CN214564762U - 一种城市轨道交通牵引网自动接地装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种城市轨道交通牵引网自动接地装置，属于城市轨道交通牵引网自动接地装置领域，包括接地主回路、验电回路、放电回路、接地状态检测回路、显示屏LED和监控装置IED；接地主回路、验电回路、放电回路、接地状态检测回路分别与牵引网以及走行轨连接；接地主回路、验电回路、放电回路、接地状态检测回路均与所述监控装置IED连接，监控装置IED与显示屏LED连接。本实用新型解决了城市轨道交通牵引网挂地线作业效率低、安全隐患大的问题，具有自动验电和放电、自动挂接或拆卸地线以及智能检测接地状态功能，具有可靠性高、劳动强度小，作业自动化程度高的优点。

Description

一种城市轨道交通牵引网自动接地装置

技术领域

本实用新型属于城市轨道交通牵引网自动接地装置领域，尤其涉及一种城市轨道交通牵引网自动接地装置。

背景技术

城市轨道交通牵引网通常带有DC1500V或750V的电压，当检测与维护人员进行相关作业或机务段整备维修人员对机车进行车顶检修整备等情况下，要对牵引网停电，并要可靠装设接地线，以防止发生电磁感应和静电感应，进而避免对相关作业人员或电气设备造成伤害或损坏。目前，国内挂接地线工作大部分仍然是采用手工方式或可视化接地装置完成。人工手动挂地线的不足如下：操作人员的劳动强度和精神压力大；室外作业，工作条件差；挂接或拆卸地线工作存在人为失误的隐患；效率低，占用天窗检修时间长。

可视化接地装置不足如下：现有牵引网可视化接地装置在挂接作业中，预先设置挂接位置的限位开关来保证到位。当限位开关安装位置松动移位或牵引网进行高度调整时，会造成接地不牢靠，不能对接地状态进行实时检测。当无法对接地状态进行检测时，接地线松动或未接地牢靠，可视化接地装置也会继续正常操作，对牵引网区间内即将作业的人员和设备带来安全隐患。

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种城市轨道交通牵引网自动接地装置，解决了现有技术中的城市轨道交通牵引网挂地线作业效率低、安全隐患大的问题。

为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：

本方案提供一种城市轨道交通牵引网自动接地装置，包括接地主回路、验电回路、放电回路、接地状态检测回路、显示屏LED和监控装置IED；

所述接地主回路、验电回路、放电回路、接地状态检测回路分别与牵引网以及走行轨连接；所述接地主回路、验电回路、放电回路、接地状态检测回路均与所述监控装置IED连接，所述监控装置IED与所述显示屏LED连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过将检测、控制与多种逻辑闭锁判断相结合实现了自动验电和放电、自动挂接与拆卸地线、智能图像识别接地开关位置、智能检测接地状态的功能，具备安全性高、劳动强度小，作业自动化程度高的优点。

进一步地，所述监控装置IED包括CPU模块T1，以及分别与所述CPU模块T1连接的电源模块T2、数字量输入模块T3、模拟量输入模块T4、通讯模块T5、输出模块T6以及智能视频识别模块T7；

所述输出模块T6、数字量输入模块T3、模拟量输入模块T4以及智能视频识别模块T7分别与所述接地主回路连接；所述模拟量输入模块T4与所述验电电路连接；所述输出模块T6以及数字量输入模块T3分别与所述放电电路连接；所述输出模块T6、数字量输入模块T3、模拟量输入模块T4以及通讯模块T5分别与接地开状态检测回路连接；所述输出模块T6还分别与指示灯电源以及接触器连接，所述通讯模块T5还与显示器LED以及远程通信通道连接。

上述进一步方案的有益效果是：本实用新型中监控装置IED通过内置CPU模块T1与本装置其它电路连接可以实现电动控制分合闸接地开关，自动验电和放电功能、智能图像识别接地开关位置，智能检测接地状态功能，内置与显示器LED和远程通信通道连接通信模块T5可以将装置工作状态通过显示器展示给位于装置附近的用户或者通过远程通信通道传输给距离较远的用户。

再进一步地，所述接地主回路包括进线防雷器FL、接地开关JD、电流传感器IT1以及摄像机SP；

所述防雷器FL的一端与牵引网连接，所述防雷器FL的另一端接地；所述接地开关JD的进线端与牵引网连接，并与防雷器FL并联，所述接地开关JD的出线端与走行轨连接；所述电流传感器IT1采集接地开关JD的电机电流；所述摄像机SP与所述智能视频识别模块T7连接；所述模拟量输入模块T4与所述电流传感器IT1连接。

上述进一步方案的有益效果是：本实用新型中接地开关JD、进线防雷器FL构成了接地的主回路，同时配置摄像机SP和电流传感器IT1，实现电动接地、电压检测、自动放电、防雷、接地开关工作状态的实时监测。

再进一步地，所述验电电路包括第一电压变送器XT1以及第二电压变送器XT2；

所述第一电压变送器XT1的进线一端与牵引网连接，所述第一电压变送器XT1的进线另一端与走行轨连接；所述第二电压变送器XT2的进线一端与牵引网连接，所述第二电压变送器XT2的进线另一端与走行轨连接；所述第一电压变送器XT1和第二电压变送器XT2的输出端分别与所述模拟量输入模块T4连接。

上述进一步方案的有益效果是：本实用新型中监控装置IED通过冗余的验电电路，对两路检测的电压进行对比，可靠的对牵引网网上电压的监测和网上带电状态的判断，用于高压带电状态的显示、安全闭锁和报警，避免误动作造成安全隐患。

再进一步地，所述放电电路包括高压继电器K1以及电阻RFD；

所述高压继电器K1分别与接地主回路、所述输出模块T6、所述数字量输入模块T3以及所述电阻RFD连接，所述高压继电器K1分别与牵引网以有走行轨连接。

上述进一步方案的有益效果是：本实用新型中监控装置IED通过自动放电电路，实现对牵引网网上剩余电荷完全释放，达到安全作业的标准。

再进一步地，所述接地状态检测回路包括高压继电器K2、电流互感器TA、可调电源DY以及电容C1；

所述高压继电器K2分别与所述输出模块T6、数字量输入模块T3、电流互感器TA、电容C1以及可调电源DY连接；所述电流互感器TA分别与所述模拟量输入模块T4以及所述可调电源DY连接；所述可调电源DY与所述通讯模块T5连接，所述高压继电器K1分别与牵引网以有走行轨连接。

上述进一步方案的有益效果是：本实用新型中监控装置IED通过接地状态检测回路，实现牵引网接地开关状态的智能检测，用于是否牢靠接地的判断，避免对接地状态的误判造成安全隐患，提高了安全性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实施例中监控装置IED的结构示意图。

图3为本实施例中接地主回路的电路结构图。

图4为本实施例中验电回路的电路结构示意图。

图5为本实施例中放电回路的电路结构示意图。

图6为本实施例中接地状态检测回路的电路结构示意图。

其中，1-接地主回路，2-验电回路，3-放电回路，4-接地状态检测回路。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。

实施例1

如图1所示，本实用新型提供了一种城市轨道交通牵引网自动接地装置，包括接地主回路1、验电回路2、放电回路3、接地状态检测回路4、显示屏LED和监控装置IED；接地主回路1、验电回路2、放电回路3、接地状态检测回路4分别与牵引网以及走行轨连接；接地主回路1、验电回路2、放电回路3、接地状态检测回路4均与监控装置IED连接，监控装置IED与所述显示屏LED连接。

本实施例中，本实用新型通过将检测、控制与多种逻辑闭锁判断相结合实现了自动验电和放电、自动挂接与拆卸地线、智能图像识别接地开关位置、智能检测接地状态的功能，具备安全性高、劳动强度小，作业自动化程度高的优点。

本实施例中，如图2所示，监控装置IED包括CPU模块T1，以及分别与所述CPU模块T1连接的电源模块T2、数字量输入模块T3、模拟量输入模块T4、通讯模块T5、输出模块T6以及智能视频识别模块T7；输出模块T6、数字量输入模块T3、模拟量输入模块T4以及智能视频识别模块T7分别与所述接地主回路1连接；所述模拟量输入模块T4与所述验电电路2连接；所述输出模块T6以及数字量输入模块T3分别与所述放电电路3连接；所述输出模块T6、数字量输入模块T3、模拟量输入模块T4以及通讯模块T5分别与接地开状态检测回路4连接；所述输出模块T6还分别与指示灯电源以及接触器连接，所述通讯模块T5还与显示器LED以及远程通信通道连接。

本实施例中，监控装置IED，通过内置CPU模块T1并与本装置其它电路连接可以实现电动控制分合闸接地开关，自动验电和放电功能、智能图像识别接地开关位置，智能检测接地状态功能，内置与显示器LED和远程通信通道连接通信模块T5可以将装置工作状态通过显示器展示给位于装置附近的用户或者通过远程通信通道传输给距离较远的用户。

本实施例中，如图3所示，接地主回路1包括进线防雷器FL、接地开关JD、电流传感器IT1以及摄像机SP；防雷器FL的一端与牵引网连接，所述防雷器FL的另一端接地；所述接地开关JD的进线端与牵引网连接，并与防雷器FL并联，所述接地开关JD的出线端与走行轨连接；所述电流传感器IT1采集接地开关JD的电机电流；所述摄像机SP与所述智能视频识别模块T7连接；所述模拟量输入模块T4与所述电流传感器IT1连接。

本实施例中，监控装置IED的输出模块T6的端子YK1+和YK1-与接地开关的控制合回路相连，YK2+和YK2-与接地开关的控制分回路相连。数字量输入模块T3的端子K11和24GND与接地开关的合位置辅助接点连接，端子K21和24GND与接地开关的分位置辅助接点连接。摄像机SP与智能视频识别模块T7的LAN连接。电流传感器IT1的模拟信号输出端分别与模拟量输入模块T4的端子AI3+和AI3-连接。

本实施例中，如图4所示，验电电路2包括第一电压变送器XT1以及第二电压变送器XT2；第一电压变送器XT1的进线一端与牵引网连接，所述第一电压变送器XT1的进线另一端与走行轨连接；所述第二电压变送器XT2的进线一端与牵引网连接，所述第二电压变送器XT2的进线另一端与走行轨连接；所述第一电压变送器XT1和第二电压变送器XT2的输出端分别与所述模拟量输入模块T4连接。

本实施例中，验电回路2包括两台电压变送器1、2，作为冗余验电电路，两台电压变送器进线端子1与牵引网连接，进线端子2与走行轨相连，第一电压变送器输出端7和8分别与监控装置IED的模拟量输入模块T4的端子AI1+和AI1-连接，输出端子5和6与DC24V电源+以及GND连接。第二电压变送器输出端7和8分别与监控装置IED的模拟量输入模块T4的端子AI2+和AI2-连接，输出端子5和6与DC24V电源+以及GND连接。

本实施例中，监控装置IED通过冗余的验电回路，可靠的对牵引网网上电压的监测和网上带电状态的判断，用于高压带电状态的显示、安全闭锁和报警，避免误动作造成安全隐患。

本实施例中，如图5所示，放电电路3包括高压继电器K1以及电阻RFD；高压继电器K1分别与接地主回路1、所述输出模块T6、所述数字量输入模块T3以及所述电阻RFD连接。

本实施例中，高压继电器K1端子1与牵引网连接，端子3与走行轨连接，端子2与放电电阻RFD的一端连接，端子4与放电电阻RFD另一端连接，线圈A1和A2分别与监控装置IED的输出模块T6的输出端子YK3+和YK3-连接，辅助接点13和14分别与数字量输入模块T3的端子K31和24GND连接。监控装置IED通过放电电路，实现对牵引网网上剩余电荷完全释放，达到安全作业的标准。

本实施例中，如图6所示，接地状态检测回路4包括高压继电器K2、电流互感器TA、可调电源DY以及电容C1；高压继电器K2分别与所述输出模块T6、数字量输入模块T3、电流互感器TA、电容C1以及可调电源DY连接；所述电流互感器TA分别与所述模拟量输入模块T4以及所述可调电源DY连接；所述可调电源DY与所述通讯模块T5连接。

本实施例中，高压继电器K2的端子1与牵引网连接，端子2与电容C1一端连接，端子3与走行轨连接，端子3与电源DY连接，线圈A1和A2分别与监控装置IED的输出模块T6的输出端子YK4+和YK4-连接，辅助接点13和14分别与数字量输入模块T3的端子K51和24GND连接；电流互感器TA、电容C1和可调电源DY连接，电流互感器TA信号输出端与监控装置IED的模拟量输入模块T4的端子AI4+和AI4-连接，可调电源DY的串行通信口与通信模块T5的COM3连接。

本实施例中，监控装置IED与接地状态检测回路4的高压继电器K2连接，对高压继电器K2的分合动作的控制，实现检测的投入和退出。监控装置IED通过通讯的方式与可调电源DY连接，实现对输出电压的调节；监控装置IED通过模块量采集的方式与电流互感器TA连接，获得可调电源DY输出的电流值；根据电容充放电原理，监控装置IED通过控制可调电源DY逐步升高输出电压，通过监测可调电源DY输出电压和电流的关系，判断接地状态是否牢靠。为了防止干扰和耦合，可调电源DY发出异频(不同于工频)可变的电压。如果回路电流随着电压的升高，则接地开关JD可靠合上，否则认为接地开关JD未可靠合上。监控装置IED通过接地状态检测回路4，实现牵引网接地开关状态的智能检测，用于是否牢靠接地的判断，避免对接地状态的误判造成安全隐患，提高了安全性。

本实施例中，本实用新型的工作流程如下：设定牵引网有压的阈值U1和牵引网无压的阈值U2；所述监控装置IED通过验电回路2检测牵引网电压，若电压有效值大于等于U1或大于U2，则监控装置IED控制合上所述高压继电器K1，并启动放电定时器，通过所述电阻RFD对牵引网进行放电，在放电期间所述监控装置IED持续通过验电回路2检测牵引网电压直至放电定时器定时到，同时判断此时电压有效值是否小于等于U2，若是监控装置IED控制合上所述接地开关JD，并控制分开所述高压继电器K1以断开放电回路；监控装置IED的智能视频识别模块T7判断开关状态是否在合位，则所述监控装置IED控制合上所述高压继电器K2，并启动可调电源DY，逐渐增大可调电源DY的输出电压，同时检测可调电源DY的输出电流，若随着可调电源DY输出电压的升高，可调电源DY的输出电流也逐渐增大，若是，所述监控装置IED控制所述可调电源DY降低输出电压后分开所述高压继电器K2，向用户上报“已可靠接地”的信息，退出接地操作流程并待命，在接到拆除地线命令后分开所述接地开关JD并上报用户操作结果；否则，所述监控装置IED向用户上报“未可靠接地”的信息，并控制所述可调电源DY降低输出电压后分开高压继电器K2，然后控制分开所述接地开关JD，退出接地操作流程。

本实用新型通过以上设计，提供了一种将检测技术、控制技术与多种逻辑闭锁判断相结合的自动验电和放电、自动挂接与拆卸地线、智能图像识别接地开关位置、智能检测接地开关状态的装置，以及一种步骤简单、可靠性高、检测速度快的自动接地装置及其控制方法，解决了现有城市轨道交通牵引网接地存在的问题，具备安全性能高、劳动强度小，作业自动化程度高的特点。

Claims (6)

1.一种城市轨道交通牵引网自动接地装置，其特征在于，包括接地主回路(1)、验电回路(2)、放电回路(3)、接地状态检测回路(4)、显示屏LED和监控装置IED；

所述接地主回路(1)、验电回路(2)、放电回路(3)、接地状态检测回路(4)分别与牵引网以及走行轨连接；所述接地主回路(1)、验电回路(2)、放电回路(3)、接地状态检测回路(4)均与所述监控装置IED连接，所述监控装置IED与所述显示屏LED连接。

2.根据权利要求1所述的城市轨道交通牵引网自动接地装置，其特征在于，所述监控装置IED包括CPU模块T1，以及分别与所述CPU模块T1连接的电源模块T2、数字量输入模块T3、模拟量输入模块T4、通讯模块T5、输出模块T6以及智能视频识别模块T7；

所述输出模块T6、数字量输入模块T3、模拟量输入模块T4以及智能视频识别模块T7分别与所述接地主回路(1)连接；所述模拟量输入模块T4与所述验电回路(2)连接；所述输出模块T6以及数字量输入模块T3分别与所述放电回路(3)连接；所述输出模块T6、数字量输入模块T3、模拟量输入模块T4以及通讯模块T5分别与接地开状态检测回路(4)连接；所述输出模块T6还分别与指示灯电源以及接触器连接，所述通讯模块T5还与显示器LED以及远程通信通道连接。

3.根据权利要求2所述的城市轨道交通牵引网自动接地装置，其特征在于，所述接地主回路(1)包括进线防雷器FL、接地开关JD、电流传感器IT1以及摄像机SP；

所述防雷器FL的一端与牵引网连接，所述防雷器FL的另一端接地；所述接地开关JD的进线端与牵引网连接，并与防雷器FL并联，所述接地开关JD的出线端与走行轨连接；所述电流传感器IT1采集接地开关JD的电机电流；所述摄像机SP与所述智能视频识别模块T7连接；所述模拟量输入模块T4与所述电流传感器IT1连接。

4.根据权利要求3所述的城市轨道交通牵引网自动接地装置，其特征在于，所述验电回路(2)包括第一电压变送器XT1以及第二电压变送器XT2；

所述第一电压变送器XT1的进线一端与牵引网连接，所述第一电压变送器XT1的进线另一端与走行轨连接；所述第二电压变送器XT2的进线一端与牵引网连接，所述第二电压变送器XT2的进线另一端与走行轨连接；所述第一电压变送器XT1和第二电压变送器XT2的输出端分别与所述模拟量输入模块T4连接。

5.根据权利要求4所述的城市轨道交通牵引网自动接地装置，其特征在于，所述放电回路(3)包括高压继电器K1以及电阻RFD；

所述高压继电器K1分别与接地主回路(1)、所述输出模块T6、所述数字量输入模块T3以及所述电阻RFD连接；所述高压继电器K1分别与牵引网以有走行轨连接。

6.根据权利要求5所述的城市轨道交通牵引网自动接地装置，其特征在于，所述接地状态检测回路(4)包括高压继电器K2、电流互感器TA、可调电源DY以及电容C1；

所述高压继电器K2分别与所述输出模块T6、数字量输入模块T3、电流互感器TA、电容C1以及可调电源DY连接；所述电流互感器TA分别与所述模拟量输入模块T4以及所述可调电源DY连接；所述可调电源DY与所述通讯模块T5连接；所述高压继电器K2分别与牵引网以有走行轨连接。

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