(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211408721.7 (22)申请日 2022.11.11 (71)申请人 中铁电气化勘测设计 研究院有限公 司 地址 300000 天津市滨 海新区自贸试验区 （空港经济区） 中环西路3 6号125室 (72)发明人 吕文博　刘郭辉　李彦涛　陈志炜　 闫泽源　陈至豪　李峰　武伟康　 孙少南　王纯伟　刘爱华　程军　 王正　尹超准　舒移民　丁建　 (74)专利代理 机构 天津睿勤专利代理事务所 (普通合伙) 12225 专利代理师 孟福成 (51)Int.Cl. G01R 31/52(2020.01)G01R 31/54(2020.01) H02B 3/00(2006.01) H02J 13/00(2006.01) (54)发明名称 一种城市轨道交通牵引网检修接地回路断 线监测装置 (57)摘要 本发明提供了一种城市轨道交通牵引网检 修接地回路断线监测装置， 包括直流电源US、 三 位置开关S、 放电回路电阻R5、 电压变送器和控制 器， 所述放电回路电阻R5的一端接钢轨， 另一端 通过三位置开关S与直流电源US负极、 可视化接 地开关上端口连接， 所述直流电源US的正 极与接 触网连接， 所述电压变送器的输入端与所述放电 回路电阻R5的两端连接， 所述电压变送 器的输出 端与控制器连接， 所述控制器与所述三位置开关 S连接， 控制器监控三位置开关S。 本发明测量正 常运行工况的牵引网和停运后的接地回路导通 情况， 并具备牵引供电回路放电功能， 填补了对 可视化接地回路接地效果的监测功能， 提高运维 工作的安全性。 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 CN 115453412 A 2022.12.09 CN 115453412 A 1.一种城市轨道交通牵引网检修接地回路断线监测装置， 其特征在于： 包括直流电源 US、 三位置开关S、 放电回路电阻R5、 电压变送器和控制器， 所述放电回路电阻R5的一端接钢 轨， 另一端通过三位置开关S与直流电源US负极、 可视化接地开关上端口连接， 所述直流电 源US的正极与接触网连接， 所述电压变送器的输入端与所述放电回路电阻R5的两端连接， 所述电压变送器的输出端与控制器连接， 所述控制器与所述三位置开关S连接， 所述控制器 监控三位置开关S。 2.如权利要求1所述的城市轨道 交通牵引网检修接地 回路断线监测装置， 其特征在于： 所述放电回路电阻R5的阻值 为10000Ω。 3.如权利要求1所述的城市轨道 交通牵引网检修接地 回路断线监测装置， 其特征在于： 直流电源US的输出电压为3 6V。 4.如权利要求1所述的城市轨道 交通牵引网检修接地 回路断线监测装置， 其特征在于： 所述三位置开关S的第一 自由端为隔离位S0， 悬空； 第二 自由端为放电位S1， 与所述可视化 接地开关的上端口连接； 第三自由端为 监测位S2， 与所述 直流电源US的负极连接 。 5.如权利要求1所述的城市轨道 交通牵引网检修接地 回路断线监测装置， 其特征在于： 所述控制器包括模拟量输入模块、 A/D转换模块、 CPU、 电源模块、 存储器、 以太网模块、 开关 量输出模块和开关量输入模块， 所述模拟量输入模块与A/D转换模块连接， 所述CPU分别与 所述A/D转换模块、 电源模块、 存储器、 以太网模块、 开关量输出模块和开关量输入模块连 接。 6.如权利要求1所述的城市轨道 交通牵引网检修接地 回路断线监测装置， 其特征在于： 操作流程为： 第一步： 控制器控制三位置开关S至S1位， 使放电回路电阻R5与可视化接地开关上端口 电连通， 测量得到放电回路电阻R5上的电压U1； 若U1≥Uset1， 则判定可视化接地回路完好； 若U1＜Uset1， 则初步判断牵引网电压异常或者牵引所A的可视化接地开关2131E所在的接 地回路异常； USet1为牵引网电压测量设定值； 第二步： 牵引变电站 A和牵引变电站B对供电分区M断电； 第三步： 测量得到放电回路电阻R5上的电压U2， 若U2≥USet2， 则本监测装置持续释放 牵引网的感应电荷， 直至U2＜ USet2， 进行第四步； USet 2为牵引网放电设定值； 第四步： 可视化接地 开关2131E合闸， 并延时T； 第五步： 控制器控制三位置开关S至S2位， 使放电回路电阻R5与直流电源US电连通， 测 量得到放电回路电阻R5上的电压U3； 若U3≥USet3， 则判定牵引所A的可视化接地 开关2131E所在的接地回路良好 导通； 若U3＜USet3， 且U1≥USet1， 则判定 本监测装置出现异常； 若U3＜USet3， 且U1＜USet1， 则判定牵引所A的可视化接地开关2131E所在接地回路断 线； USet3为接地回路导 通设定值。 7.如权利要求6所述的城市轨道 交通牵引网检修接地 回路断线监测装置， 其特征在于： USet1为90 0V， USet2为600V， USet3为10.08V， T为2s。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115453412 A 2一种城市轨道交通牵引网检修接地回路断线 监测装置 技术领域 [0001]本发明属于城市轨道交通领域， 特别涉及 一种城市轨道交通牵引网检修接地回路 断线监测装置 。 背景技术 [0002]城市轨道交通牵引变电所通过直流开关柜 ‑直流电缆 ‑接触网隔离开关向接触网 供电， 供电电压为DC1500V。 如图1所示， 正线相邻牵引变电站A和牵引变电站B， 对正线接触 网供电分区M实行双边供电。 [0003]正常运行时， 牵引变电站A的2131馈线和牵引变电站B的2111馈线合闸， 对供电分 区M的接触网提供双边供电。 此时， 牵引变电站A的可视化接地开关2131E和牵引变电站B的 可视化接地 开关2111E分闸。 [0004]当供电分区M夜间接触网停运检修时， 牵引变电站A的2131馈线、 联络开关2113和 牵引变电站B的2111馈线、 联络开关2113分闸。 牵引变电站A的可视化接地开关2131E和牵引 变电站B的可视化接地开关2111E合闸。 此时， 供电分区M的接触网两端与钢轨导通， 实现安 全接地。 可视化接地开关2131E和2111E在合闸前， 需要 先监测开关两端的电压差， 如果电压 差过大， 需要放电回路放电， 直到电压 差降低至安全范围。 [0005]如果可视化接地开关接至接触网的正极电缆断线， 或者可视化接地开关接至钢轨 的负极电缆断线， 现有技术手段无法识别， 从而给运营维护带来安全隐患： 1、 接触网并未真 的断电， 但接地开关合闸成功， 当视频显示可视化接地开关合闸后， 运 维检修人员默认供电 分区M的接触网可靠接地， 此时运维检修人员开始对供电分区M的接触网进行检修作业， 相 当于闯入了带电间隔， 将发生电击伤害， 存在安全隐患2、 当检修作业时， 若牵引变电站 误送 电事故， 牵引网接地回路未起到保护作用， 将发生电击伤害， 存在安全隐患。 发明内容 [0006]本发明针对现有技术中存在的技术问题， 提供一种城市轨道交通牵引网检修接地 回路断线监测装置， 测量正常运行工况 的牵引网压和停运后的接地回路导通情况， 并具备 牵引供电回路放电功 能， 填补了对可视化接地回路接地效果的监测功 能， 提高运维工作的 安全性。 [0007]本发明采用的技术方案是： 一种城市轨道交通牵引 网检修接地回路断线监测装 置， 包括直流电源US、 三位置开关S、 放电回路电阻R5、 电压变送器和控制器， 所述放电回路 电阻R5的一端接钢轨， 另一端通过三位置开关S与直流电源US负极、 可视化接地开关上端口 连接， 所述直流电源US的正极与接触网连接， 所述电压变送器的输入端与所述放电回路电 阻R5的两端连接， 所述电压变送器的输出端与控制器连接， 电压变送器测量放电回路电阻 R5的电压， 并发送给控制器， 所述控制器与所述三位置开关S连接， 控制器监控三位置开关 S。 [0008]进一步的， 所述 放电回路电阻R5的阻值 为10000Ω。说　明　书 1/5 页 3 CN 115453412 A 3