CN201341014Y - 自诊断断相保护器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自诊断断相保护器，在继电器外壳内和底座内设置了由脉冲变压器和整流器组成断相保护单元，由电源电路、电流传感器、电流幅值鉴别电路、CPU、动态输出电路、报警输出电路组成的自诊断单元，自诊断通过将采集的三相电流状态和保护电路输出性能状态给CPU，CPU通过道岔转换状态逻辑分析软件，诊断保护电路的输出和三相电流状态，将不正常状态信息发送给报警输出电路，并对不正常状态进行记录、报警，三相电流正常状态道岔转换时间超时，CPU通过动态输出电路，强制切断断相保护输出电路。该断相保护器电路简洁、元件少，安全可靠性高，实现自动诊断断相保护，减少了现场维修人员故障处理环节。

Description

自诊断断相保护器

技术领域

本实用新型涉及一种应用在铁路运输领域断相保护器，尤其涉及一种铁路三相道岔转辙机的自诊断断相保护装置。

技术背景

目前，铁路三相道岔控制电路电路使用的断相保护器主要是两种形式，一种是电流型断相检查保护电路直接整流输出保护控制信号；第二种是断相检查结果通过电源转换后再输出保护控制信号，上述二种方式的断相保护器没有对自身工作状态监测的功能，当保护器出现性能劣化时不能提前发现并通知处理，因此，在实际运用过程中，经常发生影响道岔正常使用，无法接、发列车的故障，干扰铁路运输秩序。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有技术的缺陷和不足，提供一种在不改变原道控制电路条件的基础上，通过对三相动作电流采集及电流状态逻辑分析，区分确认转辙机启动、转换、停止的三个工作状态，并根据每个状态，分别对断相保护电路的工作状况、输入电流是否缺相、转辙机转换时间是否超时进行逻辑分析与判决，输出分析及判决结果，实现对断相保护电路性能的自诊断，通过对断相保护电路工作状态的监测，及时发现断相保护电路的劣化趋势，以便在断相保护电路故障发生前，克服故障隐患，减少对铁路运输的干扰。

本实用新型的目的是由以下技术方案实现的，研制了一种自诊断断相保护器，该自诊断断相保护器包括脉冲变压器(1)、整流器(2)、电源电路(3)、电流传感器(4)、电流幅值鉴别电路(5)、CPU(6)、动态输出电路(7)、报警输出电路(8)、逻辑分析软件构成的完整自诊断断相保护电路；在继电器外壳(9)内和底座(10)内设置了由脉冲变压器(1)和整流器(2)组成断相保护单元，由电源电路(3)、电流传感器(4)、电流幅值鉴别电路(5)、CPU(6)、动态输出电路(7)、报警输出电路(8)组成的自诊断单元，自诊断通过将采集的三相电流状态和保护电路输出性能状态给CPU(6)，CPU(6)通过道岔转换状态逻辑分析软件，诊断保护电路的输出和三相电流状态，将不正常状态信息发送给报警输出(8)电路，并对不正常状态进行记录、报警，三相电流正常状态道岔转换时间超时，CPU(6)通过动态输出(7)电路，强制切断断相保护输出电路。

所述的断相保护是通过三个脉冲变压器(1)，在电流缺相时其剩余两相相位差由正常时的120°变为180°后，脉冲变压器(1)二次无合成电压输出实现断相保护。

所述的自诊断功能是基于自主分析、总结的三相道岔控制电路电流变化规律，通过编制的逻辑分析程序实现。

所述的自诊断的道岔转换过程中的启动、转换、到位三个状态条件，是由逻辑分析完成的，不需要增加、改动原道岔控制电路条件。

所述的自诊断记录的保护器输出超限、断相故障报警信息，在一个故障处理周期内只记录和保留第一次的信息，故障修复后在试验过程中能自动消除故障记录。

本实用新型的优点是：1、该断相保护器的断相保护电路，直接利用三个脉冲变压器二次合成整流输出的结构，电路简洁、元件少，安全可靠性得到提高；2、通过三相动作电流采集及状态分析，来区分确认转辙机启动、转换、停止三个工作状态的道岔状态采集方式，简化了自诊断保护功能对外部条件采集的要求，保持了与现有保护器的互换性；3、该保护器不但实现了对断相保护电路输出状态的诊断，同时利用自诊断逻辑分析的结果，实现了对断相故障进行记录、报警和对电转机的限时保护功能；4、自诊断逻辑分析电路与断相保护电路相互独立设置，避免了自诊断电路与断相保护电路间的相互影响，保证了保护器可靠性的；5、设置的CPU监测芯片，能够实现对CPU工作电源不正常、CPU死机、程序死循环等自诊断功能失效故障的报警；6、保护器输出超限、断相故障在一个处理周期内只记录和保留第一次的信息，待故障修复后在试验过程中能自动消除记录的处理模式，有利于对道岔瞬时故障隐患的分析与处理，自动消除功能也减少了现场维修人员故障处理环节。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理框图。

图2是本实用新型的结构图。

具体实施方式

参见图1-图2本实用新型研制了自诊断断相保护器，采取如下步骤：

该自诊断断相保护器包括脉冲变压器(1)、整流器(2)、电源电路(3)、电流传感器(4)、电流幅值鉴别电路(5)、CPU(6)、动态输出电路(7)、报警输出电路(8)、逻辑分析软件构成的完整自诊断断相保护电路；在继电器外壳(9)内和底座(10)内设置了由脉冲变压器(1)和整流器(2)组成断相保护单元，由电源电路(3)、电流传感器(4)、电流幅值鉴别电路(5)、CPU(6)、动态输出电路(7)、报警输出电路(8)组成的自诊断单元，自诊断通过将采集的三相电流状态和保护电路输出性能状态给CPU(6)，CPU(6)通过道岔转换状态逻辑分析软件，诊断保护电路的输出和三相电流状态，将不正常状态信息发送给报警输出(8)电路，并对不正常状态进行记录、报警，三相电流正常状态道岔转换时间超时，CPU(6)通过动态输出(7)电路，强制切断断相保护输出电路。

所述的断相保护是通过三个脉冲变压器(1)，在电流缺相时其剩余两相相位差由正常时的120°变为180°后，脉冲变压器(1)二次无合成电压输出实现断相保护。

所述的自诊断功能是基于自主分析、总结的三相道岔控制电路电流变化规律，通过编制的逻辑分析程序实现。

所述的自诊断的道岔转换过程中的启动、转换、到位三个状态条件，是由逻辑分析完成的，不需要增加、改动原道岔控制电路条件。

所述的自诊断记录的保护器输出超限、断相故障报警信息，在一个故障处理周期内只记录和保留第一次的信息，故障修复后在试验过程中能自动消除故障记录。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

在三相道岔控制电路发出道岔位置转换命令后，三相电源经过保护器内部的三个脉冲变压器I次侧，启动转辙机。当道岔控制电路三相电流正常时，三个顺相连接的脉冲变压器II次侧，各自输出的脉冲相位相差120°其合成输出的电压经整流后输出，动作保护器外部的断相保护继电器(BHJ)，转辙机正常工作；当道岔控制电路缺相时，剩余二个脉冲变压器的电流大小相同，相位相反(180°)，因此二个变压器II次侧脉冲相个互抵消，没有合成电压输出，BHJ不能吸起，自动切断道岔控制电路，实现断相保护。

自诊断原理：

自诊断电路从道岔动作电源上取得380V交流电源，该电源经变压、整流、稳压后作为其工作电源；自诊断电路通过在断相保护器内部设置的电流传感器采集道岔动作电流，并通过电流幅值鉴别后，分别送CPU输入端，供CPU进行道岔转换状态确认，自诊断程序根据道岔转换状态分别对保护电路的性能、三相电源是否缺相、转换是否超时进行诊断、判决。在三相道岔控制电路发出道岔位置转换命令后，当任一个电流传感器有额定电流时，CPU启动自诊断逻辑分析程序和道岔转换时间记时器，诊断程序首先检查三相电流是否缺相，缺相时输出断相报警信息；不缺相时，在转辙机整个转换过程中，对保护电路输出性能和三相电流状态进行循环诊断、判决，有故障时输出报警信息；当转换时间超过规定时限时，CPU限时保护输出端口输出高频信号，驱动动态输出电路工作，使内部限时保护继电器吸起，切断断相保护电路的输出回路，强制BHJ落下切断道岔控制电路，实现限时保护。保护器输出超限、断相故障在一个故障处理周期内只记录和保留第一次的信息，故障修复后在试验过程中自动清除故障记录

另外，本实用新型不意味着被示意图及说明书所局限，在没有脱离设计宗旨的前提下可以有所变化。

Claims (2)

1、自诊断断相保护器，包括脉冲变压器(1)、整流器(2)、电源电路(3)、电流传感器(4)、电流幅值鉴别电路(5)、CPU(6)、动态输出电路(7)、报警输出电路(8)、逻辑分析软件构成的完整自诊断断相保护电路；其特征在于：在继电器外壳(9)内和底座(10)内设置了由脉冲变压器(1)和整流器(2)组成断相保护单元，由电源电路(3)、电流传感器(4)、电流幅值鉴别电路(5)、CPU(6)、动态输出电路(7)、报警输出电路(8)组成的自诊断单元，自诊断通过将采集的三相电流状态和保护电路输出性能状态给CPU(6)，CPU(6)通过道岔转换状态逻辑分析软件，诊断保护电路的输出和三相电流状态，将不正常状态信息发送给报警输出(8)电路，并对不正常状态进行记录、报警，三相电流正常状态道岔转换时间超时，CPU(6)通过动态输出(7)电路，强制切断断相保护输出电路。

2、根据权利要求1所述的自诊断断相保护器，其特征在于所述的断相保护是通过三个脉冲变压器(1)，在电流缺相时其剩余两相相位差由正常时的120°变为180°后，脉冲变压器(1)二次无合成电压输出实现断相保护。

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