CN218829088U - 直流框架保护装置及直流柜 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种直流框架保护装置及直流柜，包括框架保护控制器、电流检测组件及电量测量模块，所述框架保护控制器位于所述直流柜体内；所述电流检测组件包括相串联的过电流继电器与分流器，用于采集所述直流柜的框架电流；所述电量测量模块包括电流测量模块和电压测量模块；其中，所述过电流继电器将采集的框架电流通过辅助触点转为数字量直接输入所述框架保护控制器，所述分流器将同步采集到的框架电流通过所述电流测量模块转为模拟量输入所述框架保护控制器，所述框架保护控制器对输入的所述数字量和所述模拟量按逻辑进行处理和比对后，输出框架保护是否启动的指令；本申请能够更安全、可靠、动作更精准的对直流柜予以漏电保护。

Description

直流框架保护装置及直流柜

技术领域

本申请涉及牵引直流框架保护技术领域，尤其涉及一种直流框架保护装置及直流柜。

背景技术

牵引变电所内的直流供电设备采用绝缘安装，主要包括1500V直流开关柜、整流器柜、负极柜等。当直流设备内的1500V正极对设备外壳发生泄漏时，如不及时切除，容易将故障扩大为1500V正极通过设备外壳对负极间的短路事故。而直流系统的短路电流非常大，正、负极短路时的短路电流可达几万安培，对直流设备将造成严重危害。直流框架保护的设置是为了防止直流开关带电设备对直流柜柜体发生泄漏或绝缘损坏闪络时，其余的直流保护起不到应有的作用时，对人身和设备产生伤害，框架保护作为整个牵引供电系统的重要组成部分，不仅涉及供电设备的安全运行同时也保护操作人员的人身安全。框架泄漏保护是专门针对直流供电设备对正极与柜体发生故障时的保护措施。其保护原理是当正极对柜体外壳发生绝缘损坏时，能及时切除故障，保证系统的安全运行。

框架保护作为直流保护中的一种重要保护，其可靠性能直接关系到直流供电系统能否持续、安全供电，轨道交通能否正常运行，重要性不言而喻，研发一种更安全、可靠、动作更精准的框架保护装置显得尤为重要。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种直流框架保护装置及直流柜，能够更安全、可靠、动作更精准的对直流柜予以漏电保护，所述技术方案如下：

本申请第一方面提供一种直流框架保护装置，用于采集直流柜框架电流及电压并对所述直流柜进行漏电保护，包括框架保护控制器、电流检测组件及电量测量模块，所述框架保护控制器位于所述直流柜内；所述电流检测组件位于所述直流柜的框架上且与所述框架保护控制器电性连接，所述电流检测组件包括相串联的过电流继电器与分流器，用于采集所述直流柜的框架电流；所述电量测量模块包括电流测量模块和电压测量模块，所述电流测量模块与所述分流器电性连接；其中，所述过电流继电器将采集的框架电流通过辅助触点转为数字量直接输入所述框架保护控制器，所述分流器将同步采集到的框架电流通过所述电流测量模块转为模拟量输入所述框架保护控制器，所述框架保护控制器对输入的所述数字量和所述模拟量按逻辑进行处理和比对后，输出框架保护是否启动的指令。

例如，在一个实施例提供的直流框架保护装置中，所述过电流继电器与所述分流器通过铜排串联连接，并固设在所述直流柜框架上。

例如，在一个实施例提供的直流框架保护装置中，所述过电流继电器沿框架电流方向位于所述分流器的上游，以使框架电流先通过所述过电流继电器再通过所述分流器。

例如，在一个实施例提供的直流框架保护装置中，在所述过电流继电器与所述直流柜框架之间、和所述分流器与所述直流柜框架之间设有绝缘子。

例如，在一个实施例提供的直流框架保护装置中，所述绝缘子通过支架固定在所述直流柜框架上。

例如，在一个实施例提供的直流框架保护装置中，所述过电流继电器与所述分流器固设在所述直流柜靠近底部的直流柜框架上。

例如，在一个实施例提供的直流框架保护装置中，在所述直流柜体内设有绝缘安装板，所述电流测量模块和所述电压测量模块固设于所述绝缘安装板上。

例如，在一个实施例提供的直流框架保护装置中，在所述直流柜体内设有仪表室，所述框架保护控制器位于所述仪表室内。

例如，在一个实施例提供的直流框架保护装置中，所述电压测量模块与所述框架保护控制器电性连接，并通过所述电压测量模块检测所述直流柜框架电压。

本申请第二方面提供一种直流柜，包括上述所述直流框架保护装置。

本申请一些实施例提供的一种直流框架保护装置及直流柜带来的有益效果为：本申请通过将过电流继电器与分流器进行串联组合，并将分流器采集到的框架电流转化为模拟量，将过电流继电器采集的框架电流转化为数字量，再将所述模拟量和数字量通过两个通道分别传输给框架保护控制器，由框架保护控制器内对两组信号进行逻辑判别和信号比对，最终依据特定控制及逻辑判断程序输出框架保护信号。本申请将过电流继电器的无需辅助电源、动作灵敏快速的优点与分流器和电流测量模块相配合的动作精准、电流方向可识别、动作定值可自由设定的优点相结合，从而使得本申请的直流框架保护装置比传统装置获得更优性能，能够更安全、可靠、动作更精准的对直流柜框架予以保护。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请的直流柜整体结构示意图；

图2是本申请的直流柜正视图；

图3是本申请的直流柜左视图；

图4是本申请的电流检测组件结构示意图。

附图标记：100-直流柜，110-直流柜体，120-直流柜框架，130-仪表室，140-绝缘安装板，200-框架保护控制器，300-电流检测组件，310-过电流继电器，320-分流器，330-铜排，400-电量测量模块，410-电流测量模块，420-电压测量模块。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

直流柜的框架保护由电流型框架保护和电压型框架保护组成。其中电流型框架保护是通过一个电流元件检测框架对地之间的电流，当检测到的电流值达到整定时，电流型框架保护启动。电流型框架保护目前有两种通行的配置方案，一种是采用过电流继电器对框架电流进行监测，当达到继电器的整定值后，继电器的辅助触点闭合将信号传给控制器，此时框架电流保护动作；另一种是采用分流器加电流测量模块的方式对框架电流进行监测，当分流器采样的框架电流达到整定值后将信号量通过电流测量模块隔离变换后传给控制器，控制器对该信号进行数据和方向判断后，启动框架保护。两种电流型框架保护方案在运行时均存在一定缺点：单独采用过电流继电器对框架电流进行监测时存在整定值可调节范围少、无法判别电流方向的缺点；单独采用分流器加电流测量模块的方式对框架电流进行监测时存在抗干扰能力弱、辅助电源失电无法正常工作的缺点。

有鉴于此，本申请第一方面提供一种直流框架保护装置，如图1-4所示，用于采集直流柜100框架电流及电压并对所述直流柜100进行漏电保护，包括框架保护控制器200、电流检测组件300及电量测量模块400，所述框架保护控制器200位于直流柜体110内；所述电流检测组件300位于直流柜框架120上且与所述框架保护控制器200电性连接，所述电流检测组件300包括相串联的过电流继电器310与分流器320，用于采集所述直流柜100的框架电流；所述电量测量模块400包括电流测量模块410和电压测量模块420，所述电流测量模块410与所述分流器320电性连接；其中，所述过电流继电器310将采集的框架电流通过辅助触点转为数字量直接输入所述框架保护控制器200，所述分流器320将同步采集到的框架电流通过所述电流测量模块410转为模拟量输入所述框架保护控制器200，所述框架保护控制器200对输入的所述数字量和所述模拟量按逻辑进行处理和比对后，输出框架保护是否启动的指令。根据上述实施例，本申请通过将过电流继电器310与分流器320进行串联组合，并将分流器320采集到的框架电流转化为模拟量，将过电流继电器310采集的框架电流转化为数字量，再将所述模拟量和数字量通过两个通道分别传输给框架保护控制器200，由框架保护控制器200内对两组信号进行逻辑判别和信号比对，最终依据特定控制及逻辑判断程序输出框架保护信号。本申请将过电流继电器的无需辅助电源、动作灵敏快速的优点与分流器和电流测量模块相配合的动作精准、电流方向可识别、动作定值可自由设定的优点相结合，从而使得本申请的直流框架保护装置比传统装置获得更优性能，能够更安全、可靠、动作更精准的对直流柜框架予以保护。

例如，在一个实施例提供的直流框架保护装置中，如图3-4所示，所述过电流继电器310与所述分流器320通过铜排330串联连接，并固设在所述直流柜框架120上。根据上述实施例，本申请通过采用铜排330将过电流继电器310与所述分流器320串联连接，铜排具有电阻率低、可折弯度大等优点，可避免直流柜震动、位移等造成运行事故，且具有良好的导电效率。

例如，在一个实施例提供的直流框架保护装置中，如图3-4所示，所述过电流继电器310沿框架电流方向位于所述分流器320的上游，以使框架电流先通过所述过电流继电器310再通过所述分流器320。根据上述实施例，本申请通过将过电流继电器310沿框架电流方向布置分流器320的上游，使得框架电流先通过所述过电流继电器310再通过所述分流器320，充分利用了过电流继电器动作灵敏快速的优点，一旦直流柜框架电流达到过电流继电器的整定值后立即触发框架保护控制器200输出框架保护启动的指令，此后分流器320提供辅助功能，与电流测量模块410配合判断电流方向。

例如，在一个实施例提供的直流框架保护装置中，如图3所示，在所述过电流继电器310与所述直流柜框架120之间、和所述分流器320与所述直流柜框架120之间设有绝缘子。根据上述实施例，通过在过电流继电器310与直流柜框架120之间、分流器320与直流柜框架120之间设置绝缘子，使得过电流继电器310、分流器320与直流柜绝缘连接，避免过电流继电器310与分流器320电流腐蚀。

例如，在一个实施例提供的直流框架保护装置中，如图3所示，所述绝缘子通过支架固定在所述直流柜框架120上。

例如，在一个实施例提供的直流框架保护装置中，如图3所示，所述过电流继电器310与所述分流器320固设在所述直流柜100靠近底部的直流柜框架120上。

例如，在一个实施例提供的直流框架保护装置中，如图3所示，在所述直流柜体110内设有绝缘安装板140，所述电流测量模块410和所述电压测量模块420固设于所述绝缘安装板140上。根据上述实施例，通过将电流测量模块410和电压测量模块420固设在绝缘安装板140上再安装于直流柜体110内，可避免电流测量模块410和电压测量模块420电流腐蚀。

例如，在一个实施例提供的直流框架保护装置中，如图2所示，在所述直流柜体内110设有仪表室130，所述框架保护控制器200位于所述仪表室130内。

例如，在一个实施例提供的直流框架保护装置中，所述电压测量模块420与所述框架保护控制器200电性连接，并通过所述电压测量模块420检测所述直流柜100框架电压。

具体地，如图1所示，直流柜100为长方体结构，包括六个面，分别为相对设置的前面和后面、顶面和底面以及两侧面，其中，仪表室130位于直流柜100靠近顶面的上半部，绝缘安装板140位于直流柜100的中部，电流检测组件300位于直流柜100靠近底面的下部。

本申请第二方面提供一种直流柜，包括上述所述直流框架保护装置。

尽管已经出于说明性目的对本申请的实施例进行了公开，但是本领域技术人员将认识的是：在不偏离如所附权利要求公开的本发明的范围和精神的情况下，能够进行各种修改、添加和替换。

Claims (10)

1.一种直流框架保护装置，用于采集直流柜框架电流及电压并对所述直流柜进行漏电保护，其特征在于，包括：

框架保护控制器，位于所述直流柜内；

电流检测组件，位于所述直流柜的框架上且与所述框架保护控制器电性连接，包括相串联的过电流继电器与分流器，用于采集所述直流柜的框架电流；及

电量测量模块，包括电流测量模块和电压测量模块，所述电流测量模块与所述分流器电性连接；

其中，所述过电流继电器将采集的框架电流通过辅助触点转为数字量直接输入所述框架保护控制器，所述分流器将同步采集到的框架电流通过所述电流测量模块转为模拟量输入所述框架保护控制器，所述框架保护控制器对输入的所述数字量和所述模拟量按逻辑进行处理和比对后，输出框架保护是否启动的指令。

2.根据权利要求1所述直流框架保护装置，其特征在于，所述过电流继电器与所述分流器通过铜排串联连接，并固设在所述直流柜框架上。

3.根据权利要求2所述直流框架保护装置，其特征在于，所述过电流继电器沿框架电流方向位于所述分流器的上游，以使框架电流先通过所述过电流继电器再通过所述分流器。

4.根据权利要求3所述直流框架保护装置，其特征在于，在所述过电流继电器与所述直流柜框架之间、和所述分流器与所述直流柜框架之间设有绝缘子。

5.根据权利要求4所述直流框架保护装置，其特征在于，所述绝缘子通过支架固定在所述直流柜框架上。

6.根据权利要求5所述直流框架保护装置，其特征在于，所述过电流继电器与所述分流器固设在所述直流柜靠近底部的直流柜框架上。

7.根据权利要求1所述直流框架保护装置，其特征在于，在所述直流柜体内设有绝缘安装板，所述电流测量模块和所述电压测量模块固设于所述绝缘安装板上。

8.根据权利要求1所述直流框架保护装置，其特征在于，在所述直流柜体内设有仪表室，所述框架保护控制器位于所述仪表室内。

9.根据权利要求1所述直流框架保护装置，其特征在于，所述电压测量模块与所述框架保护控制器电性连接，并通过所述电压测量模块检测所述直流柜框架电压。

10.一种直流柜，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述直流框架保护装置。

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