[发明专利]城市轨道交通供电系统用接地短路装置及其接地短路方法

摘要

一种城市轨道交通供电系统用接地短路装置及其接地方法，装置包括至少一个接地机构及其控制终端，接地机构包括电动传动副，设有与传动轴联动的拨叉、由拨叉带动转动的同轴但存在旋转角度差的验电杆拐臂和接地杆拐臂，接地机构还包括闸刀式验电装置，其包括自检模块和验电模块，控制终端包括信息处理及控制模块、通信模块和机箱，集控中心包括集控中心机箱、PLC处理模块、通讯模块、盘面操作指示模块，以及工业计算机人机交互模块。集自检模块、验电模块和接地模块于一体，自检和验电共用闸刀式触头，安装灵活，无需因维护或检修位置的不同而搬运设备，还不必接挂地线，电动操作自动化程度高。一次高压侧与操作部位之间有足够的安全距离。

主权项

一种城市轨道交通供电系统用接地短路装置，包括至少一个接地机构及其一一对应的控制终端，所述接地机构的正极固定连接点、负极固定连接点分别与接触网或接触轨的一次高压侧的正极输出线、负极输出线连接，所述接地机构与其对应的控制终端通过控制电缆、电源电缆和航空插头连接，所述接地机构与其对应的控制终端可以就近安装，其特征在于：设有一个控制所有控制终端的集控中心，所述集控中心与所述控制终端通过控制电缆、电源电缆和航空插头连接；所述接地机构与其对应的控制终端还可以根据现场具体空间情况将控制终端安装在远离相应接地机构的便于操作的位置；所述接地机构包括传动结构，所述传动结构是驱动模块，包括由驱动电机、变速箱、离合器、齿轮和与齿轮同轴的传动轴，以及传动轴支撑座组成的电动传动副，在所述传动轴上设有与所述传动轴联动的拨叉，以及由所述拨叉带动转动的同轴但存在旋转角度差的验电杆拐臂和接地杆拐臂，所述电动传动副由传动轴带动拨叉一同动作，所述拨叉带动所述验电杆拐臂和接地杆拐臂分别转动；所述接地机构还包括闸刀式验电装置，所述闸刀式验电装置包括自检模块；所述自检模块包括自检电源、绝缘板、自检电极及其固定架，所述自检电源、自检电极安装在所述绝缘板上，自检电源还封装在采用低温密封胶灌注防潮的电源盒内，所述自检电源用于提供自检的电压源，所述自检电极用于连通自检的自检回路；所述闸刀式验电装置还设有验电模块；所述验电模块包括由第一分压电阻和第二分压电阻组成的倒L型分压电路，所述倒L型分压电路与接触网或接触轨的一次高电压侧连接，将接触网或接触轨的一次高电压转变为低压信号；所述验电模块还包括与所述倒L型分压电路连接的信号隔离器，所述信号隔离器将倒L型分压电路输出的低压信号转化为电流信号传送到所述控制终端的可编程逻辑控制器PLC，以判定是否在安全作业电压范围内，所述信号隔离器还用于避免钢轨电位的影响，其最高隔离电压可达3000V；所述验电模块还包括正极验电杆、负极验电杆及其固定架，所述正极验电杆、负极验电杆是顶端设有闸刀式验电与自检共用动触头的验电杆，其触头结构是自力变形触头结构、外压螺旋弹簧式触头结构和外压片簧式触头结构中的一种，所述正极验电杆、负极验电杆设置在所述绝缘轴的两端，分别与所述正极验电杆传动拐臂、负极验电杆传动拐臂连接一体，用于分别与自检电源、自检电极、导线连接组成自检回路；所述验电模块还包括正极固定连接点、负极固定连接点，所述正极固定连接点、负极固定连接点分别与接触网或接触轨的一次高压侧的正极输出线、负极输出线连接；所述验电模块还包括绝缘轴或支柱绝缘子，所述绝缘轴是浇注有环氧树脂的传动轴，用于预埋所述第一分压电阻和第二分压电阻，所述支柱绝缘子是浇注有环氧树脂的支柱绝缘子，所述支柱绝缘子也用于预埋所述第一分压电阻和第二分压电阻；所述接地机构还包括六个绝缘子座，所述六个绝缘子座用于分别固定安装正极固定连接点、负极固定连接点、正极验电杆与负极验电杆的固定架的两端、正极接地杆与负极接地杆的固定架的两端；所述接地机构还包括底座，所述底座用于固定安装驱动模块和六个绝缘子座；所述控制终端包括信息处理及控制模块、通信模块和机箱，所述机箱通过膨胀螺钉固定在隧道内壁的水泥墙上，所述信息处理及控制模块、通信模块分别通过螺栓固定在所述机箱内，所述机箱的面板上设有验电器故障信号显示灯、验电杆故障信号显示灯、接地杆故障信号显示灯、通信故障信号显示灯、验有电信号显示灯，以及接地完成信号显示灯，所述控制终端模块在现场接收处理信息，发送验电、接地短路操作指令，所述控制终端整体防护等级IP65；所述集控中心包括集控中心机箱、分别通过螺栓固定在所述集控中心机箱内的PLC处理模块、通讯模块、盘面操作指示模块，以及工业计算机人机交互模块，所述集控中心机箱的安装位置是相对于控制终端在远方的车辆控制室和车辆段检修调度室中的一种，所述集控中心用于远程集中监控多台终端接地装置，发送验电、接地短路操作指令，并与上层调度中心建立数据通信，不必在现场多个点位分别操作安装在各个点位的终端接地装置，接地操作更加方便，所述PLC处理模块采用内嵌的SoMachine Basic编程软件，所述SoMachine Basic编程软件用于编写PLC的机器解决方案的程序，并与控制终端建立通信互相传递数据，读取各控制终端的现场状态信号，通过分析处理后输出到盘面操作指示模块的指示灯以及工业计算机人机交互模块的触摸显示屏，操作人员通过触摸显示屏或盘面按钮、转换开关发出操作信号，所述PLC处理模块将操作信号传递给控制终端从而操作验电、接地动作，所述PLC处理模块还经光纤收发器通过光纤与上层调度中心建立数据通信，传递状态显示信号和操作控制指令，所述通讯模块由光纤收发器和工业以太网交换机组成，所述工业以太网交换机通过光纤接收控制终端的信号传送所述PLC处理模块；所述盘面操作指示模块包括按钮、指示灯和转换开关。