楼、站房、公安派出所、10KV配电所,车间工区)等电力系统安全性也提出了更高的要求。而目前缺乏一种综合性保护装置能够对铁路电力低压系统进行安全保护,具体地,如中国专利CN206712449U公开了一种铁路电力低压综合保护箱,箱体中包括浪涌保护器、故障电弧检测装置等,能够对铁路电力低压系统提供有效的故障电弧和浪涌保护,能够有效避免低压线路以及所连接的设备遭受故障电弧和浪涌电压而可能造成的损坏,但是以上方案还缺乏对铁路电力系统的电力参数以及各种配电异常的有效监测和保护,对铁路电力系统监测和保护不全面,依然存在着对铁路电力低压系统工作可靠性和安全性的影响。因此为解决以上问题,本实用新型公开了一种智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置。
实用新型内容
为解决上述问题,本实用新型提供了一种智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置,以供铁路系统包括基站、直放站(区间)、区间其他站点(信号中继站、牵引变电所、分区所、AT所、开闭所)、站内节点(信号楼、站房、公安派出所、10KV 配电所,车间工区)等场所使用,可以对铁路电力系统进行有效的浪涌、故障电弧、电力参数、配电异常以及接地电阻监测和防护,同时可接入铁路动力环境监测系统,实现集中监测和管理,提升工作效率,提升监测和保护的全面性,实现对铁路系统的综合性监测及保护,提升铁路系统的可靠性和安全性。
为达到上述目的,本实用新型实施例提供一种智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置,包括箱门和箱体,所述箱门上设置有显示装置、指示装置和报警装置;所述箱体上设置有第一进线端、第二进线端、接地排和至少一个出线端;所述箱体中设置有第一断路器、第二断路器、双电源转换开关和至少一个第三断路器;所述第一进线端、第一断路器、双电源转换开关和第三断路器依次通过配电线路连接;所述第二进线端、第二断路器、双电源转换开关和第三断路器依次通过配电线路连接;还包括至少一个浪涌保护器和至少一个故障电弧检测装置,所述浪涌保护器并联于第一断路器与双电源转换开关之间和/或的第二断路器与双电源转换开关之间配电线路上,由此实现对铁路电力系统进行有效的浪涌防护;所述故障电弧检测装置设置于第一断路器与双电源转换开关之间和/或的第二断路器与双电源转换开关之间配电线路上,由此实现对铁路电力系统进行有效的故障电弧检测和保护;还包括电流互感器和保护控制终端,所述电流互感器设置于双电源转换开关与第二断路器之间的配电线路上,所述保护控制终端与电流互感器电连接,所述保护控制终端与第一断路器、第二断路器或第三断路器中的至少一个连接,所述保护控制终端通过对电流互感器所采集配电线路电流信号的处理分析,生成配电线路的电力参数,可以为电流、电压、电量、有功与无功功率、功率因数、谐波分量、三相平衡系数等电力参数,通过对所述第一断路器、第二断路器或第三断路器的控制,有效的实现对铁路系统配电线路及用电设备的保护,可以为短路保护、过载保护、漏电保护、三相不平衡电流/电压保护等保护,由此实现对铁路电力系统电力参数以及各种配电异常的有效监测和保护;所述保护控制终端具有通信接口可接入铁路动力环境监测系统,实现集中监测和管理,方便铁路工作人员对铁路系统各种状态参数的监测和管理,显著提高工作效率;所述保护控制终端与故障电弧检测装置通信连接;还包括雷击计数器,所述雷击计数器与保护控制终端电连接;所述显示装置分别与所述保护控制终端、浪涌保护器和故障电弧检测装置通信连接。
可选地,所述故障电弧检测装置可包括电弧互感器、处理器、通信模块。其中,电弧互感器用于采集配电线路中的电弧信号;处理器用于接收及分析电弧信号,根据波形比较判断为正常或故障电弧信号并通过通信模块输出至显示装置或保护控制终端;所述处理器可以为西门子的S7-300系列的PLC,也可以为C8051F060微处理器。
可选的,所述显示装置优选为触控屏,可以为触控液晶屏等,可以实现显示保护控制终端、浪涌保护器、故障电弧检测装置、雷击计数器或接地电阻检测仪的监测信息,以及进行人机交互,实现检测、管理和控制功能。
进一步地,所述雷击计数器设置于所述浪涌保护器与接地排之间的线路上,用于监测雷击参数及次数。
进一步地,还包括接地电阻检测仪,所述接地电阻检测仪与保护控制终端通信连接,用于监测接地系统的接地电阻参数。
进一步地,还包括电源,所述电源与配电线路相连接,用于转换电压给所述显示装置、指示装置、报警装置、浪涌保护器、保护控制终端或接地电阻检测仪中的至少一个供电。
进一步地,所述报警装置与浪涌保护器、故障电弧检测装置、雷击计数器、接地电阻检测仪或保护控制终端中的至少一个通信连接,可以为声/光报警器,用于实时对浪涌保护器异常、故障电弧异常、接地电阻异常或配电异常进行报警,通过实时报警可以实时发现异常进行及时维护。
进一步地,所述指示装置与配电线路相连接,所述指示装置可对双电源转换开关所切换线路的状况进行指示,所述指示装置优选为指示灯,可以为LED灯。
进一步地,所述保护控制终端包括微控制单元以及与微控制单元连接的放大器、电表芯片和通信端口;通过通信端口可连接本地显示装置或远程监控主机或上位机,实现对铁路电力系统的本地和远程监测和管理,通过通信端口也可接入铁路动力环境监测系统,实现集中监测和管理,方便铁路工作人员对铁路系统各种状态参数的监测和管理,显著提高工作效率。
可选地,所述微控制单元可以为tms320c32或STC51系列微控制单元,也可以为C8051F060微处理器。
进一步地,所述电表芯片与放大器连接,所述电表芯片还连接有电压接线端子,所述电压接线端子与配电线路相连接,所述电表芯片通过接收电流信号和输出电压信号并根据电流和电压信号计量配电系统配电线路中的电量参数,并将电量、电流、电压参数传送至所述微控制单元,并通过通信端口实时传输至所述显示装置进行实时显示;所述微控制单元可以根据电流、电压信号,通过与额定电流、额定电压等额定值比较确定为短路电流、过载电流、漏电流、三相不平衡电流/电压、过压/欠压等配电异常,从而实时输出报警信号或通过控制断路器的分励脱扣器和/或电动操作机构进行分闸操作,快速准确地切断配电线路,从而实现短路保护、过载保护、漏电保护、三相不平衡电流/电压保护等保护,保障铁路电力系统的用电安全,保障配电线路和用电设备的安全,提升铁路电力低压系统的可靠性和安全性。
进一步地,所述第一断路器、第二断路器或第三断路器连接有分励脱扣器和/ 或电动操作机构。
进一步地,所述浪涌保护器包括防雷元件、热保护单元、脱扣机构、检测模块和通信接口。所述防雷元件可以为压敏电阻、放电管;所述热保护单元可以由低温焊锡组成;所述检测模块可以为温度传感器或电流互感器。
本实用新型提供的智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置,有益效果为:通过采用本申请所述智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置,可以供铁路系统包括基站、直放站(区间)、区间其他站点(信号中继站、牵引变电所、分区所、AT所、开闭所)、站内节点(信号楼、站房、公安派出所、10KV配电所,车间工区)等场所使用,可以对铁路电力系统进行有效的浪涌、故障电弧、电力参数、配电异常以及接地电阻监测和防护,提升铁路电力系统监测和保护的全面性,实现对铁路电力系统的综合性监测及保护,提升铁路电力低压系统的可靠性和安全性,同时也可接入铁路动力环境监测系统,实现集中监测和管理,方便铁路工作人员对铁路系统各种状态参数的监测和管理,显著提高工作效率。
附图说明
图1为本实用新型的智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置开门状态的结构示意图。
附图标号说明:
1、箱门;101、显示装置;102、指示装置;103、报警装置;2、箱体;201、第一进线端;202、第二进线端;203、出线端;204、第一断路器;205、第二断路器;206、双电源转换开关;207、浪涌保护器;208、故障电弧检测装置;209、第三断路器;210、雷击计数器;211、接地电阻检测仪;212、电流互感器;213、保护控制终端;214、接地排;215、电源。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置进行详细描述。
图1中示出了本实施例的智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置开门状态的结构示意图。
如图1所示,本实用新型的较佳的具体实施例的一种智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置,包括箱门1和箱体2,所述箱门1上设置有显示装置101、指示装置102和报警装置103;所述箱体2上设置有第一进线端201、第二进线端202、接地排214和至少一个出线端203;所述箱体2中设置有第一断路器204、第二断路器205、双电源转换开关206和至少一个第三断路器209;所述第一进线端201、第一断路器204、双电源转换开关206和第三断路器209依次通过配电线路连接;所述第二进线端202、第二断路器205、双电源转换开关206和第三断路器209依次通过配电线路连接;还包括至少一个浪涌保护器207和至少一个故障电弧检测装置 208,所述浪涌保护器207并联于第一断路器204与双电源转换开关206之间和/或的第二断路器205与双电源转换开关206之间配电线路上,由此实现对铁路电力系统进行有效的浪涌防护;所述故障电弧检测装置208设置于第一断路器204与双电源转换开关206之间和/或的第二断路器205与双电源转换开关206之间配电线路上,由此实现对铁路电力系统进行有效的故障电弧检测和保护;还包括电流互感器212 和保护控制终端213,所述电流互感器212设置于双电源转换开关206与第二断路器205之间的配电线路上,所述保护控制终端213与电流互感器212电连接,所述保护控制终端213与第一断路器204、第二断路器205或第三断路器209中的至少一个连接,所述保护控制终端通过对电流互感器所采集配电线路电流信号的处理分析,生成配电线路的电力参数,可以为电流、电压、电量、有功与无功功率、功率因数、谐波分量、三相平衡系数等电力参数,通过对所述第一断路器、第二断路器或第三断路器的控制,有效的实现对铁路系统配电线路及用电设备的保护,可以为短路保护、过载保护、漏电保护、三相不平衡电流/电压保护等保护,由此实现对铁路电力系统电力参数以及各种配电异常的有效监测和保护;所述保护控制终端具有通信接口可接入铁路动力环境监测系统,实现集中监测和管理,方便铁路工作人员对铁路系统各种状态参数的监测和管理,显著提高工作效率;所述保护控制终端213 与故障电弧检测装置208通信连接;还包括雷击计数器210,所述雷击计数器210 与保护控制终端213电连接,所述显示装置101分别与所述保护控制终端213、浪涌保护器207和故障电弧检测装置208通信连接。
可选地,所述故障电弧检测装置208可包括电弧互感器、处理器、通信模块。其中,电弧互感器用于采集配电线路中的电弧信号;处理器用于接收及分析电弧信号,根据电弧波形比较分析为正常或故障电弧信号并通过通信模块输出至显示装置或保护控制终端;所述处理器可以为西门子的S7-300系列的PLC,也可以为 C8051F060微处理器。
可选的,所述显示装置优选为触控屏,可以为触控液晶屏等,可以实现显示保护控制终端213、浪涌保护器207、故障电弧检测装置208、雷击计数器210或接地电阻检测仪211的监测信息,以及进行人机交互,实现检测、管理和控制功能。
进一步地,所述雷击计数器210设置于所述浪涌保护器207与接地排214之间的线路上,用于监测雷击参数及次数。
进一步地,还包括接地电阻检测仪211,所述接地电阻检测仪211与保护控制终端213通信连接,用于监测接地系统的接地电阻参数。
进一步地,还包括电源215,所述电源215与配电线路相连接,用于转换电压给所述显示装置101、指示装置102、报警装置103、浪涌保护器207、保护控制终端213或接地电阻检测仪211中的至少一个供电。
进一步地,所述报警装置103与浪涌保护器207、故障电弧检测装置208、雷击计数器210、接地电阻检测仪211或保护控制终端213中的至少一个通信连接,可以为声/光报警器,用于实时对浪涌保护器异常、故障电弧异常、接地电阻异常或配电异常进行报警,通过实时报警可以实时发现异常进行及时维护。
进一步地,所述指示装置102与配电线路相连接,所述指示装置可对双电源转换开关所切换线路的状况进行指示,所述指示装置优选为指示灯,可以为LED灯。
进一步地,所述保护控制终端213包括微控制单元以及与微控制单元连接的放大器、电表芯片和通信端口;通过通信端口可连接本地显示装置或远程监控主机或上位机,实现对铁路电力系统的本地和远程监测和管理,通过通信端口也可接入铁路动力环境监测系统,实现集中监测和管理,方便铁路工作人员对铁路系统各种状态参数的监测和管理,显著提高工作效率。
可选地,所述微控制单元可以为tms320c32或STC51系列微控制单元,也可以为C8051F060微处理器。
进一步地,所述电表芯片与放大器连接,所述电表芯片还连接有电压接线端子,所述电压接线端子与配电线路相连接,所述电表芯片通过接收电流信号和输出电压信号并根据电流和电压信号计量配电系统配电线路中的电量参数,并将电量、电流、电压参数传送至所述微控制单元,并通过通信端口实时传输至所述显示装置进行实时显示;所述微控制单元可以根据电流、电压信号,通过与额定电流、额定电压等额定值比较确定为短路电流、过载电流、漏电流、三相不平衡电流/电压、过压/欠压等配电异常,从而实时输出报警信号或通过控制断路器的分励脱扣器和/或电动操作机构进行分闸操作,快速准确地切断配电线路,从而实现短路保护、过载保护、漏电保护、三相不平衡电流/电压保护等保护,保障铁路电力系统的用电安全,保障配电线路和用电设备的安全,提升铁路电力低压系统的可靠性和安全性。
进一步地,所述第一断路器204、第二断路器205或第三断路器209连接有分励脱扣器和/或电动操作机构。
进一步地,所述浪涌保护器207包括防雷元件、热保护单元、脱扣机构、检测模块和通信接口。所述防雷元件可以为压敏电阻、放电管;所述热保护单元可以由低温焊锡组成;所述检测模块可以为温度传感器或电流互感器。
本实用新型提供的智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置,通过采用本申请所述智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置,可以供铁路系统包括基站、直放站(区间)、区间其他站点(信号中继站、牵引变电所、分区所、AT所、开闭所)、站内节点(信号楼、站房、公安派出所、10KV配电所,车间工区)等场所使用,可以对铁路电力系统进行有效的浪涌、故障电弧、电力参数、配电异常以及接地电阻监测和防护,提升铁路电力系统监测和保护的全面性,实现对铁路电力系统的综合性监测及保护,提升铁路电力低压系统的可靠性和安全性,同时也可接入铁路动力环境监测系统,实现集中监测和管理,方便铁路工作人员对铁路系统各种状态参数的监测和管理,显著提高工作效率。
以上,仅为本实用新型的具体实施例,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置,包括箱门(1)和箱体(2),其特征在于,所述箱门(1)上设置有显示装置(101)、指示装置(102)和报警装置(103);所述箱体(2)上设置有第一进线端(201)、第二进线端(202)、接地排(214)和至少一个出线端(203);所述箱体(2)中设置有第一断路器(204)、第二断路器(205)、双电源转换开关(206)和至少一个第三断路器(209);所述第一进线端(201)、第一断路器(204)、双电源转换开关(206)和第三断路器(209)依次通过配电线路连接;所述第二进线端(202)、第二断路器(205)、双电源转换开关(206)和第三断路器(209)依次通过配电线路连接;还包括至少一个浪涌保护器(207)和至少一个故障电弧检测装置(208),所述浪涌保护器(207)并联于第一断路器(204)与双电源转换开关(206)之间和/或的第二断路器(205)与双电源转换开关(206)之间配电线路上,所述故障电弧检测装置(208)设置于第一断路器(204)与双电源转换开关(206)之间和/或的第二断路器(205)与双电源转换开关(206)之间配电线路上;还包括电流互感器(212)和保护控制终端(213),所述电流互感器(212)设置于双电源转换开关(206)与第二断路器(205)之间的配电线路上,所述保护控制终端(213)与电流互感器(212)电连接,所述保护控制终端(213)与第一断路器(204)、第二断路器(205)或第三断路器(209)中的至少一个连接,所述保护控制终端(213)与故障电弧检测装置(208)通信连接;还包括雷击计数器(210),所述雷击计数器(210)与保护控制终端(213)电连接;所述显示装置(101)分别与所述保护控制终端(213)、浪涌保护器(207)和故障电弧检测装置(208)通信连接。
2.根据权利要求1所述的智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置,其特征在于,所述雷击计数器(210)设置于所述浪涌保护器(207)与接地排(214)之间的线路上。
3.根据权利要求2所述的智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置,其特征在于,还包括接地电阻检测仪(211),所述接地电阻检测仪(211)与保护控制终端(213)通信连接。
4.根据权利要求3所述的智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置,其特征在于,还包括电源(215),所述电源(215)与配电线路相连接,用于转换电压给所述显示装置(101)、指示装置(102)、报警装置(103)、浪涌保护器(207)、保护控制终端(213)或接地电阻检测仪(211)中的至少一个供电。
5.根据权利要求3所述的智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置,其特征在于,所述报警装置(103)与浪涌保护器(207)、故障电弧检测装置(208)、雷击计数器(210)、接地电阻检测仪(211)或保护控制终端(213)中的至少一个通信连接。
6.根据权利要求1所述的智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置,其特征在于,所述指示装置(102)与配电线路相连接,用于指示配电线路是否正常工作。
7.根据权利要求1所述的智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置,其特征在于,所述保护控制终端(213)包括微控制单元以及与微控制单元连接的放大器、电表芯片和通信端口。
8.根据权利要求7所述的智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置,其特征在于,所述电表芯片与放大器连接,所述电表芯片还连接有电压接线端子。
9.根据权利要求1所述的智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置,其特征在于,所述第一断路器(204)、第二断路器(205)或第三断路器(209)连接有分励脱扣器和/或电动操作机构。
10.根据权利要求1所述的智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置,其特征在于,所述浪涌保护器(207)包括防雷元件、热保护单元、脱扣机构、检测模块和通信接口。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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