CN220855014U - 一种轨道交通直流牵引供电系统故障定位装置 - Google Patents
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Abstract
一种轨道交通直流牵引供电系统故障定位装置，包括壳体、接线端子、AD模块、控制单元、继电器模块、触摸屏和通讯模块，所述接电端子、触摸屏嵌在壳体的外侧，所述AD模块、控制单元、继电器模块和通讯模块设置在壳体内部，所述AD模块、继电器模块和通讯模块与控制单元的IO口电性连接；本实用新型操作方法简便，且制造成本较低，且适用于早期地铁线路的改造，能够解决因接触网故障时多个牵引所直流保护动作导致地铁接触网大范围停电的问题，具有较好的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及轨道交通供电设备技术领域，尤其涉及到一种轨道交通直流牵引供电系统故障定位装置。
背景技术
当前，城市轨道交通供电系统中通常采用直流系统给地铁列车供电，而直流系统包括牵引变电所、上行接触网、下行接触网、走行轨等组成，其中牵引变电所最为重要，负责将电网的交流电转化为直流电。一条地铁线路由沿线分布的若干个牵引变电所给上行接触网、下行接触网供电，接触网也被划分为若干个供电区间，每个供电区间一般由两个相邻的牵引变电所同时供电；列车正极通过连接到上行接触网和下行接触网，负极连接到走行轨，电流通过上行接触网和/或下行接触网、地铁列车、走行轨构成回路。
当接触网区间发生短路故障时，相邻牵引所的直流馈线柜有可能同时发生过流保护动作，引起大范围的停电，即所谓的保护越区动作，这种情况严重影响了机车的正常运行，目前的解决方案有网络化保护等，但是这种方式实现复杂，成本高昂，且无法用于早期的地铁线路的改造。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种轨道交通直流牵引供电系统故障定位装置，其实现方法简单，且可用于早期地铁线路的改造，能够解决因接触网故障时多个牵引所直流保护动作导致地铁接触网大范围停电的问题，具有较好的应用前景。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种轨道交通直流牵引供电系统故障定位装置，包括壳体、接线端子、AD模块、控制单元、继电器模块、触摸屏和通讯模块，所述接线端子、触摸屏嵌在壳体的外侧，所述AD模块、控制单元、继电器模块和通讯模块设置在壳体内部，所述AD模块、继电器模块和通讯模块与控制单元的IO口电性连接。
上述的一种轨道交通直流牵引供电系统故障定位装置，其中，所述通讯模块包括485通信接口、SPI通信接口和光纤接口，所述485通信接口负责装置与外部的通信，所述SPI通信接口负责控制单元与触摸屏的通信。
上述的一种轨道交通直流牵引供电系统故障定位装置，其中，所述AD模块的主控芯片型号为AD7863AR，所述主控芯片依次电连接有RC滤波电路、放大跟随电路、AD转换电路，AD模块的采集范围为-20mA～20mA。
上述的一种轨道交通直流牵引供电系统故障定位装置，其中，所述控制单元的主控芯片型号为ZML165N20A。
本实用新型的技术效果在于：
(1)本实用新型提供的一种轨道交通直流牵引供电系统故障定位装置，其能给读取本侧牵引所直流馈线柜电流，判断正负并传送给左侧和右侧牵引所直流馈线柜同类装置；同时获取左侧和右侧牵引所直流馈线柜同类装置传送的电流正负信息，进而对上述信息进行综合判断后，能给做出禁止本侧直流牵引保护动作的结论。
(2)本实用新型提供的一种轨道交通直流牵引供电系统故障定位装置，其实现方法简便，且制造成本较低，且适用于改造早期地铁线路，能够解决因接触网故障时多个牵引所直流保护动作导致地铁接触网大范围停电的问题，具有较好的应用前景。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
附图说明
图1为本实用新型的电气结构原理图
图2为本实用新型的牵引所装置连接示意图
图3为本实用新型的地铁直流牵引供电系统示意图其中，附图标记：
1.壳体；2.AD模块；3.控制单元；4.继电器模块；5.触摸屏；6.通信模块。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述：
请参阅图3，通常牵引变电所中，需要给四个供电区间供电，包括上行接触网左侧区间、上行接触网右侧区间、下行接触网左侧区间、下行接触网右侧区间，供电区间供电的是四台直流馈线柜，其中，行业内通常给上行接触网左侧区间供电的直流馈线柜编号为211，给上行接触网右侧区间供电的直流馈线柜编号为213，给下行接触网左侧区间供电的直流馈线柜编号为212，给下行接触网右侧区间供电的直流馈线柜编号为214。
请参阅图1-3，一种轨道交通直流牵引供电系统故障定位装置，包括壳体、接线端子、AD模块、控制单元、继电器模块、触摸屏和通讯模块，所述接线端子、触摸屏嵌在壳体的外侧，所述AD模块、控制单元、继电器模块和通讯模块设置在壳体内部，所述AD模块、继电器模块和通讯模块与控制单元的IO口电性连接。
进一步地，所述通讯模块包括485通信接口、SPI通信接口和光纤接口，所述485通信接口负责装置与外部的通信，所述SPI通信接口负责控制单元与触摸屏的通信。
具体地，所述控制单元IO模块由CPLD逻辑电路、继电器、光收发电路组成，两路光纤信号分别与相邻牵引所同类设备相连接，形成“手拉手”的连接方式。
进一步地，所述AD模块的主控芯片型号为AD7863AR，所述主控芯片依次电连接有RC滤波电路、放大跟随电路、AD转换电路，用于将模拟信号转化为数字信号。
进一步地，所述控制单元的主控芯片型号为ZML165N20A，控制单元用于与通讯串口进行通讯，获取相应信号，并根据指令控制负载。
本实用新型的工作原理：
本实用新型提供的供电系统故障定位装置即可安装在轨道交通直流牵引变电所上行接触网中，也可安装在下行接触网。
当安装在牵引变电所的上行接触网时，装置采集上行接触网两台直流馈线开关柜的电流，进行正负判断，并将判断结果通过地铁隧道内的光纤传送到相邻的左侧牵引变电所和右侧牵引变电所上行接触网安装的同类装置中；装置同时通过光纤读取前述的同类装置传送的所在上行接触网两台直流馈线柜的电流的正负信息；然后根据所在上行接触网两台直流馈线开关柜的电流正负信息，相邻左侧牵引变电所上行接触网和右侧牵引变电所上行接触网直流馈线开关柜电流的正负信息进行故障位置判断；如果判断故障在本侧直流牵引保护的保护范围外，则发出保护闭锁信号，禁止本侧直流牵引保护装置动作，否则无信号输出。
当安装在牵引变电所的下行接触网时，这种情况下装置采集下行接触网两台直流馈线开关柜的电流，进行正负判断，并将判断结果通过光纤传送到相邻的左侧牵引变电所和右侧牵引变电所下行接触网安装的同类装置中；同时通过光纤读取前述的同类装置传送的所在下行接触网两台直流馈线柜的电流正负信息；然后根据所在下行接触网两台直流馈线开关柜的电流正负信息，相邻左侧牵引变电所下行接触网和右侧牵引变电所下行接触网直流馈线开关柜电流的正负信息进行故障位置判断；如果判断故障在本侧直流牵引保护的保护范围外，则发出保护闭锁信号，禁止本侧直流牵引保护装置动作，否则无信号输出。
涉及到电路和电子元器件和模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本实用新型保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种轨道交通直流牵引供电系统故障定位装置，其特征在于，包括壳体、接线端子、AD模块、控制单元、继电器模块、触摸屏和通讯模块，所述接线端子、触摸屏嵌在壳体的外侧，所述AD模块、控制单元、继电器模块和通讯模块设置在壳体内部，所述AD模块、继电器模块和通讯模块与控制单元的IO口电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种轨道交通直流牵引供电系统故障定位装置，其特征在于，所述通讯模块包括485通信接口、SPI通信接口和光纤接口，所述485通信接口负责装置与外部的通信，所述SPI通信接口负责控制单元与触摸屏的通信。
3.根据权利要求1所述的一种轨道交通直流牵引供电系统故障定位装置，其特征在于，所述AD模块的主控芯片型号为AD7863AR，所述主控芯片依次电连接有RC滤波电路、放大跟随电路、AD转换电路。
4.根据权利要求1所述的一种轨道交通直流牵引供电系统故障定位装置，其特征在于，所述控制单元的主控芯片型号为ZML165N20A。
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