双极接地装置的制作方法

本实用新型实施例涉及轨道交通设备领域，具体而言，涉及一种双极接地装置。

背景技术：

目前国内绝大多数城市轨道交通均采用走行轨(铁轨)回流方式，电流从接触网通过机车最后流入走行轨形成一个闭环；当进行检修工作时，需要实现接触网接地；具体工作流程为接触网验电、放电和接地操作，其中接地操作为接触网与走行轨(铁轨)连接，即实现接触网接地。

但采用走行轨(铁轨)回流方式会存在杂散电流，即列车电流并非全部从走行轨流回牵引变电所，而是有部分电流泄漏至道床，并从道床流向结构钢筋及沿线水管、天然气、石油管道。这些泄漏电流称为杂散电流，对金属管线具有一定腐蚀作用。目前不采用走行轨回流而采用专用轨回流供电系统(如图1所示)，钢轨只是走行轨，不作为回流轨进行回流；车辆内负极母线及区间内专用回流轨均绝缘安装，而车辆壳体、钢轮、钢轨均直接接地。在进行正常检修和故障抢修时，需要在检修位置装设临时接地线，由检修人员携带接地线和验电器到达现场，首先对接触轨进行验电，验电无电才能挂接地线，将接触轨和回流轨短接并接入大地。如果接触轨带电时发生误接地操作，可能会损坏电器设备并危及操作人员人身安全。

由上述可知，现有技术中在接触轨停电后的接地操作中存在着安全隐患的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种双极接地装置，以至少解决相关技术中接触轨停电后的接地操作中存在着安全隐患的问题。

根据本实用新型的一个实施例，提供了一种双极接地装置，包括：验电电路，用于检测接触轨和回流轨之间的第一电压、上述接触轨的第一接地电压、以及上述回流轨的第二接地电压，其中，上述接触轨与上述回流轨均与上述验电电路连接；控制处理器，与上述验电电路连接，用于从上述验电电路处获取上述第一电压、上述第一接地电压以及上述第二接地电压，并根据上述第一电压、上述第一接地电压以及上述第二接地电压控制双极接地开关，其中，上述双极接地开关与上述控制处理器连接。

在一个示例性实施例中，上述验电电路，包括：第一验电电路，连接在上述接触轨与上述回流轨之间，用于检测上述接触轨与上述回流轨之间的电压，得到上述第一电压，并将上述第一电压传递给上述控制处理器；第二验电电路，连接在上述接触轨与地线之间，用于检测上述接触轨的接地电压，得到上述第一接地电压，并将上述第一接地电压传递给上述控制处理器；第三验电电路，连接在上述回流轨与上述地线之间，用于检测上述回流轨的接地电压，得到上述第二接地电压，并将上述第二接地电压传递给上述控制处理器。

在一个示例性实施例中，还包括：上述控制处理器，还用于接收接地指令，并根据上述接地指令通过上述验电电路检测上述接触轨和回流轨之间的第一电压、上述接触轨的第一接地电压、以及上述回流轨的第二接地电压；还用于接收上述第一电压、上述第一接地电压以及上述第二接地电压；还用于在上述第一电压的电压值、上述第一接地电压的电压值以及上述第二接地电压的电压值均小于第一预设电压阈值的情况下，控制上述双极接地开关执行接地操作。

在一个示例性实施例中，还包括：放电电路，与上述控制处理器连接，用于在上述控制处理器确定出上述第一电压、上述第一接地电压以及上述第二接地电压中的至少一个电压的电压值大于第二预设电压阈值的情况下，执行放电操作。

在一个示例性实施例中，上述放电电路，包括：第一放电电路，连接在上述接触轨与地线之间，用于对上述接触轨执行放电操作；第二放电电路，连接在上述回流轨与上述地线之间，用于对上述回流轨执行放电操作；其中，上述控制处理器还用于，在对上述接触轨执行放电操作以及对上述回流轨执行放电操作使得上述第一电压、上述第一接地电压以及上述第二接地电压均小于第一电压阈值的情况下，控制上述双极接地开关执行接地操作。

在一个示例性实施例中，还包括：上述控制处理器，还用于接收接地指令，并根据上述接地指令检测上述双极接地开关的状态；还用于在上述双极接地开关处于分闸的状态下，控制上述验电电路执行验电操作。

在一个示例性实施例中，还包括：柜体，上述控制处理器、上述验电电路以及上述双极接地开关均设置在上述柜体中。

通过本实用新型，由于双极接地装置中的验电电路可以检测出接触轨和回流轨之间的第一电压、接触轨的第一接地电压、以及回流轨的第二接地电压，控制处理器根据第一电压、第一接地电压以及第二接地电压控制双极接地开关。采用三路验电方案，确保了验电结果的准确性，实时监视接触轨和回流轨电压，保证了检修人员的安全。解决了轨道交通领域中接触轨停电后的接地操作中存在着安全隐患的问题。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的专用轨回流供电系统的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的双极接地装置的结构框图；

图3是根据本实用新型实施例的双极接地装置的流程示意图；

图4是根据本实用新型实施例的双极接地装置的结构示意图(一)；

图5是根据本实用新型实施例的双极接地装置的结构示意图(二)。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型的实施例。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

在本实施例中提供了一种双极接地装置，包括验电电路，用于检测接触轨和回流轨之间的第一电压、接触轨的第一接地电压、以及回流轨的第二接地电压，其中，接触轨与回流轨均与验电电路连接；

在一个示例性实施例中，如图2所示，三路验电电路包括第一验电电路，连接在接触轨与回流轨之间，用于检测接触轨(正极)与回流轨(负极)之间的电压，得到第一电压，并将第一电压传递给控制处理器；第二验电电路，连接在接触轨与地线之间，用于检测接触轨的接地电压，得到第一接地电压，并将第一接地电压传递给控制处理器；第三验电电路，连接在回流轨与地线之间，用于检测回流轨的接地电压，得到第二接地电压，并将第二接地电压传递给控制处理器。

控制处理器，与验电电路连接，用于从验电电路处获取第一电压、第一接地电压以及第二接地电压，并根据第一电压、第一接地电压以及第二接地电压控制双极接地开关，其中，双极接地开关与控制处理器连接。

控制处理器，还用于接收接地指令，并根据接地指令通过验电电路检测接触轨和回流轨之间的第一电压、接触轨的第一接地电压、以及回流轨的第二接地电压；还用于接收第一电压、第一接地电压以及第二接地电压；还用于在第一电压的电压值、第一接地电压的电压值以及第二接地电压的电压值均小于第一预设电压阈值的情况下，控制双极接地开关执行接地操作。

在一个示例性实施例中，任何一路电压高于第一预设电压阈值，则判为接触轨有电，第一预设电压阈值可以进行设定。在接触轨带电的状态下，三路验电电压之间进行互检，实时检测验电电路的完好性。可选地，三路电压中u1＝u2-u3，当其中一路验电电路出现异常而导致电压采集误差变大时，会产生差值，当u1-(u2-u3)＞第二预设电压阈值时，报验电电路处于异常状态，第二预设电压阈值可以设定。

在一个示例性实施例中，上述装置还包括放电电路，与控制处理器连接，用于在控制处理器确定出第一电压、第一接地电压以及第二接地电压中的至少一个电压的电压值大于第二预设电压阈值的情况下，执行放电操作。

在本实施例中，如图2所示，放电电路，包括：第一放电电路，连接在接触轨与地线之间，用于对接触轨执行放电操作；第二放电电路，连接在回流轨与地线之间，用于对回流轨执行放电操作；其中，上述控制处理器还用于，在对上述接触轨执行放电操作以及对上述回流轨执行放电操作使得上述第一电压、上述第一接地电压以及上述第二接地电压均小于第一电压阈值的情况下，控制上述双极接地开关执行接地操作。

可选地，在本实施例中，在未停电前，第一电压也会大于第二预设电压阈值；停电后，有些工况下，残压也会在一段时间内大于第二预设电压阈值，仅靠测量电压值无法判断第一电压是有电电压还是残压；通过放电可以实现甄别，即放电器动作后，第一电压在预定时间内能降到该第二预设电压阈值以下则为残压，第一电压降不到该第二预设电压阈值以下则为未停电。放电器设计的参数允许在未停电状态下动作，而不会导致接触轨短路，也不会有任何设备损坏。即流程包括：停电-验电-放电(有残压情况)-接地；在停电步骤前，第一电压是检测接触轨与所述回流轨之间的电压，起到实时监视接触轨和回流轨的电压情况的作用。

可选地，当接触轨停电后，接触轨或回流轨残压高而闭锁接地操作时，自动启动放电电路，实现接触轨与回流轨的可靠放电，实现接触轨和回流轨的快速接地操作。第一放电电路连接在接触轨与大地之间，第二放电电路连接在回流轨与大地之间，自动启动放电时，两组放电电路同时动作，将接触轨和回流轨的残留电压同时泄放。

在一个示例性实施例中，上述控制处理器，还用于接收接地指令，并根据接地指令检测双极接地开关的状态；还用于在双极接地开关处于分闸的状态下，控制验电电路执行验电操作。

可选地，双极接地装置接收到接地指令后，采集用于将接触轨停电的上网刀闸的状态信息，判断上网刀闸是否处于断开状态。如果上网刀闸没有断开，则双极接地装置不能执行接地命令。如果上网刀闸处于断开状态，上网刀闸断开即表示停电，则继续检查验电结果。

可选地，双极接地装置检测三路验电电压是否均低于第一预设电压阈值。如果三路验电电压均低于第一预设电压值，则判为验电无电，执行双极接地装置合闸操作，将接触轨以及回流轨同时与大地接通，实现双极接地功能。如果任一路验电电压高于预设电压值，则启动双路放电回路，放电回路启动后，对接触轨和回流轨进行自动放电。如果放电成功，则判断接触轨和回流轨电压为残压，执行双极接地装置合闸操作。如果未配置放电回路或者放电失败，则判断接触轨和回流轨电压为有电电压，禁止双极接地装置合闸操作。具体流程如图3所示。

在一个示例性实施例中，上述装置，还包括：柜体，控制处理器、验电电路以及双极接地开关均设置在柜体中。

可选地，如图4、图5所示，双极接地装置包括柜体、电动双极接地装置、三路验电电路、两路放电电路、发光二极管(lightemittingdiode，简称为led)显示屏、验电锁、观察窗、指示灯及按钮、遥控闭锁控制器、摄像机、避雷器、网络交换机、接触器、熔断器等。其中，电动双极接地开关安装在柜体内部，通过设计的智能安全管控逻辑，实现接触轨、回流轨与大地同时实现分闸与合闸。

综上所述，双极接地装置解决了专用回流轨供电系统的智能验电以及接地操作。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本实用新型的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本实用新型不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。