一种减轻杂散电流腐蚀的智能导通装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种减轻杂散电流腐蚀的智能导通装置，以全控型门极可关断晶闸管为核心，其主回路包括正向导通回路、反向导通回路，通过嵌入式系统控制正向导通回路、反向导通回路的导通，对杂散电流进行牵引回流，实现了杂散电流的受控双向导通，减轻地铁周围区域金属管线的电化学腐蚀，并且不会产生持续的电化学腐蚀；智能导通装置还具有程控卡片，通过程控卡片控制正向导通回路与隔离开关的操作，实现了装置的智能控制；嵌入式系统连接有人机界面系统，还可通过远程通讯模块与电力监控系统远程交换数据，实现了数字化、智能化管理。

【技术实现步骤摘要】
一种减轻杂散电流腐蚀的智能导通装置
本专利技术涉及杂散电流回流领域，特别是电气化铁道杂散电流的受控导通。
技术介绍
随着国内工业现代化的持续推进，中国城市轨道交通进入快速发展新时期，轨道交通杂散电流防护问题逐渐引起社会各界的重视。地铁通过接触网向机车送电，电流通过走行轨流回牵引变电所。由于受污染、渗水以及绝缘裂化等因素影响，钢轨与整体道床的过渡电阻降低，少量电流未沿走行轨流回牵引变电所负极，而是通过地铁道床流入大地，形成杂散电流。单向导通装置是减轻杂散电流腐蚀轨道周围建筑及设施的重要装置，同时降低停车库和检修库的钢轨电位，保证检修人员的人身安全。传统单向导通装置主回路由多个整流二极管并联组成。由于单向导通装置的单向导电性，形成了“正线钢轨-大地/接地扁钢/架空地线-场段地网-场段轨电位/地线-场段钢轨-单导二极管-正线钢轨”的杂散电流泄漏回路，地铁区域周围金属管线被电化学腐蚀，导致金属管线的使用寿命减少，耐久度和强度降低，可能引发严重的安全事故。传统单向导通装置具有以下缺陷：1.由于二极管的单向导通性，形成了“正线钢轨-大地/接地扁钢/架空地线-场段地网-场段轨电位/地线-场段钢轨-单导二极管-正线钢轨”的杂散电流泄漏回路，导致地铁周围区域金属管线被电化学腐蚀，导致建筑及设施腐蚀更严重。2.传统单向导通装置旁路回路的导通和关断不具备程控卡片联动功能。3.不具备数字化、智能化管理系统，不能与电力监控系统远程交换数据。4.传统单向导通装置工作时持续单向导通，杂散电流泄漏回路持续对地铁周围管线进行电化学腐蚀。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服传统单向导通装置的不足，本专利技术提供了一种减轻杂散电流腐蚀的智能导通装置，用于治理车辆段杂散电流，保护轨道的特殊地段不受杂散电流的腐蚀。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种减轻杂散电流腐蚀的智能导通装置以全控型门极可关断晶闸管(简称GTO晶闸管)为核心，对杂散电流进行牵引回流。所述智能导通装置包括主回路，所述主回路包括正向导通回路和反向导通回路，所述正向导通回路和反向导通回路并联，所述正向导通回路由多条正向导通支路并联形成，所述反向导通回路由多条反向导通支路并联形成，所述正向导通支路串联有二极管、GTO晶闸管以及熔断器，所述反向导通支路串联有二极管、GTO晶闸管以及熔断器，所述正向导通支路和反向导通支路的二极管连接方向相反，所述正向导通支路和反向导通支路的GTO晶闸管连接方向相反。进一步，所述GTO晶闸管连接有GTO驱动板，所述正向导通支路串联有电流传感器，所述主回路正负极两端并联有隔离开关，所述主回路正负极两端并联有电压传感器，所述智能导通装置具有嵌入式系统，所述嵌入式系统与GTO驱动板相连接。进一步，所述智能导通装置还具有主回路保护电路，所述主回路保护电路并联于主回路正负极两端。进一步，所述嵌入式系统连接有列车接近探测器，所述嵌入式系统包括列车接近探测故障诊断模块、第一程控卡片模块以及GTO通断判断模块，所述列车接近探测故障诊断模块诊断列车接近探测器是否发生故障，所述第一程控卡片模块控制GTO驱动板导通或关断GTO晶闸管，所述GTO通断判断模块根据隔离开关的状态、电压传感器检测到的电压值、列车接近探测器的检测结果以及列车接近探测故障诊断模块的诊断结果判断是否导通GTO晶闸管，并向第一程控卡片模块发出导通或关断GTO晶闸管的指令。进一步，所述列车接近探测器为车轮探测器、高速激光测距探测器以及激光对射探测器中的一种。进一步，所述智能导通装置还具有GTO散热系统，所述GTO散热系统包括GTO散热器、温度传感器以及风扇，所述GTO散热器为正向导通回路和反向导通回路散热，若所述温度传感器检测到GTO散热器温度过高，则所述嵌入式系统控制风扇启动。进一步，所述嵌入式系统还包括主回路支路故障检测模块，所述嵌入式系统接收GTO驱动板返回的GTO晶闸管通断状态和GTO晶闸管故障、电流传感器返回的各支路电流值以及熔断器返回的熔断器状态，所述主回路支路故障检测模块根据嵌入式系统接收到的信息判断各支路是否发生故障。进一步，所述嵌入式系统还包括主回路保护模块，所述主回路保护模块根据支路故障检测模块检测到的故障信息，判断是否闭合隔离开关。进一步，所述嵌入式系统还具有第二程控卡片模块，所述第二程控卡片模块控制隔离开关的打开与闭合。进一步，所述嵌入式系统连接有人机界面系统和远程通讯设备，所述人机界面系统显示嵌入式系统发送的信息并将工作人员输入的信息发送给嵌入式系统，所述嵌入式系统通过远程通讯设备与电力监控系统进行通讯。本专利技术的有益效果是：1.实现了杂散电流的双向导通，减轻地铁周围区域金属管线的电化学腐蚀，减轻建筑及设施的腐蚀。2.具有程控卡片，通过程控卡片控制正向导通回路与隔离开关的操作。3.具备数字化、智能化管理系统，能够与电力监控系统远程交换数据。4.采用受控导通模式，不再是持续的单向导通，不会对地铁周围管线造成持续的电化学腐蚀。附图说明图1为本专利技术的结构图；图2为本专利技术的电气原理图；图3为本专利技术的GTO导通控制流程图；图4为本专利技术的过热保护流程图；图5为本专利技术的支路故障检测流程图；图6为本专利技术的主回路保护模块、隔离开关控制及其故障检测流程图；图7为列车接近探测原理图；图8为反射测距式列车接近探测原理图；图9为对射式列车接近探测原理图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。实施例一：如图1至图2所示，一种减轻杂散电流腐蚀的智能导通装置以全控型门极可关断晶闸管模块(简称GTO晶闸管)为核心，对杂散电流进行牵引回流。所述智能导通装置包括主回路，所述主回路包括正向导通回路和反向导通回路，所述正向导通回路和反向导通回路并联，所述正向导通回路由五条正向导通支路并联形成，所述反向导通回路由两条反向导通支路并联形成，所述正向导通支路串联有二极管VD1-VD5、GTO晶闸管GTO1-GTO5以及熔断器FU1-FU5，所述反向导通支路串联有二极管VD6-VD7、GTO晶闸管GTO6-GTO7以及熔断器FU6-FU7，所述正向导通支路的二极管VD1-VD5和反向导通支路的二极管VD6-VD7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减轻杂散电流腐蚀的智能导通装置，其特征在于，包括主回路，所述主回路包括正向导通回路和反向导通回路，所述正向导通回路和反向导通回路并联，所述正向导通回路由多条正向导通支路并联形成，所述反向导通回路由多条反向导通支路并联形成，所述正向导通支路串联有二极管、GTO晶闸管以及熔断器，所述反向导通支路串联有二极管、GTO晶闸管以及熔断器，所述正向导通支路和反向导通支路的二极管连接方向相反，所述正向导通支路和反向导通支路的GTO晶闸管连接方向相反。/n

【技术特征摘要】
1.一种减轻杂散电流腐蚀的智能导通装置，其特征在于，包括主回路，所述主回路包括正向导通回路和反向导通回路，所述正向导通回路和反向导通回路并联，所述正向导通回路由多条正向导通支路并联形成，所述反向导通回路由多条反向导通支路并联形成，所述正向导通支路串联有二极管、GTO晶闸管以及熔断器，所述反向导通支路串联有二极管、GTO晶闸管以及熔断器，所述正向导通支路和反向导通支路的二极管连接方向相反，所述正向导通支路和反向导通支路的GTO晶闸管连接方向相反。


2.根据权利要求1所述的一种减轻杂散电流腐蚀的智能导通装置，其特征在于：所述GTO晶闸管连接有GTO驱动板，所述正向导通支路串联有电流传感器，所述主回路正负极两端并联有隔离开关，所述主回路正负极两端并联有电压传感器，所述智能导通装置具有嵌入式系统，所述嵌入式系统与GTO驱动板相连接。


3.根据权利要求1所述的一种减轻杂散电流腐蚀的智能导通装置，其特征在于：所述智能导通装置还具有主回路保护电路，所述主回路保护电路并联于主回路正负极两端。


4.根据权利要求2所述的一种减轻杂散电流腐蚀的智能导通装置，其特征在于：所述嵌入式系统连接有列车接近探测器，所述嵌入式系统包括列车接近探测故障诊断模块、第一程控卡片模块以及GTO通断判断模块，所述列车接近探测故障诊断模块诊断列车接近探测器是否发生故障，所述第一程控卡片模块控制GTO驱动板导通或关断GTO晶闸管，所述GTO通断判断模块根据隔离开关的状态、电压传感器检测到的电压值、列车接近探测器的检测结果以及列车接近探测故障诊断模块的诊断结果判断是否导通GTO晶闸管，并向第一程控卡片模块发出导通或关断GTO晶闸管的指令。

【专利技术属性】
技术研发人员：赵波，王贵东，
申请(专利权)人：四川精伍轨道交通科技有限公司，成都轨道交通产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51