专利名称：一种钢轨电位保护装置的制作方法
技术领域：
一种钢轨电位保护装置技术领域[0001]本实用新型涉及轨道交通供电领域，尤其涉及一种钢轨电位保护装置。
背景技术：
[0002]城市轨道交通牵引供电系统采用架空接触网供电，以走行轨为回流通路。为减少 杂散电流对土建结构钢筋、钢轨、设备金属外壳及其它地下金属管线产生腐蚀，轨道交通建 设过程中采取了较为完善的杂散电流防护措施。即直流牵引供电系统设计为不接地系统， 对直流供电设备采用绝缘安装，钢轨通过绝缘垫与大地绝缘，以减少杂散电流的泄漏。[0003]当供电区段有起动或运行的列车、或发生系统短路故障时，因钢轨作为牵引回流 的通路以及钢轨与地之间过渡电阻的存在，钢轨对地产生一定的悬浮电位差。为防止钢轨 对地电位过高造成人身伤害，每个车站和车场都需设有钢轨电位保护装置(HVL)。实用新型内容[0004]本实用新型的目的在于针对上述需求，提供一种钢轨电位保护装置。[0005]为实现上述目的，所述钢轨电位保护装置，其特点是，包括可编程控制器、接触器、 晶闸管强触发模块、反并联晶闸管组件模块和电压检测模块；其中，用于检测钢轨与保护地 之间电压的电压检测模块与可编程控制器通讯连接，所述接触器和反并联晶闸管组件串联 于钢轨和保护地之间，所述接触器与可编程控制器通讯连接，所述反并联晶闸管组件通过 晶闸管强触发模块与可编程控制器通讯连接，所述晶闸管强触发模块分别与反并联晶闸管 组件中的两个晶闸管的控制端连接；所述可编程控制器根据电压检测模块返回的电压值控 制所述接触器和反并联晶闸管组件的闭合与断开。[0006]优选的是，所述可编程控制器为型号的EASY256275的可编程控制器。[0007]本实用新型的有益效果在于，所述钢轨电位保护装置具有连续监控车站建筑物地 和运行钢轨牵引地接触电压的功能，如果钢轨与保护地之间出现大的电位差，则根据电位 差的级别对二者进行不同方式的短接，用来防止车站建筑物地与运行钢轨及其上的车辆之 间产生危险电压，以保护人员和设施的安全。
[0008]图1示出了本实用新型所述的钢轨电位保护装置的原理方框图。[0009]图2示出了本实用新型所述的钢轨电位保护装置的电路图。[0010]图3示出了本实用新型所述的钢轨电位保护装置的工作流程图。[0011]图4不出了图1和图2中晶闸管强触发|旲块的电路图。
具体实施方式
[0012]
以下结合附图对本实用新型做进一步说明。[0013]如图1和图2所示，所述钢轨电位保护装置，包括可编程控制器1、接触器21、晶闸管强触发模块221、反并联晶闸管组件222和电压检测模块3 ;其中，用于检测钢轨与保护地之间电压的电压检测模块3与可编程控制器I通讯连接，所述接触器21和反并联晶闸管组件222串联于钢轨和保护地之间，所述接触器21与可编程控制器I通讯连接，所述反并联晶闸管组件222通过晶闸管强触发模块221与可编程控制器I通讯连接，所述晶闸管强触发模块221分别与反并联晶闸管组件222中的两个晶闸管的控制端连接；所述可编程控制器I根据电压检测模块3返回的电压值控制所述接触器21和反并联晶闸管组件222的闭合与断开。其中，所述可编程控制器I为型号的EASY 256275的可编程控制器。[0014]如图3所示，所述钢轨电位保护装置的工作方法，包括以下步骤[0015]步骤一所述电压检测模块3检测钢轨与保护地之间的电压差，并将电压差数据返回所述可编程控制器ISI ；[0016]步骤二 当电压检测模块3检测到的钢轨与保护地之间的电压差大于一段动作电压值U1时，可编程控制器I控制接触器21合闸，经第一设定时间值t后可编程控制器I控制接触器21恢复断开S2;[0017]步骤三当电压检测模块3检测到的钢轨与保护地之间的电压差大于二段动作电压值U2时，可编程控制器I控制接触器21永久合闸，不再控制接触器21恢复断开S3 ；[0018]步骤四当电压检测模块3检测到的钢轨与保护地之间的电压差大于三段动作 电压值U3时，可编程控制器I控制晶闸管强触发模块221使反并联晶闸管组件222首先在Ims 内导通，使钢轨与保护地连接；然后可编程控制器I控制接触器21合闸；所述接触器21合闸后，可编程控制器I控制晶闸管强触发模块221使反并联晶闸管组件222立即断开S4。[0019]进一步的，针对以上步骤二的情况，若在第二设定时间值TT1内可编程控制器I控制触发器连续动作3次后，所述可编程控制器I不再控制接触器21动作，所述触发器始终保持恒定合闸的状态。[0020]以上一段动作电压值U1、二段动作电压值U2和三段动作电压值U3的取值方式为 一段动作电压值U1的取值满足DC25V < U1 < DC200V ;二段动作电压值U2的取值满足U2 = DC150V ;三段动作电压值U3的取值满足U3 = DC480V或U3 = DC600V。[0021]以上第一设定时间值和第二设定时间值的取值方式为第一设定时间值t的取值满足O.1s < t < 5s ;第二设定时间值TT1的取值满足30s < TT1 < 120s。[0022]针对步骤四的情况，反并联晶闸管组件222与接触器21动作的配合问题若要实现短时耐受电流50kA/250ms的指标，所述钢轨电位保护装置内的反并联晶闸管组件222组件，接触器21，电压继电器，电流继电器以及可编程控制器I的参数设置必须匹配。配置方案请见下表[0023]
权利要求1.一种钢轨电位保护装置，其特征在于包括可编程控制器、接触器、晶闸管强触发模块、反并联晶闸管组件模块和电压检测模块；其中， 用于检测钢轨与保护地之间电压的电压检测模块与可编程控制器通讯连接，所述接触器和反并联晶闸管组件串联于钢轨和保护地之间，所述接触器与可编程控制器通讯连接，所述反并联晶闸管组件通过晶闸管强触发模块与可编程控制器通讯连接，所述晶闸管强触发模块分别与反并联晶闸管组件中的两个晶闸管的控制端连接；所述可编程控制器根据电压检测模块返回的电压值控制所述接触器和反并联晶闸管组件的闭合与断开。
2.根据权利要求1所述的钢轨电位保护装置，其特征在于所述可编程控制器为型号的EASY 256275的可编程控制器。
专利摘要本实用新型公开了一种钢轨电位保护装置，其中，用于检测钢轨与保护地之间电压的电压检测模块与可编程控制器(PLC)连接，接触器和反并联晶闸管组件串联于钢轨和保护地之间，接触器与PLC连接，反并联晶闸管组件通过晶闸管强触发模块与PLC连接，晶闸管强触发模块分别与反并联晶闸管组件中的两个晶闸管的控制端连接；PLC根据电压检测模块返回的电压值控制接触器和反并联晶闸管组件的开闭。本实用新型具有连续监控车站建筑物地和运行钢轨牵引地接触电压的功能，若钢轨与保护地之间出现大的电位差，则根据电位差的级别对二者进行不同方式的短接，用来防止车站建筑物地与运行钢轨及其上的车辆之间产生危险电压，以保护人员和设施的安全。
文档编号H02H9/04GK202840505SQ20122037003
公开日2013年3月27日 申请日期2012年7月27日 优先权日2012年7月27日
发明者钟侃, 夏扬, 周淳, 郑孝炜 申请人:上海电器成套厂有限公司