一种基于可控电源的钢轨电位调控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于可控电源的钢轨电位调控装置，包括：监测模块、电位比较模块和可控电源模块，所述可控电源设置于地铁直流牵引变电所的负极母线与接地网之间；所述监测模块，用于监测机车牵引电流、机车运行位置、钢轨电位和排流网电位，输出连接到所述电位比较模块；所述电位比较模块输出端与可控电源模块连接。本实用新型专利技术能够调整钢轨和排流网的电位分布，当调整至低于安全阈值即可保证列车运行安全。安全。安全。

【技术实现步骤摘要】
一种基于可控电源的钢轨电位调控装置


[0001]本技术属于城轨供电系统钢轨电位过高保护领域，尤其涉及一种基于可控电源的钢轨电位调控装置。

技术介绍

[0002]我国城市轨道交通系统采用牵引变电站进行直流供电，在牵引变电站
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接触网
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钢轨
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牵引变电站之间形成回流通道。在城轨机车实际运行过程中，由于钢轨不能做到完全对地绝缘，部分牵引电流泄露注入大地形成杂散电流，泄露的杂散电流经大地流回牵引变电站负极，形成钢轨对地电位差。若钢轨电位过高导致钢轨对地电位差较大，并超过电压安全阈值将会对乘客人身安全产生巨大的威胁，因此有效限制钢轨电位在安全电压下，保证钢轨电位分布整体处于安全水平显得尤为重要。
[0003]传统钢轨电位过高限制措施主要集中在整改供电系统回流回路本身上，例如：适当增多钢轨回流跳线数量或者截面、保证钢轨焊接点满足对应电压等级钢轨纵向电阻的要求等。但是该方法在工程实际运用中，需要铁路工作人员定时巡检确保钢轨电位限制措施的有效性，将耗费较多的人力物力。
[0004]综上所述，亟需一种便捷有效，能有效限制钢轨电位在安全电压下，保证钢轨电位分布整体处于安全水平的钢轨电位调控装置。

技术实现思路

[0005]本专利技术所解决的技术问题是，针对传统技术的不足，提供一种基于可控电源的钢轨电位调控装置，能够调整钢轨和排流网的电位分布，当调整至低于安全阈值即可保证列车运行安全。
[0006]为实现上述技术目的，本技术采用如下技术方案：/>[0007]一种基于可控电源的钢轨电位调控装置，包括：监测模块、电位比较模块、和可控电源模块，所述可控电源设置于地铁直流牵引变电所的负极母线与接地网之间；所述监测模块，用于监测机车牵引电流、机车运行位置、钢轨电位和排流网电位，输出连接到所述电位比较模块；所述电位比较模块与可控电源模块通信连接。
[0008]进一步地，所述监测模块包括安装于机车上的定位传感器、安装于机车接触网上的电流传感器、安装于钢轨线路上的电压传感器和安装于排流网上的电压传感器。
[0009]进一步地，所述电位比较模块包括电压幅值检测子模块、两组比较器和两个减法器；所述监测模块中的两个电压传感器经所述电压幅值检测子模块，分别连接至两组比较器，再由两组比较器输出至两个减法器；所述两个减法器的输出端连接至所述可控电源模块。
[0010]进一步地，每组比较器包括一个比较器和一个非门，每个比较器的一个输入端从电压幅值检测子模块获取电压传感器采集的钢轨电压或排流网电压，另一个输入端接入给定的钢轨电压阈值或排流网电压阈值，输出端连接至所述非门的输入端；
[0011]所述减法器包括三个输入端，分别接入非门的输出信号、电压传感器采集的钢轨电压或排流网电压信号、以及给定的钢轨电压阈值或排流网电压阈值，其中接入非门输出信号的输入端用作减法器的开关；所述减法器的输出端连接至可控电源模块
[0012]进一步地，所述可控电源模块包括可控电压源。
[0013]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0014]本技术通过设置监测模块判断钢轨和排流网在列车运行时的电位，通过电位比较模块确定相对于安全阈值的电位差，即可用于判断是否要通过另外设置于地铁直流牵引变电所的负极母线与接地网之间的可控电源模块来抵消该电位差，从而保证钢轨和排流网的电位分布低于安全阈值，进而保证列车运行安全。
附图说明
[0015]图1是本申请实施例所述钢轨电位调控装置的安装位置示意图。
[0016]图2是本申请实施例所述钢轨电位调控装置的结构示意图。
具体实施方式
[0017]下面对本技术的实施例作详细说明，本实施例以本技术的技术方案为依据开展，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，对本技术的技术方案作进一步解释说明。
[0018]本实施例提供一种基于可控电源的钢轨电位调控装置，如图1、2所示，包括：监测模块、电位比较模块和可控电源模块，所述可控电源设置于地铁直流牵引变电所的负极母线与接地网之间；所述监测模块，用于监测机车牵引电流、机车运行位置、钢轨电位和排流网电位，输出连接到所述电位比较模块；所述电位比较模块与可控电源模块通信连接。
[0019]其中，监测模块具体包括安装于机车上的定位传感器、安装于机车接触网上的电流传感器、安装于钢轨线路上的电压传感器和安装于排流网上的电压传感器，分别用于采集机车在当前运行位置时的定位、牵引电流、钢轨电压和排流网电压。
[0020]电位比较模块包括电压幅值检测子模块、两组比较器和两个减法器；所述监测模块中的两个电压传感器经所述电压幅值检测子模块，分别连接至两组比较器，再由两组比较器输出至两个减法器；所述两个减法器的输出端连接至可控电源模块。
[0021]具体地，每组比较器包括一个比较器和一个非门。
[0022]安装于钢轨线上的电压传感器和安装于排流网上的电压传感器，均连接至电压幅值检测子模块，以对钢轨电压和排流网电压进行汇总记录。
[0023]在第一组比较器中：比较器的第一输入端与电压幅值检测子模块连接，从电压幅值检测子模块获取电压传感器采集到的钢轨电压；比较器的第二输入端接入给定的钢轨电压阈值；比较器比较钢轨电压与钢轨电压阈值的大小，若采集到的钢轨电压大于阈值，比较器输出低电平信号，然后经过一个非门得到高电平信号，使第一减法器开始正常工作，否则非门输出低电平使得第一减法器处于关断状态，即第一减法器不工作。
[0024]在第二组比较器中：比较器的第一输入端与电压幅值检测子模块连接，从电压幅值检测子模块获取电压传感器采集到的排流网电压；比较器的第二输入端接入给定的排流网电压阈值；比较器比较排流网电压与排流网阈值的大小，若采集到的排流网电压大于阈
值，比较器输出低电平信号，然后经过一个非门得到高电平信号，使第二减法器开始正常工作，否则非门输出低电平使得第二减法器处于关断状态，即第二减法器不工作。
[0025]第一个减法器的三个输入端分别接入第一比较器组非门输出的电平信号、经电压幅值检测子模块获取电压传感器采集到的钢轨电压、给定的钢轨电压阈值。当第一比较器组非门输出高电平，第一减法器处于工作状态，该减法器输出另外两个输入电压幅值的差值，即电压传感器采集到的钢轨电压相对于给定的钢轨电压阈值的差值ΔU
钢轨
。
[0026]第二个减法器的三个输入端分别接入第二比较器组非门输出的电平信号、经电压幅值检测子模块获取电压传感器采集到的排流网电压、给定的排流网电压阈值。当第二比较器组非门输出高电平，第二减法器处于工作状态，该减法器输出另外两个输入电压幅值的差值，即电压传感器采集到的排流网电压相对于给定的排流网电压阈值的差值ΔU
排流网
。
[0027]可控电源模块包括可控电压源和处理器芯片，处理器芯片的输入与减法器的输出连接，可控电压源与处理器芯片连接以受处理器芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于可控电源的钢轨电位调控装置，其特征在于，包括：监测模块、电位比较模块和可控电源模块，所述可控电源设置于地铁直流牵引变电所的负极母线与接地网之间；所述监测模块，用于监测机车牵引电流、机车运行位置、钢轨电位和排流网电位，输出连接到所述电位比较模块；所述电位比较模块与可控电源模块通信连接。2.根据权利要求1所述的一种基于可控电源的钢轨电位调控装置，其特征在于，所述监测模块包括安装于机车上的定位传感器、安装于机车接触网上的电流传感器、安装于钢轨线路上的电压传感器和安装于排流网上的电压传感器。3.根据权利要求1所述的一种基于可控电源的钢轨电位调控装置，其特征在于，所述电位比较模块包括电压幅值检测子模块、两组比较器和两个减法器；所述监测模块中的两个电压传感器经所述电压幅值检测子模块，分别连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓超，曾祥君，喻锟，倪砚茹，程新翔，唐雨杭，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：新型
国别省市：