一种地铁直流端子柜模块化集中控制系统的制作方法

本发明涉及电气配套设备，具体涉及一种地铁直流端子柜(联跳柜)模块化集中控制系统。

背景技术：

1、直流端子柜(联跳柜)主要用于进线柜、馈线柜、负极柜等设备的对外接口管理和接触轨(网)供电设备的集中控制，是直流牵引供电系统的重要设备。现有直流端子柜(联跳柜)在生产和使用上存在一下一些问题：

2、1、其柜内分立器件(如：继电器、端子等)电气成套生产以人工接线方式为主，存在极大的人工不确定因素，不可避免的出现错接、漏接、虚接、线号标识错误等现象，导致工艺性能不稳定、质量管控难度大、电气接线工序耗时长，工序效率低。

3、2、以上电气接线形式的产品不能预制生产和批量在线检测，整体批产效率不高。

4、3、因每个地铁项目间和同项目变电所间需求的差异，端子柜(联跳柜)电气设计类型多，不利于设计标准化，其设计、生产制造、质量管控、现场维护使用等一系列工作量较大。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中存在的技术缺陷和技术弊端，本发明实施例提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种地铁直流端子柜模块化集中控制系统，具体方案如下：

2、一种地铁直流端子柜模块化集中控制系统，所述系统包括微型断路器、电源模块、交换机、仪表门、第一集中控制模块、第二集中控制模块、第三集中控制模块和第四集中控制模块；

3、所述微型断路器用于通过第四集中控制模块转接的来自外部其他设备的输入电源，基于所述输入电源为电源模块、交换机、第一集成控制模块、第二集成控制模块、第三集成控制模块提供所需的第一供电电压；所述电源模块用于为仪表门和第一集中控制模块提供所需的第二供电电压；

4、所述第一集成控制模块用于与外部进/馈线柜的对外接口连接，获取外部进/馈线柜的对外接口信号；所述第二集中控制模块用于与外部隔离开关柜连接，通过隔离开关柜获取外部接触轨/网供电设备的状态以及隔离开关柜内隔离开关的位置；所述仪表门用于连接第二集中控制模块，通过指示器显示第二集中控制模块采集的外部接触轨/网供电设备的状态以及隔离开关柜内隔离开关的位置，并通过仪表门上各旋钮向第二集中控制模块发送第一控制指令，使得第二集中控制模块基于所述第一控制指令对外部接触轨/网对应供电设备进行控制；所述第三集成控制模块用于与外部负极柜的对外接口连接，采集外部负极柜的对外接口信号；

5、所述交换机用于与外部进/馈线柜内综合保护装置以及外部负极柜内可编程逻辑控制器连接，采集外部进/馈线柜和外部负极柜内的状态信息与诊断信息，并将外部进/馈线柜和外部负极柜内的状态信息与诊断信息传输给电力监控系统；还用于接收给电力监控系统用于控制外部断路器以及外部隔离内隔离开关执行分合闸动作的第二控制指令，基于所述第二控制指令对外部断路器以及外部隔离内隔离开关执行分合闸动作。

6、进一步地，所述微型断路器内部设置有多个过载/短路保护器件，所述微型断路器通过多个过载/短路保护器件分别与电源模块、交换机、第一集成控制模块、第二集成控制模块、第三集成控制模块以及第三集成控制模块连接，实现对柜内柜内器件及线路进行过载与短路保护。

7、进一步地，所述第一集中控制模块、第二集中控制模块、第三集中控制模块和第四集中控制模块通过螺钉式固定或导轨式固定于地铁直流端子柜中。

8、进一步地，所述第一集中控制模块、第二集中控制模块、第三集中控制模块和第四集中控制模块对外接口包括插拔式固定、螺钉式固定以及连接器式固定接口。

9、进一步地，外部进/馈线柜包括进线、馈线、再生馈线断路器，所述第一集成控制模块根据对进线、馈线、再生馈线断路器所需逻辑联锁，将对外接口定义统一标准化为四个部分，其中，第一部分对外接口标准化为用于对进/馈线柜控制电源、线圈电源及加热电源的电源分配；第二部分对外接口标准化为用于进/馈线柜的各项联跳输入信号接入；第三部分对外接口标准化为用于进/馈线柜的各项联跳输出信号接入；第四部分对外接口标准为用于输出预留的断路器分合位信号。

10、进一步地，外部隔离开关柜包括上网越区电动隔离开关柜、两台电动隔离开关柜以及单台电动隔离开关柜，所述第二集成控制模块根据上网越区电动隔离开关柜、两台电动隔离开关柜以及单台电动隔离开关柜所需逻辑联锁，将对外接口定义统一标准化为三个部分，其中，第一部分对外接口标准为用于对外部接触轨/网供电设备隔离开关柜控制电源、电机电源及加热电源的电源分配；第二部分对外接口标准为用于外部接触轨/网供电设备的状态、柜内隔离开关的位置信息的接入；第三部分对外接口标准为用于对外部接触轨/网供电设备柜内隔离开关输出远程分合闸控制信号。

11、进一步地，第二集成控制模块基于外部负极柜所需逻辑联锁，将对外接口定义统一标准化为三个部分，第一部分对外接口标准为用于对外部负极柜控制电源、电机电源及加热电源的电源分配；第二部分对外接口标准为用于对外部负极柜框架保护联跳信息的接入；第三部分对外接口标准为为用于对外部负极柜柜内隔离开关的操作允许、分合位位置信息的接入。

12、进一步地，所述外部其他设备包括交直流屏、整流机组柜以及再生制动装置，第四集中控制模块根据对交直流屏、整流机组柜以及再生制动装置所需逻辑联锁，将对外接口定义统一标准化。

13、进一步地，所述集中控制模块根据外部进/馈线柜的进线柜、馈线柜以及再生馈线柜的数量进行相应数量的配置；所述第二集中控制模块根据外部隔离开关柜的上网越区电动隔离开关柜、上网越区电动隔离开关柜、单台电动隔离开关柜的数量进行相应数量的配置，第三集中控制模块根据负极柜数量进行相应数量的配置，第四集中控制模块根据其他外部设备的直流屏、整流机组柜以及再生制动装置进行相应数量的配置。

14、进一步地，所述第一集中控制模块、第二集中控制模块、第三集中控制模块和第四集中控制模块为可批量生产的标准化模块。

15、本发明具有以下有益效果：

16、对比以往传统方案，本发明提供的直流端子柜模块化集中控制系统中集中控制模块可进行标准化、规模化、自动化的批量生产制造，大大缩短了产品整体的设计开发周期和生产周期，降低人工因素引发的无效返工，节省大量电缆，降低了机柜成本和机柜维护的难度，提高了端子柜(联跳柜)质量。大大降低了端子柜的整体复杂度，能更容易的管理和理解端子柜内器件的功能和接口。通过调整不同类型集中控制模块的数量，使得端子柜(联跳柜)能灵活应用于不同地铁项目或同项目里不同变电所间的功能需求。且一旦出现故障，能及时定位问题，可以快速高效、方便、灵活的进行更换，迅速恢复系统，保证机车的顺利运行。

技术特征：

1.一种地铁直流端子柜模块化集中控制系统，其特征在于，所述系统包括微型断路器、电源模块、交换机、仪表门、第一集中控制模块、第二集中控制模块、第三集中控制模块和第四集中控制模块；

2.根据权利要求1所述的地铁直流端子柜模块化集中控制系统，其特征在于，所述微型断路器内部设置有多个过载/短路保护器件，所述微型断路器通过多个过载/短路保护器件分别与电源模块、交换机、第一集成控制模块、第二集成控制模块、第三集成控制模块以及第三集成控制模块连接，实现对柜内柜内器件及线路进行过载与短路保护。

3.根据权利要求1所述的地铁直流端子柜模块化集中控制系统，其特征在于，所述第一集中控制模块、第二集中控制模块、第三集中控制模块和第四集中控制模块通过螺钉式固定或导轨式固定于地铁直流端子柜中。

4.根据权利要求1所述的地铁直流端子柜模块化集中控制系统，其特征在于，所述第一集中控制模块、第二集中控制模块、第三集中控制模块和第四集中控制模块对外接口包括插拔式固定、螺钉式固定以及连接器式固定接口。

5.根据权利要求1所述的地铁直流端子柜模块化集中控制系统，其特征在于，外部进/馈线柜包括进线、馈线、再生馈线断路器，所述第一集成控制模块根据对进线、馈线、再生馈线断路器所需逻辑联锁，将对外接口定义统一标准化为四个部分，其中，第一部分对外接口标准化为用于对进/馈线柜控制电源、线圈电源及加热电源的电源分配；第二部分对外接口标准化为用于进/馈线柜的各项联跳输入信号接入；第三部分对外接口标准化为用于进/馈线柜的各项联跳输出信号接入；第四部分对外接口标准为用于输出预留的断路器分合位信号。

6.根据权利要求1所述的地铁直流端子柜模块化集中控制系统，其特征在于，外部隔离开关柜包括上网越区电动隔离开关柜、两台电动隔离开关柜以及单台电动隔离开关柜，所述第二集成控制模块根据上网越区电动隔离开关柜、两台电动隔离开关柜以及单台电动隔离开关柜所需逻辑联锁，将对外接口定义统一标准化为三个部分，其中，第一部分对外接口标准为用于对外部接触轨/网供电设备隔离开关柜控制电源、电机电源及加热电源的电源分配；第二部分对外接口标准为用于外部接触轨/网供电设备的状态、柜内隔离开关的位置信息的接入；第三部分对外接口标准为用于对外部接触轨/网供电设备柜内隔离开关输出远程分合闸控制信号。

7.根据权利要求1所述的地铁直流端子柜模块化集中控制系统，其特征在于，第二集成控制模块基于外部负极柜所需逻辑联锁，将对外接口定义统一标准化为三个部分，第一部分对外接口标准为用于对外部负极柜控制电源、电机电源及加热电源的电源分配；第二部分对外接口标准为用于对外部负极柜框架保护联跳信息的接入；第三部分对外接口标准为为用于对外部负极柜柜内隔离开关的操作允许、分合位位置信息的接入。

8.根据权利要求1所述的地铁直流端子柜模块化集中控制系统，其特征在于，所述外部其他设备包括交直流屏、整流机组柜以及再生制动装置，第四集中控制模块根据对交直流屏、整流机组柜以及再生制动装置所需逻辑联锁，将对外接口定义统一标准化。

9.根据权利要求1所述的地铁直流端子柜模块化集中控制系统，其特征在于，所述集中控制模块根据外部进/馈线柜的进线柜、馈线柜以及再生馈线柜的数量进行相应数量的配置；所述第二集中控制模块根据外部隔离开关柜的上网越区电动隔离开关柜、上网越区电动隔离开关柜、单台电动隔离开关柜的数量进行相应数量的配置。

10.根据权利要求1所述的地铁直流端子柜模块化集中控制系统，其特征在于，所述第一集中控制模块、第二集中控制模块、第三集中控制模块和第四集中控制模块为可批量并行生产、预制、预检的标准化模块。

技术总结一种地铁直流端子柜模块化集中控制系统，包括：第四集中控制模块，用于转接来自外部其他设备的输入电源；微型断路器，用于基于输入电源对直流端子柜各器件进行供电控制；第一集成控制模块，用于对外部进/馈线柜的对外接口信号；第二集中控制模块，用于获取外部接触轨/网供电设备的状态以及隔离开关的位置；仪表门，用于显示外部接触轨/网供电设备的状态以及隔离开关的位置；第三集成控制模块，用于与外部负极柜的对外接口连接，采集外部负极柜的对外接口信号；交换机，用于端子(联跳)柜、外部进/馈线柜、外部负极柜柜内状态信息、诊断信息、外部进/馈线断路器以及各个隔离开关执行分合闸动作。技术研发人员：胡聪聪,童翔,黄浩,余德,杨鹏,罗宽,刘守学,高星楠,揭强,胡卓受保护的技术使用者：武汉长海电气科技开发有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4