CN221303413U - 一种27.5kV接触网智能验电接地装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种27.5kV接触网智能验电接地装置，包括机构箱（验电机构、接地机构）、放电模块、验电开关和接地开关检测与控制单元，机构箱主要包括验电机构、接地机构、验电开关、接地开关及相关辅助触点，机构箱左右侧分别安装有驱动验电开关、接地开关的机构，验电开关的上端设置静触点，静触点与高压电缆连通；首先控制单元控制验电开关合闸进行接触网验电，当验明无电时，控制单元控制接地开关合闸，此时验电开关与接地开关均合闸，接地开关上端触点与高压电流连接、接地开关下端又与接地机构连接，从而实现接地；当验明有电时，控制单元控制放电模块进行放电操作之后，再进行接地开关操作，避免人工操作，提高效率，保证安全性。

Description

一种27.5kV接触网智能验电接地装置

技术领域

本实用新型涉及铁路接触网智能接地技术领域，特别是一种27.5kV接触网智能验电接地装置。

背景技术

城市轨道交通普遍采用直流1500V供电，但随着城市的发展，对轨道交通的载客数量和时速提出了更高的要求，成都，广州，上海等城市都已在建设或者规划时速140-160km/h的城际地铁。普通的供电电压已经无法满足要求，所以27.5kV的交流供电在地铁行业的运用会成为一个方向。

接触网上带有27.5kV的高压，当需要进行接触网的检修维护作业时，为保护作业人员安全，需要对接触网停电，并进行可靠的接地，拉开隔离开关，用接地线或接地开关将接触网与回流轨短接，防止突然来电，造成作业人员或者设备伤害损害。

目前27.5kV的接触网接地主要还是人工接地方式。检修时检修人员携带接地线和验电器到达现场，首先进行验电，验明无电，再挂接地线。此种方式一个流程耗时在20-40分钟，效率低下，特别地铁检修期间时间窗口很短，争分夺秒，人工操作还要经过调度。验电，接地，确认，警示多道工序，在接地部分就浪费了大量的时间，留给真正检修的时间很少。而且人工挂地线存在挂接地线之前没有进行强制验电的现象，造成无法采集和上传地线的实时状态，存在带接地线送电的可能。另外，整个操作过程完全依靠人工，存在自动化程度低、也易出现误拆误挂、带电挂地线或送电等现象，而且27.5kV属于高压，一旦操作失误将造成重大人员伤亡和设备损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种27.5kV接触网智能验电接地装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种27.5kV接触网智能验电接地装置，包括接地功能回路、验电功能回路、放电功能回路、接地开关和接地开关和验电开关状态检测回路、高压电缆和控制单元，所述验电功能回路包括机构箱、验电开关推杆、验电开关、静触点和电压传感器，接地功能回路包括接地开关静触点、接地开关，所述机构箱的左侧安装有验电开关的驱动装置，可驱动验电开关推杆从而实现验电开关的分合闸，所述机构箱的右侧安装于接地开关的下端，所述接地开关静触点设置于接地开关的上端，而所述接地开关静触点与所述验电开关的下端为同一铜排设计，所述静触点通过导板与高压电缆连通，所述静触点处设置有触点防雨罩，所述接地开关的下端固定连接有接地电缆，所述接地开关的下端与通过接地电缆与大地或者钢轨或接地机构连通，所述机构箱与所述控制单元电连接，所述验电功能回路、所述放电功能回路、所述验电与接地开关和接地开关和验电开关状态检测回路均与所述控制单元电连接，所述电压传感器的一侧设置有控制箱，所述控制单元设置在控制箱内，所述验电功能回路用于进行验电操作，所述放电功能回路用于进行放电操作。

优选的，所述静触点通过高压电缆与27.5kV接触网连通，所述验电开关合闸时，将所述电压传感器与接触网连通，所述电压传感器的底部固定安装有电压监测单元，所述电压传感器与电压监测单元电连接，从而可实时对接触网电压采样，所述验电开关推杆采用绝缘材料。

优选的，所述接地开关的下端通过高压电缆与大地钢轨或者接地机构相连通，从而实现接触网通过高压电缆、静触点、验电开关、接地开关静触点、接地开关、接地电缆实现接地。

优选的，所述接地开关与所述机构箱之间均设置有绝缘子。

优选的，所述验电功能回路包括智能验电模块，所述智能验电模块与所述控制单元电连接，所述智能验电模块与所述电压监测单元通过电缆连接，所述电压监测单元与所述验电开关采用分体式结构，且所述电压监测单元与所述验电开关位于同一平面，所述电压监测单元用于检测接触网的电压值。

优选的，所述电压监测单元与所述机构箱采用一体式安装，且所述电压监测单元位于所述验电开关的上表面。

优选的，所述验电功能回路还包括图像采集模块，所述图像采集模块安装在所述机构箱的上表面，且所述图像采集模块用于采集所述验电开关和接地开关的分合闸情况，所述图像采集模块与所述控制单元电连接。

优选的，所述放电功能回路包括放电单元和控制模块，所述放电单元与所述控制模块电连接，所述放电单元用于放电，所述控制模块与所述控制单元电连接。

优选的，所述验电功能回路还包括显示模块，所述显示模块与所述控制单元电连接，所述显示模块设置于控制箱的表面。

本实用新型具有以下优点：本实用新型首先控制单元控制验电功能回路进行验电即通过验电机构驱动验电开关合闸进行高压采样，当验电功能回路验明无电时，控制单元控制接地构箱带动接地开关转动，使接地开关静触点与接地电缆连通，由于接地开关静触点与验电开关连接，从而实现高压接触网通过验电开关、接地开关实现接地；当验电功能回路验明有电时，控制单元控制放电模组进行放电操作，然后再进行接地操作，从而避免人工操作，提高了效率，并且保证了安全性。

附图说明

图1 为接地装置的结构示意图；

图2 为接地装置另一分闸状态的结构示意图；

图3 为接地装置电气原理的结构示意图；

图4 为验电模块电气组成的第一结构示意图；

图5 为放电模块电气组成的第二结构示意图；

图6 为一种实例中控制箱与接地装置安装结构示意图；

图7 为另一种实例中控制箱与接地装置安装结构示意图；

图中，1、高压电缆；2、电压监测单元；3、电压传感器；4、接地电缆；5、静触点；6、验电开关；7、验电开关推杆；8、接地开关静触点；9、机构箱；10、接地开关；11、接地功能回路；12、验电功能回路；13、放电功能回路；14、接地开关和验电开关状态检测回路；15、控制单元；16、智能验电模块；17、放电单元；18、控制模块；101、控制箱；19、显示模块；20、图像采集模块。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实施例中，如图1、图3和图5所示，一种27.5kV接触网智能验电接地装置，包括接地功能回路11、验电功能回路12、放电功能回路13、接地开关10和接地开关和验电开关状态检测回路14、高压电缆1和控制单元15，验电功能回路12包括机构箱9、验电开关推杆7、验电开关6、静触点5和电压传感器3，接地功能回路11包括接地开关静触点8、接地开关10，机构箱9的左侧安装有验电开关6的驱动装置，可驱动验电开关推杆7从而实现验电开关6的分合闸，机构箱9的右侧安装于接地开关10的下端，接地开关静触点8设置于接地开关10的上端，而接地开关静触点8与验电开关6的下端为同一铜排设计，静触点5通过导板与高压电缆1连通，静触点5处设置有触点防雨罩，接地开关10的下端固定连接有接地电缆4，接地开关10的下端与通过接地电缆4与大地或者钢轨或接地机构连通，机构箱9与控制单元15电连接，验电功能回路12、放电功能回路13、验电与接地开关10和接地开关和验电开关状态检测回路14均与控制单元15电连接，电压传感器3的一侧设置有控制箱101，控制单元15设置在控制箱101内，验电功能回路12用于进行验电操作，放电功能回路13用于进行放电操作；

静触点5通过高压电缆1与27.5kV接触网连通，验电开关6合闸时，将电压传感器3与接触网连通，电压传感器3的底部固定安装有电压监测单元2，电压传感器3与电压监测单元2电连接，从而可实时对接触网电压采样，验电开关推杆7采用绝缘材料；

接地开关10的下端通过高压电缆1与大地钢轨或者接地机构相连通，从而实现接触网通过高压电缆1、静触点5、验电开关6、接地开关静触点8、接地开关10、接地电缆4实现接地，接地开关10与机构箱9之间均设置有绝缘子。

在本实施例中，验电开关静触点5、接地开关静触点8和验电开关6以及接地开关10的结构有以下几组组合方案：第一个组合方案为验电开关6与接地开关10为铜管或铝管，静触点5和静触点8为触指触点；第二个组合方案为验电开关6和接地开关10为接地刀，静触点5和静触点8为普通静触点；第三个组合方案为验电开关6和接地开关10为接地刀，静触点5和静触点8为鸭嘴触点，其中，触指触点、接地刀、静触点和鸭嘴触点均为现有技术，它们之间的连接方式也是通过现有方式进行安装，这里就不再赘述。验电开关静触点5通过铜排导板与高压电缆1连通，验电开关静触点5和接地开关静触点8处设置有触点防雨罩，触点防雨罩的主要作用是用于提高接地可靠性以及静触点的耐用性。接地开关10的下端与通过高压软电缆与接地机构或者钢轨、大地连接；首先控制单元15控制验电功能回路12，验电功能回路12驱动验电开关绝缘推杆7使验电开关6合闸从而使验电功能回路12进行投入验电，当验电功能回路12验明无电时，控制单元15控制机构箱9驱动接地开关10合闸，接地开关静触点8通过合闸后的验电开关6与高压电缆1连通，由于接地开关10又与接地机构或钢轨连接，从而实现接地；当验明功能回路12验明有电时，首先控制单元15控制放电功能回路13进行放电操作，然后再进行接地操作，从而避免人工操作，提高了效率，并且保证了安全性。在本实施例中，接地开关状态检测模组14的主要作用是接地回路11接地完成后，判断接地状态是否良好，接地开关状态检测模组14和控制单元15均属于现有技术，如图6、图7所示，控制箱101可以落地安装，也可以进行挂壁安装，其目的是将一次侧与二次侧分离，工作人员通过控制箱101来操作，从而接触到的是二次侧，进而保护了人员安全。

在本实施例中，如图4所示，验电功能回路12包括智能验电模块16，智能验电模块16与控制单元15电连接，智能验电模块16与电压监测单元2通过电缆连接，电压监测单元2与验电开关6采用分体式结构，且电压监测单元2与验电开关6位于同一平面，电压监测单元2用于检测接触网的电压值。具体地说，电压检测传感器2可以为支柱绝缘子传感器、无线电压互感器或电压互感器，可以根据实际进行选择，区别点在于，支柱绝缘子传感器和电压互感器需要直接与接触网连接，用于检测接触网的电压值，而无线电压互感器则不用直接与接触网连接，安装在对应感应位置，用于检测接触网的电压值，支柱绝缘子传感器、无线电压互感器或电压互感器均为现有技术，可通过市购获得；电压检测传感器2检测的信号发送给智能验电模块16，智能验电模块16接收并处理信号，判断电压信号是否超过设定阈值，并反馈给控制单元15，控制单元15根据反馈动作，若电压信号超过设定阈值，控制单元15就控制发电模组13进行放电，放电成功后，再进行接地，若电压信号未超过设定阈值，直接进行接地，从而避免了检修人员携带接地线和验电器进行验电，提高了效率。

在本实施例中，如图3所示，电压监测单元2与机构箱9采用一体式安装，且电压监测单元2位于验电开关6的上表面，验电功能回路12还包括图像采集模块20，图像采集模块20安装在机构箱9的上表面，且图像采集模块20用于采集验电开关6和接地开关10的分合闸情况，图像采集模块20与控制单元15电连接。具体地说，当验电开关6和接地开关10进行操作时，图像采集模块20采集拍摄静触点5和静触点8的合分情况，并将信号发送给控制单元15处理，控制单元15处理后反馈到显示模块10，从而便于检修人员实时查看。

在本实施例中，如图5所示，放电功能回路13包括放电单元17和控制模块18，放电单元17与控制模块18电连接，放电单元17用于放电，控制模块18与控制单元15电连接。具体地说，当电压信号超过设定阈值，控制单元15就向控制模块18发送指令，控制模块18收到指令后控制放电单元17进行放电，放电成功后，控制模块18向控制单元15反馈，控制单元15就控制接地模组11接地。在本实施例中，放电单元17和控制模块18均设置在控制箱101内，放电单元17和控制模块18均为现有技术，可通过市购获得。

进一步的，验电功能回路12还包括显示模块19，显示模块19与控制单元15电连接，显示模块19设置于控制箱101的表面。具体地说，显示模块10为LED显示模块，控制单元15将信号反馈到LED显示模块，从而便于检修人员实时查看各项数据，显示模块10用于显示当前的电力状态、执行的动作等。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种27.5kV接触网智能验电接地装置，其特征在于：包括接地功能回路（11）、验电功能回路（12）、放电功能回路（13）、接地开关（10）和接地开关和验电开关状态检测回路（14）、高压电缆（1）和控制单元（15），所述验电功能回路（12）包括机构箱（9）、验电开关推杆（7）、验电开关（6）、静触点（5）和电压传感器（3），接地功能回路（11）包括接地开关静触点（8）、接地开关（10），所述机构箱（9）的左侧安装有验电开关（6）的驱动装置，可驱动验电开关推杆（7）从而实现验电开关（6）的分合闸，所述机构箱（9）的右侧安装于接地开关（10）的下端，所述接地开关静触点（8）设置于接地开关（10）的上端，而所述接地开关静触点（8）与所述验电开关（6）的下端为同一铜排设计，所述静触点（5）通过导板与高压电缆（1）连通，所述静触点（5）处设置有触点防雨罩，所述接地开关（10）的下端固定连接有接地电缆（4），所述接地开关（10）的下端与通过接地电缆（4）与大地或者钢轨或接地机构连通，所述机构箱（9）与所述控制单元（15）电连接，所述验电功能回路（12）、所述放电功能回路（13）、所述验电与接地开关（10）和接地开关和验电开关状态检测回路（14）均与所述控制单元（15）电连接，所述电压传感器（3）的一侧设置有控制箱（101），所述控制单元（15）设置在控制箱（101）内，所述验电功能回路（12）用于进行验电操作，所述放电功能回路（13）用于进行放电操作。

2.根据权利要求1所述的一种27.5kV接触网智能验电接地装置，其特征在于：所述静触点（5）通过高压电缆（1）与27.5kV接触网连通，所述验电开关（6）合闸时，将所述电压传感器（3）与接触网连通，所述电压传感器（3）的底部固定安装有电压监测单元（2），所述电压传感器（3）与电压监测单元（2）电连接，从而可实时对接触网电压采样，所述验电开关推杆（7）采用绝缘材料。

3.根据权利要求1所述的一种27.5kV接触网智能验电接地装置，其特征在于：所述接地开关（10）的下端通过高压电缆（1）与大地钢轨或者接地机构相连通，从而实现接触网通过高压电缆（1）、静触点（5）、验电开关（6）、接地开关静触点（8）、接地开关（10）、接地电缆（4）实现接地。

4.根据权利要求1所述的一种27.5kV接触网智能验电接地装置，其特征在于：所述接地开关（10）与所述机构箱（9）之间均设置有绝缘子。

5.根据权利要求2所述的一种27.5kV接触网智能验电接地装置，其特征在于：所述验电功能回路（12）包括智能验电模块（16），所述智能验电模块（16）与所述控制单元（15）电连接，所述智能验电模块（16）与所述电压监测单元（2）通过电缆连接，所述电压监测单元（2）与所述验电开关（6）采用分体式结构，且所述电压监测单元（2）与所述验电开关（6）位于同一平面，所述电压监测单元（2）用于检测接触网的电压值。

6.根据权利要求5所述的一种27.5kV接触网智能验电接地装置，其特征在于：所述电压监测单元（2）与所述机构箱（9）采用一体式安装，且所述电压监测单元（2）位于所述验电开关（6）的上表面。

7.根据权利要求1所述的一种27.5kV接触网智能验电接地装置，其特征在于：所述验电功能回路（12）还包括图像采集模块（20），所述图像采集模块（20）安装在所述机构箱（9）的上表面，且所述图像采集模块（20）用于采集所述验电开关（6）和接地开关（10）的分合闸情况，所述图像采集模块（20）与所述控制单元（15）电连接。

8.根据权利要求1所述的一种27.5kV接触网智能验电接地装置，其特征在于：所述放电功能回路（13）包括放电单元（17）和控制模块（18），所述放电单元（17）与所述控制模块（18）电连接，所述放电单元（17）用于放电，所述控制模块（18）与所述控制单元（15）电连接。

9.根据权利要求1所述的一种27.5kV接触网智能验电接地装置，其特征在于：所述验电功能回路（12）还包括显示模块（19），所述显示模块（19）与所述控制单元（15）电连接，所述显示模块（19）设置于控制箱（101）的表面。