[实用新型]直流手动隔离开关柜一次零电流检测和电磁锁的系统结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是城市轨道交通地铁及轻轨的直流供电领域，具体地说是应用在地铁车辆段的安全手动操作隔离器的一种直流手动隔离开关柜一次零电流检测和电磁锁的系统结构。

背景技术

随着我国经济的发展，带来城市区域的扩大和城市人口的增加，城市轨道交通是目前解决大中城市交通难的有效途径。在城市轨道交通的地铁轻轨领域，要对运营中的车辆提供经常性的维护检修。在车辆段配置了大量的直流手动配电柜，专为入库检修车辆提供调试电源。在车辆上由于直流750伏电源通过不同的开关对多种设备供电，曾发生过车辆辅助供电设备未切除的情况下，工作人员带负荷误操作手动配电柜上的隔离开关，导致带负荷操作隔离开关的事故。轻则引起直流飞弧短路，造成刀闸口的灼伤，使隔离开关的寿命大大降低；重则由于飞弧短路产生的热电离气浪的冲击，使配电柜侧板变形开裂，严重危害到周边设备和操作人员的安全。

为此，一般直流手动操作配电柜中有配置检测、保护系统的技术要求，包括用于自动采集一次回路的电流值的电量隔离传感器，判别一次电流值趋近零电流时，输出开关量信号的电压监测器，以及在操作手柄上配置电磁锁，作为防止隔离开关误操作的闭锁机构，实现安全操作联锁。由于采用自动检测技术和电磁联锁方法，可保证手动配电柜的不带负荷操作，可最大程度上确保设备和工作人员的安全。

然而，由于检测系统采集的是很小电流值的信号，为提高一次小电流采集量的分辨率，电量隔离传感器监测精度需大大提高，因而前置放大器放大倍数必须调高。但同时放大倍数大，而输入信号太小就极易受干扰，在研制时，部件调试正常的基础上进行系统联调时系统会发生振荡，特别是当人体接触到开关柜柜体时振荡情况会更明显，系统可靠性能很差。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的问题，提供一种直流手动隔离开关柜一次零电流检测和电磁锁的系统结构，该系统结构在将检测系统元件安装在直流配电柜时，控制电量隔离传感器与分流器之间距离，以保证在距离内可以避免连接线的干扰，防止自激震荡的产生。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种直流手动隔离开关柜一次零电流检测和电磁锁的系统结构，包括分流器、电量隔离传感器，电压监测传感器，分流器通过对绞线连接电量隔离传感器，电量隔离传感器连接电压监测传感器，电压监测传感器输出连接驱动电磁联锁机构，其特征在于所述的对绞线长度不得大于200mm。

所述分流器电压输入信号最大值为150mV，对应电量隔离传感器的输入电压信号最大值为0.375mV，所述电量隔离传感器中的前置放大单元为单电源高精度运算放大器。

本实用新型的优点是提高了系统可靠性能，避免相互之间连接线的干扰，防止自激震荡的产生，经过现场试验检测，满足了安装调试的要求，达到生产、安装要求。

附图说明

图1是直流手动隔离开关柜一次零电流检测和电磁锁的系统结构原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如附图1所示为直流手动隔离开关柜一次零电流检测和电磁锁的系统结构原理示意图，该系统结构主要包括分流器、电量隔离传感器，电压监测传感器。4000A/150mV分流器串联单极转换刀连接外接触轨与内接触轨，电量隔离传感器与分流器并联，测量得到通过分流器的电压信号，经电量隔离传感器的前置放大单元的放大处理以及调制解调隔离处理后，获得0-5V范围内的电压输出。与之相连的电压监测器的线性光耦芯片对0-5V范围内的电压信号进行隔离处理，并与基准电压信号通过比较器电路，从而获得开关量输出，驱动控制其后相连结的电磁锁。

若按通常选型，4000A/75mV分流器，若经过0-75mV/0-5V隔离传感器变送，二次输出5V电压即等效于一次的4000A电流，即二次每伏等效于一次800A，而一次的1A电流经变送后二次只产生0.018mV伏的输出电压，这样小的输出信号给零负荷判断电路的准确性及工作可靠性带来大的难度，常规的直流电压监测器不能达到可靠判断的准确度。为此，必须提高电量隔离传感器的放大倍数，又要防止自激振荡，这样才能提高一次零电流采集量的分辨率，为无负荷判别的准确和可靠工作奠定基础。选用4000A/150mV分流器，分流器变换为27A/mV，此时传感器输出5V是等效于一次回路27A的电流，0.5A时的二次输出为94mV，使零电流判别器的监测精度大大提高。