CN2640088Y

CN2640088Y - 铁道信号设备电子熔断器

Info

Publication number: CN2640088Y
Application number: CN 03255056
Authority: CN
Inventors: 付由德
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-08-08
Filing date: 2003-08-08
Publication date: 2004-09-08
Anticipated expiration: 2013-08-08

Abstract

铁道信号设备电子熔断器，涉及一种对铁道信号设备的过流保护器。其由壳体、检测电路、报警指示电路、电源电路组成。供铁道信号设备工作的导线即被检测导线穿过霍尔电流传感器LH的中心孔，它由IC1(7805)提供+5V的工作电压，静态输出2.5V电压。当被检测导线有电流流过时，LH有电压信号输出，再经放大，整流滤波，经比较放大器，如被检测线中流过的电流在额定值内时，继电器J的常闭节点接通，被保护电路构通；超过额定值时，J吸起，被保护电路断开。本实用新型采用线性霍尔电流传感器能轻易准确的检测流经导线的电流值，具有额定保护值标准，性能稳定、可靠，瞬间过流可立即恢复，时间超过，待故障排除后，手动才能恢复。

Description

铁道信号设备电子熔断器

技术领域本实用新型涉及一种对铁道信号设备的过流保护器。

背景技术为了保证铁道信号设备的正常运行，信号电路中广泛的应用了各种保险。就其种类，分为两种。一种是传统的保险丝，另一种是各种新型的过流保护器。

由于传统的保险丝在使用过程中存在I²T效应，即保险丝在每遭受一次大电流的冲击后，其性能都有所下降，经过一段时间的积累，将导致保险丝在低于额定值的电流下，发生异常熔断。如道岔启动电路中的DZ、DF保险丝。

现有的产品在被保护的电路中，接有过多的元件。如采用干簧管作检测装置的过流保护器，在被保护的电路中，人为的加入了许多非线性元件(二极管)。由于干簧管电流吸合值分散性大，产品的保护电流值不标准，产品性能的一致性差。另外，非线性元件一旦损坏，会改变被保护电路中电源的性质(如交流变成半波直流)，引起负载不能工作，甚至损坏。

这几年也设计出一些具有过流保护的产品，如《一种电子熔断器》(94118832)，由取样线圈、晶体管开关、继电器、执行开关和整流电桥构成。它负载短路或过载时能快速切断电源，负载开路时能自动恢复供电，可无数次重复使用，免却通常更换熔断器之累。《一种用于铁路电气化区段轨道电路的过流保护装置》(99245413)，它为可恢复熔断器，装于扼流变压器与轨道变压器之间，在可恢复熔断器两端并联有故障报警电路和故障记录电路既能在受大电流冲击时自动断开所防护电路，又能在冲击电流过后自动恢复供电，能有效减少因熔丝熔断故障造成的行车事故。《一种配线设备过流保护器》(95215678)由插脚、上盖、下盖、与插脚连接的PTC构成，采用温敏元件，感应PTC的温度变化，并以此作为报警电路的触发信号。《一种用于电气设备过流保护器》(88208852)，由取样机构和执行机构组成。取样机构由电流互感器(LH，用于交流电)或分流器(用于直流电)和电流表式触点(AC)组成，电流表内部设置了动触点、静触点、弧形接线片，在取样机构中采用了电流表式触点，在执行机构中有自检信号灯。

发明内容本实用新型的目的是针对上述现状，旨在提供一种能轻易准确的检测流经导线的电流值，具有额定保护值，性能稳定、可靠的铁道信号设备电子熔断器。

本实用新型目的的实现方式为，铁道信号设备电子熔断器，包括壳体及电路部分，电路部分包括检测电路、报警指示电路、电源电路。

构通铁道信号设备工作的导线，即被检测导线穿过霍尔电流传感器LH(CS040G)的中心孔，LH由IC1(7805)供+5V的电压，LH将导线的电压信号送入由集成块A1、电阻R1、R2组成的放大器放大，经二极管D1、电容C3、电阻R3整流滤波送入比较放大器A2的5脚，A2的6脚为设定电位，A₂的7脚一路通过三极管BG₂控制继电器，另一路接由放大器A₃、A₄电容C₄组成的延时电路，A₄的14脚接三极管BG₁、BG₂、BG₂接继电器J，继电器J的接点接被保护电路，主要由IC组成的电源电路为检测电路及由发光二极管组成的报警电路提供电源。

本实用新型供铁道信号设备工作的导线，即被检测导线穿过霍尔电流传感器LH(CS040G)的中心孔。当被检测导线有电流流过时，LH有电压信号输出，再经放大，整流滤波，经比较放大器，如被检测线中流过的电流在额定值内时，继电器J的常闭节点导通，被检测电路导通；超过额定值时，J吸起，被保护电路断开。

本实用新型具有以下特点：

1、由于采用了线性霍尔电流传感器与集成电路的完美结合，使产品具有额定保护值标准，重复使用性好，性能稳定、可靠；

2、具有限流能力，当被保护电路中的电流超过额定值时，能快速的限制电流增长；

3、能识别过载情况，设备瞬间过载，立即限流后，自动恢复，过载时间超过了设定值，能自动切断被保护电路，故障排除后，手动恢复，故障未排除，手动无法恢复。

4、抗干扰性强，出现工作人员误碰、短路，会立即限流，限流后能立即自动恢复；

5、绝对的电隔离。

附图说明

图1 本实用新型检测电路电原理图

图2 本实用新型报警指示电路电原理图

图3 本实用新型电源电路电原理图

图3中的J″为整套装置电源的监督用继电器。

具体实施方式

本实用新型的核心部分为霍尔电流传感器LH(CS040G)，由IC₁(7805)提供+5V的工作电压，静态输出电压2.5V，被检测导线穿过霍尔电流传感器LH的中心孔。当导线中有电流流过时，LH就有电压信号输入，电压输出范围是2.5V±1V。工作频率为DC-20KHZ，它能在电隔离的条件下测出直流电、交流电的电流。

LH输出的电流信号经由比较器A₁、电阻R₁、R₂组成的放大器放大2倍后送给二极管D₁、电容C₂、电阻R₃整流滤波，得到一平滑直流电压控制比较放大器A₂的5脚，A₂的6脚为设定电位，当检测线中流过的电流在额定值内时，A₂的5脚的电压不会超过6脚，A₂的7脚输出低电位，通过D₂、R₁，使三极管BG₂截止，J的常闭节点导通被保护电路。如检测线中的电流超过额定值时，A₂的5脚的电位会高于6脚，此时，A₂7脚输出高电位，BG₂导通，J吸起、断开被保护电路。由于被保护电路的断开，检测线中的电流为0，A₁输出下降，C₃通过R₃快速放电，使A₂的5脚电位迅速下降，当低于6脚时，7脚输出低电位，使BG₂截止，J落下，再次接通被保护电路。如果此时电流依然超过额定值，J会再次吸起，之后，又落下，周而复始，不断的快速跳动，使被保护电路中的电流减小(是正常电流的几分之一)，从而达到限流的目的。如果在规定的时间内(几秒)，电流回到正常值，J会因电流正常而停止跳动，保持落下状态，使被保护电路瞬间过载情况下能自动复原。

如果在规定的时间内，电流不能恢复正常，那么，由跟随器A₃、A₄组成的延时电路动作。A₂的7脚输出的脉动高电位，通过D₂使A₃的10脚为脉动高电位，其8脚输出脉动高电位，通过R₆不断向C₄充电(R₆、C₄、R₇决定了延时时间的长短)，使A₄的12脚的电位不断上升，当高于13脚设定的电位后，14脚输出高电位，通过二极管D₃正反馈给A₂的10脚，这时A₃、A₄进入了另一个稳定状态。A₄的14脚输出的高电位使三极管BG₂、BG₁稳定导通，J吸起，彻底切断被保护电路。由BG₁输出的报警指示信号送到图2所示的报警电路中，红色LED D₆亮。J’吸起， J’的节点接通另外的音响报警电路。当被保护的电路故障排除后，人工按压与C₄并联的按钮B，将C₄上的电放掉，使A₄的12脚电位低于13脚，那么A₄的14脚输出低电位，正反馈给10脚，A₃、A₄就进入输出低电位的稳定状态。此时，BG₁截止，报警解除，BG₂截止，J落下，被保护电路恢复正常，这就是人工复原。

以上是交流电子熔断器的工作原理，直流电子熔断器的工作原理与上述一样，只需要注意检测线穿孔时的方向。

Claims

1、铁道信号设备电子熔断器，包括壳体及电路部分，电路部分包括检测电路、报警指示电路、电源电路，其特征在于构通铁道信号设备的导线，即被检测导线穿过霍尔电流传感器LH(CS040G)的中心孔，LH由IC₁(7805)供+5V的电压，LH将导线的电压信号送入由集成块A1、电阻R1、R2组成的放大器放大，经二极管D₁、电容C₃、电阻R₃整流滤波送入比较放大器A₂的5脚，A₂的6脚为设定电位，A₂的7脚一路通过三极管BG₂控制继电器，另一路接由放大器A₃、A₄电容C₄组成的延时电路，A₄的14脚接三极管BG₁、BG₂、BG₂接继电器J，继电器J的接点接被保护电路，主要由IC组成的电源电路为检测电路及由发光二极管组成的报警电路提供电源。