1.本发明涉及轨道交通检测技术领域，更具体地说，它涉及一种新型的接触网验电接地装置。
背景技术：2.机车在每次运行完一个交路后都需要回库进行整备作业，为了保障电力动车组检修人员登顶作业安全，检修库内作业列位接触网断电后需挂接地线泄放残留电压，目前通常采用人工验电、挂接地线的方式，由于接触网的接地点距地较高，存在劳动强度大、作业效率低、容易发生错挂错摘等问题。此外，目前的验电方式多为非接触式验电，存在验电结果不准确、验电效率低等问题，给停电区段的接触网作业安全构成威胁，为解决现状，提出一种新型的接触网验电接地装置。
技术实现要素：3.为解决现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种新型的接触网验电接地装置，可实现铁路接触网验电放电接地一体化，保证了验电结果的准确性和精度。
4.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种新型的接触网验电接地装置，包括控制器、第一驱动组件、验电组件和安装底座，还包括第二驱动组件和接地组件；
5.所述第一驱动组件、验电组件、第二驱动组件和接地组件均安装在安装底座上；
6.所述第一驱动组件响应于控制器输出的验电信号后，驱使验电组件中的验电钩与接触网接触；
7.所述第二驱动组件响应于控制器输出的接地信号后，驱使接地组件中的接地钩与接地端导通；
8.所述控制器通过验电组件中的电压互感器对接触网的电压值进行检测，并以电压互感器副边放电方式调整接触网的电压值至安全接地电压值，以及在电压值调整完后生成接地信号。
9.进一步的，所述第一驱动组件还包括验电杆、验电拐臂、环氧管抱箍组件、轴承座以及固定安装在安装底座上的验电减速机；
10.所述验电减速机的输出轴通过轴承安装在轴承座上；
11.所述验电减速机的输出轴端部与环氧管抱箍组件连接；
12.所述环氧管抱箍组件与验电拐臂套接；
13.所述验电拐臂与验电杆的端部固定连接；
14.所述接地钩安装在验电杆的自由端。
15.进一步的，所述验电减速机设有限位开关、行程开关以及供手动摇杆连接的插接端口；
16.行程开关，用于检测插接端口是否插入手动摇杆，并在检测到手动摇杆后输出限
位信号；
17.限位开关，用于响应限位信号后以机械结构驱动或程序控制方式调整验电减速机的最大转动限度。
18.进一步的，所述验电减速机配置有手动的减速器闭锁组件；减速器闭锁组件启动后防止在验电前出现接地操作以及接触网隔离开关断开前出现接地操作。
19.进一步的，所述验电减速机的输出轴通过涡轮蜗杆结构与环氧管抱箍组件连接。
20.进一步的，所述安装底座通过复合型绝缘子安装有接触母排，接触母排通过导线接地连接；接地钩与接触母排接触后进行接地放电。
21.进一步的，所述验电组件还包括高压限流熔断器和电压变送器；
22.电压互感器通过导线与接地钩连接；
23.电压互感器的二次线圈输出0～100v低压信号至电压变送器；
24.电压变送器将交流模拟量电压信号转换成4-20ma或0-5v信号传送至控制器，完成电压采集。
25.进一步的，所述验电组件配置有至少两个并联设置的电压互感器；
26.控制器，用于将对两个电压互感器采集的电压差值或对多个电压传感器采集的电压差异值与标准阈值进行比较；若电压差值、电压差异值超出标准阈值时，则输出故障信号和控制接地钩与接地端闭锁合闸的闭锁信号。
27.进一步的，所述第一驱动组件还设有控制验电钩随着接触网运动而适应性调整的随动装置；
28.所述随动装置包括滑块、滑轨以及弹簧；
29.所述滑轨设置在验电钩的主体部边缘，滑块与滑轨套接，滑块通过销钉与验电组件中的验电杆连接；
30.所述弹簧的一端连接验电钩的主体部端部，另一端连接验电杆的外壁。
31.进一步的，所述接地钩设有第一光纤传感器和第二光纤传感器；
32.所述第一光纤传感器，用于在检测到接地钩与接触网接触后输出第一检测信号；
33.所述第二光纤传感器，用于在检测到接地钩与接触网之间存在50-60n的相互作用力时输出第二检测信号；
34.控制器同时接收到第一检测信号和第二检测信号后开启验电工作。
35.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
36.1、本发明提供的一种新型的接触网验电接地装置，集验电、放电、接地于一体，可远程操作，自动化程度较高，功能完善，操作方便；采用接触式验电在最大程度上保障验电可靠性；
37.2、本发明通过双冗余验电设计，通过直接计算对两个电压互感器所采集的电压值直接做差计算得到电压差值，或针对多个并联的电压互感器所采集的电压值以方差、均方差等方式进行电压差异值计算，通过与标准阈值比较，可降低验电结果的错误率；
38.3、本发明采用随动装置使接地钩和接触网稳定接触，避免由于接触网晃动而导致的接触网和接地钩分离，提升了验电结果的准确性；
39.4、本发明采用第一光纤传感器、第二光纤传感器进行了多级检测验证接触有效性，该新型接触网验电接地装置在实际作业中可提高效率及安全性。
40.5、本发明还通过手动和自动化程序控制多种方式进行验电接地操作，增强了操作的灵活性，且通过减速器闭锁组件以及行程开关、限位开关的设置，能够有效提高了接地操作安全性。
附图说明
41.此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
42.图1是本发明实施例中的整体结构示意图；
43.图2是本发明实施例中的工作原理图；
44.图3是本发明实施例中第一驱动组件的部分结构示意图；
45.图4是本发明实施例中随动装置的结构示意图；
46.图5是本发明实施例中另一视角的结构示意图。
47.附图中标记及对应的零部件名称：
48.101、安装底座；102、第一驱动组件；103、验电钩；104、电压互感器；105、高压限流熔断器；106、验电杆；107、验电减速机；108、减速器闭锁组件；109、验电拐臂；110、环氧管抱箍组件；201、第二驱动组件；202、接地钩；203、接触母排；204、复合型绝缘子；205、手动摇杆；301、滑轨；302、滑块；303、弹簧；304、第一光纤传感器；305、第二光纤传感器。
具体实施方式
49.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
50.需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。
51.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。
52.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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
53.实施例：一种新型的接触网验电接地装置，如图1所示，包括控制器、第一驱动组件102、验电组件和安装底座101，还包括第二驱动组件201和接地组件。第一驱动组件102、验电组件、第二驱动组件201和接地组件均安装在安装底座101上。第一驱动组件102响应于控制器输出的验电信号后，驱使验电组件中的验电钩103与接触网接触。第二驱动组件201响应于控制器输出的接地信号后，驱使接地组件中的接地钩202与接地端导通。控制器通过验电组件中的电压互感器104对接触网的电压值进行检测，并以电压互感器104副边放电方式
调整接触网的电压值至安全接地电压值，以及在电压值调整完后生成接地信号。
54.本发明集验电、放电、接地于一体，可远程操作，自动化程度较高，功能完善，操作方便；采用接触式验电在最大程度上保障验电可靠性。
55.如图2所示，qs1和qs2为隔离开关，通过第一驱动组件102中的验电杆106和第二驱动组件201中的接地杆升、降实现开关开、合，tv1和tv2是电压互感器104，作用是将高压转换为低压，验电时采集电压使用，fu1和fu2是高压熔断器，保护电压互感器104。
56.验电、放电时仅闭合qs1，接通电压互感器104回路，实现接触式验电，qs1和qs2同时闭合/断开实现挂/拆地线。
57.在本实施例中，控制器可采用plc，plc可接受远程控制信号实现远程操作。
58.如图1与图3所示，第一驱动组件102还包括验电杆106、验电拐臂109、环氧管抱箍组件110、轴承座以及固定安装在安装底座101上的验电减速机107；验电减速机107的输出轴通过轴承安装在轴承座上；验电减速机107的输出轴端部与环氧管抱箍组件110连接；环氧管抱箍组件110与验电拐臂109套接；验电拐臂109与验电杆106的端部固定连接；接地钩202安装在验电杆106的自由端。
59.此外，验电减速机107设有限位开关、行程开关以及供手动摇杆205连接的插接端口；行程开关，用于检测插接端口是否插入手动摇杆205，并在检测到手动摇杆205后输出限位信号；限位开关，用于响应限位信号后以机械结构驱动或程序控制方式调整验电减速机107的最大转动限度。例如，手动摇杆205插入插接端口后触发行程开关，然后控制器依据行程开关的输出信号控制限位开关沿验电减速机107的输出轴圆周方向移动，限位开关的移动可采用滑动轨道与滑套配合。
60.如图1与图5所示，验电减速机107配置有手动的减速器闭锁组件108；减速器闭锁组件108启动后防止在验电前出现接地操作以及接触网隔离开关断开前出现接地操作。
61.另外，验电减速机107的输出轴设有涡轮蜗杆结构，可有效防止验电减速机107的自行反转而导致验电杆106下降。
62.需要说明的是，第二驱动组件201的工作逻辑与第一驱动组件102的工作逻辑和方式大体一致，同样设置有相应的插接端口、行程开关、限位开关、减速器闭锁组件108。
63.在本实施例中，验电减速机107和第二驱动组件201中的电机均采用步进电机，步进电机旋转由脉冲命令控制，电机的转速与脉冲频率成正比，通过控制脉冲频率可以精确调速，控制脉冲数可以精确定位，通过设置确定的脉冲数并与外部位置检测信号结合的方式，达到使电机精准定位停机的效果。
64.如图5所示，安装底座101通过复合型绝缘子204安装有接触母排203，接触母排203通过导线接地连接；接地钩202与接触母排203接触后进行接地放电。
65.验电组件还包括高压限流熔断器105和电压变送器；电压互感器104通过导线与接地钩202连接；电压互感器104的二次线圈输出0～100v低压信号至电压变送器；电压变送器将交流模拟量电压信号转换成4-20ma或0-5v信号传送至控制器，完成电压采集。
66.如图1与图2所示，验电组件配置有两个并联设置的电压互感器104。控制器，用于将对两个电压互感器104采集的电压差值与标准阈值进行比较；若电压差值、电压差异值超出标准阈值时，则输出故障信号和控制接地钩202与接地端闭锁合闸的闭锁信号。如果是三个及以上的电压互感器104并联，则以多个电压传感器采集的电压差异值与标准阈值进行
比较。本发明通过双冗余验电设计，通过直接计算对两个电压互感器104所采集的电压值直接做差计算得到电压差值，或针对多个并联的电压互感器104所采集的电压值以方差、均方差等方式进行电压差异值计算，通过与标准阈值比较，可降低验电结果的错误率。
67.如图4所示，第一驱动组件102还设有控制验电钩103随着接触网运动而适应性调整的随动装置；随动装置包括滑块302、滑轨301以及弹簧303；滑轨301设置在验电钩103的主体部边缘，滑块302与滑轨301套接，滑块302通过销钉与验电组件中的验电杆106连接；弹簧303的一端连接验电钩103的主体部端部，另一端连接验电杆106的外壁。本发明采用随动装置使接地钩202和接触网稳定接触，在接触网上下晃动时，弹簧303处于形变状态可以为接地钩202和接触网之间提供适应性的压力，从而保持接地钩202和接触网之间始终接触，避免由于接触网晃动而导致的接触网和接地钩202分离，提升了验电结果的准确性。弹簧303需要确保能保持接地钩202和接触网之间存在50-60n的力。
68.通过实验分析：安装随动装置后，验电电压精度提示为1％，去除随动装置后验电精度提示为2％，而目前市面上的验电装置无论是非接触式验电还是人工接触式验电，精度都大于15％。
69.如图4所示，接地钩202设有第一光纤传感器304和第二光纤传感器305；第一光纤传感器304，用于在检测到接地钩202与接触网接触后输出第一检测信号；第二光纤传感器305，用于在检测到接地钩202与接触网之间存在50-60n的相互作用力时输出第二检测信号；控制器同时接收到第一检测信号和第二检测信号后开启验电工作。采用第一光纤传感器304、第二光纤传感器305进行了多级检测验证接触有效性，该新型接触网验电接地装置在实际作业中可提高效率及安全性。
70.在本实施例中，第一光纤传感器304的型号为fs-n41n；第二光纤传感器305的型号为fu-67。需要说明的是第一光纤传感器304、第二光纤传感器305还可采用其他能够实现上述功能的型号，在此不作限制。
71.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种新型的接触网验电接地装置，包括控制器、第一驱动组件(102)、验电组件和安装底座(101)，其特征是，还包括第二驱动组件(201)和接地组件；所述第一驱动组件(102)、验电组件、第二驱动组件(201)和接地组件均安装在安装底座(101)上；所述第一驱动组件(102)响应于控制器输出的验电信号后，驱使验电组件中的验电钩(103)与接触网接触；所述第二驱动组件(201)响应于控制器输出的接地信号后，驱使接地组件中的接地钩(202)与接地端导通；所述控制器通过验电组件中的电压互感器(104)对接触网的电压值进行检测，并以电压互感器(104)副边放电方式调整接触网的电压值至安全接地电压值，以及在电压值调整完后生成接地信号。2.根据权利要求1所述的一种新型的接触网验电接地装置，其特征是，所述第一驱动组件(102)还包括验电杆(106)、验电拐臂(109)、环氧管抱箍组件(110)、轴承座以及固定安装在安装底座(101)上的验电减速机(107)；所述验电减速机(107)的输出轴通过轴承安装在轴承座上；所述验电减速机(107)的输出轴端部与环氧管抱箍组件(110)连接；所述环氧管抱箍组件(110)与验电拐臂(109)套接；所述验电拐臂(109)与验电杆(106)的端部固定连接；所述接地钩(202)安装在验电杆(106)的自由端。3.根据权利要求2所述的一种新型的接触网验电接地装置，其特征是，所述验电减速机(107)设有限位开关、行程开关以及供手动摇杆(205)连接的插接端口；行程开关，用于检测插接端口是否插入手动摇杆(205)，并在检测到手动摇杆(205)后输出限位信号；限位开关，用于响应限位信号后以机械结构驱动或程序控制方式调整验电减速机(107)的最大转动限度。4.根据权利要求2所述的一种新型的接触网验电接地装置，其特征是，所述验电减速机(107)配置有手动的减速器闭锁组件(108)；减速器闭锁组件(108)启动后防止在验电前出现接地操作以及接触网隔离开关断开前出现接地操作。5.根据权利要求2所述的一种新型的接触网验电接地装置，其特征是，所述验电减速机(107)的输出轴通过涡轮蜗杆结构与环氧管抱箍组件(110)连接。6.根据权利要求1所述的一种新型的接触网验电接地装置，其特征是，所述安装底座(101)通过复合型绝缘子(204)安装有接触母排(203)，接触母排(203)通过导线接地连接；接地钩(202)与接触母排(203)接触后进行接地放电。7.根据权利要求1所述的一种新型的接触网验电接地装置，其特征是，所述验电组件还包括高压限流熔断器(105)和电压变送器；电压互感器(104)通过导线与接地钩(202)连接；电压互感器(104)的二次线圈输出0～100v低压信号至电压变送器；电压变送器将交流模拟量电压信号转换成4-20ma或0-5v信号传送至控制器，完成电压采集。
8.根据权利要求1所述的一种新型的接触网验电接地装置，其特征是，所述验电组件配置有至少两个并联设置的电压互感器(104)；控制器，用于将对两个电压互感器(104)采集的电压差值或对多个电压传感器采集的电压差异值与标准阈值进行比较；若电压差值、电压差异值超出标准阈值时，则输出故障信号和控制接地钩(202)与接地端闭锁合闸的闭锁信号。9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种新型的接触网验电接地装置，其特征是，所述第一驱动组件(102)还设有控制验电钩(103)随着接触网运动而适应性调整的随动装置；所述随动装置包括滑块(302)、滑轨(301)以及弹簧(303)；所述滑轨(301)设置在验电钩(103)的主体部边缘，滑块(302)与滑轨(301)套接，滑块(302)通过销钉与验电组件中的验电杆(106)连接；所述弹簧(303)的一端连接验电钩(103)的主体部端部，另一端连接验电杆(106)的外壁。10.根据权利要求9所述的一种新型的接触网验电接地装置，其特征是，所述接地钩(202)设有第一光纤传感器(304)和第二光纤传感器(305)；所述第一光纤传感器(304)，用于在检测到接地钩(202)与接触网接触后输出第一检测信号；所述第二光纤传感器(305)，用于在检测到接地钩(202)与接触网之间存在50-60n的相互作用力时输出第二检测信号；控制器同时接收到第一检测信号和第二检测信号后开启验电工作。
技术总结本发明公开了一种新型的接触网验电接地装置，涉及轨道交通检测技术领域，其技术方案要点是：还包括第二驱动组件和接地组件；第一驱动组件、验电组件、第二驱动组件和接地组件均安装在安装底座上；第一驱动组件响应于控制器输出的验电信号后，驱使验电组件中的验电钩与接触网接触；第二驱动组件响应于控制器输出的接地信号后，驱使接地组件中的接地钩与接地端导通；控制器通过验电组件中的电压互感器对接触网的电压值进行检测，并以电压互感器副边放电方式调整接触网的电压值至安全接地电压值，以及在电压值调整完后生成接地信号。本发明集验电、放电、接地于一体，可远程操作，自动化程度较高，功能完善，操作方便，保障验电可靠性。性。性。
技术研发人员：唐超 陈鹏文 宋振宇 符蓉 张朝松 叶佳琪 夏江龙
受保护的技术使用者：成都运达科技股份有限公司
技术研发日：2022.03.17
技术公布日：2022/7/5
