CN117368625B - 一种三相五线制交流转辙机的模拟装置和操作方法 - Google Patents

Abstract

一种三相五线制交流转辙机的模拟装置和操作方法，所述装置包括：接线柱X1、X2、X3、X4、X5；静触点模拟电路，包括开关单元K1、K2、K3、K4以及负载单元；2个电流检测电路J1、J3以及2个信号控制电路J2、J4；其中：在电流检测电路J1确定接线柱X1、X2、X5的线缆的电流均大于各自对应的电流阈值后，信号控制电路J2依次输出第一信号V1和第四信号V4；以及，在电流检测电路J3确定接线柱X1、X3、X4的线缆的电流均大于各自对应的电流阈值时，信号控制电路J4依次输出第三信号V3和第二信号V2；其中，开关单元K1、K2、K3、K4与信号控制电路J2、J4相连。

Description

一种三相五线制交流转辙机的模拟装置和操作方法

技术领域

本文涉及电子电路技术，尤指一种三相五线制交流转辙机的模拟装置和操作方法。

背景技术

随着高速铁路技术的发展，以及联锁控制设备的设计开发和工程应用，联锁控制设备产品的硬件测试、软件测试、产品集成测试、工程应用测试等，都需要对五线制转辙机进行相关的操作，以验证道岔控制电路、联锁控制设备运行的正确性，并检查道岔操作和表示电路的连接是否正确，动作是否符合操作预期，功能是否正常。

因三相五线制交流转辙机功率大、性能稳定，一直在高速铁路上广泛应用，在联锁产品开发设计、测试过程中往往会用到三相五线制交流转辙机，但是因真实三相五线制交流转辙机设备比较沉重，体积较大，特别是多机牵引测试场景需要多个转辙机，对实验室测试场地有较高要求，所以急需一个功能模拟装置，模拟真实三相五线制交流转辙机的定向操作、反向操作、定位表示、反位表示等基本功能，以满足联锁产品在设计开发阶段、产品集成测试阶段、工程应用测试阶段对三相五线制道岔控制电路进行全面充分的测试。

发明内容

为了解决上述任一技术问题，本申请实施例提供了一种三相五线制交流转辙机的模拟装置和操作方法。

为了达到本申请实施例目的，本申请实施例提供了一种三相五线制交流转辙机的模拟装置，包括：

接线柱X1、X2、X3、X4、X5，通过线缆连接转辙机的联锁控制设备；

静触点模拟电路，与接线柱X1、X2、X3、X4、X5相连，包括用于模拟转辙机的第1排静触点的开关单元K1、用于模拟转辙机的第2排静触点的开关单元K2、用于模拟转辙机的第3排静触点的开关单元K3、用于模拟转辙机的第4排静触点的开关单元K4以及负载单元；

2个电流检测电路J1、J3以及与2个电流检测电路J1、J3一一对应地2个信号控制电路J2、J4，其中所述两个信号控制电路J2、J4用于模拟转辙机的动触点；其中：

电流检测电路J1，一端分别与接线柱X1、X2、X5相连，另一端与信号控制电路J2相连，用于检测连接接线柱X1、X2、X5的线缆各自流经的电流，在接线柱X1、X2、X5的线缆各自流经的电流均大于各自对应的电流阈值时，触发信号控制电路J2启动；

对应的，信号控制电路J2用于在启动后，输出第一信号V1，并在经过信号控制电路J2对应的时长后，输出第四信号V4；

电流检测电路J3，一端分别与接线柱X1、X3、X4相连，另一端与信号控制电路J4相连，用于检测连接接线柱X1、X3、X4的线缆各自流经的电流，在接线柱X1、X3、X4的线缆各自流经的电流均大于各自对应的电流阈值时，触发对应的信号控制电路J4启动；

对应的，信号控制电路J4用于在启动后，输出第三信号V3，并在经过信号控制电路J4对应的时长后，输出第二信号V2；

其中，开关单元K1、K2、K3、K4与信号控制电路J2、J4相连，其中：

开关单元K1的导通状态是根据第一信号V1和第二信号V2确定的；

开关单元K2的导通状态是根据第一信号V1和第二信号V2确定的；

开关单元K3的导通状态是根据第三信号V3和第四信号V4确定的；

开关单元K4的导通状态是根据第三信号V3和第四信号V4确定的。

一种上文所述装置的操作方法，其特征在于，包括：

为所述装置上电；

根据所述操作指令，控制开关单元K1、K2、K3、K4的导通状态；其中，开关单元K1和开关单元K2的导通状态相反，开关单元K4和开关单元K3的导通状态相反，其中所述操作指令用于控制所述装置模拟转辙机的预设动作。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

通过控制四个开关单元的导通状态，使得操作和表示的过程中的动作与真实转辙机的触点动作保持一致，达到模拟三相五线制交流转辙机的操作和表示的目的。

通过电流检测电路自动检测转辙机控制线缆上的电流大于对应的电流阈值，控制信号控制电路执行对应的定向操作或反向操作，以及形成操作回路和表示回路，对线缆上的瞬时高压干扰有较高的抑制，减小对电流感应开关的影响，能够抵抗一定的电磁干扰以及雷电电磁脉冲，相应增加模拟装置的使用寿命。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例提供的三相五线制交流转辙机的模拟装置的结构示意图；

图2为图1所示装置中电流检测电路和信号控制电路的连接示意图；

图3为图1所示电流检测电路和信号控制电路的另一连接示意图；

图4为图1所示装置中静触点模拟电路的结构示意图；

图5为图4所示静触点模拟电路的另一结构示意图；

图6为图5所示静触点模拟电路的另一结构示意图；

图7为图4所示所示静触点模拟电路的又一结构示意图；

图8A为图1所示装置中静触点模拟装置的第一应用结构示意图；

图8B为图1所示装置中静触点模拟装置的第二应用结构示意图；

图8C为图1所示装置中静触点模拟装置的第三应用结构示意图；

图9为本申请实施例提供的故障开关的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的上文所述装置的操作方法的流程示意图。

具体实施方式

本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。

本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。

此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。

图1为本申请实施例提供的三相五线制交流转辙机的模拟装置的结构示意图。如图1所示，所述装置包括：

接线柱X1、X2、X3、X4、X5，通过线缆连接转辙机的联锁控制设备；

静触点模拟电路，与接线柱X1、X2、X3、X4、X5相连，包括用于模拟转辙机的第1排静触点的开关单元K1、用于模拟转辙机的第2排静触点的开关单元K2、用于模拟转辙机的第3排静触点的开关单元K3、用于模拟转辙机的第4排静触点的开关单元K4以及负载单元；

2个电流检测电路J1、J3以及与2个电流检测电路J1、J3一一对应地2个信号控制电路J2、J4，其中所述两个信号控制电路J2、J4用于模拟转辙机的动触点；其中：

电流检测电路J1，一端分别与接线柱X1、X2、X5相连，另一端与信号控制电路J2相连，用于检测连接接线柱X1、X2、X5的线缆各自流经的电流，在接线柱X1、X2、X5的线缆各自流经的电流均大于各自对应的电流阈值时，触发信号控制电路J2启动；

对应的，信号控制电路J2用于在启动后，输出第一信号V1，并在经过信号控制电路J2对应的时长后，输出第四信号V4；

电流检测电路J3，一端分别与接线柱X1、X3、X4相连，另一端与信号控制电路J4相连，用于检测连接接线柱X1、X3、X4的线缆各自流经的电流，在接线柱X1、X3、X4的线缆各自流经的电流均大于各自对应的电流阈值时，触发对应的信号控制电路J4启动；

对应的，信号控制电路J4用于在启动后，输出第三信号V3，并在经过信号控制电路J4对应的时长后，输出第二信号V2；

其中，开关单元K1、K2、K3、K4与信号控制电路J2、J4相连，其中：

开关单元K1的导通状态是根据第一信号V1和第二信号V2确定的；

开关单元K2的导通状态是根据第一信号V1和第二信号V2确定的；

开关单元K3的导通状态是根据第三信号V3和第四信号V4确定的；

开关单元K4的导通状态是根据第三信号V3和第四信号V4确定的。

本申请实施例提供的装置，通过控制四个开关单元的导通状态，使得操作和表示的过程中的动作与真实转辙机的触点动作保持一致，达到模拟三相五线制交流转辙机的操作和表示的目的。通过电流检测电路自动检测转辙机控制线缆上的电流大于对应的电流阈值，控制信号控制电路执行对应的定向操作或反向操作，以及形成操作回路和表示回路，对线缆上的瞬时高压干扰有较高的抑制，减小对电流感应开关的影响，能够抵抗一定的电磁干扰以及雷电电磁脉冲，相应增加模拟装置的使用寿命。

下面对本申请实施例提供的装置进行说明：

图2为图1所示装置中电流检测电路和信号控制电路的连接示意图。如图2所示，所述电流检测电路J1、J3中的至少一个为电流感应开关，其中：

电流感应开关J1的3个输入端一一对应地穿过接线柱X1、X2、X5的线缆，常开节点与信号控制电路J2相连；

电流感应开关J3的3个输入端一一对应地穿过接线柱X1、X3、X4的线缆，常开节点与信号控制电路J4相连。

通过电流感应开关自动检测转辙机控制线缆上是否有操作电流，控制时间继电器执行对应的定向操作或反向操作，以及形成操作回路和表示回路。电流感应开关无需直接串接到操作线缆中，只是通过空间电磁感应耦合，感应操作线缆上的电流，对操作线缆上的瞬时高压干扰有较高的抑制，减小对电流感应开关的影响，可以抵抗一定的电磁干扰以及雷电电磁脉冲，相应增加模拟装置的使用寿命。与使用的相序继电器直接接入到对应操作线缆中，并且没有防护，在正常无干扰的环境中使用基本没有问题，如果用于电磁兼容测试或者雷电电磁脉冲测试，操作电缆中存在瞬间的高压干扰，会损坏相序继电器，使之无法正常工作，影响装置的使用。

对应的，信号控制电路J2、J4的至少一个为时间继电器，其中：

时间继电器J2的瞬时触点输出的电压为第一信号V1，延时触点输出的电压为第四信号V4；

时间继电器J4的瞬时触点输出的电压为第三信号V3，延时触点输出的电压为第二信号V2。

由于时间继电器带有瞬动触点和延迟触点，瞬动触点控制开关单元，模拟真实转辙机启动瞬间带动其中一组节点打开或闭合；延迟触点控制开关单元，模拟真实转辙机转动到位后，带动另一组节点打开或关闭。通过时间继电器的时间可调特性，可以模拟真实转辙机的转动时间，以及模拟挤岔等故障。

下面结合三相五线制交流转辙机的工作机制对电流感应开关J1、J3以及时间继电器J2、J4进行说明：

三相五线制交流转辙机是通过改变三相电压的相位来控制电机的正传和反转，在转辙机定向操作时，联锁控制设备输出三相电A、B、C三相分别到接线柱X1、X2、X5的线缆上，通过转辙机内部开闭器节点到三相电机，电机开始转动，接线柱X1、X2、X5的线缆上就会流过一定的电流，电机转动的同时也会带动开闭器节点动作；转辙机在反向操作时，联锁控制设备输出三相电A、B、C三相分别到接线柱X1、X3、X4的线缆上，通过转辙机内部开闭器节点到三相电机，电机开始转动，X1、X3、X4线缆上就会流过一定的电流，电机转动的同时带动开闭器节点动作。

基于上述工作机制，在本装置中分别设置定向操作的电流感应开关和反向操作电流感应开关，用于感应联锁控制设备输出的电流。当联锁控制设备定向操作输出，接线柱X1、X2、X5的线缆上分别输出对应的电压与负载形成电流，接线柱X1、X2、X5的线缆上电流感应开关J1感应到电流后其自身携带的常开节电闭合，控制时间继电器J2动作，时间继电器J2进一步控制开关单元K1、K2、K3、K4动作，模拟真实转辙机开闭器的动作转换。当联锁控制设备反向操作输出，接线柱X1、X3、X4的线缆上分别输出对应的电压与负载形成电流，接线柱X1、X3、X4的线缆上的电流感应开关J3感应到电流后其自身携带的常开节电闭合，控制时间继电器J4动作，时间继电器进一步控制开关单元K1、K2、K3、K4动作，模拟真实转辙机开闭器的动作转换。

本模拟装置中选择电流感应开关为霍尔式电流感应开关，感应线圈不直接串接到线缆中，而是线缆从感应线圈中间穿过，通过电磁感应判断线缆上是否有电流。电流感应开关的感应电流值可以进行设置，当电流大于该设置值后开关触点才动作，否则开关触点不动作。本模拟装置中电流感应开关设置的电流值稍小于操作电流，当模拟转辙机被操作后，线缆上有操作电流，触发感应开关的触点动作，进而完成转辙机操作。

本模拟装置中设置两个时间继电器，一个由电流感应开关J1控制用于完成定向操作的时间继电器J2，另一个由电流感应开关J3控制完成反向操作的时间继电器J4。其中每个时间继电器具有瞬动触点和延时触点。根据三相五线制交流转辙机的动作原理，用时间继电器的瞬动触点，作为转辙机的第一组“动触点”，控制开关单元断开表示电路，闭合执行电路；时间继电器转换时间结束后，延时触点作为第二组“动触点”，控制开关单元断开执行电路，闭合表示电路，形成表示回路。通过设置时间继电器的延时时间，控制模拟转辙机的转换动作时间，该时间可以根据需求进行灵活设置。

图3为图2所示电流检测电路和信号控制电路的另一连接示意图。如图3所示，所述装置还包括：

定操指示灯D2，一端连接在电流感应开关J1和信号控制电路J2之间，另一端连接在直流电压的负极，用于指示所述装置当前执行定位操作；

反操指示灯D3，一端连接在电流感应开关J3和信号控制电路J4之间，另一端连接在直流电压的负极，用于指示所述装置当前执行反向操作。

在电流检测电路J1和信号控制电路J2之间有电流时，定操指示灯D2亮，表示所述装置当前执行定位操作；反之，在电流检测电路J1和信号控制电路J2之间没有电流时，定操指示灯D2灭，表示所述装置当前未执行定位操作。

同理可知，在电流检测电路J3和信号控制电路J4之间有电流时，反操指示灯D3亮，表示所述装置当前执行反向操作；反之，在电流检测电路J3和信号控制电路J4之间没有电流时，反操指示灯D3灭，表示所述装置当前未执行反向操作。

基于上述说明可知，定向指示灯D2由电流检测电路J1控制，反向指示灯D3由电流检测电路J3控制。

利用定操指示灯D2和反操指示灯D3的亮灭，来表示所述装置当前所执行的操作，简单直观。

图4为图1所示装置中静触点模拟电路的结构示意图。如图4所示，所述静触点模拟电路的结构如下：

开关单元K1包括开关K1-1、开关K1-2和开关K1-3；

开关单元K2包括开关K2-1、开关K2-2；

开关单元K3包括开关K3-1、开关K3-2；

开关单元K4包括开关K4-1、开关K4-2和开关K4-3；

3个负载单元R1、R2、R3；

其中，接线柱X1连接有负载单元R1，并通过负载单元R1的一端分别与负载单元R2的一端和负载单元R3的一端相连，其中负载单元R2的另一端分别与开关K2-2的一端和开关K3-2的一端相连；

接线柱X2通过开关K1-3和开关K3-1与开关K2-2的另一端相连，以及，通过开关K4-1和开关K1-1与接线柱X3相连，其中，负载单元R2的另一端还连接至开关K4-1和开关K1-1之间；

接线柱X3通过开关K4-3和开关K2-1连接至开关K3-2的另一端相连；

接线柱X4与开关K1-2的一端相连，其中开关K1-2的另一端与负载单元R3的另一端相连；

接线柱X5与开关K4-2的一端相连，其中开关K4-2的另一端与负载单元R3的另一端相连。

使用四个开关单元模拟真实转辙机的静触点，其中开关单元K1和开关单元K2进行互斥操作，形成互斥触点；开关单元K3和开关单元K4进行互斥操作，形成互斥触点，开关单元K1、K2 、K3、K4是相互独立的四组不同的触点，开关单元K1和开关单元K4可以同时闭合，使模拟转辙机在操作和表示的过程中的动作与真实转辙机的触点动作保持一致，真实的模拟三相五线制交流转辙机的操作和表示。

图5为图4所示静触点模拟电路的另一结构示意图。如图5所示，所述静触点模拟电路还包括：

导通单元D1，其中导通单元D1的正向连接端与开关K2-2的另一端相连，负向连接端与开关K3-2的另一端相连。

通过设置导通单元D1，在形成表示回路时，使表示电压通过导通单元整流成近似半波直流信号，驱动转辙机控制电路中的表示继电器动作。

图6为图5所示静触点模拟电路的另一结构示意图。如图6所示，所述静触点模拟电路还包括：

电流控制单元R4，一端与导通单元D1的负极相连，另一端与开关K3-2的另一端相连，用于控制经过导通单元D1的电流的大小在预设的阈值范围内。

通过设置电流控制单元R4可以有效控制电路中的电流大小在合适的范围内，保证导通单元D1的安全性。

在一个示例性实施例中，所述开关单元K1、K4中至少一个包括：

具有1个开关触点的3个磁保持继电器；或者，

具有2个开关触点的1个磁保持继电器和具有1个开关触点的1个磁保持继电器；或者，

具有3个开关触点的1个磁保持继电器。

所述开关单元K2、K3中至少一个包括：

具有1个开关触点的2个磁保持继电器；或者，

具有2个开关触点的1个磁保持继电器。

图7为图4所示所示静触点模拟电路的又一结构示意图。如图7所示，所述装置还包括定表指示灯D4和反表指示灯D5;

所述开关单元K2还包括开关单元K2-3，所述开关单元K3还包括开关K3-3；其中：

开关K3-3的一端与直流电压的正极相连，另一端与定表指示灯D4的一端相连，其中所述定表指示灯D4的另一端与直流电压的负极相连，用于指示所述装置当前处于定向表示状态；

开关K2-3的一端与直流电压的正极相连，另一端与反表指示灯D5的一端相连，其中所述反表指示灯D5的另一端与直流电压的负极相连，用于指示所述装置当前处于反向表示状态。

在反向操作执行电路断开后，所述装置的反表表示回路接通，对应的反表指示灯D5点亮。同理可知，在定向操作执行电路断开后，所述装置的定表表示回路接通，对应的定表指示灯D4点亮。

基于上述说明可知，针对定位表示，单独在开关单元K3设置一个开关3-3，其动作状态与开关单元K3中同组其他开关保持一致，在定位表示状态闭合点亮定表指示灯D4；针对反位表示，单独在开关单元K2设置一个开关K2-3，其动作状态与开关单元K2同组其他开关保持一致，在反位表示状态闭合点亮反表指示灯D5。

利用定表指示灯D4和反表指示灯D5来表示所述装置的表示回路的状态，简单直观。

在一个示例性实施例中，开关K2-3为具有1个开关触点的磁保持继电器；或者，在开关单元K2包括具有至少两个开关触点的磁保持继电器时，与开关K2-1和开关K2-2中的至少一个集成在一起；

开关K3-3为具有1个开关触点的磁保持继电器；或者，在开关单元K3包括具有至少两个开关触点的磁保持继电器时，与开关K3-1和开关K3-2中的至少一个集成在一起。

可选的，所述装置还包括2个故障开关SW1、SW2中的至少一个，其中：

故障开关SW1的一端与直流电压相连，另一端分别与信号控制电路J2、J4的供电端相连；

故障开关SW2的一端与直流电压相连，另一端分别与开关单元K1、K2、K3、K4的供电端相连。

故障开关控制所述装置的工作电压，用于模拟真实转辙机转不到位，处于四开状态。

针对负载单元，利用大功率电阻负载模拟三相交流转辙机的电机线圈，根据三相五线制交流转辙机的工作时的电流，选取合适的电阻负载，以及对应的功率，满足测试需求即可。本模拟装置中选择三个250Ω的电阻负载，功率大小300W，通过电流大小约为0.76A，单个电阻的功率约为144.4W，模拟电机的三个线圈。电流的设置满足联锁控制设备的电流检测阈值即可。

此外，还为所述装置设置电源单元，为模拟装置提供电源，确保模拟装置正常工作。本装置中使用24VDC电源为时间继电器和磁保持继电器提供工作电压，或者，跟据实际需要，调整电源单元输出的电压大小。

图8A、图8B和图8C为图1所示装置中静触点模拟装置的应用结构示意图。如图8A、图8B和图8C所示，使用四组磁保持继电器，分别模拟真实转辙机节点组的第1排、第2排、第3排和第4排静触点。

在图8A所示结构中，因本模拟装置中选用的单个磁保持继电器有1个节点，每一组各使用3个磁保持继电器。磁保持继电器为双线圈激励的磁保持继电器，其中一个线圈驱动磁保持继电器的常开节点闭合，常闭节点打开；另一组线圈驱动磁保持继电器的节点复位，即常开节点断开，常闭节点闭合。本模拟装置通过时间继电器的瞬动触点和延迟触点分别控制磁保持继电器的不同线圈，实现磁保持继电器的节点开关动作，并保持节点状态，完成模拟转辙机的定向操作、反向操作、定位表示、反位表示等转辙机状态。本装置中选用的磁保持继电器带有手动复位开关，可通过手动方式设置节点的闭合、断开状态，对模拟转辙机的初始化状态快速手动设置。

在图8B所示结构中，与图8A所示结构不同之处在于，一是磁保持继电器的节点数量不同；二是磁保持继电器数量不同；三是表示位置点灯电路不同；

图8B所示结构中磁保持继电器使用带有两个常开或常闭节点的继电器，此时定表指示灯D4和反表指示灯D5使用每个磁保持继电器的第二个节点，串联后连接位置表示指示灯。所述装置处于定位表示时，开关单元K1、K3的磁保持继电器组闭合，定表指示灯D4电源经过每个继电器的第二个节点，连接定表指示灯D4，点亮定表指示灯D4。同理可知，所述装置处于反位表示时，开关单元K2、K4的磁保持继电器组节点闭合，反表指示灯D5电源经过每个继电器的第二个节点，连接反表指示灯D5，点亮反表指示灯D5。

在模拟装置被操作过程中，即模拟转辙机向定向操作或反向操作时，开关单元K1、K4的磁保持继电器组节点闭合，开关单元K2、K3的磁保持继电器组节点断开，定位表示电路以及反位表示电路也会随之断开，表示指示灯熄灭。

在图8C所示结构中，与图8A所示结构不同之处在于，一是磁保持继电器的节点数量不同；二是磁保持继电器数量不同；三是表示位置点灯电路不同。

图8C所示结构中磁保持继电器使用带有四个常开或者常闭节点的继电器，此时定表指示灯D4电路和反表指示灯D5电路使用每个磁保持继电器的第四个节点，串联后连接位置表示指示灯。所述装置处于定位表示时，开关单元K1、K3的磁保持继电器组节点闭合，定表指示灯D4电源经过每个继电器的第四个节点，连接定表指示灯D4，点亮定表指示灯D4。同理可知，所述装置处于反位表示时，开关单元K2、K4的磁保持继电器组节点闭合，反表指示灯D5电源经过每个继电器的第四个节点，连接反表指示灯D5，点亮反表指示灯D5。

在模拟装置被操作过程中，即模拟转辙机向定向操作或反向操作时，开关单元K1、K4的磁保持继电器组节点闭合，开关单元K2、K3的磁保持继电器组节点断开，定位表示电路以及反位表示电路也会随之断开，表示指示灯熄灭。

图9为本申请实施例提供的故障开关的结构示意图。如图9所示，所述故障开关用于控制磁保持继电器线圈的工作电压，其中，在所述装置启动后可断开故障开关，即断开磁保持继电器的线圈工作电源，用于模拟真实转辙机转不到位，处于四开状态。

下面对本申请实施例提供的装置的动作过程进行说明：

1） 开关单元K1、K2 、K3、 K4的初始状态调整为定位表示位状态：其中，开关单元K1闭合，开关单元K2断开；开关单元K3闭合，开关单元K4断开，可以通过手动开关进行调节。

2）当联锁控制设备控制所述装置从定位表示位开始进行反向操作时，联锁控制设备输出三相A、B、C电源电压到接线柱X1、X4、X3的线缆，此时因装置的开关单元K1闭合，与负载接通形成回路，此时反向操作执行电路中有一定的电流。与接线柱X1、X4、X3相连的电流感应开关J3感应到线缆上有电流后节点5-6闭合，点亮反操指示灯D3；时间继电器J4的线圈得电，其瞬时触点1-3闭合，输出第三信号V3，该第三信号V3控制开关单元K3、K4动作，使开关单元K3断开，开关单元K4闭合，此时定位表示电路断开，定表指示灯D4熄灭，定向操作电路接通。时间继电器J4的延迟触点6-8，等到延迟时间结束后闭合，输出第二信号V2，该第二信号V2控制开关单元K1、K2动作，使开关单元K1断开，开关单元K2闭合，反向操作电路断开，反位表示电路接通，反向操作电流消失，反向操作电流感应开关恢复为常开方式，反操指示灯D3熄灭；时间继电器J4线圈断电，停止工作；因反位表示电路接通，反表指示灯D5点亮，完成反向操作。

3）反向操作执行完成，进入反位表示状态，因在反位表示电路中没有同时设置电流感应开关，即使表示电路中有表示电流，操作电路中的感应开关不会同时感应到电流，不会触发操作电流感应开关动作，时间继电器不工作，开关单元K1、K2 、K3、 K4无法得到电压仍然维持既有的状态，继续维持开关单元K1断开，开关单元K2闭合，开关单元K3断开，开关单元K4闭合，形成反位表示回路，对应的反表指示灯D5点亮。

4）由反位表示位开始进行定向操作转换，联锁控制设备输出三相A、B、C电源电压到接线柱X1、X2、X5的线缆，此时因装置的开关单元K4闭合，与负载形成回路，此时定向操作执行电路中有一定的电流。与接线柱X1、X2、X5相连的电流感应开关J1感应到线缆上有电流后，节点5-6闭合，点亮定操指示灯D2；时间继电器J2的线圈得电，其瞬时触点1-3闭合，输出第一信号V1，该第一信号V1控制开关单元K1、K2动作，使开关单元K1闭合，开关单元K2断开，此时反位表示电路断开，反表指示灯D5熄灭，反向操作电路接通；时间继电器J2的延迟触点6-8等到延迟时间结束后闭合，输出第四信号V4，该第四信号V4控制开关单元K3、K4动作，使开关单元K3闭合，开关单元K4断开，定向操作电路断开，定向操作电流消失，定向操作电流感应开关恢复为常开方式，定操指示灯D2熄灭，时间继电器J2线圈断电，停止工作；因定位表示电路接通，定表指示灯D4点亮，完成定向操作。

5）定向操作执行完成，进入定位表示状态，因在定位表示电路中没有同时设置电流感应开关，即使表示电路中有表示电流，操作电路中的感应开关不会同时感应到电流，不会触发操作电流感应开关动作，时间继电器不工作，开关单元K1、K2 、K3、 K4无法得到电压仍然维持既有的状态，继续维持开关单元K1闭合，开关单元K2断开，开关单元K3闭合，开关单元K4断开，形成定位表示回路，对应的定表指示灯D4点亮。

基于上述说明可知，所述装置的操作和表示时的动作如表1所示：

表1

从表1可知，当联锁控制电路下发操作命令后，模拟装置即可完成转辙机相应的操作动作和形成表示电路。当所述装置处于定向操作过程中时，开关单元K1闭合，当定向操作转换不到位时，因开关单元K1闭合，可以实现反向操作。同理可知，在反向操作过程中，开关单元K4闭合，当反向操作转换不到位时，因开关单元K4闭合，可以实现定向操作。

根据实际三相五线制交流转辙机的内部结构以及定向操作、反向操作、定位表示回路、反位表示回路的工作原理，例如S700K，其转辙机内部共分为4排静触点和2排动触点，其中动触点电机转动后通过操作杆以及速动装置的带动下，第一排动触点分别与第1排和第2排静触点闭合或断开，第二排动触点分别与第3排和第4排静触点闭合或断开。所以转辙机内部的第1排静触点和第2排静触点为互斥触点，第3排静触点和第4排静触点为互斥触点。其中每排静触点又有三个分触点组成，三个分触点与不同排的其他触点连接，形成操作回路或表示回路。

真实三相五线制交流转辙机的动作过程如下：假如三相五线制交流转辙机原始位置处于定位表示回路位置：

五线制转辙机在定位表示路位置时，第二排动触点与第3排静触点闭合，第一排动触点与第1排静触点闭合，定位表示回路接通和反向操作执行电路接通，此时为反向操作做好准备。

转辙机由定位表示位置向反向操作转换时，因反向操作执行电路接通，电机得电转动，执行电路中有一定的电流。同时电机带动操纵杆和速动装置动作，第二排动触点与第3排静触点断开，与第4排静触点闭合；第一排动触点不动作，仍然与第1排静触点闭合。在整个反向操作的过程中，两排动触点分别与第1排静触点和第4排静触点同时闭合，同时具备反向操作和定向操作回路。

转辙机反向操作完毕后，在操纵杆和速动装置的带动下，第一排动触点与第1排静触点断开，与第2排静触点闭合；第二排动触点与第4排静触点闭合，反位表示回路接通和定向操作执行电路接通，此时为定向操作做好准备。

转辙机由反位表示位置向定向操作转换时，因定向操作执行电路接通，电机得电转动，执行电路中有一定的电流。同时电机带动操纵杆和速动装置动作，第一排动触点与第2排静触点断开，与第1排静触点闭合；第二排动触点不动作，仍然与第4排静触点闭合。在整个定向操作的过程中，两排动触点分别与第1排静触点和第4排静触点同时闭合，同时具备反向操作和定向操作回路。

基于上述说明可知，所述真实转辙机的动作如表2所示：

表2

从表2可知，转辙机定向操作完毕后，在操纵杆和速动装置的带动下，第二排动触点与第4排静触点断开，与第3排静触点闭合；第一排动触点与第1排静触点闭合，定位表示回路接通和反向操作执行电路接通，此时为反向操作做好准备。

将表1和表2所示的动作顺序进行对比，可以得出如下结论：

通过电流感应开关能够自动识别联锁控制设备的操作，完成模拟转辙机的定向操作、反向操作和形成定位表示回路、反位表示回路。模拟装置的节点闭合、断开关系与真实的三相五线制交流转辙机保持一致，保留了真实转辙机的动作状态，从而保证了测试的准确性，提高了测试效率。

综上所述，所述装置具有如下优势，包括：

使用穿心式而非直接串接到线缆上的电流感应开关，减小线缆上的高压干扰信号对电流感应设备的影响，并且该设备中自带开关量节点，使用该开关去控制后端继电器完成相应的转辙机操作和表示。以及，利用电流感应开关监控接线柱X1、X2、X3、X4、X5的线缆的电流，以便控制时间继电器动作，通过时间继电器的瞬时触点和延迟触点的时间差，控制磁保持继电器产生对应的动作，完成转辙机对应的定向操作、反向操作，和形成定位表示回路、反位表示回路。对该电路的技术原理、实现方式进行保护。

使用的时间继电器具有瞬时触点和延迟触点，并巧妙利用瞬时触点和延迟触点的时间差，模拟三相五线制交流转辙机内部节点组在转动起始时的节点动作，以及转动结束后的节点动作顺序。

利用磁保持继电器的保持特性，节点状态可以长时间处于打开或闭合状态，模拟了三相五线制交流转辙机内部节点短时间操作时的状态，以及长时间处于表示时的状态。另外磁保持继电器的节点具有手动开关特性，可以通过手动复位改变磁保持继电器的节点状态，对所述装置初始化状态进行快速设置。磁保持继电器也可以选用具有多个常开或常闭节点的磁保持继电器，减少磁保持继电器的数量，完成磁保持继电器的动作。

图10为本申请实施例提供的上文所述装置的操作方法的流程示意图。如图10所示，所述方法包括：

步骤1001、为所述装置上电；

步骤1002、根据所述操作指令，控制开关单元K1、K2、K3、K4的导通状态；其中，开关单元K1和开关单元K2的导通状态相反，开关单元K4和开关单元K3的导通状态相反，其中所述操作指令用于控制所述装置模拟转辙机的预设动作。

在一个示例性实施例中，所述根据所述操作指令，控制开关单元K1、K2、K3、K4的导通状态，包括：

确定所述装置的当前状态为定向表示或反向表示；其中，如果开关单元K1、K3闭合、开关单元K2、K4断开，则所述装置的当前状态为定向表示；如果开关单元K1、K3断开、开关单元K2、K4闭合，则所述装置的当前状态为反向表示；

在模拟转辙机的状态从定向表示开始进行反向操作时，在接线柱X1、X3、X4的线缆均流经电流时，电流检测电路J3节点闭合，信号控制电路J4得电后瞬时触点动作，输出第三信号V3，控制开关单元K3断开，开关单元K4闭合，模拟转辙机处于反向操作过程中，此时 开关单元K1、K4同时闭合，开关单元K2、K3同时断开，直到信号控制电路J4设置的时间结束，信号控制电路J4的延时触点动作，输出第二信号V2，控制开关单元K1断开，开关单元K2闭合，直到反向操作结束；其中，在反向操作结束时，开关单元K1、K3维持断开状态、开关单元K2、K4维持闭合状态；

在模拟转辙机的状态从反向表示开始进行定向操作时，在接线柱X1、X2、X5的线缆均流经电流时，在电流检测电路J1节点闭合，信号控制电路J2得电后瞬时触点动作，输出第一信号V1，控制开关单元K2断开，开关单元K1闭合，模拟转辙机处于定向操作过程中，此时开关单元K1、K4同时闭合，开关单元K2、K3同时断开。直到信号控制电路J3设置的时间结束，信号控制电路J3的延时触点动作，输出第四信号V4，控制开关单元K4断开，开关单元K3闭合，直到定向操作结束；其中，在定向操作结束时，开关单元K1、K3维持闭合状态、开关单元K2、K4维持断开状态。

具体的，在定向操作对应的接线柱X1、X2、X5的线缆和反向操作对应的接线柱X1、X3、X4的线缆，分别设置电流检测电路，只有三个线缆都有电流时，电流检测电路才能导通。当其中一根线缆上没有电流时，电流检测电路就不导通，信号控制电路不能工作，开关单元也不会动作，实现了断相检测和保护。此种工作场景与真实转辙机保持一致，当控制设备给真实转辙机的三相电源，断开其中一相电源时，或者中间连接线缆有一根断线时，真实转辙机内部三相电机只得到两相电，就不能正常转动，无法带动动触点动作，不能实现则正常的操作转换。

在一个示例性实施例中，根据所述操作指令，控制开关单元K1、K2、K3、K4的导通状态，包括：

如果所述操作指令用于模拟转辙机发生挤岔，确定所述操作指令的模拟操作的结束时间，设置信号控制电路的控制时间大于该指令操作时间，在到达所述结束时间前，模拟转辙进行定向操作或反向操作，控制开关单元K1和K4维持闭合状态以及开关单元K2和K3维持断开状态。

具体的，通过调节定向操作的时间继电器或反向操作的时间继电器的时间，该时间大于联锁控制设备设置的转辙机动作保护时间，模拟转辙机在联锁控制设备规定的时间内转换不到位，联锁控制设备自行关断道岔控制电路中的1DQJ继电器，切断转辙机的执行电路。

在一个示例性实施例中，根据所述操作指令，控制开关单元K1、K2、K3、K4的导通状态，包括：

如果所述操作指令用于模拟转辙机发生失表，通过磁保持继电器的手动开关，在所述装置的当前状态为定向表示时，控制开关单元K3从闭合状态切换为断开状态；在所述装置的当前状态为反向表示时，控制开关单元K2从闭合状态切换为断开状态。

具体的，在处于定位表示位置时，开关单元K1闭合，开关单元K2断开，开关单元K3闭合，开关单元K4断开，与联锁控制设备形成定位表示表示回路。此时通过开关单元的手动开关，把开关单元K3断开，开关单元K4闭合，则断开了定位表示表示回路，联锁控制设备采集不到表示，形成失表。

同理可知，在处于反位表示位置时，开关单元K1断开，开关单元K2闭合，开关单元K3断开，开关单元K4闭合，与联锁控制设备形成反位表示表示回路。此时通过手动开关，把开关单元K1闭合，开关单元K2断开，则断开了反位表示表示回路，联锁控制设备采集不到表示，形成失表。

在一个示例性实施例中，根据所述操作指令，控制开关单元K1、K2、K3、K4的导通状态，包括：

在所述装置设置有2个故障开关SW1、SW2中的至少一个时，在所述装置启动定向操作或反向操作后，断开故障开关SW1、SW2中的至少一个，模拟真实转辙机处于四开状态；其中：

故障开关SW1的一端与直流电压相连，另一端分别与信号控制电路J2、J4的供电端相连；

故障开关SW2的一端与直流电压相连，另一端分别与开关单元K1、K2、K3、K4的供电端相连。

具体的，在定向操作或反向操作启动后，通过断开故障开关，模拟真实转辙机处于四开状态。断开故障开关，即使时间继电器的延迟触点时间结束后，因为故障开关断开控制开关单元的电压，所以开关单元无法动作，此时开关单元K1、K4节点保持在闭合状态，K2、K3节点保持在断开状态，使所述装置处于四开状态。

本文设计的三相五线制交流模拟转辙机的主要优点如下：

1、使用四组不同的双线圈磁保持继电器作为开关单元模拟真实转辙机的开闭器，开关单元K1模拟开闭器中的第1排静触点，开关单元K2模拟开闭器中的第2排静触点；开关单元K3模拟开闭器中的第3排静触点，开关单元K4模拟开闭器中的第4排静触点。开关单元K1和开关单元K2进行互斥操作，形成互斥触点；开关单元K3和开关单元K4进行互斥操作，形成互斥触点，开关单元K1、K2、K3、K4是相互独立的四组不同的开关单元，开关单元K1和开关单元K4可以同时闭合，使模拟转辙机在操作和表示的过程中的动作与真实转辙机的触点动作保持一致，真实的模拟三相五线制交流转辙机的操作和表示。

2、使用时间继电器：时间继电器带有瞬动触点和延迟触点，瞬动触点控制磁保持继电器，模拟真实转辙机启动瞬间带动其中一组节点打开或闭合；延迟触点控制磁保持继电器，模拟真实转辙机转动到位后，带动另一组节点打开或关闭。通过时间继电器的时间可调特性，可以模拟真实转辙机的转动时间，以及模拟挤岔等故障

3、通过电流感应开关自动检测转辙机控制线缆上是否有操作电流，控制时间继电器执行对应的定向操作或反向操作，以及形成操作回路和表示回路。电流感应开关无需直接串接到操作线缆中，只是通过空间电磁感应耦合，感应操作线缆上的电流，对操作线缆上的瞬时高压干扰有较高的抑制，减小对电流感应开关的影响，可以抵抗一定的电磁干扰以及雷电电磁脉冲，相应增加模拟装置的使用寿命。与使用相序继电器相比，由于相序继电器直接接入到对应操作线缆中，并且没有防护，在正常无干扰的环境中使用基本没有问题，如果用于电磁兼容测试或者雷电电磁脉冲测试，操作电缆中存在瞬间的高压干扰，会损坏相序继电器，使之无法正常工作，影响模拟装置的使用。

4、使用磁保持继电器，根据磁保持继电器的特性，能够保持既有的位置不动，直到道岔控制设备下发操作执行命令，电流感应开关检测到对应线缆上的电流后，控制时间继电器执行对应操作，磁保持继电器的触点才能动作，并且维持相应的状态，直到下一次操作。本模拟转辙机无需额外的MCU进行控制，并且能够维持和模拟真实的三相五线制交流转辙机的状态，能够满足道岔启动要求的技术条件：a)道岔启动电路动作后，如果由于转辙机自动开闭器节点接触不良或电动器的整流子与电刷接触不良，以至于电动机电路不通时，应使启动电路自动停止工作复原，保证道岔不会再转换（本装置通过磁保持继电器的手动开关，将开关单元K1、K4断开，操作电路不通）；b) 为了便于维修试验，以及在道岔尖轨与基本轨之间夹有障碍物，致使道岔转换不到底时，能使道岔转回原位，必须保证道岔无论转到什么位置，都可随时用手动操纵方式使其向回转（执行操作过程中，开关单元K1、K4闭合，定向操作、反向操作电路都接通，可以随时通过道岔控制设备控制本模拟转辙机回转）；c)道岔转换完毕，应自动切断电动机的电路（操作时间结束后，时间继电器的延迟触点动作，控制开关单元K1或K4断开，即断开对应的操作电路，电路中无电流）。

5、根据真实转辙机的位置表示原理，分别串联不同组的常闭和常开触点，只有条件都符合时，才能形成表示回路，否则无法形成表示回路；另外该表示电路中串联不同组的触点，防止执行电路中的执行电串联到表示电路中。

6、因本装置的节点闭合、断开关系与真实三相五线制交流转辙机保持一致，保留了真实转辙机的动作特性，从而保证了对联锁控制设备测试的准确性，并且提高测试效率。

7、本装置的定向、反向操作的时间可根据需求，直接通过时间继电器自身的旋钮设置时间继电器的延迟时间，以及挤岔故障，快速、简单；

8、通过磁保持的手动开关，能够方便、快速的模拟转辙机的初始化状态、失表故障；

9、通过设置故障开关，可快速方便的设置转辙机处于四开状态；

10、能够自动监控识别操作电流并完成定向操作、反向操作，和形成定位表示回路、反位表示回路，无需人工操作，使测试人员远离380VAC高压电，降低人身安全事故风险；

11、体积较小，成本较低，相对于真实的转辙机，在实验室可以做到较高的集成化；

12、具有操作、表示指示灯显示，能够显示转辙机目前的操作、表示状态。

除此之外，对本申请的重要特征所带来的技术优势进行分析和说明：

首先，根据三相五线制交流转辙机定向操作、反向操作时线缆上的电压、电流、相位的不同，使用不同的检测手段，实现不同的模拟转辙机装置。

其中电压相序检测方式的实现手段如下：

接线柱X1、X2、X3、X4、X5的线缆，根据定向操作、反向操作，线缆上的三相相序A、B、C必须严格对应到相序继电器上，否则相序继电器不能正常工作，后置继电器、磁保持继电器便无法动作，无法完成相应的操作。另外，当转辙机内部线缆有断线时，控制设备给操作线缆上输出操作电压，但是此时整个电路没有产生真正的操作电流，电压相序检测方式检测到操作线缆上的电压产生误判，控制触发装置误动作。另外相序继电器的A、B、C端子必须连接到线缆X1、X2、X3、X4、X5上，但该模拟装置配合控制设备进行相关电磁兼容测试、雷电脉冲防护测试时，相序继电器承受干扰的能力较差，容易被电磁干扰信号干扰，严重时可能会损坏无法完成相应的操作。

与上述实现手段不同的时，本申请的装置使用电流感应开关方式，优势如下：

此方式是检测接线柱X1、X2、X3、X4、X5的线缆的电流，并且感应开关不是直接连接到线缆上通过初次级耦合的方式，为穿线式，线缆从感应开关中间穿过，非接触式的感应开关，能够抗电磁兼容和雷电防护等较大的电磁干扰，不易算坏，提高了模拟转辙机的可用性，以及使用寿命。

具体的，电流感应开关方式，不再区分线缆的相序，只感应线缆上是否有电流，检测方式简单化。另外，电流感应开关，同时检测定向操作对应的接线柱X1、X2、X5的线缆上电流，当接线柱X1、X2、X5的三根线缆同时有电流时，电流感应开关节点导通；当其中一根操作线缆断线或者转辙机内部线缆断线，该线缆上便不会产生电流，电流感应开关的节点不会导通，实现线缆的断相检查，以及保护模拟转辙机误动作。反向操作对应的接线柱X1、X3、X4的线缆也是同样原理。此种方式与真实的转辙机工作场景基本一致，当控制设备给转辙机的三相电源缺少一相，或者其中一根线缆断线，转辙机内部的三相电机便不会转动，无法带动转辙机内部的动触点动作，无法实现正常操作等。

进一步的，增加了故障开关。因转辙机在实际操作过程中动作时间比较短，增加该故障模拟开关后，可在测试过程中方便快速的通过该开关模拟转辙机四开故障状态，甚至挤岔故障。

如果通过操作磁保持继电器设置四开故障，因转辙机动作时间较短，不便于操作多个磁保持继电器，并且磁保持继电器的节点为380V高压电，直接操作磁保持继电器，可能会有安全风险。

进一步的，利用开关单元K2、K3的一组开关（开关K2-3和开关K3-3）作为表示指示灯（定表指示灯和反表指示灯）的电路，且，该开关K2-3与开关单元K2中的其他开关同组作为单独的磁保持继电器，或者，开关K3-3可以与开关单元K3中的其他开关同组作为单独的磁保持继电器，或者使用多个节点的磁保持继电器的其中一组节点。由于所述装置中表示指示灯的电路能够与执行电路和表示电路分开部署，防止表示电路中指示灯与导通单元和限流电阻分流，形成潜在的导通电路。原因在于，如果表示指示灯与导通单元和限流电阻并联，当表示指示灯失效后，可能会形成潜在的导通电路，使测试结果不准确。

此外，本装置提出使用多个触点的磁保持继电器实现开关单元的设计方案。

进一步的，在三相五线制转辙机中，无论是定位表示电路还是反位表示电路，工作原理如下：

表示电压通过变压器后，由220VAC变为110VAC的表示电源。转辙机内部表示电路闭合后和外围控制电路形成表示电路，110VAC交流通过导通单元中的二极管，因二极管的导通特性，只能通过半波交流信号，形成半波整流电路，输出近似直流电压，驱动转辙机控制电路中的继电器动作。

基于上述工作原理，在本申请提供的装置中，设置导通单元，利用导通单元的导通特性，只能通过半波交流信号，形成半波整流电路，输出近似直流电压，驱动对应的开关单元进行动作，从而完成定位表示或反位表示的功能，以实现对真实的三相五线制转辙机的模拟。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质（或非暂时性介质）和通信介质（或暂时性介质）。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息（诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据）的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于 RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘（DVD）或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

Claims (15)

1.一种三相五线制交流转辙机的模拟装置，其特征在于，包括：

接线柱X1、X2、X3、X4、X5，通过线缆连接转辙机的联锁控制设备；

静触点模拟电路，与接线柱X1、X2、X3、X4、X5相连，包括用于模拟转辙机的第1排静触点的开关单元K1、用于模拟转辙机的第2排静触点的开关单元K2、用于模拟转辙机的第3排静触点的开关单元K3、用于模拟转辙机的第4排静触点的开关单元K4以及负载单元；

2个电流检测电路J1、J3以及与2个电流检测电路J1、J3一一对应地2个信号控制电路J2、J4，其中所述2个信号控制电路J2、J4用于模拟转辙机的动触点；其中：

电流检测电路J1，一端分别与接线柱X1、X2、X5相连，另一端与信号控制电路J2相连，用于检测连接接线柱X1、X2、X5的线缆各自流经的电流，在接线柱X1、X2、X5的线缆各自流经的电流均大于各自对应的电流阈值时，触发信号控制电路J2启动；

对应的，信号控制电路J2用于在启动后，输出第一信号V1，并在经过信号控制电路J2对应的时长后，输出第四信号V4；

电流检测电路J3，一端分别与接线柱X1、X3、X4相连，另一端与信号控制电路J4相连，用于检测连接接线柱X1、X3、X4的线缆各自流经的电流，在接线柱X1、X3、X4的线缆各自流经的电流均大于各自对应的电流阈值时，触发对应的信号控制电路J4启动；

对应的，信号控制电路J4用于在启动后，输出第三信号V3，并在经过信号控制电路J4对应的时长后，输出第二信号V2；

其中，开关单元K1、K2、K3、K4与信号控制电路J2、J4相连，其中：

开关单元K1的导通状态是根据第一信号V1和第二信号V2确定的；

开关单元K2的导通状态是根据第一信号V1和第二信号V2确定的；

开关单元K3的导通状态是根据第三信号V3和第四信号V4确定的；

开关单元K4的导通状态是根据第三信号V3和第四信号V4确定的；

所述装置还包括：

2个故障开关SW1、SW2中的至少一个，其中：

故障开关SW1的一端与直流电压相连，另一端分别与信号控制电路J2、J4的供电端相连；

故障开关SW2的一端与直流电压相连，另一端分别与开关单元K1、K2、K3、K4的供电端相连。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述电流检测电路J1、J3中的至少一个为电流感应开关，其中：

电流检测电路J1对应的电流感应开关的3个输入端一一对应地穿过接线柱X1、X2、X5的线缆，常开节点与信号控制电路J2相连；

电流检测电路J3对应的电流感应开关的3个输入端一一对应地穿过接线柱X1、X3、X4的线缆，常开节点与信号控制电路J4相连。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

信号控制电路J2、J4的至少一个为时间继电器，其中：

时间继电器J2的瞬时触点输出的电压为第一信号V1，延时触点输出的电压为第四信号V4；

时间继电器J4的瞬时触点输出的电压为第三信号V3，延时触点输出的电压为第二信号V2。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

定操指示灯D2，一端连接在电流感应开关J1和信号控制电路J2之间，另一端连接在直流电压的负极，用于指示所述装置当前执行定位操作；

反操指示灯D3，一端连接在电流感应开关J3和信号控制电路J4之间，另一端连接在直流电压的负极，用于指示所述装置当前执行反向操作。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述静触点模拟电路包括：

开关单元K1包括开关K1-1、开关K1-2和开关K1-3；

开关单元K2包括开关K2-1、开关K2-2；

开关单元K3包括开关K3-1、开关K3-2；

开关单元K4包括开关K4-1、开关K4-2和开关K4-3；

3个负载单元R1、R2、R3；

其中，接线柱X1连接有负载单元R1，并通过负载单元R1的一端分别与负载单元R2的一端和负载单元R3的一端相连，其中负载单元R2的另一端分别与开关K2-2的一端和开关K3-2的一端相连；

接线柱X2通过开关K1-3和开关K3-1与开关K2-2的另一端相连，以及，通过开关K4-1和开关K1-1与接线柱X3相连，其中，负载单元R2的另一端还连接至开关K4-1和开关K1-1之间；

接线柱X3通过开关K4-3和开关K2-1连接至开关K3-2的另一端相连；

接线柱X4与开关K1-2的一端相连，其中开关K1-2的另一端与负载单元R3的另一端相连；

接线柱X5与开关K4-2的一端相连，其中开关K4-2的另一端与负载单元R3的另一端相连。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述静触点模拟电路还包括：

导通单元D1，其中导通单元D1的正向连接端与开关K2-2的另一端相连，负向连接端与开关K3-2的另一端相连。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述静触点模拟电路还包括：

电流控制单元R4，一端与导通单元D1的负极相连，另一端与开关K3-2的另一端相连，用于控制经过导通单元D1的电流的大小在预设的阈值范围内。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于:

所述开关单元K1、K4中至少一个包括：

具有1个开关触点的3个磁保持继电器；或者，

具有2个开关触点的1个磁保持继电器和具有1个开关触点的1个磁保持继电器；或者，

具有3个开关触点的1个磁保持继电器；

所述开关单元K2、K3中至少一个包括：

具有1个开关触点的2个磁保持继电器；或者，

具有2个开关触点的1个磁保持继电器。

9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：

所述装置还包括定表指示灯D4和反表指示灯D5;

所述开关单元K2还包括开关单元K2-3，所述开关单元K3还包括开关K3-3；其中：

开关K3-3的一端与直流电压的正极相连，另一端与定表指示灯D4的一端相连，其中所述定表指示灯D4的另一端与直流电压的负极相连，用于指示所述装置当前处于定向表示状态；

开关K2-3的一端与直流电压的正极相连，另一端与反表指示灯D5的一端相连，其中所述反表指示灯D5的另一端与直流电压的负极相连，用于指示所述装置当前处于反向表示状态。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：

开关K2-3为具有1个开关触点的磁保持继电器；或者，在开关单元K2包括具有至少两个开关触点的磁保持继电器时，与开关K2-1和开关K2-2中的至少一个集成在一起；

开关K3-3为具有1个开关触点的磁保持继电器；或者，在开关单元K3包括具有至少两个开关触点的磁保持继电器时，与开关K3-1和开关K3-2中的至少一个集成在一起。

11.一种如权利要求1至10任一项所述装置的操作方法，其特征在于，包括：

为所述装置上电；

根据操作指令，控制开关单元K1、K2、K3、K4的导通状态；其中，开关单元K1和开关单元K2的导通状态相反，开关单元K4和开关单元K3的导通状态相反，其中所述操作指令用于控制所述装置对真实的三相五线制交流转辙机的预设动作进行模拟。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，根据所述操作指令，控制开关单元K1、K2、K3、K4的导通状态，包括：

确定所述装置的当前状态为定向表示或反向表示；其中，如果开关单元K1、K3闭合、开关单元K2、K4断开，则所述装置的当前状态为定向表示；如果开关单元K1、K3断开、开关单元K2、K4闭合，则所述装置的当前状态为反向表示；

在模拟转辙机的状态从定向表示开始进行反向操作时，在接线柱X1、X3、X4的线缆均流经电流时，电流检测电路J3节点闭合，信号控制电路J4得电后瞬时触点动作，输出第三信号V3，控制开关单元K3断开，开关单元K4闭合，模拟转辙机处于反向操作过程中，此时开关单元K1、K4同时闭合，开关单元K2、K3同时断开，直到信号控制电路J4设置的时间结束，信号控制电路J4的延时触点动作，输出第二信号V2，控制开关单元K1断开，开关单元K2闭合，直到反向操作结束；其中，在反向操作结束时，开关单元K1、K3维持断开状态、开关单元K2、K4维持闭合状态；

在模拟转辙机的状态从反向表示开始进行定向操作时，在接线柱X1、X2、X5的线缆均流经电流时，在电流检测电路J1节点闭合，信号控制电路J2得电后瞬时触点动作，输出第一信号V1，控制开关单元K2断开，开关单元K1闭合，模拟转辙机处于定向操作过程中，此时开关单元K1、K4同时闭合，开关单元K2、K3同时断开，直到信号控制电路J3设置的时间结束，信号控制电路J3的延时触点动作，输出第四信号V4，控制开关单元K4断开，开关单元K3闭合，直到定向操作结束；其中，在定向操作结束时，开关单元K1、K3维持闭合状态、开关单元K2、K4维持断开状态。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据所述操作指令，控制开关单元K1、K2、K3、K4的导通状态，包括：

如果所述操作指令用于模拟转辙机发生挤岔，确定所述操作指令的模拟操作的结束时间，设置信号控制电路的控制时间大于该指令操作时间，在到达所述结束时间前，模拟转辙进行定向操作或反向操作，控制开关单元K1和K4维持闭合状态以及开关单元K2和K3维持断开状态。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据所述操作指令，控制开关单元K1、K2、K3、K4的导通状态，包括：

如果所述操作指令用于模拟转辙机发生失表，通过磁保持继电器的手动开关，在所述装置的当前状态为定向表示时，控制开关单元K3从闭合状态切换为断开状态；在所述装置的当前状态为反向表示时，控制开关单元K2从闭合状态切换为断开状态。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据所述操作指令，控制开关单元K1、K2、K3、K4的导通状态，包括：

在所述装置设置有2个故障开关SW1、SW2中的至少一个时，在所述装置启动定向操作或反向操作后，断开故障开关SW1、SW2中的至少一个，模拟真实转辙机处于四开状态；其中：

故障开关SW1的一端与直流电压相连，另一端分别与信号控制电路J2、J4的供电端相连；

故障开关SW2的一端与直流电压相连，另一端分别与开关单元K1、K2、K3、K4的供电端相连。