一种接触网接地装置及接触网接地控制系统的制作方法

本实用新型涉及铁路工程领域，尤其涉及一种接触网接地装置及接触网接地控制系统。

背景技术：

在动车组进行入库检修时，需要在作业区域两端进行挂、摘接地线。人工进行挂、摘接地线的操作时，首先切断接触网的隔离开关，然后在接触网上验电和进行挂接地线工作，整备作业结束后，又进行摘地线。两个接地杆之间相距220米左右，操作人员往返操作，劳动强度大、作业效率低且存在安全隐患。

目前多数接触网电动接地装置在挂、摘作业过程中，通过预先设置在挂、摘位置的限位开关来确保挂、摘到位。当挂、摘限位开关安装位置松动移位或接触网进行高度调整时，会造成电动接地装置的钩头与接触网连接不牢靠或接触不上，带来安全隐患。

多数接触网电动接地装置本身不能对接地线的状态进行实时检测，当接地线松动或断裂时，电动接地装置会继续正常操作，对接触网区间内即将作业的人员和设备带来安全隐患。此外，多数接地装置对接触网状态检测是通过隔离开关辅助触点来分析，没有独立的对接触网带电状态检测，会因隔离开关本身辅助触点问题带来电动接地装置操作安全问题。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于提供一种接触网接地装置，以解决现有技术中存在的电动接地装置与接触网连接不牢靠的技术问题。

本实用新型的另一目的在于提供一种接触网接地控制系统，以解决现有技术中存在的电动接地装置对接地线的状态检测不及时、不准确的技术问题。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

一种接触网接地装置，包括：

接地杆，能够绕一轴线转动；

挂钩，设置于所述接地杆的一端，所述接地杆转动以带动所述挂钩与接触网选择性接触；

挂钩检测开关，设置于所述接地杆上且与所述挂钩连接，用于检测所述挂钩与所述接触网的接触状态；

限位开关，设置于所述接地杆的一侧，能够与所述接地杆选择性接触。

其中，所述挂钩包括：

钩头，与所述接地杆连接；

压块，设置于所述钩头内，所述压块的一端与所述钩头转动连接，另一端与所述钩头滑动连接；

碰块，其一端与所述接地杆转动连接，另一端与所述挂钩检测开关选择性接触；

连接杆，其一端与所述压块铰接，另一端与所述碰块铰接。

其中，所述钩头内设置有弹簧，所述弹簧的一端与所述钩头连接，另一端与所述压块抵接。

其中，所述压块转动设定角度后，所述碰块能够与所述挂钩检测开关接触。

其中，还包括转动设置的法兰，所述法兰通过连接板与所述接地杆连接，所述接地杆能够绕所述法兰的轴线转动。

其中，所述连接板上设置有夹具，所述接地杆的一端与所述夹具连接，所述接地杆与所述连接板的相对位置可调节。

其中，所述法兰的两侧均设置有位置开关，用于检测所述法兰的转动角度，所述法兰上沿周向间隔设置有两个凸起，每个凸起能够与一个所述位置开关接触。

其中，还包括与所述法兰连接的驱动装置，所述驱动装置包括电机和减速器，所述减速器的输出端与所述法兰连接。

一种接触网接地控制系统，包括如上所述的接触网接地装置，还包括：

验电装置，包括感应式传感器和闭锁继电器，用于测量接地线的带电状态；

检测装置，包括电压传感器和电流传感器，用于检测由钢轨、所述接触网和所述接地线构成的接地回路中的电阻；

报警装置；

控制单元，所述接触网接地装置、所述验电装置、所述检测装置和所述报警装置均与所述控制单元电连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提出的接触网接地装置，通过接地杆转动带动挂钩与接触网选择性接触，实现挂杆动作和摘杆动作，降低了劳动强度，提高了检测效率；挂钩检测开关设置在接地杆上，不易松动移位，确保挂钩与接触网可靠接触，即便接触网的位置调整，也无需重新安装挂钩检测开关，保证检测结果的准确性。

本实用新型提出的接触网接地控制系统，通过接触网接地装置、验电装置和检测装置的配合，完善了控制逻辑，提高了作业效率，增加了保护功能，降低了安全隐患。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的接触网接地装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的接触网接地装置的部分结构示意图一；

图3是图2的另一个视角的结构示意图；

图4是图3的部分结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的接触网接地装置的部分结构示意图二；

图6是图5的另一个视角的结构示意图。

图中：

10、支座；20、外壳；

1、接地杆；11、绝缘杆；

2、挂钩；21、钩头；22、压块；23、碰块；24、连接杆；25、弹簧；

3、挂钩检测开关；

4、限位开关；

51、法兰；52、连接板；53、夹具；

6、位置开关；

71、电机；72、减速器。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

参见图1至图6，本实用新型实施例提供一种接触网接地装置，包括接地杆1、挂钩2、挂钩检测开关3和限位开关4，接地杆1能够绕一轴线转动，挂钩2设置于接地杆1的一端，接地杆1转动以带动挂钩2与接触网选择性接触；挂钩检测开关3设置于接地杆1上且与挂钩2连接，用于检测挂钩2与接触网的接触状态。限位开关4设置于接地杆1的一侧，能够与接地杆1选择性接触。

当接地杆1转动，带动挂钩2向接触网运动至挂钩检测开关3被触发时，接地杆1停止转动并保持位置，挂杆动作完成；当接地杆1反向转动，带动挂钩2远离接触网至限位开关4被触发时，接地杆1停止转动并保持位置，摘杆动作完成。

通过接地杆1转动带动挂钩2与接触网选择性接触，实现挂杆动作和摘杆动作，降低了劳动强度，提高了检测效率；挂钩检测开关3设置在接地杆1上，不易松动移位，确保挂钩2与接触网可靠接触，即便接触网的位置调整，也无需重新安装挂钩检测开关3，保证检测结果的准确性。

挂钩2包括钩头21、压块22、碰块23和连接杆24，钩头21与接地杆1连接，压块22设置于钩头21内，压块22的一端与钩头21转动连接，另一端与钩头21滑动连接；碰块23的一端与接地杆1转动连接，另一端与挂钩检测开关3选择性接触；连接杆24的一端与压块22铰接，另一端与碰块23铰接。在接地杆1转动时，当钩头21到达接触网所在的位置，压块22与接触网抵接，接地杆1继续转动，接触网与压块22之间的作用力推动压块22转动，压块22通过连接杆24带动碰块23转动，使得碰块23与挂钩检测开关3接触。

钩头21上开设有滑槽，压块22的端部能够在滑槽内滑动。钩头21内设置有弹簧25，弹簧25的一端与钩头21连接，另一端与压块22抵接。弹簧25的设置，使得压块22能够自动回位，进而通过连接杆24带动碰块23复位，为下一次检测做好准备。

当挂钩检测开关3被触发时，接地杆1停止转动并保持位置。为了保证压块22能够与接触网可靠接触，在安装调试时，设置压块22转动设定角度后，带动碰块23转动的位移才能将挂钩检测开关3触发。在本实施例中，将挂钩检测开关3的触发点设置在压块22转动不小于15°的位置。

接地杆1的一端设置有绝缘杆11，挂钩2和挂钩检测开关3均与绝缘杆11连接，保证绝缘性。

接触网接地装置还包括支座10，支座10上设置有驱动装置，用于驱动接地杆1转动，驱动装置设置在外壳20内。驱动装置包括电机71和减速器72，减速器72的输出端与法兰51连接，法兰51通过连接板52与接地杆1连接，接地杆1能够绕法兰51的轴线转动。接地杆1的延伸方向与法兰51的中心轴垂直。电机71通过减速器72带动法兰51转动，进而带动接地杆1转动。限位开关4设置在支座10上。

法兰51的两侧均设置有位置开关6，用于检测法兰51的转动角度，法兰51上沿周向间隔设置有两个凸起，每个凸起能够与一个位置开关6接触。在接地杆1转动时，当挂钩检测开关3一直未被触发，而凸起与位置开关6接触，触发了位置开关6，表示挂钩检测开关3失效或者挂钩2未与接地线接触。同理，在接地杆1反向转动时，当限位开关4一直未被触发，而凸起与位置开关6接触，触发了位置开关6，表示限位开关4失效。位置开关6的设置，便于及时发现故障，防止接地杆1转动角度过大，避免安全隐患。

连接板52上设置有夹具53，接地杆1的一端与夹具53连接，接地杆1与连接板52的相对位置可调节。通过打开夹具53，可以调节接地杆1的位置，即调节接地杆1的有效长度，以适应不同的工况需求。

本实用新型实施例还提供一种接触网接地控制系统，包括上述的接触网接地装置，还包括验电装置、检测装置、控制单元和报警装置，验电装置包括感应式传感器和闭锁继电器，用于测量接地线的带电状态；检测装置包括电压传感器和电流传感器，用于检测由钢轨、接触网和接地线构成的接地回路中的电阻；接触网接地装置、验电装置、检测装置和报警装置均与控制单元电连接。

验电装置实时进行自动验电，保证安全性。利用高压电场与感应式传感器之间的电场耦合原理，在安全距离外进行感应式(非接触式)测量，根据测量结果独立判断接触网有电和无电状态，并有相对应的闭锁继电器输出动作。当接地线带电，闭锁继电器会强制闭锁；当接地线不带电，闭锁继电器才会打开，允许进行挂杆动作。感应式传感器灵敏度高、安全可靠，非接触式测量，安装与检修时无需做局放实验，简单方便，维护费用低，使用寿命长。

报警装置包括显示灯和/或声响器，显示灯用于频闪发光，声响器能够发出连续短促的鸣笛声，以便于及时发现故障。

接地回路由接触网、钢轨、两条接地线构成，检测装置用于检测接地回路的电阻。电压传感器和电流传感器均与其中一个接地线连接。检测装置在使用时，将接地线穿过电压传感器和电流传感器，与现场设备非接触安装，是一个自动感测回路电阻的测量装置。利用电磁感应原理，将信号传递到被测回路中，形成感应电流，再将感应电流检测经过滤波等处理，达到非接触感应式检测回路电阻的目的。

在本实施例中，设置两套接触网接地装置，每个挂钩2与一个接地线接触。检测装置受控制单元控制：当两套接触网接地装置开始挂杆时，启动检测装置对接地回路进行电阻检测程序；当两套接触网接地装置均处于摘杆到位时，停止电阻检测程序。在检测期间，实时显示结果。

若当前电阻值在正常范围内，则显示时间、地址及实时回路电阻值；若当前电阻值超过设定范围，则显示“电阻过大报警”并触发报警装置及控制闭锁继电器闭锁。报警装置可实现现场和控制中心报警，并与接触网区间登顶刷卡作业构成联锁，实现阻值超限，禁止登顶作业的功能。

采用上述的接触网接地控制系统，包括：

验电装置实时测量接地线的带电状态，控制单元根据感应式传感器的测量结果控制闭锁继电器闭锁或者打开；当接地线不带电，闭锁继电器打开时，接触网接地装置能够启动。

当接触网接地装置收到挂杆信号后，接地杆1开始转动，带动挂钩2向接触网运动；当挂钩检测开关3被触发，控制单元收到信号后，接地杆1停止转动并保持位置，挂杆动作完成。

当接触网接地装置收到摘杆信号后，接地杆1开始反向转动，带动挂钩2远离接触网；当限位开关4被触发，控制单元收到信号后，接地杆1停止转动并保持位置，摘杆动作完成。

在挂杆动作和摘杆动作期间，检测装置对接地回路中的电阻进行检测；若检测到的当前电阻值超出设定范围，则报警装置启动。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。