滑触线集电器检测装置及采样装置的制作方法

1.本实用新型涉及电气自动化领域，尤其涉及一种滑触线集电器检测装置及采样装置。


背景技术：

2.滑触线是广泛应用于具有固定行驶轨迹的各种起重运输、堆取料、采制样等机械的输电装置。常用的安全滑触线装置包括绝缘套导轨(简称滑触线)和集电器两个主要部分。集电器又称受电器，滑触线上电流通过集电器传导至用电设备上，集电器安装在集电器支架上，而集电器支架安装在运动的设备上。随设备移动，集电器上碳刷在滑触线内移动，实现不间断供电。本技术主要针对单极组合式安全滑触线，一般由四条单极滑触线组合为三相四线制供电的滑触线系统，常用的还有三相五线制。集电器分为单挑和双挑两种主要应用方式。
3.一般情况下，每根滑触线的定长为6米，在不使用膨胀部件时，系统的长度最大可以达到200米，如果系统长度超过200米，每100米要安装一个膨胀器。由于每根滑触线间都有连接间隙，且系统中还有膨胀器，以及设备运行的轨道也是由一根根钢轨连接而成，所以，受到滑触线安装质量、天气冷热变化和设备运行轨道敷设质量及维护保养等方面的影响，产生一些较大的间隙，集电器会在经过滑触线间隙及设备经过轨道间隙时出现跳动等情况，造成集电器与滑触线瞬间分离，严重时会跳出滑触线的绝缘护套外面。
4.单挑式结构的集电器因间隙处跳动在与滑触线瞬间分离时，会造成设备瞬间的失电，其后果一是控制回路元件复位，可能造成控制紊乱；二是动力负载较大的断开电流造成集电器与滑触线间的电弧，使滑触线损坏；三是对于普通的行车等简单控制电气设备的控制回路元件影响不大，但对于一些控制复杂的设备，特别是包含微机和可编程序控制器(programmable logic controller，plc)的设备，如火车采样装置、螺旋卸车机、叶轮给煤机等，其微机和plc受到瞬间停电冲击的影响较大，往往会造成这些设备的损坏。
5.双挑式结构的集电器在一侧集电器因间隙处跳动与滑触线瞬间分离时，另一侧集电器与滑触线还保持接触，所以能够可靠保证供电的继续，而不会出现瞬间失电现象。
6.但双挑式结构的集电器存在一个较大的安全隐患，当集电器如果跳动的严重，也就是集电器一侧跳出滑触线的绝缘护套外面时，由于另一侧持续保持供电，设备会继续行驶，此时跳出滑触线的集电器就可能刮碰滑触线的绝缘护套和滑触线的安装支架，造成滑触线的严重损坏。


技术实现要素：

7.本实用新型实施例提供一种滑触线集电器检测装置及采样装置，以解决现有技术中双挑式结构集电器的一侧跳出滑触线的绝缘护套外面时，可能刮碰滑触线的绝缘护套和滑触线的安装支架，造成滑触线的严重损坏的问题。
8.为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：
9.第一方面，提供了一种滑触线集电器检测装置，包括：滑触线、第一集电器、第二集电器、第一电流互感器、第二电流互感器、第一变送器、第二变送器、plc和开关单元；
10.所述第一集电器的第一端和所述第二集电器的第一端均与所述滑触线连接；
11.所述第一电流互感器的第一端与所述第一集电器的第二端连接，所述第一电流互感器的第二端与所述第一变送器的第一端连接；
12.所述第二电流互感器的第一端与所述第二集电器的第二端连接，所述第二电流互感器的第二端与所述第二变送器的第一端连接；
13.所述第一变送器的第二端和所述第二变送器的第二端均与所述plc的输入端连接；
14.所述plc的输出端分别与所述开关单元的第二端和电气设备连接；
15.所述第一集电器的第二端、所述第二集电器的第二端、所述第一变送器的第三端、所述第二变送器的第三端和所述plc的第三端均与所述开关单元的第一端连接。
16.第二方面，提供了一种采样装置，包括：第一方面所述的滑触线集电器检测装置。
17.在本实用新型实施例中，滑触线集电器检测装置包括：滑触线、第一集电器、第二集电器、第一电流互感器、第二电流互感器、第一变送器、第二变送器、plc和开关单元；第一集电器的第一端和第二集电器的第一端均与滑触线连接；第一电流互感器的第一端与第一集电器的第二端连接，第一电流互感器的第二端与第一变送器的第一端连接；第二电流互感器的第一端与第二集电器的第二端连接，第二电流互感器的第二端与第二变送器的第一端连接；第一变送器的第二端和第二变送器的第二端均与plc的输入端连接；plc的输出端分别与开关单元的第二端和电气设备连接；第一集电器的第二端、第二集电器的第二端、第一变送器的第三端、第二变送器的第三端和plc的第三端均与开关单元的第一端连接。本实用新型通过集电器和电流互感器获取滑触线的电流，可以及时发现集电器掉电故障，对电气设备进行断电保护，避免安全隐患。
附图说明
18.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
19.图1是本实用新型实施例提出的滑触线集电器检测装置的结构示意图。
20.其中，10
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滑触线；21
‑
第一集电器；22
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第二集电器；31
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第一电流互感器；32
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第二电流互感器；41
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第一变送器；42
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第二变送器；50
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plc；60
‑
开关单元；70
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电气设备。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。
22.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的滑触线集电器检测装置进行详细地说明。
23.如图1所示，为本技术实施例提供的一种滑触线集电器检测装置。如图1所示，该滑触线集电器检测装置可以包括：滑触线10、第一集电器21、第二集电器22、第一电流互感器31、第二电流互感器32、第一变送器41、第二变送器42、plc50和开关单元60。
24.其中，第一集电器21的第一端和第二集电器22的第一端均与滑触线10连接；第一电流互感器31的第一端与第一集电器21的第二端连接，第一电流互感器31的第二端与第一变送器41的第一端连接；第二电流互感器32的第一端与第二集电器22的第二端连接，第二电流互感器32的第二端与第二变送器42的第一端连接；第一变送器41的第二端和第二变送器42的第二端均与plc50的输入端连接；plc50的输出端分别与开关单元60的第二端和电气设备70连接；第一集电器21的第二端、第二集电器22的第二端、第一变送器41的第三端、第二变送器42的第三端和plc50的第三端均与开关单元60的第一端连接。
25.在本实用新型实施例中，滑触线集电器检测装置包括：滑触线10、第一集电器21、第二集电器22、第一电流互感器31、第二电流互感器32、第一变送器41、第二变送器42、plc50和开关单元60；第一集电器21的第一端和第二集电器22的第一端均与滑触线10连接；第一电流互感器31的第一端与第一集电器21的第二端连接，第一电流互感器31的第二端与第一变送器41的第一端连接；第二电流互感器32的第一端与第二集电器22的第二端连接，第二电流互感器32的第二端与第二变送器42的第一端连接；第一变送器41的第二端和第二变送器42的第二端均与plc50的输入端连接；plc50的输出端分别与开关单元60的第二端和电气设备70连接；第一集电器21的第二端、第二集电器22的第二端、第一变送器41的第三端、第二变送器42的第三端和plc50的第三端均与开关单元60的第一端连接。本实用新型通过集电器和电流互感器获取滑触线10的电流，可以及时发现集电器掉电故障，对电气设备70进行断电保护，避免安全隐患。
26.在本实用新型的一个可能的实施方式中，第一电流互感器31可以为多个，第二电流互感器32可以为多个，第一变送器41可以为多个，第二变送器42可以为多个。
27.其中，多个第一电流互感器31的第一端均与第一集电器21的第二端连接，多个第一电流互感器31的第二端分别与多个第一变送器41的第一端连接；多个第二电流互感器32的第一端均与第二集电器22的第二端连接，多个第二电流互感器32的第二端均与多个第二变送器42的第一端连接；多个第一变送器41的第二端和多个第二变送器42的第二端均与plc50的输入端连接。
28.通过多个电流互感器和多个变送器可以实现多相电源对电气设备70的供电。
29.进一步地，多个第一电流互感器31与多个第一变送器41一一对应，多个第二电流互感器32与多个第二变送器42一一对应。
30.在本实用新型的一个具体地实施方式中，电气设备70为三相四线制供电的电气设备70，进一步地，第一电流互感器31为三个，第二电流互感器32为三个，第一变送器41为三个，第二变送器42为三个。
31.可选地，大型组合结构的电器设备，一般可以采用三相四线制或三相五线制电源，其负载也存在一定的不对称，即零线也可能存在电流，此时，零线滑触线10也需要将电流信号传入plc50，由于电流较小，可以采用小电流的电流互感器。
32.具体地，该滑触线集电器检测装置还可以包括：第三电流互感器。第三电流互感器的第一端与滑触线10的零线连接，第三电流互感器的第二端与plc50的输入端连接。可以进
一步保证电气设备70的用电安全。
33.在本实用新型的一个可能的实施方式中，plc50可以是电器设备上的plc50。
34.由于一般电气设备70上设置有plc50设备，只要plc50有足够的输入接口即可。若是，输入接口不足，则可以单独安装plc50设备。
35.也即，plc50的个数可以为多个。以保证有足够的输入端接口。
36.在本实用新型的一个可能的实施方式中，开关单元60可以为接触器。可以更好的控制电气设备70。
37.在本实用新型的一个可能的实施方式中，该滑触线集电器检测装置还可以包括：报警单元，报警单元与plc50连接。
38.也就是，在plc50输出的控制信号将电气设备70停止运行的同时，可以将指令通过报警单元输出，以提醒操作人员及时发现滑触线10出现故障，以便即使维修。
39.进一步地，报警单元可以包括指示灯、显示器、蜂鸣器中的至少一种。
40.也就是，可以通过指示灯、蜂鸣器或是显示器显示等方式进行报警，提醒操作人员。
41.具体地，以单根滑触线10为示例，双挑式结构集电器为该根滑触线10上两个接触点，电源通过第一集电器21和第二集电器22同事为电气设备70供应一相电压，如果是两相以上滑触线10，仅增加电流互感器和变送器即可，其信号送入plc50的输入端口，由plc50统一进行比较和判断，最终控制电气设备70的运行。
42.在设备正常的状态下，第一集电器21和第二集电器22就会有电流通过，第一电流互感器31和第二电流互感器32将流过导线的电流感应并以一定的比例关系输出，一般输出为标准的0
‑
5a或0－500ma交流信号，并送入第一变送器41和第二变送器42，第一变送器41和第二变送器42将交流信号变为4－20ma或0
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10v直流信号，然后送入plc50，plc50内部通过预先设计的程序进行比较和判断，一但检测到一个输入点的值为零，即判断为该点对应的集电器掉电，延时一个设定时间值后，如果该点值依然为零，就输出一个控制信号，将电气设备70停止运行。
43.延时时间可以设定约1秒钟左右，该时间能够躲过集电器因间隙处跳动与滑触线10瞬间分离的时间即可，这样即可以避免单个集电器跳动的影响，保证设备的稳定性，又可防止集电器跳出滑触线10的绝缘护套外面时造成的严重后果。
44.本实用新型实施例还提供了一种采样装置，可以包括：如上述任一实施例提供的滑触线集电器检测装置。
45.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
46.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介
质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述的方法。
47.上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。