CN218276079U - 一种适用于钢轨纵向电阻和过渡电阻测量的直流电源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种适用于钢轨纵向电阻和过渡电阻测量的直流电源装置，包括电流发生器、开关K1、开关K2、开关K3、开关K4和智能监控装置，所述电流发生器的电源正极通过开关K1与直流负母线连接，所述电流发生器的电源负极分别通过开关K2与排流柜内的排流端子连接、通过开关K3与变电所接地母排连接、通过开关K4与钢轨均流线连接，所述智能监控装置分别与所述电流发生器、开关K1、开关K2、开关K3和开关K4，所述智能监控装置与钢轨电位测量装置连接。本实用新型为钢轨过渡电阻测量和钢轨纵向电阻测量提供可靠的电源。

Description

一种适用于钢轨纵向电阻和过渡电阻测量的直流电源装置

技术领域

本实用新型属于城市轨道交通牵引供电系统领域，特别涉及一种适用于钢轨纵向电阻和过渡电阻测量的直流电源装置。

背景技术

我国城市轨道交通主要采用直流牵引供电制式，接触网电压等级一般为DC1500V或者DC750V，采用直流牵引供电制式有利于实现正线牵引网的贯通供电，不会产生负序、高频电磁干扰等问题，并且能够满足列车频繁进出站、频繁制动启停的需要。但地铁牵引供电系统采用直流牵引供电制式，会导致杂散电流泄漏问题。

牵引变电所输出的电能经接触网传输给列车，然后再通过走行轨返回牵引变电所，牵引回流使走行轨产生对地电位。由于走行轨对地难以做到理想绝缘，回流电流会向大地泄漏，通过地铁土建结构钢筋和埋设在轨道附近的金属管道等回到牵引变电所，形成电流回路。从走行轨泄漏到大地的电流称之为杂散电流。杂散电流流入结构钢筋或埋地金属管道的地方为阴极区，在阴极区的金属构件一般不受影响；杂散电流从结构钢筋或埋地金属管道流出的地方为阳极区，阳极区的金属构件会被腐蚀。钢轨纵向电阻测量和过渡电阻测量是评估杂散电流泄漏水平的关键因素，根据测量相关原理，直流电源是测量可实施的主要部件，相关文献仅提出了钢轨纵向电阻和泄漏电阻的不同测量方法，但均未有如何获得直流电源的方法。

发明内容

本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种适用于钢轨纵向电阻和过渡电阻测量的直流电源装置，为钢轨过渡电阻测量和钢轨纵向电阻测量提供可靠的电源。

本实用新型采用的技术方案是：一种适用于钢轨纵向电阻和过渡电阻测量的直流电源装置，包括电流发生器、开关K1、开关K2、开关K3、开关K4和智能监控装置，所述电流发生器的电源正极通过开关K1与直流负母线连接，所述电流发生器的电源负极分别通过开关K2与排流柜内的排流端子连接、通过开关K3与变电所接地母排连接、通过开关K4与钢轨均流线连接，所述智能监控装置分别与所述电流发生器、开关K1、开关K2、开关K3和开关K4，所述智能监控装置与钢轨电位测量装置连接。

进一步的，所述电流发生器输出恒电流，输出电流值分级可调，输出电流可调节范围为0A至200A。

进一步的，所述电流发生器采用交流-直流电力电子变换装置，交流侧接入牵引所内交流220V电源。

进一步的，所述电流发生器的电源负极通过负母排分别与所述开关K2、开关K3、开关K4连接。

进一步的，所述排流柜内的排流端子包括上行排流端子和下行排流端子。

工作原理：智能监控装置对开关的控制逻辑如下：首先闭合开关K1投入直流电源，向直流负母线注入直流电流。如果需要测量钢轨纵向电阻，则闭合开关K4，断开开关K2、开关K3。如果要测量钢轨过渡电阻，应首先完成测量钢轨纵向电阻，然后开始钢轨过渡电阻测量，断开开关K4，闭合开关K2、开关K3；测量完成后，断开所有开关，结束测量。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1.本实用新型采用多级可调的电流发生器作为电源，其电源负极分别通过开关连接排流柜排流端子、接地母排和钢轨均流线，能够作为钢轨过渡电阻测量和钢轨纵向电阻测量的电源。电流发生器单独配置负母排，分别与开关K2、开关K3、开关K4连接，可靠性高。

2.本实用新型的智能监控装置分别与开关K1、开关K2、开关K3和开关K4，控制开关的闭合与断开状态，避免操作失误，保证测量正常进行。智能监控装置与钢轨电位测量装置、电流发生器连接，在测量过程中限制钢轨电位不超过人体安全电位，保障完成钢轨纵向电阻与钢轨过渡电阻测量，不危害工作人员安全。

3.本实用新型安装在牵引变电所内，工作条件好，占牵引变电所空间少，不影响牵引变电所内的既有设备运行。并且便于运营使用人员巡检、维护，延长使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的接线示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明。

本实用新型的实施例提供了一种适用于钢轨纵向电阻和过渡电阻测量的直流电源装置，本实施例放置于城市轨道交通牵引变电所内，牵引变电所内包括直流负母线、排流柜、变电所接地母排，所述排流柜与地铁排流网有连接端子，所述直流负母线有连接端子，所述变电所接地母排有连接端子。本实施例可集成在牵引所排流柜内，以节省牵引变电所室内空间，也可单独布置，便于操作、检修和维护。

如图1-2所示，本实用新型包括电流发生器I、开关K1、开关K2、开关K3、开关K4和智能监控装置1。

电流发生器I作为电源，所述电流发生器I能够输出恒电流，保证注入钢轨内的电流恒定，且输出电流值分级可调，输出电流可调节范围为0A至200A。所述电流发生器I采用交流-直流电力电子变换装置，交流侧接入牵引所内交流220V电源，经过整流，得到直流电能。

所述电流发生器I的电源正极通过开关K1与直流负母线连接，开关K1负责断开或者闭合电源正极与牵引变电所直流负母线之间的电线连接。所述电流发生器I的电源负极与负母排2连接，开关K2、开关K3、开关K4分别与负母排2连接。开关K2与排流柜内的上行排流端子和下行排流端子连接，开关K2负责断开或者闭合电源负极与排流柜排流端子之间的电线连接。开关K3与变电所接地母排连接，开关K3负责断开或者闭合电源负极与变电所接地母排之间的电线连接。开关K4与钢轨均流线连接，开关K4负责断开或者闭合电源负极与钢轨均流线之间的电线连接。

所述智能监控装置1分别与所述电流发生器I、开关K1、开关K2、开关K3和开关K4。智能监控装置1监测电流发生器I，并控制开关K1、开关K2、开关K3和开关K4的断开和闭合。智能监控装置1接受控制指令操动四组开关K1-K4，控制相应开关的闭合与断开状态。当电流发生器I故障时，能够报警显示，并适时断开开关，停止电流输出。在测量钢轨纵向电阻与过渡电阻时，智能监控装置1与钢轨电位测量装置连接，实时接收钢轨电位信息，并判断钢轨电位是否即将超过人体安全电位，如存在，则直流电源应不再继续增大输出电流并报警，保证钢轨电位始终不超过人体安全电位。

本实施例用于钢轨纵向电阻和钢轨过渡电阻测量的完整流程为：首先电源上电，检测负母排2是否故障，若有故障，则终止本次测量，若无故障，则继续。检测电源变换装置是否故障，若无故障，则闭合开关K1，投入直流电源；若有故障，终止本次测量。

测量钢轨纵向电阻，闭合开关K4，断开开关K2、开关K3；控制直流电源从0A开始逐渐增大输出电流，在增大输出电流的过程中，智能监控装置1实时接收钢轨电位信息，判断钢轨电位是否即将超过人体安全电位，如存在，则直流电源应不再继续增大输出电流并报警，保证钢轨电位始终不超过人体安全电位。保持电流恒定输出，计算钢轨纵向电阻，一次钢轨纵向电阻测量过程完毕，将开关K2、开关K3、开关K4断开；重复这一过程，直至达到所需要的钢轨纵向电阻测量次数。钢轨纵向电阻测量完毕。如果只需要测量钢轨纵向电阻，则测量结束。

钢轨过渡电阻测量需使用钢轨纵向电阻计算结果。在钢轨纵向电阻测量完成之后，若继续测量钢轨过渡电阻，则闭合开关K2、开关K3；断开开关K4。控制直流电源从0A开始逐渐增大输出电流，在增大输出电流的过程中，智能监控装置1实时接收钢轨电位信息，判断钢轨电位是否即将超过人体安全电位，如存在，则直流电源应不再继续增大输出电流并报警，保证钢轨电位始终不超过人体安全电位。保持电流恒定输出，计算钢轨过渡电阻，直至一次钢轨过渡电阻测量过程完毕，将开关K2、开关K3、开关K4断开；重复这一过程，直至达到所需要的钢轨过渡电阻测量次数。钢轨过渡电阻测量完毕后，断开所有开关K1、开关K2、开关K3、开关K4，结束测量。

以上通过实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的示例性实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。本实用新型的保护范围由权利要求书限定。凡利用本实用新型所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，在本实用新型的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖保护范围之内。

Claims (5)

1.一种适用于钢轨纵向电阻和过渡电阻测量的直流电源装置，其特征在于：包括电流发生器、开关K1、开关K2、开关K3、开关K4和智能监控装置，所述电流发生器的电源正极通过开关K1与直流负母线连接，所述电流发生器的电源负极分别通过开关K2与排流柜内的排流端子连接、通过开关K3与变电所接地母排连接、通过开关K4与钢轨均流线连接，所述智能监控装置分别与所述电流发生器、开关K1、开关K2、开关K3和开关K4，所述智能监控装置与钢轨电位测量装置连接。

2.如权利要求1所述的适用于钢轨纵向电阻和过渡电阻测量的直流电源装置，其特征在于：所述电流发生器输出恒电流，输出电流值分级可调，输出电流可调节范围为0A至200A。

3.如权利要求1所述的适用于钢轨纵向电阻和过渡电阻测量的直流电源装置，其特征在于：所述电流发生器采用交流-直流电力电子变换装置，交流侧接入牵引所内交流220V电源。

4.如权利要求1所述的适用于钢轨纵向电阻和过渡电阻测量的直流电源装置，其特征在于：所述电流发生器的电源负极通过负母排分别与所述开关K2、开关K3、开关K4连接。

5.如权利要求1所述的适用于钢轨纵向电阻和过渡电阻测量的直流电源装置，其特征在于：所述排流柜内的排流端子包括上行排流端子和下行排流端子。

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