本發(fā)明屬于軌道交通直流牽引系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及了一種軌道交通直流牽引系統(tǒng)的接地故障保護系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

根據(jù)我國城市軌道交通牽引系統(tǒng)的接地保護現(xiàn)狀，我國大部分城市軌道交通均采用正極接觸網(wǎng)供電、負極走行軌回流方式，并且已經(jīng)有了比較完善的接地保護系統(tǒng)（直流柜框架泄漏保護裝置+鋼軌電位限制裝置）。

但也有一些城市采用專用負極作為回流通路（車輛通過橡膠輪胎在軌道上運行，走行軌不作為回流通路）的跨座式單軌交通直流牽引系統(tǒng)，由于與地絕緣的車輛在運行中帶有電壓，如果車輛發(fā)生絕緣故障，車輛與地之間的電壓對人是很危險的，為了確保乘客在車輛到站下車時乘客的安全，必須在牽引變電所負極設(shè)置接地保護裝置。

現(xiàn)有技術(shù)中檢測負地之間電壓僅通過檢測接地電阻上的電壓并通過分壓電阻和電壓繼電器來調(diào)節(jié)保護動作電壓值，存在檢測誤差較大，操作維護不方便，且為單重措施保護，容易發(fā)生故障。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述背景技術(shù)提出的技術(shù)問題，本發(fā)明旨在提供一種軌道交通直流牽引系統(tǒng)的接地故障保護系統(tǒng)，提供多重保護措施，可靠性更高。

為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種軌道交通直流牽引系統(tǒng)的接地故障保護系統(tǒng)，包括接地電阻、分壓電位器、電壓測量放大器、電流傳感器、電壓傳感器、第一二極管、第一電阻、第一電容、電壓繼電器和PLC保護裝置，所述接地電阻的一端接入直流牽引系統(tǒng)的負極，接地電阻的另一端連接第一二極管的陰極，第一二極管的陽極經(jīng)電流傳感器與地線相連，所述第一電容的一端連接第一二極管的陰極，第一電容的另一端經(jīng)第一電阻與第一二極管的陽極相連，所述分壓電位器的兩個固定端分別接入直流牽引系統(tǒng)的負極和地線，所述電壓傳感器的兩個輸入端分別連接分壓電位器的滑動端和地線，所述電壓測量放大器的兩個輸入端分別接入接地電阻的兩端，所述電壓測量放大器輸出接地電阻兩端電壓信號給電壓繼電器和PLC保護裝置，電流傳感器和電壓傳感器分別輸出主回路電流信號和分壓信號給PLC保護裝置，電壓繼電器和PLC保護裝置根據(jù)接收到的信號進行保護動作。

基于上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案，接地故障保護系統(tǒng)還包括人機交互模塊，所述人機交互模塊與PLC保護裝置相連，人機交互模塊用于設(shè)置PLC保護裝置的動作條件和動作時間，并顯示PLC保護裝置接收到的電流、電壓信號。

基于上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案，所述人機交互模塊采用觸摸屏。

基于上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案，設(shè)定PLC保護裝置和電壓繼電器的動作時間大于直流柜框架泄漏保護裝置的動作時間。

基于上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案，所述PLC保護裝置采用s7-300系統(tǒng)構(gòu)建而成。

采用上述技術(shù)方案帶來的有益效果：

（1）本發(fā)明改變采用分壓電阻加電壓繼電器來檢測和判斷接地電阻的傳統(tǒng)方法，通過高精度高耐壓等級的電壓測量放大器進行精準測量接地電阻電壓值，并同時將測量值輸入給PLC保護裝置和電壓繼電器，并且檢測主回路的實時電流輸入給PLC保護裝置，通過輸入給PLC保護裝置的實時電壓、電流和電壓繼電器設(shè)置的動作電壓三方設(shè)置同時作為裝置功能的判斷依據(jù)，只要有一個條件滿足就可以作為判斷依據(jù)進行動作信號的輸出，三重保護設(shè)置，一重故障亦不會影響保護功能的實現(xiàn)；

（2）本發(fā)明可以保護整流器以下的所有正極回路對地的短路故障，包括直流開關(guān)柜正極對柜體的短路故障，而框架泄漏保護裝置的電流元件只能保護直流開關(guān)柜正極對柜體的短路故障；

（3）本發(fā)明采用觸控顯示屏，除電壓繼電器固有設(shè)置，其他保護功能參數(shù)設(shè)置均可在觸控顯示屏上直接設(shè)置，實現(xiàn)了更便捷的人機互動；

（4）設(shè)置本發(fā)明的動作時間大于直流柜框架泄漏保護裝置的動作時間，這樣能有效區(qū)分正極碰殼故障和接觸網(wǎng)導(dǎo)線接地故障，達到完善接地保護的目的。

附圖說明

圖1是本發(fā)明電路示意圖。

標號說明：1、分壓電位器；2、電壓傳感器；3、電壓測量放大器；4、電流傳感器；R：接地電阻；VD：第一二極管；R1：第一電阻；C：第一電容。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。

如圖1所示，一種軌道交通直流牽引系統(tǒng)的接地故障保護系統(tǒng)，包括接地電阻R、分壓電位器1、電壓測量放大器3、電流傳感器4、電壓傳感器2、第一二極管VD、第一電阻R1、第一電容C、電壓繼電器和PLC保護裝置，所述接地電阻R的一端接入直流牽引系統(tǒng)的負極，接地電阻R的另一端連接第一二極管VD的陰極，第一二極管VD的陽極經(jīng)電流傳感器與地線相連，所述第一電容C的一端連接第一二極管VD的陰極，第一電容C的另一端經(jīng)第一電阻R1與第一二極管VD的陽極相連，所述分壓電位器1的兩個固定端分別接入直流牽引系統(tǒng)的負極和地線，所述電壓傳感器2的兩個輸入端分別連接分壓電位器1的滑動端和地線，所述電壓測量放大器3的兩個輸入端分別接入接地電阻的兩端，所述電壓測量放大器3輸出接地電阻R兩端電壓信號給電壓繼電器和PLC保護裝置，電流傳感器4和電壓傳感器2分別輸出主回路電流信號和分壓信號給PLC保護裝置。

采用高精度高耐壓等級的電壓測量放大器進行精準測量接地電阻電壓值，并同時將測量值輸入給PLC保護裝置和電壓繼電器，并且檢測主回路的實時電流輸入給PLC保護裝置，通過輸入給PLC保護裝置的實時電壓、電流和電壓繼電器設(shè)置的動作電壓同時作為判斷依據(jù)，只要有一個條件滿足就可以作為判斷依據(jù)進行動作信號的輸出。

在本實施例中，接地故障保護系統(tǒng)還包括人機交互模塊，所述人機交互模塊與PLC保護裝置相連，人機交互模塊用于設(shè)置PLC保護裝置的動作條件和動作時間，并顯示PLC保護裝置接收到的電流、電壓信號。人機交互模塊可以采用觸控顯示屏。PLC保護裝置采用s7-300系統(tǒng)構(gòu)建而成。

在本實施例中設(shè)定PLC保護裝置和電壓繼電器的動作時間大于直流柜框架泄漏保護裝置的動作時間?，F(xiàn)有保護措施中一般都設(shè)有直流柜框架泄漏保護裝置，框架泄漏保護裝置的電流元件保護直流開關(guān)柜正極對柜體的短路故障，因此設(shè)定PLC保護裝置和電壓繼電器的動作時間大于直流柜框架泄漏保護裝置的動作時間，能有效區(qū)分正極碰殼故障和接觸網(wǎng)導(dǎo)線接地故障，方便讓工作人員根據(jù)動作時間快速判斷故障原因。

以上實施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。