專利名稱：電氣化鐵道饋線保護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電氣化鐵道饋線保護裝置，尤其是適用于單相工頻交流電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)的成套饋線保護裝置。
目前用于單相工頻交流電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)的饋線保護裝置一般只設(shè)有一路含單片機CPU的饋線保護電路，且該電路的地址、數(shù)據(jù)總線等均設(shè)于插件外部，因而這種饋線保護裝置存在抗干擾性能差、硬故障處理時間長，只能為一條牽引線路提供保護和測距的缺點。
為此，本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，并提供一種抗干擾性能強、硬件故障處理時間短，可同時對多條牽引線路提供保護和測距的電氣化鐵道饋線保護裝置。
實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案為一種電氣化鐵道饋線保護裝置，至少包括交流輸入電路、開關(guān)量輸入電路、饋線保護電路、信號出口電路，以及分別與各電路連接的電源電路，其中交流輸入電路經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路后與饋線保護電路相連，開關(guān)量輸入電路與饋線保護電路的輸入口連接，信號出口電路則直接與饋線保護電路連接，由饋線保護電路驅(qū)動，該饋線保護裝置的特殊之處是饋線保護電路為至少由單片機CPU8031、可編程定時器/計數(shù)器、可編程I/O接口及數(shù)據(jù)存儲器、定值存儲器、程序存儲器幾部分共同構(gòu)成的插件，而且將I/O接口、定時器及各存儲器與CPU8031連接的數(shù)據(jù)、地址總線位于插件內(nèi)。
而且，饋線保護電路中各芯片的具體型號如下可編程定時器/計數(shù)器為RTC8253、可編程I/O接口為PPI8255、數(shù)據(jù)存儲器為RAM6264、程序存儲器為EPPOM27256、定值存儲器為EEPROM2817A。
而且，該保護裝置內(nèi)同時設(shè)有三路結(jié)構(gòu)完全相同的饋線保護電路。
而且，饋線保護裝置中其它電路的具體結(jié)構(gòu)是交流輸入電路由電流變換器、電壓變換器構(gòu)成，經(jīng)V/F變換器AD654進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，信號出口電路中每路出口均由一個出口繼電器線圈和一個信號繼電器的線圈并聯(lián)而成，各路出口之間并聯(lián)且同時與一個啟動繼電器并聯(lián)。
另外，饋線保護裝置中還設(shè)了使其與外部系統(tǒng)機連接的接口電路和使其具有發(fā)光告警功能的告警電路，兩電路的具體結(jié)構(gòu)如下接口電路由單片機CPU8031、硬件時鐘RTCDS12887、作異步通訊口的可編程I/O接口MUART8256、程序存儲器EPROM27256、數(shù)據(jù)存儲器RAM6264、定值存儲器EEPROM2817A，以及鎖存器、鍵盤、顯示器構(gòu)成，而且接口電路通過MUART8256相接的RS-232C或422串行通訊口與外部系統(tǒng)機相連接；告警電路則由多個并聯(lián)的告警繼電器和分別與各告警繼電器線圈串聯(lián)的發(fā)光二極管構(gòu)成。
由上述技術(shù)方案可知，本實用新型的饋線保護電路為至少由單片機CPU8031、可編程定時器/計數(shù)器、可編程I/O接口及數(shù)據(jù)存儲器、定值存儲器、程序存儲器幾部分共同構(gòu)成的插件，且將I/O接口、定時器及各存儲器與CPU8031連接的地址、數(shù)據(jù)總線位于插件內(nèi)，而該插件與外部聯(lián)系的了量又都經(jīng)過光電隔離、所以裝置的抗干擾性能較強，另外，該裝置設(shè)有三路結(jié)構(gòu)完全相同的饋線保護電路，可同時提供三條牽引線路保護，特殊時可供四條，而且將各CPU插件的功能與CPU間互檢功能相結(jié)合，可在硬件出故障時，能迅速確定故障位置，從而大大縮短了硬件故障的處理時間。
以下將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。


圖1為本實用新型電氣部分結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本實用新型電氣部分結(jié)構(gòu)原理圖。
由
圖1、圖2可知，本實用新型提供的電氣化鐵道饋線保護裝置包括交流輸入電路1、開關(guān)量輸入電路4、三路饋線保護電路3、3′、3″，與三路饋線保護電路3、3′、3″分別對應(yīng)連接的三路信號出口電路5、5′、5″和接口電路7、告警電路6，以及為備電路提供工作電壓的電源電路8，其中交流輸入電路1經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路2后與饋電保護電路3的記數(shù)器連接，接口電路7中的單片機CPU8031與饋線保護電路3中的單片機CPU8031連接，接口電路7同時還與外部系統(tǒng)機F、打印機E相連，開關(guān)量輸入電路4直接與饋線保護電路3的I/O口連接，下面根據(jù)圖2所示對上述各電路作詳細說明，圖2中只表現(xiàn)了其中一路饋線保護電路3的連線情況，另兩路饋線保護電路3′、3″的連線情況與其相同，饋線保護電路3為至少由單片機CPU8031、可編程定時器/計數(shù)器RTC8253、可編程I/O接口PPI8255、數(shù)據(jù)存儲器RAM6264，程序存儲器EPROM27256、定值存儲器EEPROM2817幾部分共同構(gòu)成的插件，將I/O接口PI8255、定時器及各存儲器與CPU8031連接的數(shù)據(jù)、地址總線位于插件內(nèi)，開關(guān)量輸入電路4內(nèi)設(shè)光電隔離13，各開關(guān)量經(jīng)光電隔離后與饋線保護電路3的I/O接口PPI8255連接，圖2中有六路開關(guān)量輸入口，輸入口的數(shù)量可根據(jù)實際情況而定，模擬量輸入電路1由電流變換器LB、電壓變換器YB構(gòu)成，與該電路連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路2內(nèi)設(shè)V/F變換器AD654、光電隔離10和低通9，模擬量輸入電路1經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路2后與饋線保護電路3中的可編程定時器1計數(shù)器RTC8253連接，饋線保護電路3中的出口驅(qū)動部分11與信號出口電路5連接，信號出口電路5中每路出口均由一個出口繼電器線圈和一個信號繼電器線圈并聯(lián)而成，各路出口之間并聯(lián)且同時與一個啟動繼電器QDJ并聯(lián)，圖2中由五個信號繼電器CXJ1～CXJ5和五個出口繼電器CKJ1～CKJ5共同構(gòu)成了五個出口，五個出口分別為阻抗I段出口～阻抗Ⅲ段出口、電流速斷出口和重合閘出口，當然，出口的數(shù)目可視需要而定，不一定為五個，為了完成對各饋線保護電路插件巡檢、人機對話和與系統(tǒng)連機的功能，本實用新型還設(shè)置了接口電路7，接口電路7由單片機CPU8031、硬件時鐘RTCDS12887、作異步通訊口的可編程I/O接口MVART8256、程序存儲器EPROM27256、數(shù)據(jù)存儲器RAM6264、定值存儲器EEPROM2817A，以及鎖存器14、鍵盤REYBOARD、顯示器LCD和與顯示器LCD相連的驅(qū)動電路15構(gòu)成，接口電路7的CPU8031與饋線保護電路3的CPU8031連接，接口電路3通過與MVART8256相接的RS-232或422串行通訊口與外部系統(tǒng)機F相連接，通過鎖存器14、并行通訊接口與打印機E連接，本實用新型的接口電路7中還設(shè)了看門狗電路，圖2中用WATCHDOG表示，以便于設(shè)置密碼，另外，為了使該裝置有閃光報警的功能，本實用新型中還設(shè)有告警電路6，告警電路中每路告警器由一個告警繼電器和與其串聯(lián)的發(fā)光二極管構(gòu)成，各路告警器之間則為并聯(lián)，本實施例中有由四個告警繼電器AXJ1～AXJ4分別和四個發(fā)光二極管串聯(lián)構(gòu)成的四路并聯(lián)的告警器，其中兩路與饋線保護電路3的告警驅(qū)動12相連，在保護異常巡檢中斷時告警，另兩路與接口電路7連接，起總告警和呼喚的作用，饋線保護裝置的電源電路8可選用適當?shù)母鞣N電源電路，它只需能將220V或110V交流電壓轉(zhuǎn)換成5V，±15V、24V的直流電壓即可，本實用新型的工作過程如下交流輸入電路通過電壓互感器YB和電流互感器LB取得電壓和電流模擬信號，該信號關(guān)入模數(shù)交換和中，由其中的V/F變換器AD654將模擬信號轉(zhuǎn)變成頻率信號，經(jīng)光電隔離后，頻率信號被送入饋線保護電路，保護電路通過對頻率信號的采樣、計算，判斷饋線的運行情況，如發(fā)生故障，保護電路驅(qū)動信號出口電路中相應(yīng)的繼電器動作，繼電器觸點動作后又使饋線斷路器的合閘式或跳閘式線圈受電，使斷路器動作。
權(quán)利要求1.一種電氣化鐵道饋線保護裝置，至少包括交流輸入電路[1]、開關(guān)量輸入電路[4]、饋線保護電路[3]、信號出口電路[5]和分別與各電路連接的電源電路[8]，其中交流輸入電路[1]經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路[2]后與饋線保護電路[3]相連，信號出口電路[5]與饋線保護電路[3]連接，由饋線保護電路[3]驅(qū)動，其特征在于饋線保護電路[3]為至少由單片機CPU8031、可編程定時器/計數(shù)器、可編程I/O接口及數(shù)據(jù)存儲器、定值存儲器、程序存儲器幾部分共同構(gòu)成的插件，而且將I/O接口、定時器及各存儲器與CPU8031連接的數(shù)據(jù)、地址總線位于插件內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的饋線保護裝置。其特征在于饋線保護電路[3]中可編程定時器/計數(shù)器為RTC8253，可編程I/O接口為PPI8255、數(shù)據(jù)存儲器為RAM6264、程序存儲器為EPROM27256，定值存儲器為EEPROM2817A，它們均按常規(guī)接法與CPU8031連接。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的饋線保護裝置，其特征在于交流輸入電路[1]由電流變換器LB和電壓變換器YB構(gòu)成，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路[2]的主要部件為V/F變換器AD654,AD654經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路[2]中的光電隔離[10]后與饋線保護電路[3]中的的可編程定時器/計數(shù)器RTC8253連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的饋線保護裝置，其特征在于每路與饋線保護電路[3]相連的出口均由一個出口繼電器的線圈和一個信號繼電器的線圈并聯(lián)而成，各路出口之間并聯(lián)且同時還與一個啟動繼電器QDJ并聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的饋線保護裝置，其特征在于保護裝置內(nèi)設(shè)三路結(jié)構(gòu)完全相同的饋線保護電路[3、3′、3″]，與三路饋線保護裝置[3、3′、3″]分別對應(yīng)連接有結(jié)構(gòu)相同的三路信號出口電路[5、5′、5″]。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的饋線保護裝置，其特征在于裝置內(nèi)還設(shè)有接口電路[7]，接口電路[7]由單片機CPU8031、硬件時鐘RTCDS12887、作異步通訊口的可編程I/O接口MUART8256、程序存儲器EPROM27256，數(shù)據(jù)存儲器RAM6264、定值存儲器EEPROM2817A，以及鎖存器[14]、健盤KEYBOARD、顯示器LCD構(gòu)成，而且接口電路[7]通過與MUART8256相接的RS-232C或422串行通訊口與外部系統(tǒng)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的饋線保護裝置，其特征在于設(shè)有與饋線保護電路[3]、接口電路[7]相連的告警電路[6]，告警電路[6]中的每路告警器均由一個告警繼電器和一個發(fā)光二極管構(gòu)成，各路告警器之間并聯(lián)。
專利摘要本實用新型提供了一種電氣化鐵道饋線保護裝置,該裝置由交流輸入電路、開關(guān)量輸入電路,饋線保護電路、信號出口電路、電源電路、接口電路、告警電路等構(gòu)成,其特殊之處是饋線保護電路為至少由單片機CPU、可編程定時器/計數(shù)器、可編程I/O接口及數(shù)據(jù)存儲器、定值存儲器、程序存儲器幾部分構(gòu)成的插件,且將I/O接口、定時器及各存儲器與CPU連接的數(shù)據(jù)、地址總線位于插件內(nèi),該裝置具有抗干擾性能強、硬件故障處理時間短、可同時對多條牽引線路提供保護和測距的特點。
文檔編號B60M1/00GK2334626SQ97241238
公開日1999年8月25日 申請日期1997年9月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月4日
發(fā)明者張東江, 郭勤儉 申請人:機械工業(yè)部許昌繼電器研究所