鐵路計(jì)量設(shè)備防雷裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鐵路計(jì)量設(shè)備防雷裝置，屬于電子設(shè)備防雷領(lǐng)域，為解決現(xiàn)有裝置軌道電位對(duì)計(jì)量系統(tǒng)的影響和要求地網(wǎng)鋪設(shè)過(guò)長(zhǎng)等問(wèn)題而設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型鐵路計(jì)量設(shè)備防雷裝置安裝在鐵路計(jì)量設(shè)備上，鐵路計(jì)量系統(tǒng)通過(guò)隔離接地裝置在一點(diǎn)接入地網(wǎng)，用于電氣化鐵路計(jì)量設(shè)備的防雷電保護(hù)。本實(shí)用新型鐵路計(jì)量設(shè)備防雷裝置解決了電氣化鐵路軌道電位對(duì)計(jì)量系統(tǒng)的影響，防止對(duì)包括防雷裝置在內(nèi)的整體設(shè)備的損壞，適用于電氣化鐵路不斷軌電子軌道衡和超偏載儀上。
【專利說(shuō)明】鐵路計(jì)量設(shè)備防雷裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鐵路計(jì)量設(shè)備防雷裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]鐵路計(jì)量設(shè)備，尤其是不斷軌電子軌道衡和超偏載儀等設(shè)備，是保證鐵路運(yùn)輸安全的重要裝置。雷擊對(duì)這些設(shè)備的影響非常大，不但會(huì)導(dǎo)致其測(cè)量精度變差，有時(shí)甚至?xí)p壞計(jì)量裝置。所以必須在鐵路計(jì)量設(shè)備上設(shè)置防雷系統(tǒng)，且該防雷系統(tǒng)絕對(duì)不能影響計(jì)量設(shè)備的系統(tǒng)參數(shù)。
[0003]現(xiàn)有電子衡器防雷系統(tǒng)的要點(diǎn)是整體系統(tǒng)等電位，要求整體系統(tǒng)的地線一點(diǎn)接地。即，要求控制室的地網(wǎng)延伸到傳感器一端。但實(shí)際上此地線延伸長(zhǎng)度大于30米后防雷效果急劇下降；即使不大于30米受鐵路現(xiàn)場(chǎng)條件限制(例如:穿越正線等)，施工難度極大。對(duì)于電氣化鐵路，由于軌道電位的存在，可直接影響計(jì)量效果甚至對(duì)整體計(jì)量系統(tǒng)造成破壞。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提出一種有效解決了電氣化鐵路的軌道電位對(duì)計(jì)量系統(tǒng)的影響以及對(duì)防雷裝置破壞的問(wèn)題的鐵路計(jì)量設(shè)備防雷裝置。
[0005]本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提出一種簡(jiǎn)化了地線連接的鐵路計(jì)量設(shè)備防雷裝置。
[0006]本實(shí)用新型的還一個(gè)目的是提出一種防雷效果更好的鐵路計(jì)量設(shè)備防雷裝置。
[0007]為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0008]一種鐵路計(jì)量設(shè)備防雷裝置，所述防雷裝置安裝在鐵路計(jì)量設(shè)備上，鐵路計(jì)量系統(tǒng)通過(guò)隔離接地裝置在一點(diǎn)接入地網(wǎng)，用于電氣化鐵路計(jì)量設(shè)備的防雷電保護(hù)。
[0009]特別是，所述裝置包括設(shè)置在傳感器端防雷模塊和鋼軌之間的等電位隔離器、分別設(shè)置在傳感器端和儀表端的由多個(gè)抗瞬變器件并聯(lián)組成的防雷模塊、、連接在傳感器防雷模塊和儀表防雷模塊之間的連接線、以及連接所述儀表防雷模塊的防雷箱，所述防雷箱內(nèi)的隔離接地裝置連接至地網(wǎng)，形成鋼軌雷擊時(shí)的放電通道。
[0010]特別是，鋼軌與秤臺(tái)基礎(chǔ)地之間設(shè)置有等電位隔離器。
[0011]特別是，所述裝置包括還包括設(shè)置在數(shù)據(jù)通訊接口的信號(hào)防雷器、以及分別設(shè)置在車(chē)號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸接口和射頻天線接口的防雷器。
[0012]特別是，所述防雷箱內(nèi)集成有B+C串聯(lián)防雷器、劣化指示電路、雷電記錄儀和隔離接地裝置。
[0013]特別是，供電系統(tǒng)上設(shè)置有防雷插座，所述防雷插座與所述防雷箱構(gòu)成B+C+D三級(jí)供電防雷系統(tǒng)。
[0014]特別是，所述抗瞬變器件為瞬態(tài)電壓抑制器、控制柵極型器件、控制維持電流型雙向兩端器件、或氧化物壓敏電阻。
[0015]進(jìn)一步，所述控制柵極型器件為可控硅整流器。
[0016]進(jìn)一步，所述氧化物壓敏電阻為ZnO壓敏電阻。
[0017]特別是，兩根鋼軌共同連接至第一抗瞬變器件至第四抗瞬變器件的正端，所述第一抗瞬變器件至第四抗瞬變器件的負(fù)端分別連接至傳感器的E+、E-、S+和S-端；傳感器的E+、E-、S+和S-端分別通過(guò)電源線和連接線連接至儀表對(duì)應(yīng)的E+、E-、S+和S-端；所述儀表的E+、E-、S+和S-端分別連接第五抗瞬變器件至第八抗瞬變器件的負(fù)端，所述第五抗瞬變器件至第八抗瞬變器件的正端共同通過(guò)隔離接地裝置接至地網(wǎng)。
[0018]本實(shí)用新型鐵路計(jì)量設(shè)備防雷裝置整體系統(tǒng)通過(guò)隔離接地裝置一點(diǎn)接入地網(wǎng)，具有更好的防雷效果，控制室的地網(wǎng)不需延伸到秤臺(tái)(傳感器端)一端，大大簡(jiǎn)化了整體系統(tǒng)的地線；特別是有效解決了電氣化鐵路軌道電位對(duì)計(jì)量系統(tǒng)的影響和對(duì)包括防雷裝置在內(nèi)的整體設(shè)備的損壞這一難題。
[0019]本實(shí)用新型鐵路計(jì)量設(shè)備防雷裝置不影響計(jì)量系統(tǒng)參數(shù)，防雷效果良好，通過(guò)簡(jiǎn)化地線系統(tǒng)而降低了施工難度，不受軌道電位影響，尤其值得在電氣化鐵路上的不斷軌電子軌道衡和超偏載儀上推廣應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例一雷電流傳導(dǎo)原理圖；
[0021]圖2是優(yōu)選實(shí)施例一防雷箱結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是優(yōu)選實(shí)施例一中傳感器端和儀表端與防雷模塊連接關(guān)系示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖并通過(guò)【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0024]鐵路計(jì)量設(shè)備主要包括安裝于鋼軌上的軸銷(xiāo)傳感器、鋼軌下的板式傳感器、與傳感器連接的多通道A/D轉(zhuǎn)換儀表、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)和車(chē)號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。
[0025]優(yōu)選實(shí)施例一:
[0026]如圖1所示，本優(yōu)選實(shí)施例提供一種鐵路計(jì)量設(shè)備防雷裝置，該裝置包括設(shè)置在傳感器端防雷模塊和鋼軌之間的等電位隔離器、分別設(shè)置在傳感器端和儀表端的由多個(gè)抗瞬變器件并聯(lián)組成的防雷模塊、連接在傳感器防雷模塊和儀表防雷模塊之間的連接線、以及連接儀表防雷模塊的防雷箱，防雷箱內(nèi)的隔離接地裝置連接至地網(wǎng)，形成鋼軌雷擊時(shí)的放電通道。還包括設(shè)置在數(shù)據(jù)通訊接口的信號(hào)防雷器、以及分別設(shè)置在車(chē)號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸接口和射頻天線接口的防雷器。圖中，L為電源火線，N為電源零線。
[0027]該防雷裝置將鐵路計(jì)量系統(tǒng)通過(guò)隔離接地裝置在一點(diǎn)接入地網(wǎng)，地線不需連接到傳感器端，簡(jiǎn)化了地線系統(tǒng)。消除電氣化鐵路的軌道電位的影響，整體系統(tǒng)具有良好的防雷效果。適用于電氣化鐵路計(jì)量設(shè)備的防雷電保護(hù)，尤其適用于電氣化鐵路上的不斷軌電子軌道衡和超偏載儀上。
[0028]抗瞬變器件優(yōu)選使用瞬變電壓抑制二極管(TVS管)；等電位隔離器由陶瓷放電管和ZnO壓敏電阻串聯(lián)組成。
[0029]如圖2所示，防雷箱內(nèi)集成有B+C串聯(lián)防雷器、劣化指示電路、雷電記錄儀和隔離接地裝置；劣化指示電路、雷電記錄儀和隔離接地裝置分別連接至B+C串聯(lián)防雷器。供電系統(tǒng)上設(shè)置有防雷插座，防雷箱通過(guò)防雷插座連接至鐵路供電系統(tǒng)。防雷箱(B+C級(jí))和防雷插座(D級(jí))組成B+C+D三級(jí)供電防雷系統(tǒng)。
[0030]在供電電源受到雷電襲擊時(shí)，防雷箱保護(hù)了整體計(jì)量系統(tǒng)。記錄儀可記錄每次雷擊的時(shí)間、電流強(qiáng)度等參數(shù)，提供雷擊方面的一手材料。劣化指示電路可在防雷箱老化失效前提供指示，以更新或維修防雷箱。
[0031]在強(qiáng)雷區(qū)，鋼軌與秤臺(tái)基礎(chǔ)地之間加裝等電位隔離器，使之分流掉大部分雷電流，既保證了整體系統(tǒng)等電位，又使雷電流限制在安全的范圍之內(nèi)。
[0032]如圖3所示，從左只有三個(gè)虛線框中依次為儀表防雷模塊、傳感器防雷模塊和等電位隔離器。防雷模塊由抗瞬變器件并聯(lián)組成。等電位隔離器一端連接兩個(gè)鋼軌，另一端共同連接至第一抗瞬變器件Dl至第四抗瞬變器件D4的正端。第一抗瞬變器件Dl至第四抗瞬變器件D4的負(fù)端分別連接至傳感器的E+、E-、S+和S-端；傳感器的E+、E-、S+和S-端分別通過(guò)電源線和連接線連接至儀表對(duì)應(yīng)的E+、E-、S+和S-端；儀表的E+、E-、S+和S-端分別連接第五抗瞬變器件D5至第八抗瞬變器件D8的負(fù)端，第五抗瞬變器件D5至第八抗瞬變器件D8的正端共同通過(guò)隔離接地裝置接到地網(wǎng)。
[0033]工作流程:如圖1和圖3所示，當(dāng)鋼軌P5和鋼軌P6中的任意一根鋼軌受到雷擊的瞬間，鋼軌電位通過(guò)由壓敏電阻(Rl或R2)和放電管(FDG1或FDG2)組成的等電位隔離器引入傳感器防雷裝置。
[0034]此時(shí)傳感器防雷裝置第一抗瞬變器件Dl至第四抗瞬變器件D4導(dǎo)通，鋼軌電位引入到傳感器的E+、E-、S+和S-端(對(duì)應(yīng)管腳為P7、P8、P9和P10)，各端與鋼軌等電位，傳感器受到保護(hù)。
[0035]同時(shí)此鋼軌電位通過(guò)傳感器的電源線和連接線傳導(dǎo)到儀表端，儀表端防雷裝置第五抗瞬變器件D5至第八抗瞬變器件D8 (對(duì)應(yīng)管腳為P1、P2、P3和P4)導(dǎo)通，第五抗瞬變器件D5至第八抗瞬變器件D8的正端共同點(diǎn)Pll通過(guò)隔離接地裝置接到地網(wǎng)。
[0036]鋼軌受到雷電襲擊時(shí)，等電位隔離器導(dǎo)通，電流通過(guò)傳感器端防雷模塊、傳感器與儀表之間的連接線、儀表端防雷模塊、隔離接地裝置導(dǎo)入大地。雷擊瞬間，所有儀表與傳感器之間的連線起地線作用。
[0037]由于隔離接地裝置對(duì)雷電這種高頻電流具有極強(qiáng)的抑制作用，又由于儀表防雷器和傳感器防雷器的作用使得:1.整體計(jì)量系統(tǒng)處于等電位狀態(tài)，整體系統(tǒng)得到保護(hù)；2.限制了儀表與傳感器間連接線和供橋線上的雷電流強(qiáng)度，把所通過(guò)的瞬態(tài)雷電流限制在可承受強(qiáng)度以內(nèi)。
[0038]隔離接地裝置的作用是:1、正常情況下對(duì)低頻電流幾乎無(wú)阻抗，無(wú)雷擊時(shí)相當(dāng)于整體系統(tǒng)直接連接地網(wǎng)，且整體系用與鋼軌處于絕緣狀態(tài)，即使軌道電位存在，也不影響計(jì)量系統(tǒng)計(jì)量精度和參數(shù)；2、對(duì)雷電流呈高阻抗，相當(dāng)于整體系統(tǒng)浮空，從而避免雷電損壞。
[0039]本優(yōu)選實(shí)施例中隔離接地裝置把鋼軌傳過(guò)來(lái)的雷電流限制在安全范圍內(nèi)，使整體系統(tǒng)處于近似浮空等電位狀態(tài)；當(dāng)供電電源受到雷電襲擊產(chǎn)生地線反擊時(shí)，亦使整體系統(tǒng)處于近似浮空等電位狀態(tài)，隔離接地裝置有效提高了計(jì)量系統(tǒng)的防雷效果，解決了軌道電位影響計(jì)量系統(tǒng)的問(wèn)題。同時(shí)，該裝置簡(jiǎn)化了地線，大大降低了施工難度。
[0040]優(yōu)選實(shí)施例二:
[0041]本優(yōu)選實(shí)施例提供一種鐵路計(jì)量設(shè)備防雷裝置，其結(jié)構(gòu)與優(yōu)選實(shí)施例一基本相同。該裝置包括設(shè)置在傳感器端防雷模塊和鋼軌之間的等電位隔離器、分別設(shè)置在傳感器端和儀表端的由多個(gè)抗瞬變器件并聯(lián)組成的防雷模塊、連接在傳感器防雷模塊和儀表防雷模塊之間的連接線、以及連接儀表防雷模塊的防雷箱，防雷箱內(nèi)的隔離接地裝置連接至地網(wǎng)，形成鋼軌雷擊時(shí)的放電通道。還包括設(shè)置在數(shù)據(jù)通訊接口的信號(hào)防雷器、以及分別設(shè)置在車(chē)號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸接口和射頻天線接口的防雷器。
[0042]不同之處在于:抗瞬變器件不局限于TVS管，還可以為控制柵極型器件、控制維持電流型雙向兩端器件(cssro)、或氧化物壓敏電阻等其它的瞬態(tài)電壓抑制器；其中，控制柵極型器件可以為可控硅整流器，氧化物壓敏電阻可以為ZnO壓敏電阻；防雷箱也不限于優(yōu)選實(shí)施例一中的新型結(jié)構(gòu)，使用現(xiàn)有防雷箱亦可，只是防雷效果稍差；當(dāng)所在區(qū)域的非強(qiáng)雷區(qū)時(shí)，鋼軌與秤臺(tái)基礎(chǔ)地之間可以不用安裝等電位隔離器。
【權(quán)利要求】
1.一種鐵路計(jì)量設(shè)備防雷裝置，其特征在于，所述防雷裝置安裝在鐵路計(jì)量設(shè)備上，鐵路計(jì)量系統(tǒng)通過(guò)隔離接地裝置在一點(diǎn)接入地網(wǎng)，用于電氣化鐵路計(jì)量設(shè)備的防雷電保護(hù)；所述裝置包括設(shè)置在傳感器端防雷模塊和鋼軌之間的等電位隔離器、分別設(shè)置在傳感器端和儀表端的由多個(gè)抗瞬變器件并聯(lián)組成的防雷模塊、連接在傳感器防雷模塊和儀表防雷模塊之間的連接線、以及連接所述儀表防雷模塊的防雷箱，所述防雷箱內(nèi)的隔離接地裝置連接至地網(wǎng)，形成鋼軌雷擊時(shí)的放電通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路計(jì)量設(shè)備防雷裝置，其特征在于，鋼軌與秤臺(tái)基礎(chǔ)地之間設(shè)置有等電位隔離器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵路計(jì)量設(shè)備防雷裝置，其特征在于，所述裝置包括還包括設(shè)置在數(shù)據(jù)通訊接口的信號(hào)防雷器、以及分別設(shè)置在車(chē)號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸接口和射頻天線接口的防雷器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路計(jì)量設(shè)備防雷裝置，其特征在于，所述防雷箱內(nèi)集成有B+C串聯(lián)防雷器、劣化指示電路、雷電記錄儀和隔離接地裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的鐵路計(jì)量設(shè)備防雷裝置，其特征在于，供電系統(tǒng)上設(shè)置有防雷插座，所述防雷插座與所述防雷箱構(gòu)成B+C+D三級(jí)供電防雷系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路計(jì)量設(shè)備防雷裝置，其特征在于，所述抗瞬變器件為瞬態(tài)電壓抑制器、控制柵極型器件、控制維持電流型雙向兩端器件、或氧化物壓敏電阻。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鐵路計(jì)量設(shè)備防雷裝置，其特征在于，所述控制柵極型器件為可控硅整流器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鐵路計(jì)量設(shè)備防雷裝置，其特征在于，所述氧化物壓敏電阻為ZnO壓敏電阻。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路計(jì)量設(shè)備防雷裝置，其特征在于，兩根鋼軌共同連接至第一抗瞬變器件至第四抗瞬變器件的正端，所述第一抗瞬變器件至第四抗瞬變器件的負(fù)端分別連接至傳感器的E+、E-、S+和S-端；傳感器的E+、E-、S+和S-端分別通過(guò)電源線和連接線連接至儀表對(duì)應(yīng)的E+、E-、S+和S-端；所述儀表的E+、E-、S+和S-端分別連接第五抗瞬變器件至第八抗瞬變器件的負(fù)端，所述第五抗瞬變器件至第八抗瞬變器件的正端共同通過(guò)隔離接地裝置接至地網(wǎng)。
【文檔編號(hào)】H02G13/00GK203932946SQ201420027591
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】姜會(huì)增, 姜莉, 趙偉群, 姜稀雙, 姜左軍 申請(qǐng)人:承德錦天樂(lè)電子制造有限公司