[發(fā)明專利]無源數(shù)字定時斷相保護器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310428974.5
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103457235A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 喬育鳴;戴建敏;趙永軍;張峰;王海平;趙勇;劉太鋼;戚瑛
• 申請（專利權(quán)）人: 太原市京豐鐵路電務(wù)器材制造有限公司
• 主分類號: H02H3/253
• 分類號: H02H3/253;H02H3/247
• 代理公司: 北京方韜法業(yè)專利代理事務(wù)所 11303
• 代理人: 遆俊臣

技術(shù)領(lǐng)域

一種無源數(shù)字定時斷相保護器，適用于三相交流道岔控制電路中，特別適用于高速鐵路和提速道岔，實現(xiàn)對交流道岔控制電路的斷相監(jiān)測及安全保護。

背景技術(shù)

目前交流轉(zhuǎn)轍機由于其故障少、性能好，在道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備中被廣泛使用，但與其配套的三相交流道岔控制電路中使用的斷相保護器問題有：（1）時間特性差，易發(fā)生道岔不能轉(zhuǎn)換的故障，當轉(zhuǎn)轍機通電轉(zhuǎn)換時，通過飽和型電流互感器的線圈感應(yīng)電壓使得保護繼電器(BHJ)勵磁，從而保證在1DQJ緩放時間內(nèi)構(gòu)成自閉電路，因此對時序要求較高，BHJ吸起快。目前使用的斷相保護器輸出電壓標準為:16V-36V之間,且輸出波形是尖脈沖。當輸出電壓較低時，使BHJ吸起緩慢或不能可靠吸起，造成1DQJ不能在緩放時間(0.35S)內(nèi)保持吸起。（2）時間繼電器故障，現(xiàn)有提速道岔控制電路中，采用的時間繼電器作用是對轉(zhuǎn)轍機進行限時輸出保護，以防止道岔出現(xiàn)阻卡等情況時電機長時間運轉(zhuǎn)，導(dǎo)致電機損壞。時間繼電器，長期處于不動作狀態(tài)，導(dǎo)致常閉接點在空氣中氧化，出現(xiàn)轉(zhuǎn)轍機不能啟動的情況。（3）燒毀或軟擊穿全橋，BHJ繼電器上斷電產(chǎn)生1500V以上的自感電動勢，施加在1A/1000V的硅全橋整流管上，造成過電壓擊穿全橋，或者全橋軟擊穿造成事故隱患。（4）電子器件易老化，兩相380V的有源限時斷相保護器，需要長期接入電源，造成電子器件易老化等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明無源數(shù)字定時斷相保護器，適用于鐵路道岔交流控制電路中，所要解決的技術(shù)問題是：三相電流經(jīng)三個飽和型電流互感器其二次線圈順接，感應(yīng)電流經(jīng)整流、濾波、鉗位輸出無源感應(yīng)直流電源，同時連接兩套數(shù)字定時器計時，通過TJA.TJB兩組串聯(lián)接點連接保護繼電器。無源數(shù)字定時斷相保護器與轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)換過程同步工作，除動作時間外不通電，節(jié)省能源，元器件使用壽命長，數(shù)字定時器電源無需長期工作，響應(yīng)速度快，電機啟動時其直流輸出電壓高，與BHJ繼電器吸起電壓成正比關(guān)系，啟動時間短。調(diào)整變壓器參數(shù)增大改變輸出功率。用TVS二極管吸收過電壓脈沖、軟擊穿整流全橋，使輸出電壓穩(wěn)定在22V至28V，減少了JWXC-1700繼電器切斷電源瞬時自感電壓對斷相保護器產(chǎn)生的不利影響。工作電源采用電磁感應(yīng)技術(shù)與控制電源同步工作，除動作時間外不通電，節(jié)省能源，元器件使用壽命長。將時間繼電器和斷相保護器合二為一，采用兩套數(shù)字定時器熱備穩(wěn)定可靠，時間精度高。使用全密封繼電器，提高了控制電路整體的可靠性，降低了功耗，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊合理，并可根據(jù)現(xiàn)場需要調(diào)整切斷時間，使用壽命長，克服了輸出能量不足，保護繼電器動作不可靠的問題。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)有如下特點：

1.無源數(shù)字定時斷相保護器與轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)換過程同步，無需長期帶電工作，電子元器件不易老化，壽命長，節(jié)省能源。

2.采用飽和型電流互感器適應(yīng)電流范圍寬、響應(yīng)速度快。

3.實現(xiàn)斷相保護器和時間繼電器一體化，節(jié)省空間、降低投資、減少維護工作量。

4.采用TVS抗瞬變二極管吸收高壓脈沖保護電子元器件，穩(wěn)定輸出電壓。

5.采用兩套數(shù)字定時器同時工作互為熱備，工作可靠，定時精度高。

6.數(shù)字定時控制電路采用模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單，密封性好。

7.采用雙套全密封繼電器，接點串聯(lián)確保故障導(dǎo)向安全。

8.采用NPO無極電容性能穩(wěn)定。

附圖說明

圖1為本發(fā)明無源數(shù)字定時斷相保護器系統(tǒng)圖。

圖2為本發(fā)明無源數(shù)字定時斷相保護器實施例接線圖。

具體實施方式

一種無源數(shù)字定時斷相保護器，適用于鐵路道岔交流控制電路中，它由包括飽和型電流互感器，整流濾波電路，TVS鉗位保護電路，雙套數(shù)字定時控制電路，及雙套全密封繼電器繼電器等器材組成。

正常情況下A、B、C三相電流通過互感器A、B、C初級，通過次級順接，二次線圈感應(yīng)電流經(jīng)整流、濾波、鉗位輸出直流電源，該電源迅速啟動兩套數(shù)字定時器開始計時，通過TJA.TJB兩組接點驅(qū)動保護繼電器BHJ吸起。接通1DQJ自閉電路，使轉(zhuǎn)轍機保持通電轉(zhuǎn)換。

在啟動、動作過程中如出現(xiàn)斷相故障，有電兩個互感器次級線圈對向接通，電流矢量和為零，電壓之和已為零，道岔保護器失去直流輸出，使BHJ落下，其輸出接點斷開自閉電路，停止供電。

道岔出現(xiàn)阻卡等情況時，A、B兩個限時斷相保護器延時切斷直流輸出，使BHJ落下，其輸出接點斷開自閉電路，停止供電。A、B兩個數(shù)字定時電路同時工作，但A定時器比B定時器的定時時間少2秒，所以A定時器正常工作時B定時器處與熱備狀態(tài)。采用TVS抗瞬變二極管吸收自感電壓施加在1A/1000V的硅全橋整流管上，造成過電壓擊穿全橋的事故隱患。用TVS管的穩(wěn)壓功能，使輸出電壓穩(wěn)定在22V至28V，啟動時間縮短(1A時小于0.3s)，數(shù)字定時器采用微功耗芯片，工作電壓范圍寬，抗干擾能力強，功耗低，計時精度高，兩套數(shù)字定時器熱備可靠性高，用全密封繼電器，避免接點在空氣中氧化，功耗低，可靠性高，工作壽命長，無源數(shù)字定時斷相保護器安裝在道岔組合原DBQ位置，取代原斷相保護器和時間繼電器。