[實用新型]一種雜散電流監測排流控制系統

有效

• 申請號: 201220218010.9
• 申請日: 2012-05-15
• 公開（公告）號: CN202677158U
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 高勇;楊媛;孟昭亮
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 李娜

技術領域

本實用新型涉及一種雜散電流監測排流控制系統，尤其涉及一種地鐵雜散電流監測排流控制系統。

背景技術

城市地鐵和輕軌系統的供電通常采用直流供電，利用列車走行鋼軌作為工作電流返回線。由于工作電流在鋼軌上回流的時候，鋼軌會對大地形成電位差，因此非常容易產生從鋼軌到大地的泄露電流，即雜散電流。雜散電流會對地鐵走行鋼軌和地下各種鋼結構產生非常巨大的腐蝕作用。在實際工程中雜散電流難以直接測量，一般采用間接測量的辦法來反映雜散電流的泄露情況。地鐵系統結構鋼與金屬設備受雜散電流腐蝕的危險性指標，是由結構鋼或埋地鋼結構表面流向周圍電解質的電流密度來確定的。該電流密度越大，則鋼鐵受到的腐蝕速度也越大。由于金屬發生電化學腐蝕時，金屬表面會產生對地的電位極化，因而工程中通常通過測量該極化電壓偏移來判斷金屬受腐蝕的情況。

世界各國對地鐵雜散電流的監測一般都是基于極化電壓監測的方法。具體就是在地鐵建設初期埋設永久性參比電極，通過雜散電流傳感器測量埋地金屬結構與參比電極之間的電位差來反映地鐵雜散電流的泄露情況以及腐蝕情況。目前常用的雜散電流防護方法是采用排流法。具體就是在地鐵建設初期安裝排流系統。排流系統由在地下埋設的排流網和安裝在變電所內的排流柜組成，在必要的時候根據相關標準來控制排流柜，將雜散電流通過排流系統進行排流。

雜散電流的泄露與鐵軌系統的建設和損毀情況、地鐵列車的運行情況、大地土壤系統的分布情況以及天氣等不確定因素有很大關系。目前，相關的雜散電流監測排流系統或者采取簡單的開關式排流方法，這種方法根據監測系統監測到的極化電壓大小來開通或切斷排流柜。具體方法是當監測系統監測到的極化電壓大于標準規定的0.5V后開通排流柜進行排流。這種方法無法根據雜散電流的泄露大小進行雜散電流的排流，往往會出現過排流和欠排流現象，因此，無法有效的保護各種埋地鋼結構；或者采用智能型排流柜，通過監測接入排流柜內的結構鋼和整流器負母極電壓來控制排流柜的投入，其投入與運行相對獨立，是否運行與監測系統沒有直接的關系。這種監測排流措施使得監測系統與排流系統之間沒有真正意義上的關聯，失去了監測系統的意義，而排流柜內監測到的極化電壓僅為某一點的極化電壓，不能真正有效反映全變電所區間內雜散電流泄露情況，因此也無法避免過排流和欠排流現象，從而無法有效保護各種埋地鋼結構。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種雜散電流監測排流控制系統，能精確監測雜散電流泄露情況，并自動采取措施排除雜散電流，解決現有技術無法有效保護各種埋地鋼結構的問題。

本實用新型的目的是這樣實現的，一種雜散電流監測排流控制系統，包括監測裝置和傳感器且通過數據轉接器連接，所述監測裝置與排流裝置連接；所述傳感器負責采集參比電極的電位、結構鋼極化電壓及所述結構鋼與鋼軌之間的軌鋼電壓，并將采集到的數據上傳給所述數據轉接器；所述監測裝置接收所述數據轉接器傳來的數據后計算泄漏雜散電流，并發送信息給排流裝置實現排流。

所述監測裝置與排流裝置的通信接口為485通信處理電路A，所述監測裝置與傳感器的通信接口為CAN通信處理電路A。

所述監測裝置包括主控芯片Ⅰ，所述主控芯片Ⅰ為單片機，內嵌UART接口電路和CAN接口電路；所述監測裝置通過所述UART接口電路與485通信處理電路A連接，通過所述CAN接口電路與CAN通信處理電路A連接。

所述監測裝置還包括鍵盤電路、FLASH存儲器處理電路和時鐘芯片處理電路，所述單片機還內嵌I2C接口電路、SPI接口電路；所述單片機與所述鍵盤電路通過I2C接口電路連接、與所述FLASH存儲器處理電路通過所述SPI接口電路連接且通過外部數據接口電路與所述時鐘芯片處理電路連接。

所述監測裝置還包括液晶顯示處理電路和串口轉以太網通信處理電路，所述單片機通過所述UART接口電路與所述串口轉以太網通信處理電路連接，通過外部數據及控制接口電路與所述液晶顯示處理電路連接。

所述傳感器包括主控芯片Ⅱ、數據采集電路和CAN通信處理電路B；所述主控芯片Ⅱ為單片機，所述數據采集電路包括信號隔離電路、信號調理電路及自校正電路且與單片機的模數轉換器連接，所述CAN通信處理電路B與單片機的CAN通信電路接口連接。

所述數據轉換器包括CAN通信處理電路C和主控芯片Ⅲ，所述所述主控芯片Ⅲ為單片機，所述CAN通信處理電路C與所述主控芯片Ⅲ的CAN通信電路接口連接。