CN209016695U - 一种用于转辙机断相保护器接力供电的接力供电控制模块 - Google Patents

Abstract

一种用于转辙机断相保护器接力供电的接力供电控制模块，包括供电自保持模块、供电模块Ⅰ和供电模块Ⅱ；供电模块Ⅰ采用电流取电方式与转辙机三相交流工作电路连接，包括带电流互感器的电流取电电路,供电模块Ⅱ采用电压取电方式与转辙机三相交流工作电路连接，包括带交流降压变压器的电压取电电路,供电自保持模块包括自保持控制电路和取电继电器，通过控制取电继电器的常开触点开关控制电压取电电路的输入。该接力供电控制模块与断相保护器控制电路结合可实现电动转辙机断相保护器的接力供电：正常工作时由供电模块Ⅰ供电，供电模块Ⅰ故障或转辙机停止工作时由供电模块Ⅱ供电，从而提高断相保护器的可靠性，确保交流电动转辙机安全工作。

Description

一种用于转辙机断相保护器接力供电的接力供电控制模块

技术领域

本实用新型涉及一种电路保护装置，特别涉及一种用于转辙机断相保护器接力供电的接力供电控制模块。

背景技术

铁路线路通过道岔改变列车的运行路径，改变道岔位置的设备称为转辙机，根据动作电源的不同，分为直流电动转辙机和交流电动转辙机，交流电动转辙机使用三相交流电动机，当三相交流电源断相时，另二相的电流迅速增加，导致三相电动机绕组由于温升过高而被烧毁，因此在交流电动转辙机道岔动作电路中，设置了断相保护继电器，当发生断相时，保护继电器控制电路通过对保护继电器的控制及时切断转辙机的动作电源，以保护三相电动机免遭损坏。

目前，铁路上使用的断相保护器，其保护继电器控制电路供电方式主要有三大类：

1．使用三个电流互感器从三相交流工作电流中取电，三个互感器次级串联，通过电流转电压电路，产生三个电压，再将这三个电压经矢量叠加后，产生一个电压，经整流滤波后直接驱动使保护继电器吸起；

2．使用一个或多个电流互感器从三相交流工作电流中取电，经整流后为控制单元供电，其是否驱动输出由控制单元控制；

3．使用一个或多个电源变压器提供驱动电路工作电源，通过变压器从三相交流工作电压中获得所需要的低压，经整流滤波稳压后提供给逻辑电路和保护继电器的驱动电路。

上述三类供电方式，方式1和2又称为电流取电方式，方式3又称为电压取电方式，存在的问题是：

1．供电方式单一，可靠性低；无论是电流取电（使用电流互感器取电）或是电压取电（通过变压器从380V三相交流电源任意二相的电压取电），供电方式只有一种，单一的取电方式抗干扰能力差而导致可靠性差，当其供电模块出故障时，会使整个系统失效，断相保护器不能工作；

2．对于电流取电的供电方式，还存在以下不足：

（1）当由于负载过载、电源短路等出现大电流时，其大电流将造成电流互感器的一次侧过载而发生；

（2）当转辙机停止工作时，整个系统会失电；

3．对于电压取电的供电方式，还存在以下不足：

（1）当由于电压升高或雷电而出现大电压时，将造成电压取电的变压器的一次侧过压而发生故障；

（2）由于电源变压器长期与380V三相交流工作电源相连，雷电等外因通过380V三相交流电源损坏供电模块时，会使整个系统失效，断相保护器不能工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于转辙机断相保护器接力供电的接力供电控制模块，以克服上述已有技术存在的不足，提高断相保护器的可靠性和可用性。

本实用新型采取的技术方案是：

一种用于转辙机断相保护器接力供电的接力供电控制模块，所述接力供电控制模块用于与保护继电器控制电路结合，以实现电动转辙机断相保护器的接力供电，该接力供电控制模块包括供电自保持模块、供电模块Ⅰ、和供电模块Ⅱ；

所述供电自保持模块包括自保持控制电路和带有一组或多组常开触点开关的取电继电器，自保持控制电路的输出端与取电继电器KA的线圈相连，自保持控制电路的供电输入端与供电模块Ⅰ和供电模块Ⅱ的直流供电输出端连接；

所述供电模块Ⅰ包括电流取电电路和直流稳压电源Ⅰ，所述电流取电电路采用电流互感器以隔离的方式与转辙机380V三相交流工作电路其中一相连接，电流取电电路输出端接直流稳压电源Ⅰ的输入端，直流稳压电源Ⅰ产生的直流电源即供电输出Ⅰ，为供电自保持模块和保护继电器控制电路供电；

所述供电模块Ⅱ包括电压取电电路和直流稳压电源Ⅱ，所述电压取电电路通过交流降压变压器和取电继电器的常开触点开关与转辙机380V三相交流工作电路其中两相连接，电压取电电路输出端接直流稳压电源Ⅱ的输入端，直流稳压电源Ⅱ产生的直流电源即供电输出Ⅱ与供电输出Ⅰ连接，为供电自保持模块和保护继电器控制电路供电，从而与供电模块Ⅰ构成断相保护器的接力冗余供电。

其进一步的技术方案是：

所述自保持控制电路包括第1电阻、第2电阻、三极管、续流二极管、稳压二极管和电解电容；

三极管的发射极接第2电阻一端，第2电阻的另一端为输出端正端，三极管的集电极接供电输入正端，三极管的基极接第1电阻与稳压二极管的共接端，第1电阻另一端接供电输入正端，稳压二极管的另一端为输出端负端；

电解电容并接在输出端正端与供电输入正端之间，续流二极管并接在输出端正端与输出端负端之间，输出端负端接供电输入负端；

自保持控制电路的供电来自供电模块Ⅰ和供电模块Ⅱ的供电输出的组合，其输出端正端和输出端负端与取电继电器的线圈相连接。

更进一步：

所述直流稳压电源Ⅰ包括整流滤波电路Ⅰ和稳压电路Ⅰ，所述直流稳压电源Ⅱ包括整流滤波电路Ⅱ和稳压电路Ⅱ。

由于采取上述技术方案，本实用新型之转辙机断相保护器接力供电的方法及其接力供电控制模块具有以下有益效果：

1．该接力供电控制模块带有供电自保持模块，其自保持控制电路可实现取电继电器的自保持功能，从而提高了断相保护器的可靠性，确保交流电动转辙机的正常工作：在转辙机动作过程中，如果供电模块Ⅰ出了故障，由于供电模块Ⅱ通过供电自保持模块持续工作，对断相保护器的全部功能没有影响；如果供电模块Ⅱ或供电自保持模块出了故障，供电模块Ⅱ失效，供电模块Ⅰ正常工作，仍能保证实现基本的断相保护功能，供电的可靠性不受控制单元的影响；

2．自保持控制电路中两个输出端上并接有续流二极管D，实际上也是并接在取电继电器线圈的两端，可防止取电继电器的线圈因突然失电而出现的高压损坏元件。

下面结合附图和实施例对本实用新型之一种用于转辙机断相保护器接力供电的接力供电控制模块的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1-图2为已有保护继电器控制电路结构框图：

图1为电流取电方式，图2为电压取电方式；

图3为与接力供电控制模块结合之保护继电器控制电路结构框图；

图4为本实用新型之接力供电控制模块电路原理图；

（供电模块Ⅰ包括电流取电电路、直流稳压电源Ⅰ；供电模块Ⅱ包括取电继电器KA常开触点开关、电压取电电路、直流稳压电源Ⅱ；供电自保持模块包括取电继电器KA线圈、自保持控制电路）；

图5为本实用新型接力供电控制模块之自保持控制电路线路图；

图中：

00—保护继电器控制电路，01—电流采样单元，02—供电模块Ⅰ，021—电流取电电路，022—直流稳压电源Ⅰ，03—供电模块Ⅱ，031—电压取电电路，032—直流稳压电源Ⅱ，04—供电自保持模块，041—自保持控制电路；

BHJ—保护继电器，KA—取电继电器，R1—第1电阻，R2—第2电阻，C—电解电容，VD—稳压二极管，D—续流二极管，Q—三极管。

具体实施方式，

一种用于转辙机断相保护器接力供电的接力供电控制模块，所述接力供电控制模块用于与保护继电器控制电路结合，以实现电动转辙机断相保护器的接力供电，该接力供电控制模块包括供电自保持模块04、供电模块Ⅰ02、和供电模块Ⅱ03；

所述供电自保持模块04包括自保持控制电路041和带有一组或多组常开触点开关的取电继电器KA，自保持控制电路的输出端与取电继电器KA的线圈相连，自保持控制电路的供电输入端与供电模块Ⅰ02和供电模块Ⅱ03的直流供电输出端连接；

所述供电模块Ⅰ02包括电流取电电路021和直流稳压电源Ⅰ022，所述电流取电电路采用电流互感器以隔离的方式与转辙机380V三相交流工作电路其中一相连接，电流取电电路输出端接直流稳压电源Ⅰ的输入端，直流稳压电源Ⅰ产生的直流电源即供电输出Ⅰ，为供电自保持模块和保护继电器控制电路供电；

所述供电模块Ⅱ03包括电压取电电路031和直流稳压电源Ⅱ032，所述电压取电电路通过交流降压变压器和取电继电器KA的常开触点开关与转辙机380V三相交流工作电路其中两相连接，电压取电电路输出端接直流稳压电源Ⅱ的输入端，直流稳压电源Ⅱ产生的直流电源即供电输出Ⅱ与供电输出Ⅰ连接，为供电自保持模块和保护继电器控制电路供电，从而与供电模块Ⅰ构成断相保护器的接力冗余供电；

所述自保持控制电路包括第1电阻R1、第2电阻R2、三极管Q、续流二极管D、稳压二极管VD和电解电容C；

三极管的发射极接第2电阻R2一端，第2电阻的另一端为输出端正端，三极管的集电极接供电输入正端，三极管的基极接第1电阻与稳压二极管VD的共接端，第1电阻另一端接供电输入正端，稳压二极管VD的另一端为输出端负端；

电解电容C并接在输出端正端与供电输入正端之间，续流二极管D并接在输出端正端与输出端负端之间，输出端负端接供电输入负端；

自保持控制电路的供电来自供电模块Ⅰ02和供电模块Ⅱ03的供电输出的组合，其输出端正端和输出端负端与取电继电器KA的线圈相连接。

所述直流稳压电源Ⅰ022包括整流滤波电路Ⅰ和稳压电路Ⅰ，所述直流稳压电源Ⅱ032包括整流滤波电路Ⅱ和稳压电路Ⅱ。

以上为本实用新型的基本实施方式，在此原理上不需经过创造性劳动的任何形式的变化均属于本实用新型请求保护的范围。

供电自保持模块工作原理：

在转辙机构控制系统给转辙机电机供电后，断相保护器的供电模块Ⅰ产生两路直流供电输出，其中一路为控制单元的供电自保持模块供电。

供电自保持模块得电后，其取电继电器自保持控制电路工作，为取电继电器线圈提供励磁电流，取电继电器线圈得电，带动常开触点闭合，使供电模块Ⅱ的变压器的初级与三相电源中的两相接通，产生两路稳定的直流供电输出，与供电模块Ⅰ的供电输出组合后作为控制单元、驱动单元和供电自保护模块的供电。

由于380V的转辙机控制系统电压是一个稳定的供电来源，因此，供电模块Ⅱ能够持续不断地提供直流供电输出，从而能一直为取电继电器自保持控制电路供电，保证取电继电器的吸合，供电模块Ⅱ能够持续地工作，这样即使在转辙机动作结束，供电模块Ⅰ失电，停止工作后，整个断相保护器保持正常供电。

Claims (3)

1.一种用于转辙机断相保护器接力供电的接力供电控制模块，其特征在于：所述接力供电控制模块用于与保护继电器控制电路结合，以实现电动转辙机断相保护器的接力供电，该接力供电控制模块包括供电自保持模块（04）、供电模块Ⅰ（02）和供电模块Ⅱ（03）；

所述供电自保持模块（04）包括自保持控制电路（041）和带有一组或多组常开触点开关的取电继电器（KA），自保持控制电路的输出端与取电继电器（KA）的线圈相连，自保持控制电路的供电输入端与供电模块Ⅰ（02）和供电模块Ⅱ（03）的直流供电输出端连接；

所述供电模块Ⅰ（02）包括电流取电电路（021）和直流稳压电源Ⅰ（022），所述电流取电电路采用电流互感器以隔离的方式与转辙机380V三相交流工作电路其中一相连接，电流取电电路输出端接直流稳压电源Ⅰ的输入端，直流稳压电源Ⅰ产生的直流电源即供电输出Ⅰ，为供电自保持模块和保护继电器控制电路供电；

所述供电模块Ⅱ（03）包括电压取电电路（031）和直流稳压电源Ⅱ（032），所述电压取电电路通过交流降压变压器和取电继电器（KA）的常开触点开关与转辙机380V三相交流工作电路其中两相连接，电压取电电路输出端接直流稳压电源Ⅱ的输入端，直流稳压电源Ⅱ产生的直流电源即供电输出Ⅱ与供电输出Ⅰ连接，共同为供电自保持模块和保护继电器控制电路供电，从而与供电模块Ⅰ构成断相保护器的接力冗余供电。

2.如权利要求1所述的一种用于转辙机断相保护器接力供电的接力供电控制模块，其特征在于：

所述自保持控制电路（041）包括第1电阻（R1）、第2电阻（R2）、三极管（Q）、续流二极管（D）、稳压二极管（VD）和电解电容（C）；

三极管（Q）的发射极接第2电阻（R2）一端，第2电阻（R2）的另一端为输出端正端，三极管（Q）的集电极接供电输入正端，三极管（Q）的基极接第1电阻（R1）与稳压二极管（VD）的共接端，第1电阻（R1）另一端接供电输入正端，稳压二极管（VD）的另一端为输出端负端；

电解电容（C）并接在输出端正端与供电输入正端之间，续流二极管（D）并接在输出端正端与输出端负端之间，输出端负端接供电输入负端；

自保持控制电路的供电来自于供电模块Ⅰ（02）和供电模块Ⅱ（03）的供电输出的组合，其输出端正端和输出端负端与取电继电器（KA）的线圈相连接。

3.如权利要求2所述的一种用于转辙机断相保护器接力供电的接力供电控制模块，其特征在于：所述直流稳压电源Ⅰ（022）包括整流滤波电路Ⅰ和稳压电路Ⅰ，所述直流稳压电源Ⅱ（032）包括整流滤波电路Ⅱ和稳压电路Ⅱ。