一种电气化铁路27.5kV接触网自动接地装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电气化铁路27.5kV接触网自动接地装置及其控制方法。该装置包括电压互感器TV、接地开关状态检测电路、验电电路、自动放电电路和监控单元RTU；电压互感器TV的低压侧两端分别连接接地开关状态检测电路、验电电路和自动放电电路，接地开关状态检测电路、验电电路和自动放电电路均连接所述监控单元RTU。本发明专利技术为了解决现有技术中的接触网挂地线作业效率低、安全隐患大的问题，提供了一种具有自动验电和放电、自动挂接或拆卸地线和接地开关状态智能检测的电气化铁路27.5kV接触网自动接地装置及其控制方法，具有安全性高、劳动强度小，作业自动化程度高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种电气化铁路27.5kV接触网自动接地装置及其控制方法
本专利技术涉及一种电气化铁路接触网接地装置，尤其涉及一种电气化铁路27.5kV接触网自动接地装置及其控制方法。
技术介绍
电气化铁路接触网上通常带有27.5kV的高压，当接触网检测与维护人员进行相关作业或机务段整备维修人员对电力机车进行车顶检修整备等情况下，要对接触网停电，并要可靠装设接地线，以防止发生电磁感应和静电感应，进而避免对相关作业人员或电气设备造成伤害或损坏。目前，国内挂接地线工作大部分仍然是采用手工方式或简单的电动方式完成。人工手动挂地线的不足如下：操作人员的劳动强度和精神压力大；室外作业，工作条件差；挂接或拆卸地线工作存在人为失误的隐患；效率低，占用天窗检修时间长。电动接地方式不足如下：现有接触网电动接地装置在挂接作业中，预先设置挂接位置的限位开关来保证到位。当限位开关安装位置松动移位或接触网进行高度调整时，会造成接地不牢靠，不能对接地状态进行实时检测。当无法对接地状态进行检测时，接地线松动或未接地牢靠，电动接地装置也会继续正常操作，对接触网区间内即将作业的人员和设备带来安全隐患。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种电气化铁路27.5kV接触网自动接地装置及其控制方法。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种电气化铁路27.5kV接触网自动接地装置，包括电压互感器TV、接地开关状态检测电路、验电电路、自动放电电路和监控单元RTU；电压互感器TV的低压侧两端分别连接接地开关状态检测电路、验电电路和自动放电电路，接地开关状态检测电路、验电电路和自动放电电路均连接监控单元RTU。本专利技术具有以下有益效果：通过将检测、控制与多种逻辑闭锁判断相结合实现了自动验电和放电、自动挂接与拆卸地线、智能检测接地开关状态的功能，具备安全性高、劳动强度小，作业自动化程度高的优点。优选地，还包括进线电缆DL1、熔断器RD、接地开关QS和接地电缆DL2，进线电缆DL1一端连接27.5kV接触网，另一端分别连接接地开关QS一端和熔断器RD一端，熔断器RD另一端连接电压互感器TV的高压侧一端，接地开关QS另一端分别连接电压互感器TV的高压侧另一端和接地电缆DL2一端，接地电缆DL2另一端接地。该优选方案具有以下有益效果：接地开关QS、进出电缆、电压互感器TV、熔断器RD构成了自动接地装置的主回路，实现电动接地、电压检测、自动放电和防雷的功能。优选地，监控单元RTU包括CPU模块T1和分别与CPU模块T1连接的电源模块T2、数字量输入模块T3、模拟量输入模块T4、通讯模块T5和输出模块T6；输出模块T6、数字量输入模块T3、模拟量输入模块T4和通讯模块T5分别与接地开关检测电路1连接，模拟量输入模块T4与验电电路连接；输出模块T6和数字量输入模块T3分别与自动放电电路3连接，输出模块T6还与指示灯电源连接，通讯模块T5还与显示器LED和远程通信通道连接。该优选方案具有以下有益效果：监控单元RTU通过内置CPU模块T1并与本装置其它电路连接可以实现电动控制分合闸接地开关，自动验电和放电功能，接地开关状态智能检测功能，内置与显示器LED和远程通信通道连接通信模块T5可以将装置工作状态通过显示器展示给位于装置附近的用户或者通过远程通信通道传输给距离较远的用户。优选地，接地开关状态检测电路1包括型接触器KM2、电流互感器TA和可调电源DY；接触器KM2分别与输出模块T6、数字量输入模块T3、电流互感器TA和可调电源DY连接，电流互感器TA分别与模拟量输入模块T4和可调电源DY连接，可调电源DY与通讯模块T5连接。该优选方案具有以下有益效果：监控单元RTU通过接地开关状态检测电路与电压互感器TV低压侧连接，实现接触网接地开关状态的智能检测，用于是否牢靠接地的判断，避免对接地状态的误判造成安全隐患，提高了安全性。优选地，验电电路2包括整流单元RT、电容C1和信号调理单元XTL，整流单元RT分别连接电压互感器TV的低压侧两端、电容C1两端和信号调理单元XTL，信号调理单元XTL连接模拟量输入模块T4。该优选方案具有以下有益效果：监控单元RTU通过验电电路与电压互感器TV低压侧连接，实现对接触网网上电压的监测和网上带电状态的判断，用于高压带电状态的显示、安全闭锁和报警，避免误动作造成安全隐患。优选地，自动放电电路3包括接触器KM1和电阻R1，接触器KM1分别与电压互感器TV的低压侧两端、输出模块T6、数字量输入模块T3和电阻R1连接。该优选方案具有以下有益效果：监控单元RTU通过自动放电电路与电压互感器TV低压侧连接，实现对接触网网上剩余电荷完全释放，达到安全作业的标准。优选地，上述优选方案的控制方法包括以下步骤：S1、设定接触网有压的阈值U1和接触网无压的阈值U2；S2、监控单元RTU通过验电电路2检测接触网电压，若电压有效值大于等于U1或大于U2，则执行步骤S3，否则执行步骤S5；S3、监控单元RTU控制合上接触器KM1，并启动放电定时器，通过电阻R1对接触网进行放电，在放电期间监控单元RTU持续通过验电电路2检测接触网电压直至放电定时器定时到；S4、若电压有效值小于等于U2，则执行步骤S5，否则监控单元RTU向用户上报接触网带电信息并结束操作；S5、监控单元RTU控制合上接地开关QS，并控制分开接触器KM1以断开放电回路；S6、监控单元RTU控制合上接触器KM2并启动可调电源DY，逐渐增大可调电源DY的输出电压，同时检测可调电源DY的输出电流，若随着可调电源DY输出电压的升高，可调电源DY的输出电流也逐渐增大，则执行步骤S7，否则执行步骤S8；S7、监控单元RTU控制可调电源DY降低输出电压后分开接触器KM2，向用户上报“已可靠接地”的信息，退出接地操作流程并待命，在接到拆除地线命令后分开接地开关QS并上报用户操作结果；S8、监控单元RTU向用户上报“未可靠接地”的信息，并控制可调电源DY降低输出电压后分开接触器KM2，然后控制分开接地开关QS，退出接地操作流程。该优选方案具有以下有益效果：提供了一种步骤简单、可靠性高、检测速度快的基于接触网自动接地装置的控制方法，实现了自动验电和放电、自动挂接或拆卸地线的功能，接地状态智能检测的功能。附图说明图1是本专利技术一种电气化铁路27.5kV接触网自动接地装置的电路结构示意图；图2是本专利技术实施例中监控单元RTU电路结构示意图；图3是本专利技术实施例中接地开关状态检测电路1电路结构示意图；图4是本专利技术实施例中验电电路2电路结构示意图；图5是本专利技术实施例中自动放电电路3电路结构示意图；图6是本专利技术实施例的控制方法流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电气化铁路27.5kV接触网自动接地装置，其特征在于：包括电压互感器TV、接地开关状态检测电路、验电电路、自动放电电路和监控单元RTU；所述电压互感器TV的低压侧两端分别连接所述接地开关状态检测电路、所述验电电路和所述自动放电电路，所述接地开关状态检测电路、所述验电电路和所述自动放电电路均连接所述监控单元RTU。/n

【技术特征摘要】
1.一种电气化铁路27.5kV接触网自动接地装置，其特征在于：包括电压互感器TV、接地开关状态检测电路、验电电路、自动放电电路和监控单元RTU；所述电压互感器TV的低压侧两端分别连接所述接地开关状态检测电路、所述验电电路和所述自动放电电路，所述接地开关状态检测电路、所述验电电路和所述自动放电电路均连接所述监控单元RTU。


2.如权利要求1所述的一种电气化铁路27.5kV接触网自动接地装置的控制方法，其特征在于：还包括进线电缆DL1、熔断器RD、接地开关QS和接地电缆DL2，所述进线电缆DL1一端连接27.5kV接触网，另一端分别连接所述接地开关QS一端和所述熔断器RD一端，所述熔断器RD另一端连接所述电压互感器TV的高压侧一端，所述接地开关QS另一端分别连接所述电压互感器TV的高压侧另一端和所述接地电缆DL2一端，所述接地电缆DL2另一端接地。


3.如权利要求2所述的一种电气化铁路27.5kV接触网自动接地装置，其特征在于：所述监控单元RTU包括CPU模块(T1)和分别与所述CPU模块(T1)连接的电源模块(T2)、数字量输入模块(T3)、模拟量输入模块(T4)、通讯模块(T5)和输出模块(T6)；所述输出模块(T6)、所述数字量输入模块(T3)、所述模拟量输入模块(T4)和所述通讯模块(T5)分别与所述接地开关检测电路(1)连接，所述模拟量输入模块(T4)与所述验电电路连接；所述输出模块(T6)和所述数字量输入模块(T3)分别与所述自动放电电路(3)连接，所述输出模块(T6)还与指示灯电源连接，所述通讯模块(T5)还与显示器LED和远程通信通道连接。


4.如权利要求3所述的一种电气化铁路27.5kV接触网自动接地装置，其特征在于：所述接地开关状态检测电路(1)包括接触器KM2、型号电流互感器TA和可调电源DY；所述接触器KM2分别与所述输出模块(T6)、所述数字量输入模块(T3)、所述电流互感器TA和所述可调电源DY连接，所述电流互感器TA分别与所述模拟量输入模块(T4)和所述可调电源DY连接，所述可调电源DY与所述通讯模块(T5)连接。


5.如权利要求4所述的一种电气化铁路27....

【专利技术属性】
技术研发人员：钟成，刘果，赵正伟，符蓉，李无悔，张玉环，
申请(专利权)人：成都汇控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51