一种接触网受电检测仪及供电调试方法与流程

1.本发明属于接触网检测技术领域，具体涉及一种接触网受电检测仪及供电调试方法。


背景技术：

2.接触网是在电气化铁道中供受电弓取流的高压输电线。国内轨道交通供电系统的调试都是采用接入临时用电，逐相检测、现场测量和人为判定方式，完成对供电系统的功能性验证。
3.传统的试验调试检测方式对技术人员的专业能力和操作水平的要求较高，并且临时用电的接入会对现场安全文明施工造成极大的威胁，且在单体调试、联调联试期间，需要7～8人配合接线、调换调试端口，并且历时10～15天才能完成一所牵引变电所的调试、试验，对有些复杂的供电系统终端无法完成电路通断检测，不能准确判断继电保护装置功能，验证其回路的正确性，严重影响施工进度及列车运行安全。


技术实现要素：

4.针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种接触网受电检测仪，用以解决现有接触网受电检测繁琐的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种接触网受电检测仪，其包括：
6.控制主板，所述控制主板分别连接有输入接口、输出接口、电源转换模块、信号采集模块、电压电流预设模块和电路通断模块；其中，
7.所述输入接口用于外部电源的接入；
8.所述电源转换模块连接所述输入接口并将输入电压转换放大；
9.所述输出接口一端连接电源转换模块，其另一端与接触网连接，用于将放大后电压输出至接触网；
10.所述信号采集模块连接所述输出接口处，用于采集所述输出端的电压电流以用于判断接触网受电情况；
11.所述电压电流预设模块用于设定所述接触网受电检测仪的电压电流预设输出值；
12.所述电路通断模块连接所述信号采集模块和所述电压电流预设模块，并通过比对所述信号采集装置与所述电压电流预设装置数据实现所述接触网受电检测仪与接触网之间的电路通断。
13.作为本发明的进一步改进，所述信号采集模块包括直流电流变送器和直流电压变送器，所述直流电流变送器用于采集输出端电流数值，所述直流电压变送器用于采集输出端电压数值。
14.作为本发明的进一步改进，还包括信号指示模块，所述信号指示模块连接所述控制主板，其包括输出指示组件、故障指示组件、有源蜂鸣器；
15.所述输出指示模块用于显示所述接触网受电检测仪的输出情况；
16.所述故障指示模块用于在输出接口处电压或电流大于所述电压电流预设模块数值时发光提示；
17.所述有源蜂鸣器用于在输出接口处电压或电流大于所述电压电流预设模块数值时报警提示。
18.作为本发明的进一步改进，还包括显示屏，所述显示屏与所述控制主板连接，用于实时显示所述信号采集模块采集的电压和电流并实现所述电源转换模块转换放大后的输出电压的调节。
19.作为本发明的进一步改进，还包括过流保护板，所述过流保护板用于在输出电压或输出电流异常时对所述接触网受电检测仪进行保护。
20.作为本发明的进一步改进，还包括网路接口，所述网路接口用于与外部网络连通实现所述接触网受电检测仪的远程操控或数据输入输出。
21.作为本发明的进一步改进，还包括内部电源，所述内部电源用于在输入接口无外部电源接入时实现所述接触网受电检测仪的内部运行。
22.本发明还包括一种接触网供电调试方法，其通过所述接触网受电检测仪来进行调试，其特征在于，包括如下步骤：
23.s1：启动接触网受电检测仪，通过显示屏调整输出电源转换模块预定输出电压；
24.s2：在输出接口处引出两根导线，其中一根连接铁轨，另一根连接接触网；
25.s3：在输入接口处连接输入电源；
26.s4：控制主板控制接触网受电检测仪的电压电流输出，并通过信号采集模块采集电压电流数据判断接触网受电情况；
27.若接触网受电情况正常，对接触网受流面进行清理以用于电车与接触网的受电；
28.若接触网受电异常，对接触网进行分段并分段检测，对接触网受电故障处进行维修。
29.作为本发明的进一步改进，还包括步骤s5：受电结束后对接触网受电检测仪进行放电。
30.作为本发明的进一步改进，所述步骤s5中接触网受电检测仪放电时间为5～30s，并在放电结束后将输出接口与铁轨、输出接口与接触网之间的导线断开。
31.上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
32.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：
33.(1)本发明的接触网受电检测仪，其通过电源转换模块将输入接口处输入的常用220v电压转换为接触网受电检测用1650v高压，替代了常规接触网调试中直接接入高压的方式，降低工人接入高压带来的危险；同时通过在输出接口处接入信号采集模块，利用信号采集模块收集接触网接电与铁轨之间的受流数据情况，避免接触网常规调试过程中采用人工逐段检修维护的繁琐工作。
34.(2)本发明的接触网受电检测仪，其通过在接触网受电检测仪内部设置电压电流预设模块并配备信号指示模块，使得在通过接触网受电检测仪进行实际受流检测时，在发生线路短接、接触网与铁路之间受流中断等情况时，检测仪能够实现电压电流输出的快速切断，同时予以操作人员警示，以此避免对设备造成损坏或造成人员电击等问题。
35.(3)本发明的接触网受电检测仪，其通过显示屏等实现接触网受电检测仪内部输出电压调节，并可根据测试接触网线路等调整预设检测值等，以对接触网受电情况进行准确判断，同时网路接口可实现接触网受电检测仪的远程操控和数据的输入输出，方便了检测数据的导出传输保存，以及在远端实现对接触网受电检测仪设备的操控，使得工作人员在一个相对安全的环境下进行接触网检测工作，大大提高了操作人员检测的安全性能。
36.(4)本发明的接触网供电调试方法，相较于常规调试方法，其将人工方式中的接触网与铁路的受流检测与清理进行分隔开，先通过接触网受电检测设备对接触网与铁路之间的受流进行检测，然后再通过人工方式对接触网的受流面进行清理检查，不再需要通过人工手持设备逐次逐段进行检测和清理，大大提高了接触网供电调试效率。
附图说明
37.图1是本发明实施例中接触网受电检测仪的内部结构示意图。
具体实施方式
38.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
39.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
40.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
41.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
43.实施例：
44.请参阅图1，本发明优选实施例中的接触网受电检测仪包括：控制主板，该控制主
板连接有输入接口、输出接口、电源转换模块、信号采集模块、电压电流预设模块和电路通断模块；其中，输入接口用于外部电源的接入；电源转换模块与该输入接口相连并用于将输入电压转换放大后输出；该输出接口与电源转换模块相连，用于将转换放大后的电压接入到接触网与铁轨上，以此对接触网进行受电；该信号采集模块与输出接口连接，主要用于测试输出接口输出的电压电流，以此来判断接触网的实际受电情况；电压电流预设模块主要用于设定接触网受电检测仪的电压电流的预设输出值；电路通断模块与信号采集模块和电压电流预设模块连接，其可通过对比信号采集模块采集的电压电流情况并与电压电流预设模块数值进行比对，并根据对比情况对接触网受电检测仪与接触网之间的电路通断。
45.在利用接触网受电检测仪进行受电检测时，其通过电源转换模块将常规电源端电压接入并转换为高压输出，以此匹配接触网受电需求，并通过对输出端口的电压电流数据，对接触网的受电情况进行判断，实现接触网受电情况的独立判断；同时通过设置电压电流预设模块和电路通断模块等对接触网受电检测仪的检测情况进行实时监控，在输出故障时及时切断电压电流输出，避免输出故障时对设备或操作人员带来损伤。
46.优选地，本技术中的输入接口处接入的电源为常用电源，为220v常规交流电；输出接口处输出的电压为高压电压，且为直流电，其输出电压为1600v～1800v，常规复合接触网受流需求的输出电压在1650v左右；且输入接口处的输入电压与输出接口处的输出电压是通过电源转换模块来实现。
47.进一步地，本技术中的信号采集模块包括直流电流变送器和直流电压变送器，其中直流电流变送器用于采集输出端的电流数值，直流电压变送器用于采集输出端的电压数值。此处信号采集模块处选用直流电流变送器和直流电压变送器主要是输出电压为直流电压，以此对应对电压、电流进行检测。同时，直流电流变送器采集的虽然是输出端的电流数值，其实际是输出电压从输出接口处输出后，流经接触网和铁路后反馈回来的电流。
48.进一步地，本技术中的接触网受电检测仪还包括有显示屏，该显示屏与控制主板连接，用于实时显示信号采集模块采集的电压和电流并实现电源转换模块转换放大后输出电压的调节。在本技术中的接触网受电检测仪的设置过程中，控制主板主要为单片机控制板，其与各装置模块电性连接，并能够通过该控制主板直接实现各模块的控制，再通过将各控制程序与触屏操控形式显示在显示屏上，以实现显示屏直接实现输出电压调控以及采集到的电压电流显示。可选地，本技术中的电压电流预设模块与电路通断模块直接集成设置在控制主板上，并可通过显示屏触控实现电压电流的预设以及电路的通断操作。
49.进一步地，本技术中的接触网受电检测仪还包括信号指示模块，该信号指示模块同样与控制主板连接，其包括输出指示组件、故障指示组件和有源蜂鸣器。输出指示模块、故障指示模块和有源蜂鸣器同样设置在显示屏的同面上，输出指示模块与故障指示模块均为信号灯形式，可直接在显示屏的同面侧显示。输出指示模块用于指示接触网受电检测仪的电压电流的稳定输出，其正常情况下为绿色，异常时灭灯或发红光，主要用于表示接触网受电检测仪内部到输出端的电压电流是否稳定。故障指示模块平时不显示或为稳定绿光，在电压或电流异常时红光闪烁以对操作人员进行提示，其主要表示输出接口处输出后的电压电流是否稳定。同时，由于接触网受电检测仪将电压电流进行放大后其可能会对操作人员等造成损害，因此需要严格提示，采用闪烁红光进行显示。并且，为了提高对操作人员警示效果，有源蜂鸣器对应与故障指示组件联动，其在故障指示模块闪烁红灯时发出警报，并
且只有在操作人员将接触网受电检测仪对外输出切断时才会停止发出警报声。
50.进一步地，本技术中的接触网受电检测仪还包括过流保护板，过流保护板主要用于对设备内部装置模块进行保护，由于电源转换模块转换后电压较大，在输出接口的电线发生短接时，其相当于无电阻接入状态，会产生较大的电流并直接将设备烧坏，为此在内部设置过流保护板，以此对各装置模块进行保护，避免过大的电流将装置损坏。
51.进一步地，本技术中的接触网受电检测仪还包括网路接口，该网路接口可实现接触网受电检测仪与外部网络设备等的对接，可将该接触网受电检测仪的检测数据对应直接导出到外部或者通过网线将该设备与外部电脑设备连接，直接在远程端对该设备进行操控记录，使得操作人员能够远离接触网受电检测仪，确保操作人员的安全。
52.进一步地，该接触网受电检测仪还包括有内部电源，该内部电源主要用于输入接口处无外部电源接入时实现接触网受电检测仪内部运行。在接触网受电检测仪运行完毕时，其可直接通过内部电源对接触网受电检测仪进行供电，以此进行设备的基本信息的调整和读取等。
53.优选地，本技术中的接触网受电检测仪整体封装在盒体结构内，其中，显示屏、各信号指示模块以及输入接口、输出接口、网路接口等均设置在一个平面上，在盒体结构打开后，各连接点、操作用显示屏以及指示灯等均可直观看到，方便操作人员直接使用，同时盒体两侧开设强制风冷窗口，用于内部元器件和设备等的降温冷却。
54.本技术还包括一种接触网供电调试方法，其主要通过接触网受电检测仪来进行实现。同时，为了阐明本技术中接触网受电检测仪的发明点，下面简单介绍接触网验电步骤：
55.1、在出库前接地线人员检查接地线状态，确认良好方可出库(接地线用直径25平方毫米的裸铜软绞线做成，并不得有断股、散股和接头现象)。
56.2、到达现场后未设好防护不得进行地线下部连接。
57.3、验电和装设、拆除接地线必须由2人进行，1人操作、1人监护；
58.4、地线下部连接前应用钢丝刷对接地线处所的钢轨进行打磨以便保证接触良好；
59.5、在接到停电命令后，工作领导人通知验电接地；
60.6、在用验电器验电时应先验有点设备再验停电设备；
61.7、当验明确已停电后，须立即在作业低点的两端和作业地点相连、可能来电的停电设备上装设接地线，如作业区段附近有其他带电设备距离不足时，其他设备也需停电装设接地线。
62.在装设接地线时，将接地线的一端先行接地；再将另一端与被停电的导体相连。拆除接地线时，其顺序相反。接地线安装时要连接牢固，接触良好。
63.装设接地线时，人体不得触及接地线，接好的接地线不得侵入建筑接近限界。连接或拆除接地线时，操作人要借助于绝缘杆。
64.8、在停电作业的接触网附近有平行带电的电线路或接触网时，为了防止感应危险电压，除按上条规定装设接地线外，还需要根据需要增设接地线。
65.下面具体描述本技术中的接触网供电调试方法，步骤如下：
66.s1：启动接触网受电检测仪，通过显示屏调整输出电压转换模块预定输出电压；
67.s2：在输出接口处引出两根导线，其中一根连接铁轨，另一根连接接触网；
68.s3：在输入接口处连接输入电源；
69.s4：控制主板控制接触网受电检测仪的电压电流输出，并通过信号采集模块采集电压电流数据以判断接触网受电情况；
70.若接触网受电情况正常，对接触网受流面进行清理以用于电车与接触网的受电；
71.若接触网受电异常，对接触网进行分段并分段检测，对接触网受电故障分段进行维修。
72.步骤s4中，在输出接口与接触网、铁轨进行对接时，为了避免线路本身带电，不便于操作人员操作，输出端的导线在与接触网、铁轨对接时不能带电，为此，可先将输出端导线与接触网对接，再接入输入接口处的电源。同时，由于接触网受电检测仪本身自带通断开关，其可先将接触网受电检测仪与输入接口、输出接口之间的线路切断，在两端连接完毕后，在合上开关，以此实现高压输出以及受流检测。
73.s5：受电检测结束后对接触网受电检测仪进行放电，其放电时间为5～30s，并在放电结束后将输出接口与铁轨、输出接口与接触网之间的导线断开。
74.在步骤s5中，由于接触网受电检测仪本身将常规220v电压转换为1650v的接触网检测高压，其本身较为危险，为了避免检测完成后设备带电并击伤操作人员，在将输出接口与铁轨、接触网断开时，首先将接触网受电检测仪进行放电，使得接触网输出端导向不带电，然后在将其与接触网、铁路等断开。
75.本技术中的供电调试方法，其通过引入接触网受电检测仪，改变原有接触网受电一边清理受流面一边检测受流通断情况的传统形式，并且避免人工检测过程中的诸多接地和防护工作等，直接远程通过对区间段内的接触网与铁轨之间的受流情况进行判断，在符合接触网模拟运行电压的情况下，通过判断电流情况来判断电车运行时真实受流情况，实现区间段接触网与铁路的一次性受电测试；并在接触网与铁路间的受流情况复合电车的实际运行需求时，仅需要单独处理接触网受流面的光滑平整情况，确保受电正常即可，其整体过程迅速，不受时间和场地因素干扰，安全风险小，大大提高接触网供电调试工作效率。
76.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。