1.一种城市轨道交通供电系统钢轨电位限制装置,其特征在于,包括PLC控制系统(4)和均与其连接的触发电路(6)和电压监测电路(3);触发电路(6)连接相互并联的第一晶闸管TV1和第二晶闸管TV2的控制极;还包括设置在钢轨与大地之间的接触器(5);接触器(5)的两端并联有过电压抑制模块(2);过电压抑制模块(2)连接PLC控制系统(4);还包括与PLC控制系统(4)连接的滤波模块(1)。
2.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通供电系统钢轨电位限制装置,其特征在于,所述滤波模块(1)包括依次连接的滤波通信模块(1-1)、滤波控制器(1-2)和交流分量检测模块(1-3);还包括均与滤波控制器(1-2)连接的滤波器控制开关(1-4)和滤波器(1-5);滤波器控制开关(1-4)连接滤波器(1-5);滤波通信模块(1-1)连接PLC控制系统(4)。
3.根据权利要求2所述的一种城市轨道交通供电系统钢轨电位限制装置,其特征在于,所述过电压抑制模块(2)包括依次连接的过电压抑制通信模块(2-1)、过电压抑制控制器(2-2)、过电压抑制控制开关(2-3)和过电压抑制电路(2-4)。
4.根据权利要求2所述的一种城市轨道交通供电系统钢轨电位限制装置,其特征在于,所述滤波器(1-5)为直流滤波器和带阻滤波器中的一种。
5.根据权利要求3所述的一种城市轨道交通供电系统钢轨电位限制装置,其特征在于,所述过电压抑制电路(2-4)为RC过电压抑制电路。
6.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通供电系统钢轨电位限制装置,其特征在于,所述滤波模块(1)设置在钢轨和大地之间。
7.如权利要求1所述的一种城市轨道交通供电系统钢轨电位限制装置的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:实时监测获取钢轨电流和电位数据;
步骤2:判断监测到的钢轨电位是否达到或超过设定值U1;若否则返回步骤1;若是则判断滤波模块(2)状态;若滤波模块(2)处于投入状态则转入步骤3;若滤波模块(2)处于未投入状态,则PLC控制系统(4)发出指令控制其投入,并设置投入参数;同时反馈给PLC控制系统(4),并返回步骤1;
步骤3:PLC控制系统(4)根据预先设置保护策略,判断接触器(5)是否需要合闸或分闸;
若不需要则间隔T1时间后,PLC控制系统(4)发出滤波模块(1)切除命令,并反馈结果;返回步骤1;若需要则判断过电压抑制模块(2)状态;若过电压抑制模块(2)已投入,则转入步骤
4;若过电压抑制模块(2)未投入,则PLC控制系统(4)发出指令控制过电压抑制模块(2)投入;过电压抑制模块(2)将其状态反馈给PLC控制系统(4);转入步骤4;
步骤4:PLC控制系统(4)发出接触器(5)合闸或分闸指令;间隔T2时间后,PLC控制系统(4)发出指令切除过电压抑制模块(2);过电压抑制模块(2)向PLC控制系统(4)反馈其工作状态。
8.如权利要求3所述的一种城市轨道交通供电系统钢轨电位限制装置的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:实时监测获取钢轨电流和电位数据;
步骤2:判断监测到的钢轨电位是否超过设定值U1;若否则返回步骤1;若是则判断滤波器(1-5)状态,如滤波器(1-5)处于未投入状态,则PLC控制系统(4)通过滤波通信模块(1-1)向滤波控制器(1-2)发送钢轨电流数据及滤波器(1-5)投入控制指令;滤波控制器(1-2)控制交流分量检测模块(1-3)完成交流分量检测并将频谱反馈滤波控制器(1-2);滤波控制器(1-2)根据交流分量检测模块(1-3)反馈数据设置滤波器(1-5)参数,控制滤波器控制开关(1-4)关闭,将滤波器(1-5)投入;同时滤波控制器(1-2)通过滤波通信模块(1-1)将滤波器(1-5)状态和参数反馈给PLC控制系统(4);
步骤3:若步骤2中判断滤波器(1-5)状态为投入状态,则PLC控制系统(4)根据预先设置的保护策略,判断接触器(5)是否需要合闸或分闸;若不需要则间隔T1时间后,PLC控制系统(4)向滤波控制器(1-2)发出切除滤波器(1-5)的指令;滤波控制器(1-2)控制滤波器控制开关(1-4)关闭,并向PLC控制系统(4)反馈结果;返回步骤1;
步骤4:若步骤3中判断接触器(5)需要合闸或分闸;则PLC控制系统(4)根据预先设置的保护策略,判断过电压抑制模块(2)的状态;若过电压抑制模块(2)处于投入状态,则PLC控制系统(4)控制接触器合闸或分闸;转入步骤6;
步骤5:若步骤4中过电压抑制模块(2)处于未投入状态;PLC控制系统(4)通过过电压抑制通信模块(2-1)向过电压抑制控制器(2-2)发送数据和投入指令;过电压抑制控制器(2-
2)控制过电压抑制控制开关(2-3)闭合,投入过电压抑制电路(2-4);过电压抑制控制器(2-
2)将过电压抑制电路(2-4)投入状态通过过电压抑制通信模块(2-1)反馈给PLC控制系统(4);PLC控制系统(4)发出接触器(5)合闸或分闸指令;转入步骤6;
步骤6:间隔T2时间后,PLC控制系统(4)向过电压抑制控制器(2-2)发出指令切除过电压抑制电路(2-4);过电压抑制电路(2-4)向PLC控制系统(4)反馈其工作状态。