CN206317835U - 一种基于扼流变压器的保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种基于扼流变压器的保护电路，包括：扼流变压器、适配器和开关模块；开关模块，包括：第一开关和第二开关；当第二开关断开时，第一开关同时断开；扼流变压器初级线圈的第一端和第二端分别连接两条平行的钢轨；扼流变压器次级第一线圈的第一端连接信号模块的第一端，第二端经所述第一开关连接信号模块的第二端；扼流变压器次级第二线圈的第一端经第二开关连接所述适配器的第一端，第二端连接适配器的第二端。当次级第二线圈所在的回路断路时，次级第一线圈所在的回路同时断路，防止牵引电流侵入信号通道造成设备烧毁的情况，还避免了次级第一线圈所在回路电压升高，造成分路检测结果错误，影响行车安全的问题。

Description

一种基于扼流变压器的保护电路

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种基于扼流变压器的保护电路。

背景技术

由于轨道电路是靠列车轮对短路钢轨实现分路检查的功能，所以只有当轨道电路可靠分路时，轨道继电器才会落下，轨道电路的安全防护功能才起作用。但是车站内有些区段是列车长期不会通过的，这会使得该区段内钢轨产生了很厚的锈层。而当列车再次驶入该区段内时。锈层会造成轨道电路分路不良。随着分路不良区段的增多，具有高电压可以击穿锈层的脉冲型轨道电路在全路得到了大面积推广。目前脉冲型轨道电路有不对称高压脉冲轨道电路、ZPW-2000A移频脉冲轨道电路两种制式。

在电气化区段中，由于轨道上方的牵引电流属于强电信号，轨道电路信号属于弱电信号。因此在电气化区段使用轨道电路时，为了避免牵引电流烧损轨道电路设备，需要采取防护措施，一般是在轨道电路中的扼流变压器内部增加一个牵引电流防护通道，用以流通牵引电流。然而，当牵引电流防护通道断路时，仍然可能会导致牵引电流流向轨道电路中的信号通道，造成分路检测结果错误，影响行车安全，还极有可能会烧损信号设备。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种基于扼流变压器的保护电路，能够解决现有技术中牵引电流防护通道断路会造成分路检测结果错误，影响行车安全，烧损信号设备的问题。

本实用新型实施例提供的基于扼流变压器的保护电路，包括：扼流变压器、适配器和开关模块；

所述扼流变压器，包括：初级线圈、次级第一线圈和次级第二线圈；

所述开关模块，包括：第一开关和第二开关；当所述第二开关断开时，所述第一开关同时断开；

所述初级线圈的第一端和第二端分别连接两条平行的钢轨；

所述次级第一线圈的第一端连接信号模块的第一端，所述次级第一线圈的第二端经所述第一开关连接所述信号模块的第二端；所述信号模块，用于发送或接收脉冲信号；

所述次级第二线圈的第一端经所述第二开关连接所述适配器的第一端，所述次级第二线圈的第二端连接所述适配器的第二端；

所述适配器，用于使所述次级第二线圈所在的回路对牵引电流呈串联谐振。

可选的，当所述第一开关断开时，所述第二开关同时断开。

可选的，所述开关模块为双极断路器；

所述第一开关为所述双极断路器的第一断路器，所述第二开关为所述双极断路器的第二断路器，所述第一断路器的额定电流与所述第二断路器的额定电流不同；

所述双极断路器，还包括：联动装置；

所述联动装置，用于在所述第二断路器断开时，断开所述第一断路器。

可选的，所述第一断路器的额定电流为1A-5A。

可选的，所述第二断路器的额定电流为5A-10A。

可选的，所述第一断路器在预设条件下保持闭合；

所述预设条件为：所述次级第一线圈所在回路内电流为预设脉冲电流；所述预设脉冲电流的频率为3Hz-4Hz，所述预设脉冲电流的脉宽小于10毫秒，所述预设脉冲电流的幅值不超过45A。

可选的，当所述次级第二线圈所在回路内的电流大于电流阈值时，所述第二断路器在30秒内断开。

可选的，所述联动装置为联动杆。

可选的，所述适配器使所述次级第二线圈所在的回路对频率为50Hz的电流呈串联谐振。

可选的，所述扼流变压器和所述开关模块均位于箱体内部；所述开关模块通过导轨连接所述扼流变压器。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

本实用新型实施例提供的基于扼流变压器的保护电路，扼流变压器的初级线圈连接至钢轨，扼流变压器的次级第一线圈经开关模块的第一开关连接信号模块，次级第二线圈经开关模块的第二开关连接适配器。当第二开关断开时，第一开关同时断开。当次级第二线圈所在的牵引电流通道断路时，次级第一线圈所在的信号通道同时断路，防止当牵引电流通道断路时牵引电流侵入信号通道造成设备烧毁的情况，还避免了当牵引电流通道断路时牵引电流侵入信号通道造成次级第一线圈所在的回路电压升高，所导致的信号导向危险侧，造成分路检测结果错误，影响行车安全的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型提供的基于扼流变压器的保护电路实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型提供的基于扼流变压器的保护电路实施例二的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

参见图1，该图为本实用新型提供的基于扼流变压器的保护电路实施例一的结构示意图。

本实施例提供的基于扼流变压器的保护电路，包括：扼流变压器CT、适配器400和开关模块100；

所述扼流变压器CT，包括：初级线圈PC、次级第一线圈SC1和次级第二线圈SC2。

所述开关模块100，包括：第一开关S1和第二开关S2；当所述第二开关S2断开时，所述第一开关S1同时断开。

作为一个示例，可以在第一开关S1和第二开关S2上设置一个联动装置。当第二开关S2断开时，该联动装置带动第一开关S1同时断开。该联动装置可以是联动杆。

所述初级线圈PC的第一端和第二端分别连接两条平行的钢轨200。

此外，初级线圈PC的中间抽头接地或连接于其相邻的扼流变压器初级线圈的中间抽头。

所述次级第一线圈SC1的第一端连接信号模块300的第一端，所述次级第一线圈SC1的第二端经所述第一开关S1连接所述信号模块300的第二端；所述信号模块300，用于发送或接收脉冲信号。

次级第一线圈SC1所在的回路为信号通道，用于流通轨道电路内的脉冲信号，以保证轨道电路的能够正常工作。

需要说明的是，轨道电路内的脉冲信号一般为弱电信号，而牵引电流为强电信号。因此，为了保护信号设备，第一开关S1需保证在信号通道内的电流大于第一预设电流时断开。本领域技术人员可以根据实际情况，具体设定第一预设电流。例如，可以将第一预设电流设置为5A。

还需要说明的是，在实际应用中，轨道的每个区段均设置有一个轨道电路，用于检测该区段内轨道的占用情况。当信号接收端接收到的信号电压超过一定值时，则确定该区段内轨道空闲，显示为空闲状态；反之，则确定该区段内轨道被占用，显示为占用状态。而在轨道电路的信号发送端和信号接收端均有一个扼流变压器CT。本实施例提供的基于扼流变压器的保护电路可以设置在轨道电路的信号发送端，也可以设置在轨道电路的信号接收端。

所述次级第二线圈SC2的第一端经所述第二开关S2连接所述适配器400的第一端，所述次级第二线圈SC2的第二端连接所述适配器400的第二端；所述适配器400，用于使所述次级第二线圈SC2所在的回路对牵引电流呈串联谐振。

次级第二线圈SC2所在的回路为牵引电流防护通道，用于导出牵引电流，防止牵引电流进入信号通道造成分路检测结果错误和信号设备烧毁等情况。由于牵引电流防护通道因适配器400的设置而对牵引电流呈串联谐振，对牵引电流来说，次级第二线圈SC2所在回路的总阻抗小于次级第一线圈SC1所在回路的总阻抗。这样，属于强电信号的牵引电流就不会侵入次级第一线圈SC1所在回路，保护了信号通道中的设备。

需要说明的是，一般，牵引电流的频率为50Hz。因此，在实际应用中，所述适配器400使所述次级第二线圈SC2所在的回路(即牵引电流防护通道)对频率为50Hz的电流呈串联谐振即可。

还需要说明的是，为了保护适配器400不被烧毁，第二开关S2需保证在牵引电流防护通道内的电流大于第二预设电流时断开。本领域技术人员可以根据实际情况，具体设定第二预设电流。例如，可以将第二预设电流设置为8A。

可以理解的是，当第二开关S2断开时，牵引电流防护断路，若第一开关K1仍闭合，则会造成牵引电流侵入信号通道，拉高信号通道端的电压，造成分路检测结果错误，影响行车安全，还极有可能烧毁信号设备。因此，在第二开关S2断开时，带动第一开关S1同时断开，不仅能够使分路检测结果显示为被占用，保证行车安全，还能够保证信号设备不被牵引电流烧毁。

在本实施例优选的实施方案中，开关模块100还可以设置为当所述第一开关S1断开时，所述第二开关S2同时断开，也可以通过联动装置(如联动杆)来实现。

这里需要说明的是，当第一开关S1断开但第二开关S2仍闭合时，信号模块300与牵引电流已经隔离，没必要再让适配器400导通牵引电流，因此，在第一开关S1断开时，同时带动第二开关S2断开。

在实际应用中，轨道电路均设置在轨道附近，位于户外，缺少防护。因此，在本实施例优选的实施方案中，所述扼流变压器CT和所述开关模块100可以均位于箱体内部；所述开关模块100通过导轨连接所述扼流变压器CT。

本实施例提供的基于扼流变压器的保护电路，扼流变压器的初级线圈连接至钢轨，扼流变压器的次级第一线圈经开关模块的第一开关连接信号模块，次级第二线圈经开关模块的第二开关连接适配器。当第二开关断开时，第一开关同时断开。这样，当次级第二线圈所在的牵引电流通道断路时，次级第一线圈所在的信号通道同时断路，防止当牵引电流通道断路时牵引电流侵入信号通道造成设备烧毁的情况，还避免了当牵引电流通道断路时牵引电流侵入信号通道造成次级第一线圈所在的回路电压升高，所导致的信号导向危险侧，造成分路检测结果错误，影响行车安全的问题。

实施例二：

参见图2，该图为本实用新型提供的基于扼流变压器的保护电路实施例二的结构示意图。相较于图1，本实施例提供了一种更加具体的基于扼流变压器的保护电路。

本实施例提供的基于扼流变压器的保护电路中，所述开关模块为双极断路器DK；

所述第一开关为所述双极断路器DK的第一断路器K1，所述第二开关为所述双极断路器DK的第二断路器K2，所述第一断路器K1的额定电流与所述第二断路器K2的额定电流不同。

在本实施例优选的实施方案中，该联动装置还用于在第一断路器K1断开时，断开第二电路器K2。

由于轨道电路内的脉冲信号一般为弱电信号，而牵引电流为强电信号。第一断路器K1的额定电流需保证导通脉冲信号但切断牵引信号，而第二断路器K2在导通牵引电流的同时保证适配器400不被烧毁。

在本实施例的一些可能的实现方式中，所述第一断路器K1的额定电流为1A-5A。所述第二断路器K2的额定电流为5A-10A。

具体的，由于在实际操作中，脉冲信号的状态受传输环境影响。因此，所述第一断路器K1还需保证在预设条件下保持闭合。

所述预设条件为：所述次级第一线圈SC1所在回路内电流为预设脉冲电流；所述预设脉冲电流的频率为3Hz-4Hz，所述预设脉冲电流的脉宽小于10毫秒，所述预设脉冲电流的幅值不超过45A。

此外，为了保证适配器400的安全，当所述次级第二线圈SC2所在回路内的电流大于电流阈值时，所述第二断路器K2在30秒内断开。

在一个例子中，所述电流阈值可以为第二断路器K2额定电流的130％。

所述双极断路器DK，还包括：联动装置(未在图中示出)；

所述联动装置，用于在所述第二断路器K2断开时，断开所述第一断路器K1。作为一个示例，所述联动装置可以为联动杆。

同理，当第二断路器K2断开时，牵引电流防护断路，若第一断路器K1仍闭合，则会造成牵引电流侵入信号通道，拉高信号通道端的电压，造成分路检测结果错误，影响行车安全，还极有可能烧毁信号设备。因此，所述联动装置在第二断路器K2断开时，带动第一断路器K1同时断开，不仅能够使分路检测结果显示为被占用，保证行车安全，还能够保证信号设备不被牵引电流烧毁。

在本实施例优选的实施方案中，所述联动装置，还用于在所述第一断路器K1断开时，断开所述第二断路器K2。

这里需要说明的是，当第一断路器K1断开但第二断路器K2仍闭合时，信号模块300与牵引电流已经隔离，没必要再让适配器400导通牵引电流，因此，在第一断路器K1断开时，所述联动装置同时带动第二断路器K2断开。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种基于扼流变压器的保护电路，其特征在于，包括：扼流变压器、适配器和开关模块；

所述扼流变压器，包括：初级线圈、次级第一线圈和次级第二线圈；

所述开关模块，包括：第一开关和第二开关；当所述第二开关断开时，所述第一开关同时断开；

所述初级线圈的第一端和第二端分别连接两条平行的钢轨；

所述次级第一线圈的第一端连接信号模块的第一端，所述次级第一线圈的第二端经所述第一开关连接所述信号模块的第二端；所述信号模块，用于发送或接收脉冲信号；

所述次级第二线圈的第一端经所述第二开关连接所述适配器的第一端，所述次级第二线圈的第二端连接所述适配器的第二端；

所述适配器，用于使所述次级第二线圈所在的回路对牵引电流呈串联谐振。

2.根据权利要求1所述的基于扼流变压器的保护电路，其特征在于，当所述第一开关断开时，所述第二开关同时断开。

3.根据权利要求1所述的基于扼流变压器的保护电路，其特征在于，所述开关模块为双极断路器；

所述第一开关为所述双极断路器的第一断路器，所述第二开关为所述双极断路器的第二断路器，所述第一断路器的额定电流与所述第二断路器的额定电流不同；

所述双极断路器，还包括：联动装置；

所述联动装置，用于在所述第二断路器断开时，断开所述第一断路器。

4.根据权利要求3所述的基于扼流变压器的保护电路，其特征在于，所述第一断路器的额定电流为1A-5A。

5.根据权利要求3所述的基于扼流变压器的保护电路，其特征在于，所述第二断路器的额定电流为5A-10A。

6.根据权利要求3所述的基于扼流变压器的保护电路，其特征在于，所述第一断路器在预设条件下保持闭合；

所述预设条件为：所述次级第一线圈所在回路内电流为预设脉冲电流；所述预设脉冲电流的频率为3Hz-4Hz，所述预设脉冲电流的脉宽小于10毫秒，所述预设脉冲电流的幅值不超过45A。

7.根据权利要求3所述的基于扼流变压器的保护电路，其特征在于，当所述次级第二线圈所在回路内的电流大于电流阈值时，所述第二断路器在30秒内断开。

8.根据权利要求3所述的基于扼流变压器的保护电路，其特征在于，所述联动装置为联动杆。

9.根据权利要求1所述的基于扼流变压器的保护电路，其特征在于，所述适配器使所述次级第二线圈所在的回路对频率为50Hz的电流呈串联谐振。

10.根据权利要求1所述的基于扼流变压器的保护电路，其特征在于，所述扼流变压器和所述开关模块均位于箱体内部；所述开关模块通过导轨连接所述扼流变压器。