CN220323449U - 轨道交通通用直流开关柜保护装置用校验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种轨道交通通用直流开关柜保护装置用校验装置，涉及轨道交通变电检修设备技术领域。包括模拟数值信号发生模块和信号反馈模块，模拟数值信号发生模块和信号反馈模块分别与直流开关柜保护装置连接；模拟数值信号发生模块包括电流电压检测子模块，信号反馈模块包括保护信号模拟子模块和分合闸信号模拟子模块。本实用新型中，通过设置模拟数值信号发生模块和信号反馈模块，可以校验保护装置所测得的电压值与电流值是否正确、针对故障情况所进行的保护动作是否正常、分合闸动作是否正常。基于此，解决了现有技术中并无直流开关柜保护装置专用的整体功能集合式校验装置的问题。

Description

轨道交通通用直流开关柜保护装置用校验装置

技术领域

本实用新型涉及轨道交通变电检修设备技术领域，具体为一种轨道交通通用直流开关柜保护装置用校验装置。

背景技术

通过直流开关柜保护装置，可以对直流开关柜中的电力系统进行电气保护，包括过电流、短路、欠压、过电压、接地故障等多种故障类型的保护。在实际应用中，对直流开关柜保护装置进行周期性检修时无法整体校验其功能输出逻辑部分，在保护动作点位输出灵敏度和准确性方面也存在检修盲区，所以可能会导致设备保护动作条件下，保护装置未动作或动作逻辑不正确的后果。因此，为检测直流开关柜保护装置在检修维护及更换装置内部元件后的测试保护动作功能是否功能正常，以及反馈动作信号是否正确灵敏，在对直流开关柜保护装置进行检修维护后很有必要校验保护动作数值。

经调研，发现目前的设备厂商及市场中并无直流开关柜保护装置专用的整体功能集合式校验装置。例如公开号为CN218867917U的中国专利提供了一种新型直流开关柜框架泄漏电流保护装置，可以大幅度降低框架泄漏电流保护的误动可能性，增强直流牵引供电系统的可靠性，有效减少直流牵引供电系统非正常运营的风险；但是，上述技术效果是在保护装置可以正常工作的前提下才能够实现的，而该专利并没有提供或者讨论如何对保护装置进行校验的技术方案。又例如公开号为CN108683163A的中国专利提供了一种线路保护装置校验方法及校验装置，通过校验装置，解决了现有技术中，由于人为操作导致对线路保护装置的继电保护定值的错误设置，无法及时处理导致线路保护装置不正确的动作问题；但是，该专利所提供的校验装置并非直流开关柜专用，而且只能用于判断保护装置的继电保护定值是否正确，即所实现的校验功能比较片面。现有技术中，还有少部分设备厂商通过接入断路器小车反馈自身分合闸保护信号的方式来对保护装置进行校验；但是，这种方式存在着所动用的仪器设备繁杂、测试功能流程繁琐、测试具有不确定性的问题，具体来说：通常采用体积较大的毫伏发生器和大电流微欧计等仪器设备，会使得搬运较为困难，还会导致测试环境堆满仪器设备，有接错线路甚至出现保护烧毁情况的隐患；在进行电压电流采样测试时需要搭建配套的外围电路并根据采集信号方式选用相应仪器设备；无法实时判断保护装置内部逻辑点位显示是否符合正常标准。

基于上述问题，为确保保护装置及直流开关柜的稳定运行、保护人员及设备的安全、延长设备的使用运行寿命、提升直流牵引功能的安全性及可靠性等，研发一种直流开关柜保护装置用校验装置是非常有必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种轨道交通通用直流开关柜保护装置用校验装置，以解决现有技术中并无直流开关柜保护装置专用的整体功能集合式校验装置的问题。

本实用新型是采用以下技术方案实现的：

一种轨道交通通用直流开关柜保护装置用校验装置，包括模拟数值信号发生模块和信号反馈模块，模拟数值信号发生模块和信号反馈模块分别与直流开关柜保护装置连接；模拟数值信号发生模块包括电流电压检测子模块，信号反馈模块包括保护信号模拟子模块和分合闸信号模拟子模块。

本实用新型中，通过模拟数值信号发生模块中的电流电压检测子模块，可以校验保护装置所测得的电压值与电流值是否正确；通过信号反馈模块中的信号模拟子模块，可以校验保护装置针对故障情况所进行的保护动作是否正常；通过信号反馈模块中的分合闸信号模拟子模块，可以校验保护装置的分合闸动作是否正常。基于此，能够在较大程度上满足对直流开关柜保护装置进行全面检修校验的需求，有效填补了此类综合性功能校验装置在市场的空白。

进一步地，所述模拟数值信号发生模块的输出端子与直流开关柜保护装置连接，信号反馈模块通过航空插头X与直流开关柜保护装置连接。

进一步地，电流电压检测子模块包括电源部分，电源部分与毫伏发生器连接，毫伏发生器的输出端分别与电压表PV和电流表PA连接。

进一步地，所述电源部分包括充电接口L，充电接口L通过电源总开关K1与电源连接，充电接口L与锂电池BAT连接，锂电池BAT通过开关组件连接毫伏发生器Q，毫伏发生器Q的输出端分别与电压表PV和电流表PA连接。

进一步地，所述开关组件包括充放电开关K2和控制开关K3，充放电开关K2分别与锂电池BAT和控制开关K3连接，控制开关K3与毫伏发生器Q连接。

进一步地，所述毫伏发生器Q分别与两个可调电阻连接，两个可调电阻分别对应电压输出调节和电流输出调节。

进一步地，所述保护信号模拟子模块包括若干个模拟开关，若干个模拟开关分别通过航空插头X与直流开关柜保护装置连接。

进一步地，所述若干个模拟开关包括熔断器故障模拟开关KEY1、断路器位置信号动作模拟开关KEY2、大电流脱扣模拟开关KEY3。

进一步地，所述分合闸信号模拟子模块包括分别与航空插头X连接的辅助继电器K01、辅助继电器Q00，辅助继电器K01与辅助继电器Q00连接。

进一步地，所述模拟数值信号发生模块和信号反馈模块中的接口、按钮、旋钮、插头集成在电气箱面板上。

本实用新型实现的有益效果是：

一种轨道交通通用直流开关柜保护装置用校验装置，通过设置模拟数值信号发生模块和信号反馈模块，可以校验保护装置所测得的电压值与电流值是否正确、针对故障情况所进行的保护动作是否正常、分合闸动作是否正常；与并无直流开关柜保护装置专用的整体功能集合式校验装置相比，本实用新型能够在较大程度上满足对直流开关柜保护装置进行全面检修校验的需求，并且具备装置轻便、操作简单、安全性高、实用性高等优点。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述电流电压检测子模块的电路示意图；

图2是本实用新型实施例所述电流电压检测子模块中输出电压调节部分的电路连接示意图；

图3是本实用新型实施例所述电流电压检测子模块中输出电流调节部分的电路连接示意图；

图4是本实用新型实施例所述模拟数值信号发生模块的电路示意图；

图5是本实用新型实施例所述校验装置的整体组成框图；

图6是本实用新型实施例所述电气箱面板的结构示意图；

图中：1、电源总开关K1的按钮；2、功能选择按钮；3、接地端子的接口；4、保护装置链接插头；5、电流表PA的显示屏；6、电流调节旋钮；7、电压调节旋钮；8、电压表PV的显示屏；9、电池选择按钮；10、充电接口L的接口。

具体实施方式

为清楚说明本实用新型中的方案，下面结合附图做进一步说明：

实施例1

请参照图1至图6，本实施例提供一种轨道交通通用直流开关柜保护装置用校验装置，包括模拟数值信号发生模块和信号反馈模块，模拟数值信号发生模块和信号反馈模块分别与直流开关柜保护装置连接。具体地：

关于模拟数值信号发生模块：

模拟数值信号发生模块包括电流电压检测子模块，电流电压检测子模块包括电源部分，电源部分与毫伏发生器连接，毫伏发生器的输出端分别与电压表PV和电流表PA连接。其中，电源部分包括充电接口L，充电接口L通过电源总开关K1与电源连接；充电接口L与锂电池BAT的负极端连接，锂电池BAT的正极端与充放电开关K2的常闭触点连接，充放电开关K2的常开触点与控制开关K3连接；控制开关K3的常闭触点与毫伏发生器Q的电压输出部分连接，控制开关K3的常开触点与毫伏发生器Q的电流输出部分连接；毫伏发生器Q的电压输出端并联一个电压表PV，毫伏发生器Q的电流输出端串联一个电流表PA；毫伏发生器Q分别与两个可调电阻连接，两个可调电阻分别对应电压输出调节和电流输出调节。

电气箱面板上集成有电流电压检测子模块中的电压输出端子的接口和电流输出端子的接口、充电接口L的接口10、电源总开关K1的按钮1、电压表PV的显示屏8、电流表PA的显示屏5、接地端子的接口3(接地端子通过外部接线与接地导体连接)、电压调节旋钮7和电流调节旋钮6，还设有电池选择按钮9和功能选择按钮2。

基于上述结构的工作原理和工作过程如下：

本模拟数值信号发生模块中，以电源或者锂电池作为主要能源供给，锂电池通过充放电开关K2控制输出功能；控制开关K3的常闭触点与毫伏发生器Q的电压输出部分连接，用于控制电压输出部分是否得电运行，控制开关K3的常开触点与毫伏发生器Q的电流输出部分连接，用于控制电流输出部分是否得电运行，即通过控制开关K3可以保证同一时间内毫伏发生器Q仅可进行一种输出方式；通过分别调节两个可调电阻，可以对应调节输出的电压大小和输出的电流大小。

当使用环境中有可用市电时，先将电气箱面板上充电接口L的接口10与电源适配器连接，然后在电气箱面板上将电池选择按钮9的充电端打开，并打开电源总开关K1的按钮1，由此可向内置锂电池进行充电的同时提供校验装置所需要的电量。将功能选择按钮2的电压端打开(即选择输出方式为电压)，毫伏发生器Q可以输出大小为0～5V、可调精度为0.001V的电压，电气箱面板上的电压表PV可实时显示校验装置所输出的电压值，此时通过观察保护装置上电压表PV所显示的电压值，并对两个电压值进行对比判断，即可完成对电压数值的校验。将功能选择按钮2的电流端打开(即选择输出方式为电流)，毫伏发生器Q可以输出大小为0～0.5A的电压，电气箱面板上的电流表PA可实时显示校验装置所输出的电流值，此时通过观察保护装置上电流表PA所显示的电流值，并对两个电流值进行对比判断，即可完成对电流值的校验。

同理，当使用环境中无可用市电时，不将电气箱面板上充电接口L的接口10与电源适配器连接，而是在电气箱面板上将电池选择按钮9的放电端打开，并打开电源总开关K1的按钮1，由此可通过内置锂电池提供校验装置所需要的电量，即使得校验装置能够脱离电源适配器单独使用，实现了便携输出效果。

关于信号反馈模块：

信号反馈模块通过航空插头X与直流开关柜保护装置连接，信号反馈模块包括保护信号模拟子模块和分合闸信号模拟子模块，其中：保护信号模拟子模块包括分别与航空插头X连接的熔断器故障模拟开关KEY1、断路器位置信号动作模拟开关KEY2、大电流脱扣模拟开关KEY3；分合闸信号模拟子模块包括分别与航空插头X连接的辅助继电器K01、辅助继电器Q00，辅助继电器K01通过连接开关K03的常闭触点与辅助继电器Q00连接。

电气箱面板上设有保护装置链接插头4，信号反馈模块通过该保护装置链接插头4与航空插头X连接。

基于上述结构的工作原理和工作过程如下：

保护信号模拟子模块中，熔断器故障模拟开关KEY1、断路器位置信号动作模拟开关KEY2、大电流脱扣模拟开关KEY3的输入端分别接入24V电源，当手动闭合某个开关时，所产生的信号会经由航空插头X输出至被校验的保护装置中，保护装置上则会发出相应的显示报文，由此可实现对应的保护动作信号模拟与反馈验证功能。具体地：闭合熔断器故障模拟开关KEY1后，保护装置上会显示“熔断器故障”相关信息；断路器位置信号动作模拟开关KEY2的常闭触点与断路器工作位置相连接，断路器位置信号动作模拟开关KEY2的常开触点与断路器试验位置相连接，所以对断路器位置信号动作模拟开关KEY2进行切换时，保护装置上会对应显示“工作位置”或者“试验位置”相关信息；闭合大电流脱扣模拟开关KEY3后，保护装置上会显示“断路器紧急分闸”相关信息。由此，可校验保护装置针对故障情况所进行的保护动作是否正常。

分合闸信号模拟子模块中，在保护装置本体操作分合闸信号时，信号会到达校验装置使辅助继电器K01的线圈得电，而后使辅助继电器Q00的线圈得电，内部逻辑变换最终经由辅助继电器Q00输出，即辅助继电器Q00将相应的分合闸信号传输回保护装置，由此完成断路器分合闸位置信号模拟；通过观察保护装置的分合闸动作，即可校验保护装置的分合闸动作是否正常。具体地：在保护装置本体操作合闸信号时，合闸信号的24V电压会经由航空插头X到达校验装置，使辅助继电器K01的线圈得电，因此辅助继电器K01的常开触点会闭合，然后通过连接开关K03的常闭触点可使辅助继电器Q00的线圈得电，因此辅助继电器Q00的常开触点会闭合、常闭触点会断开，将合闸信号的220V电压经由航空插头X传回保护装置，若保护装置从分闸状态切换为合闸状态，则代表保护装置的分合闸动作正常。

综上所述，本校验装置中通过设置模拟数值信号发生模块和信号反馈模块，可以校验保护装置所测得的电压值与电流值是否正确、针对故障情况所进行的保护动作是否正常、分合闸动作是否正常。与现有技术相比，具备以下优点：能够在较大程度上满足对直流开关柜保护装置进行全面检修校验的需求，有效填补了此类综合性功能校验装置在市场的空白；装置轻便，使用时便于携带，亦便于施工现场的维护使用；操作比较简单，能够保障人员及设备的运行安全；降低了传统方式对保护装置内部线路检查造成的线路短路、断路、混乱等可能，缩短了故障排查范围和时间，提高了生产效率及安全生产水平。

当然，上述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定对本实用新型的实施例范围。本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本实用新型的专利涵盖范围内。

Claims (10)

1.一种轨道交通通用直流开关柜保护装置用校验装置，其特征在于：包括模拟数值信号发生模块和信号反馈模块，模拟数值信号发生模块和信号反馈模块分别与直流开关柜保护装置连接；模拟数值信号发生模块包括电流电压检测子模块，信号反馈模块包括保护信号模拟子模块和分合闸信号模拟子模块。

2.根据权利要求1所述的轨道交通通用直流开关柜保护装置用校验装置，其特征在于：所述模拟数值信号发生模块的输出端子与直流开关柜保护装置连接，信号反馈模块通过航空插头X与直流开关柜保护装置连接。

3.根据权利要求1所述的轨道交通通用直流开关柜保护装置用校验装置，其特征在于：所述电流电压检测子模块包括电源部分，电源部分与毫伏发生器连接，毫伏发生器的输出端分别与电压表PV和电流表PA连接。

4.根据权利要求3所述的轨道交通通用直流开关柜保护装置用校验装置，其特征在于：所述电源部分包括充电接口L，充电接口L通过电源总开关K1与电源连接，充电接口L与锂电池BAT连接，锂电池BAT通过开关组件连接毫伏发生器Q，毫伏发生器Q的输出端分别与电压表PV和电流表PA连接。

5.根据权利要求4所述的轨道交通通用直流开关柜保护装置用校验装置，其特征在于：所述开关组件包括充放电开关K2和控制开关K3，充放电开关K2分别与锂电池BAT和控制开关K3连接，控制开关K3与毫伏发生器Q连接。

6.根据权利要求4所述的轨道交通通用直流开关柜保护装置用校验装置，其特征在于：所述毫伏发生器Q分别与两个可调电阻连接，两个可调电阻分别对应电压输出调节和电流输出调节。

7.根据权利要求1所述的轨道交通通用直流开关柜保护装置用校验装置，其特征在于：所述保护信号模拟子模块包括若干个模拟开关，若干个模拟开关分别通过航空插头X与直流开关柜保护装置连接。

8.根据权利要求7所述的轨道交通通用直流开关柜保护装置用校验装置，其特征在于：所述若干个模拟开关包括熔断器故障模拟开关KEY1、断路器位置信号动作模拟开关KEY2、大电流脱扣模拟开关KEY3。

9.根据权利要求1所述的轨道交通通用直流开关柜保护装置用校验装置，其特征在于：所述分合闸信号模拟子模块包括分别与航空插头X连接的辅助继电器K01、辅助继电器Q00，辅助继电器K01与辅助继电器Q00连接。

10.根据权利要求1所述的轨道交通通用直流开关柜保护装置用校验装置，其特征在于：所述模拟数值信号发生模块和信号反馈模块中的接口、按钮、旋钮、插头集成在电气箱面板上。