[实用新型]自动排流柜

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动控制设备，特别是指直流牵引回流系统杂散电流的排流控制设备。自动排流柜适用于直流牵引的地铁或轻轨的牵引变电所，使地下金属结构或金属管道里流通的杂散电流通过本设备返回到变电所的负极柜，减少杂散电流的腐蚀。 

背景技术

目前城市轨道系统的牵引方式大多采用直流电力牵引，列车所需电流由牵引变电所提供，通过接触网(架空线或接触轨)向列车送电，并通过走行轨作为牵引电流回路，返回到牵引变电所。走行轨铺设在轨枕、道渣和大地上，由于轨枕等的绝缘不良和大地的导电性，部分电流流入大地，并在某些地方重新流回钢轨和牵引变电所。走行钢轨中的牵引电流越大或钢轨对地面的绝缘程度越差，地下电流也就相应越大，这种电流又称为地下迷流或杂散电流。如果在轨道系统附近埋有地下钢筋混凝土结构、管道、电缆和任何其他金属结构件时，一部分地下杂散电流就会从导电的金属件上流过。在列车附近的杂散电流从钢轨流向金属体，使金属体对地电位形成阴极区。在变电所附近，杂散电流从金属流回钢轨和变电所，金属体对地电位形成阳极区。在阳极区，杂散电流从金属流出的地方将出现电解现象，这种电解现象使金属物体温度升高，加速了金属物体的腐蚀。在长期的电腐蚀作用下，地下金属物体将受到严重的损坏。若地下杂散电流流入电气接地装置，又将引起过高的接地电位，导致某些设备无法正常工作。同时杂散电流过大时将产生对地电压，严重时可危及人身安全，地下杂散电流及其影响是直流牵引供电系统中必须高度重视的问题。 

我国在早期建设的地铁（轻轨）系统由于对杂散电流的危害认识不足，有部分线路只是有简单的防护措施，现在正在改造。对于杂散电流的控制目前应用最为广泛的方式是采用极性排流装置，但排流装置若一直投入又会增加轨道的电压值，跟人身安全带来危险，合理选择排流装置的投入时刻和排流时间是一个关键的技术，需要由杂散电流测试的数据经分析处理后决定。

发明内容

为了克服现有排流柜的不足, 本实用新型提供一种新型自动排流柜，该装置能在运行期间进行在线测试，自动判断投入时刻和排流时间。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：自动排流柜由现场传感器、极性排流装置、排流控制器和排流控制软件组成。现场传感器安装于变电所附近的轨道沿线，负责测试轨道电位、埋地金属结构的极化电位和参比电极本体电位等参数，测量信号由现场传感器将所有测量参数由模拟量转换为数字量后通过通信电缆传送至自动排流柜的排流控制器；现场传感器和排流控制器之间通过专用通信电缆联系，排流控制器和监控系统之间通过变电所综合自动化通信通道联系；排流控制器安装于自动排流柜内，采用模块化结构，具有测量模块、通信模块、控制模块、显示模块、排流触发模块等，负责将现场测量的参数经过计算处理后按照给定的策略控制极性排流装置，利用触发模块发送脉冲控制相应排流回路的导通和关断，实时显示排流装置的运行情况并记录所有相关信息，排流控制器的通信模块一般有两个通信口，一个用于接收现场传感器的测量数据，另一个可以和变电站综合自动化（SCADA）系统的通信接口相连，用于上传自动排流柜的运行信息和相关数据，从而实现现场传感器和排流控制器之间通过专用通信电缆联系，排流控制器和监控系统之间通过变电所综合自动化（SCADA）的通信通道联系；极性排流装置由多路排流回路组成，现场需要进行排流防护的金属结构由引出线引至对应排流回路的引入端，每路排流回路由可控半导体元件、测量互感器和可变限流电阻组成。排流柜控制器还带有3个继电器，可以给上级需要的开闭信号。

自动排流柜的排流控制器带有控制操作软件，软件可以接收并记录由现场传感器发送的测量数据，也可主动命令现场传感器实时发送测量数据；在软件中可以选定一种或多种控制策略作为自动排流柜的运行方式，也可以停止自动控制，由现场人员或上级系统下发控制命令，软件还记录各排流回路的运行状态信息；软件通过权限分类可以让登录人员具有不同的操作权限，并且软件采用数据库方式自动记录操作信息和运行信息。

本实用新型的有益效果是，设计的自动排流柜可以根据现场实际的杂散电流量确定排流时刻和排流持续时间，并且杂散电流现场测试参数由现场传感器完成测量，以数字信号形式传送到排流控制器，提高了测试精度，简化了系统接线，扩大了应用范围。

附图说明

附图1是本实用新型的结构原理图。图中现场传感器安装在直流牵引系统的轨道沿线，排流控制器和极性排流装置安装于牵引变电所；现场传感器通过通信电缆和排流控制器通信，排流控制器通过SCADA系统通信接口和SCADA系统通信，极性排流装置受排流控制器的控制。