[发明专利]无源数字定时断相保护器

说明书

技术领域

一种无源数字定时断相保护器，适用于三相交流道岔控制电路中，特别适用于高速铁路和提速道岔，实现对交流道岔控制电路的断相监测及安全保护。

背景技术

目前交流转辙机由于其故障少、性能好，在道岔转换设备中被广泛使用，但与其配套的三相交流道岔控制电路中使用的断相保护器问题有：（1）时间特性差，易发生道岔不能转换的故障，当转辙机通电转换时，通过饱和型电流互感器的线圈感应电压使得保护继电器(BHJ)励磁，从而保证在1DQJ缓放时间内构成自闭电路，因此对时序要求较高，BHJ吸起快。目前使用的断相保护器输出电压标准为:16V-36V之间,且输出波形是尖脉冲。当输出电压较低时，使BHJ吸起缓慢或不能可靠吸起，造成1DQJ不能在缓放时间(0.35S)内保持吸起。（2）时间继电器故障，现有提速道岔控制电路中，采用的时间继电器作用是对转辙机进行限时输出保护，以防止道岔出现阻卡等情况时电机长时间运转，导致电机损坏。时间继电器，长期处于不动作状态，导致常闭接点在空气中氧化，出现转辙机不能启动的情况。（3）烧毁或软击穿全桥，BHJ继电器上断电产生1500V以上的自感电动势，施加在1A/1000V的硅全桥整流管上，造成过电压击穿全桥，或者全桥软击穿造成事故隐患。（4）电子器件易老化，两相380V的有源限时断相保护器，需要长期接入电源，造成电子器件易老化等问题。

发明内容

本发明无源数字定时断相保护器，适用于铁路道岔交流控制电路中，所要解决的技术问题是：三相电流经三个饱和型电流互感器其二次线圈顺接，感应电流经整流、滤波、钳位输出无源感应直流电源，同时连接两套数字定时器计时，通过TJA.TJB两组串联接点连接保护继电器。无源数字定时断相保护器与转辙机转换过程同步工作，除动作时间外不通电，节省能源，元器件使用寿命长，数字定时器电源无需长期工作，响应速度快，电机启动时其直流输出电压高，与BHJ继电器吸起电压成正比关系，启动时间短。调整变压器参数增大改变输出功率。用TVS二极管吸收过电压脉冲、软击穿整流全桥，使输出电压稳定在22V至28V，减少了JWXC-1700继电器切断电源瞬时自感电压对断相保护器产生的不利影响。工作电源采用电磁感应技术与控制电源同步工作，除动作时间外不通电，节省能源，元器件使用寿命长。将时间继电器和断相保护器合二为一，采用两套数字定时器热备稳定可靠，时间精度高。使用全密封继电器，提高了控制电路整体的可靠性，降低了功耗，整体结构设计紧凑合理，并可根据现场需要调整切断时间，使用寿命长，克服了输出能量不足，保护继电器动作不可靠的问题。

本发明相比现有技术有如下特点：

1.无源数字定时断相保护器与转辙机转换过程同步，无需长期带电工作，电子元器件不易老化，寿命长，节省能源。

2.采用饱和型电流互感器适应电流范围宽、响应速度快。

3.实现断相保护器和时间继电器一体化，节省空间、降低投资、减少维护工作量。

4.采用TVS抗瞬变二极管吸收高压脉冲保护电子元器件，稳定输出电压。

5.采用两套数字定时器同时工作互为热备，工作可靠，定时精度高。

6.数字定时控制电路采用模块化设计，结构简单，密封性好。

7.采用双套全密封继电器，接点串联确保故障导向安全。

8.采用NPO无极电容性能稳定。

附图说明

图1为本发明无源数字定时断相保护器系统图。

图2为本发明无源数字定时断相保护器实施例接线图。

具体实施方式

一种无源数字定时断相保护器，适用于铁路道岔交流控制电路中，它由包括饱和型电流互感器，整流滤波电路，TVS钳位保护电路，双套数字定时控制电路，及双套全密封继电器继电器等器材组成。

正常情况下A、B、C三相电流通过互感器A、B、C初级，通过次级顺接，二次线圈感应电流经整流、滤波、钳位输出直流电源，该电源迅速启动两套数字定时器开始计时，通过TJA.TJB两组接点驱动保护继电器BHJ吸起。接通1DQJ自闭电路，使转辙机保持通电转换。

在启动、动作过程中如出现断相故障，有电两个互感器次级线圈对向接通，电流矢量和为零，电压之和已为零，道岔保护器失去直流输出，使BHJ落下，其输出接点断开自闭电路，停止供电。

道岔出现阻卡等情况时，A、B两个限时断相保护器延时切断直流输出，使BHJ落下，其输出接点断开自闭电路，停止供电。A、B两个数字定时电路同时工作，但A定时器比B定时器的定时时间少2秒，所以A定时器正常工作时B定时器处与热备状态。采用TVS抗瞬变二极管吸收自感电压施加在1A/1000V的硅全桥整流管上，造成过电压击穿全桥的事故隐患。用TVS管的稳压功能，使输出电压稳定在22V至28V，启动时间缩短(1A时小于0.3s)，数字定时器采用微功耗芯片，工作电压范围宽，抗干扰能力强，功耗低，计时精度高，两套数字定时器热备可靠性高，用全密封继电器，避免接点在空气中氧化，功耗低，可靠性高，工作寿命长，无源数字定时断相保护器安装在道岔组合原DBQ位置，取代原断相保护器和时间继电器。