杂散电流排流器的制作方法

本实用新型涉及杂散电流技术领域，特别是涉及一种杂散电流排流器。

背景技术：

随着地铁等交通方式的不断发展和普及，轨道交通在运行过程中产生的杂散电流对周边埋地钢管的阴极保护系统干扰也越来越大，现在多采用杂散电流排流器来解决该问题。在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：由于目前所使用的轨道交通晚上时段停运，白天与晚上杂散电流情况存在差异，而现有的杂散电流极性排流器不能满足其调节功能，导致白天存在过保护，晚上保护度不足的问题。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统技术中的杂散电流排流器不能调节的问题，提供一种杂散电流排流器。

为了实现上述目的，一方面，本实用新型实施例提供了一种杂散电流排流器，包括：第一二极管、开关器件和定时模块；

定时模块的信号输出端接开关器件的输入端；

第一二极管用于对埋地钢管中产生的杂散电流进行排流；

开关器件的第一短接控制端与第一二极管的阳极连接，开关器件的第一短接控制端与第一二极管的阴极连接。

在其中一个实施例中，杂散电流排流器还包括开关驱动器件，开关驱动器件的输入端与定时模块的信号输出端连接；

开关驱动器件的驱动信号输出端与开关器件的输入端连接，用于驱动开关器件的通断。

在其中一个实施例中，杂散电流排流器还包括防雷器，防雷器与第一二极管并联。

在其中一个实施例中，杂散电流排流器还包括电容，电容的正极与第一二极管的阳极连接；电容的负极与第一二极管的阴极连接。

在其中一个实施例中，开关器件为继电器；继电器包括线圈和切换开关；开关器件的输入端包括第一驱动信号输入端和第二驱动信号输入端；开关驱动器件的驱动信号输出端包括第一驱动信号输出端和第二驱动信号输出端；

切换开关的第一短接控制端与第一二极管的阳极连接，切换开关的第一短接控制端与第一二极管的阴极连接；

线圈的第一驱动信号输入端与开关驱动器件的第一驱动信号输出端连接，线圈的第二驱动信号输入端与开关驱动器件的第二驱动信号输出端连接。

在其中一个实施例中，定时模块还包括接地端；开关器件为NPN型晶体管；

晶体管的发射极与定时模块的接地端连接，基极与定时模块的信号输出端连接，集电极与继电器的第一驱动信号输入端连接；且晶体管的集电极还用于连接第一工作电源；

开关器件的第一驱动信号输出端为发射极，开关器件的第二驱动信号输出端为集电极；

继电器的第二驱动信号输入端用于与第一工作电源连接。

在其中一个实施例中，杂散电流排流器还包括发光二极管，发光二极管的阳极用于连接第一工作电源，发光二极管的阴极与NPN晶体管的集电极连接。

在其中一个实施例中，定时模块的信号输出端与NPN晶体管的基极之间串接有第一电阻。

在其中一个实施例中，杂散电流排流器还包括第二二极管；第二二极管的阳极与开关器件的第一驱动信号输入端连接；第二二极管的阴极与开关器件的第二驱动信号输入端连接。

在其中一个实施例中，定时模块包括定时设置按键。

本实用新型中的一个或多个实施例至少具有如下优点和有益效果：本实施例提供的杂散电流排流器，包括：第一二极管、开关器件和定时模块，定时模块的信号输出端接开关器件的输入端，第一二极管用于连接在埋地钢管中，第一二极管的阳极用于与埋地钢管的其中一段连接，第一二极管的阴极用于与埋地钢管的另一段、阳极或者阳极组连接，开关器件的第一短接控制端与第一二极管的阳极连接，开关器件的第一短接控制端与第一二极管的阴极连接。通过设定定时模块的定时时间，可以使定时模块在设定的时间到达后，输出信号给开关器件，使开关器件导通或关断，开关器件导通时，第一二极管被短路，埋地钢管中的保护电流基本无损通过开关器件所在通路，当开关器件关断时，第一二极管接入埋地钢管的通路，发挥作用，引导正向杂散电流和阴极保护电流，抑制反向杂散电流，这种杂散电流排流器可以分时段调节功能，能够有效解决埋地钢管的管道电位白天过保护，晚上保护不足的问题。

附图说明

通过附图中所示的本实用新型的优选实施例的更具体说明，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1为一个实施例中杂散电流排流器的结构示意图；

图2为另一个实施例中杂散电流排流器的结构示意图；

图3为再一个实施例中杂散电流排流器的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一方面，如图1所示，本实用新型实施例提供了一种杂散电流排流器，包括：第一二极管100、开关器件200和定时模块300，定时模块300的信号输出端接开关器件200的输入端，第一二极管100用于对埋地钢管中产生的杂散电流进行排流，开关器件200的第一短接控制端与第一二极管100的阳极连接，开关器件200的第一短接控制端与第一二极管100的阴极连接。

具体的，第一二极管100正向串接在埋地钢管中或者第一二极管100一端连接埋地钢管，另一端连接阳极/阳极组，起排流作用，开关器件200第一短接控制端和第二短接控制端分别连接在第一二极管100的阳极和阴极，使开关器件200并联在第一二极管100两端，定时模块300的信号输出端接开关器件200的输入端，定时模块300输出信号用于控制开关器件200的通断，当定时模块300到达设定的时间节点，定时模块300输出信号给开关器件200，驱动开关器件200处于导通或关断状态。开关器件200导通时，第一二极管100被短路，埋地钢管中的电流直接从开关器件200无损耗流过，开关器件200关断时，埋地钢管中的电流流经第一二极管100，第一二极管100对埋地钢管中的反向杂散电流起抑制作用，并引导正向杂散电流和阴极保护电流。例如，凌晨5:40左右城市轨道交通陆续开始营运，杂散电流也开始对埋地钢管的管道电位进行干扰，此时定时模块300输出第一电信号给开关器件200，使第一开关断开，第一二极管100发挥作用，引导正向杂散电流和阴极保护电流，抑制反向的杂散电流；而从凌晨0:40开始到次日凌晨的5:40之间这段时间，城市轨道交通停止营运，轨道交通的杂散电流基本上停止了对管道电位的干扰，此时定时模块300输埋地钢管100被短接，管道的保护电流基本无损通过开关器件200所在通路。可选的，第一二极管100可以是型号为MuRw20040型号的二极管。

在其中一个实施例中，如图2，杂散电流排流器还包括开关驱动器件400，开关驱动器件400的输入端与定时模块300的信号输出端连接，开关驱动器件400的驱动信号输出端与开关器件200的输入端连接，用于驱动开关器件200的通断。

其中，定时模块300的信号输出端与开关驱动器件400的输入端连接，定时模块300按设置好的时间点，输出信号给开关驱动器件400，从而驱动开关驱动器件400导通或关闭，开关驱动器件400导通时，开关驱动器件400输出端给开关器件200输入信号，驱动开关器件200闭合，从而使第一二极管100短接，使埋地钢管中的电流基本无损从开关器件200中流过，当开关驱动器件400关断时，开关驱动器件400无输出信号给开关器件200，开关器件200保持断开状态，第一二极管100在埋地钢管中发挥作用，引导埋地钢管中的正向杂散电流和阴极保护电流，抑制反向的杂散电流。

在其中一个实施例中，如图2，杂散电流排流器还包括防雷器500，防雷器500与第一二极管100并联。

为了防止雷击对杂散电流排流器和埋地钢管中的防腐层或绝缘头造成损害，在第一二极管100的两端并联一防雷器500，根据防雷器500的型号，按照手册将防雷器500并联在埋地钢管所在线路上。当发生雷击时，防雷器500可以吸收浪涌。起保护作用。可选的，防雷器500可以是型号为HY1.5W0.28/1.7的防雷器。

在其中一个实施例中，如图2，杂散电流排流器还包括电容600，电容600的正极与第一二极管100的阳极连接，电容600的负极与第一二极管100的阴极连接。具体的，在第一二极管100的两端并接一电容600，起到通交隔直作用，为埋地钢管中的交流电流提供直通通道。可选的，电容600可以是200V/10000uF的电容。

在其中一个实施例中，如图3，开关器件200为继电器；继电器包括线圈和切换开关；开关器件200的输入端包括第一驱动信号输入端和第二驱动信号输入端；开关驱动器件400的驱动信号输出端包括第一驱动信号输出端和第二驱动信号输出端，切换开关的第一短接控制端与第一二极管100的阳极连接，切换开关的第一短接控制端与第一二极管100的阴极连接，线圈的第一驱动信号输入端与开关驱动器件400的第一驱动信号输出端连接，线圈的第二驱动信号输入端与开关驱动器件400的第二驱动信号输出端连接。可选的，继电器可以是型号为HF32F-G/05HS的继电器。

在其中一个实施例中，如图3，定时模块300可以是PJ2020型号的定时模块300，可以灵活地设置分时开关的接通和断开时刻。PJ2020型号的定时模块的IOAB0、IOAB0、IOEF0～IOEF3组成按键阵列，可以进行定时设置、时间校正等，定时模块300的输出信号从IOCD0引脚输出，通过晶体管驱动继电器，使开关器件200按事先设置的时间进行接通或断开。

在其中一个实施例中，如图3，定时模块300还包括接地端，开关器件200为NPN型的晶体管，晶体管的发射极与定时模块300的接地端连接，基极与定时模块300的信号输出端连接，集电极与继电器的第一驱动信号输入端连接；且晶体管的集电极还用于连接第一工作电源800，开关器件200的第一驱动信号输出端为发射极，开关器件200的第二驱动信号输出端为集电极，继电器的第二驱动信号输入端用于与第一工作电源800连接。

具体的，第一工作电源800为晶体管的集电极提供工作电压，当时间处于设定的非排流时间段时，非排流时间是指杂散电流对埋地钢管中的管道点位干扰小的时段。定时模块300输出高电平电压，驱动NPN晶体管导通，继电器的输入端流过一定的电流，继电器中的开关闭合，第一二极管100被短接，管道的保护电流可以基本无损通过杂散电流排流器。当时间处于设定的排流时间段时，排流时间段是指杂散电流对埋地钢管中的管道电位干扰大的时段。定时模块300输出低电平电压，NPN晶体管关断，继电器中未流过电流，继电器的开关断开，第一二极管100发挥作用，引导正向杂散电流和阴极保护电流，抑制反向的杂散电流。可选的，第一工作电源800可以是4.5V的干电池组或蓄电池。可选的，NPN型的晶体管可以是S8050型号的NPN晶体管。

在其中一个实施例中，如图3所示，杂散电流排流器还包括发光二极管700，发光二极管700的阳极用于连接第一工作电源800，发光二极管的阴极与NPN晶体管的集电极连接。当开关驱动器件400导通时，开关器件200闭合，发光二极管700中流过电流，发光二极管700发光，指示当前开关器件200处于闭合状态，第一二极管100被短接。当开关驱动器件400关断时，开关器件200断开，发光二极管700中无电流流过，发光二极管700不发光，指示当前开关器件200处于断开状态，第一二极管100当前处于排流工作状态下。可选的，发光二极管700与所述集电极之间串接有第二电阻。

在其中一个实施例中，如图3，定时模块300的信号输出端与晶体管的基极之间串接有第一电阻900。定时模块300的信号输出端与晶体管的基极之间串接第一电阻900，可以防止基极信号源过载。

在其中一个实施例中，如图3，杂散电流排流器还包括第二二极管910，第二二极管910的阳极与开关器件200的第一驱动信号输入端连接，第二二极管910的阴极与开关器件200的第二驱动信号输入端连接。具体的，在开关器件200的输入端两端并联以第二二极管910，可以防止开关驱动器件400突然由导通变为关断时，开关器件200中的线圈中的感应电流无从释放，从而造成继电器损伤。可选的，第二二极管910可以是型号为IN4007的二极管。

在其中一个实施例中，如图3，定时模块300包括定时设置按键。定时模块300上设置有按键，可以通过按键设置排流时间段和非排流时间段对应的时间。可粗案的，定时模块300上设置有时、分、秒的设置按键。

在其中一个实施例中，如图3所示，杂散电流排流器还包括第二工作电源B2，第二工作电源B2与定时模块300的电源输入端连接，为定时模块300提供工作电源。可选的，第二工作电源B2可以是1.5V的蓄电池或干电池。

本实用新型实施例提供的杂散电流排流器，通过设定定时模块300的定时时间，可以使定时模块300在设定的时间到达后，输出信号给开关器件200，使开关器件200导通或关断，开关器件200导通时，第一二极管100被短路，埋地钢管中的保护电流基本无损通过开关器件200所在通路，当开关器件200关断时，第一二极管100接入埋地钢管的通路，发挥作用，引导正向杂散电流和阴极保护电流，抑制反向杂散电流，这种杂散电流排流器可以分时段调节功能，能够有效解决埋地钢管白天过保护，晚上保护不足的问题。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。