CN104192026B - 基于电源投切型的电气化铁路接触网电动隔离开关及监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明的基于电源投切型的电气化铁路接触网电动隔离开关及监控方法，该隔离开关的监控电路包括控制电路、电机电源电路、位置信号电路，电机电源电路和位置信号电路通过电缆分别与隔离开关操作机构箱内的直流电机和辅助接点连接，监控装置的控制电路的继电器接点串接在电机电源电路中，位置信号电路的继电器接点串接在控制电路中；当监控电源为交流时，电机电源电路与位置信号电路的电源中分别连接有第一、第二整流模块，为电机电源电路与位置信号电路输出直流电。有益效果改善了控制电路电子元器件的运行环境，提高了***抗干扰能力，避免外部感应电压窜入后引起电机误动作，减少了开关位置信号误显示的概率，提高了接触网隔离开关运行可靠性。

Description

基于电源投切型的电气化铁路接触网电动隔离开关及监控方法

技术领域

本发明属于铁道电气化工程的自动控制领域，具体为基于电源投切型的电气化铁路接触网电动隔离开关及监控方法。

背景技术

电气化铁道牵引供电***为接触网供电的隔离开关通常采用电动操作机构，纳入远程监控。隔离开关操作机构箱内设置一套由电磁继电器，交流接触器等元件组成的交流电控制电路，该电路通过控制电缆与远程监控装置相连；操作机构箱内另外设置一套交流220V电机操作电源电路，处于长期带电压状态，经控制电路的接触器接点与电机连接。当所内监控装置发出合闸或分闸指令，通过控制电缆向隔离开关操作机构发出一个电平信号，启动机构内的控制电路，使串联在电源电路中的接触器接点闭合，电机接通电源转动，完成隔离开关的合闸或分闸。当合闸或分闸到位后，控制电路使串联在电源电路中的接触器打开，切断电机电源。这种监控方法主要存在以下问题：

(1)隔离开关操作机构箱内的电源电路处于长期带电状态，长距离电缆控制电路易受感应电压干扰，干扰脉冲侵入后触发隔离开关操作机构箱内控制电路，误接通电机电源电路，造成隔离开关误动作。

(2)控制电路设置于隔离开关操作机构箱内本处于室外，工作环境恶劣，容易发生故障，造成无法正常工作，引发隔离开关误动作或拒动作。

(3)隔离开关合闸位置或分闸位置信号电路通常采用交流，同样容易受到感应电压干扰，造成显示的开关位置出现错误。

(4)为解决控制电路、位置信号显示电路易受外部感应电压干扰的问题，目前采取了光纤监控方式，但光电转换设备在低温状态下易发生故障，造成控制错误或失灵，因此并没有从根本解决问题。

接触网上隔离开关是牵引供电***改变运行方式或故障状态下***救援的重要设备，常规的监控方式易受外界环境干扰影响，造成接触网上隔离开关误动作或拒动作时有发生，对牵引供电***可靠运行带来隐患，因此急需对接触网上隔离开关新型监控方式进行研究。

发明内容

为了解决接触网电动隔离开关常规监控方法易受外部环境干扰影响，产生误动作或拒动作及位置信号显示错误的问题，本发明的目的是提供一种基于电源投切型的电气化铁路接触网电动隔离开关及监控方法，在根本上杜绝干扰，从而大幅度提高监控的可靠性。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是提供一种基于电源投切型的电气化铁路接触网电动隔离开关，该电动隔离开关由牵引供电调度远方控制，在隔离开关操作机构箱内设有相互连接的直流电机、电机行程开关及辅助接点，并与室内远程监控装置相连接，其中：在所述室内远程监控装置中设有隔离开关的监控电路，所述隔离开关的监控电路包括有控制电路、电机电源电路、位置信号电路，所述监控装置的电机电源电路和位置信号电路通过电缆分别与隔离开关操作机构箱内的直流电机和辅助接点连接，所述监控装置的控制电路的继电器接点串接在电机电源电路中，位置信号电路的继电器接点串接在控制电路中；当监控电源为交流时，所述室内远程监控装置中电机电源电路与位置信号电路的电源中分别连接有第一整流模块、第二整流模块，为电机电源电路与位置信号电路输出直流电。

还同时提供所述基于电源投切型的电气化铁路接触网电动隔离开关的监控方法。

本发明的效果是：

(1)将接触网电动隔离开关的监控电路集中安装于室内监控装置，改善了监控电路电子元器件的运行环境，***抗干扰能力接近100％。

(2)隔离开关分合闸动作完成后，控制电路自动切断电机电源，从根本上避免了外部感应电压窜入后引起电机误动作。

(3)隔离开关位置信号显示采用直流电路，提高了抵御外部干扰的能力，误显示概率降低约50％。

(4)隔离开关操作机构结构大为简化，节约制造成本，故障率降低约70％。

附图说明

图1为本发明的基于电源投切型接触网电动隔离开关监控方法原理框图；

图2为本发明的基于电源投切型接触网电动隔离开关监控方法电路示意图。

具体实施方式

结合附图对本发明的基于电源投切型的电气化铁路接触网电动隔离开关及监控方法加以说明。

本发明基于电源投切型电气化铁路接触网电动隔离开关监控方法的设计思路是基于取消隔离开关操作机构箱内常规设置的易受环境干扰的控制电路及整流模块，改为集中设置室于内远程监控装置内，在接触网隔离开关需要动作时投入操作电源，动作完成后切断操作电源的远程监控方法。该方案取消隔离开关操作机构易受环境干扰的控制电路，操作机构箱内仅保留电机、电机行程开关及辅助接点。在合闸或分闸指令发出后，接通隔离开关电机电源电路，合闸或分闸完成后自动切断电机电源电路以及控制电路，合、分闸位置信号采用抗电磁干扰能力强的直流电路。

如图1所示，该种电源投切型的电气化铁路接触网电动隔离开关，该电动隔离开关由牵引供电调度远方控制，在隔离开关操作机构箱内设有相互连接的直流电机、电机行程开关及辅助接点，并与室内远程监控装置相连接。室内远程监控装置中设有隔离开关的监控电路，包括有控制电路、电机电源电路、位置信号电路。电机电源电路和位置信号电路通过电缆分别与隔离开关操作机构箱内的直流电机和辅助接点连接，控制电路继电器接点串接在电机电源电路中，位置信号电路继电器接点串接在控制电路中；监控电源为交流时，所述室内远程监控装置中电机电源电路与位置信号电路的电源分别中连接有第一整流模块AD1、第二整流模块AD2，为电机电源电路与位置信号电路输出直流电。室内远程监控装置中的位置信号电路始终导通根据隔离开关当前位置通过串接在控制电路中的继电器接点设定控制电路对应的合闸或分闸回路具备导通条件；当牵引供电调度正确发出隔离开关的合闸或分闸指令后，室内远程监控装置内控制电路对应继电器带电，串接在电机电源电路中的对应继电器接点闭合，导通合闸回路或分闸回路，隔离开关开始合闸或分闸动作，控制电路导通后能够自动保持，保证电机动作过程中的持续送电；隔离开关分合闸到位后，位置信号电路通过对应位置继电器接点触发控制电路，控制电路自动切断直流电机电源；电机电源电路切断后，控制电路自动断电，控制电路为确保断电，一方面通过位置信号电路继电器触发后自动断开，另一方面通过控制电路中的计时器延时后断开。

如图2所示，本发明的基于电源投切型接触网电动隔离开关监控电路电源为单相交流220V，主要电气元件由合闸接触器HJ、分闸接触器FJ、合闸位置继电器HWJ、分闸位置继电器FWJ、合闸时间继电器HSJ、分闸时间继电器FSJ、合闸指令接点HY、分闸指令接点FY、整流模块AD1，AD2及电机行程开关辅助接点X-1～X-6构成。第一整流模块AD1、第二整流模块AD2将电机电源电路与信号信号电路整流成为直流电路。

当隔离开关当前处于合闸位置时，对应电机行程开关常开辅助接点X-1、X-3、X-5闭合，常闭辅助接点X-2、X-4、X-6打开；当隔离开关当前处于分闸位置时，对应电机行程开关常开辅助接点X-1、X-3、X-5打开，常闭辅助接点X-2、X-4、X-6闭合，因此当隔离开关处于合闸或分闸位置时，对应的合闸位置继电器HWJ或分闸位置继电器FWJ有一个带电，发出对应位置信号。同时控制电路中的合闸位置继电器常开接点HWJ-1或分闸位置继电器常开接点FWJ-1相应闭合。

当隔离开关处于分闸位置，牵引供电调度的操作人员发出合闸指令时，合闸命令接点HY接通，经过合闸时间继电器常闭接点HSJ-1、闭合的分闸位置继电器常开接点FWJ-1，合闸接触器HJ带电，合闸接触器常开接点HJ-1闭合，保持此电路，同时合闸时间继电器HSJ带电。合闸接触器常开接点HJ-2、HJ-3闭合，电机受电后正向旋转，隔离开关合闸，经过动作到位后，电机行程开关常闭辅助接点X-2、X-4、X-6打开，分闸位置继电器FWJ失电，常开接点FWJ-1打开，合闸接触器HJ失电，常开接点HJ-1、HJ-2、HJ-3打开，电机M电源电路断开，同时控制电路断开。如果电机拒动作或行程开关辅助接点故障，则经过合闸时间继电器HSJ延时动作，整定时间大于电机动作到位时间，常闭接点HSJ-1打开，切断控制电路。

当隔离开关处于合闸位置，操作员发出分闸指令时，电机反向旋转，隔离开关分闸，控制原理同上。

分闸位置继电器FWJ和合闸位置继电器HWJ的作用是保证隔离开关处于正确位置时才能接通控制电路，同时在动作完成后自动切断控制电路。时间继电器HSJ、FSJ作为后备方式确保控制电路在任何工况下都能自动断开。

除位置信号电路外，监控装置内所有元器件仅在分合闸过程中带电，分合闸完毕后自动断电。

Claims (3)

1.一种基于电源投切型的电气化铁路接触网电动隔离开关，该电动隔离开关由牵引供电调度远方控制，在隔离开关操作机构箱内设有相互连接的直流电机、电机行程开关及辅助接点，并与室内远程监控装置相连接，其特征是：在所述室内远程监控装置中设有隔离开关的监控电路，所述隔离开关的监控电路包括有控制电路、电机电源电路、位置信号电路，所述监控装置的电机电源电路和位置信号电路通过电缆分别与隔离开关操作机构箱内的直流电机和辅助接点连接，所述监控装置的控制电路的继电器接点串接在电机电源电路中，位置信号电路的继电器接点串接在控制电路中；当监控电源为交流时，所述室内远程监控装置中电机电源电路与位置信号电路的电源中分别连接有第一整流模块、第二整流模块，为电机电源电路与位置信号电路输出直流电。

2.利用权利要求1所述基于电源投切型的电气化铁路接触网电动隔离开关的监控方法，该方法包括有以下步骤：

1)、所述室内远程监控装置中的位置信号电路始终导通，根据隔离开关当前位置通过串接在控制电路中的继电器接点设定控制电路对应的合闸或分闸回路具备导通条件；

2)、当牵引供电调度正确发出隔离开关的合闸或分闸指令后，室内远程监控装置内控制电路对应继电器带电，串接在电机电源电路中的对应继电器接点闭合，导通合闸回路或分闸回路，隔离开关开始合闸或分闸动作；

3)、隔离开关分合闸到位后，位置信号电路通过对应位置继电器接点触发控制电路，控制电路自动切断直流电机电源；

4)、电机电源切断后，控制电路自动断电。

3.根据权利要求2要求所述的监控方法，其特征是：步骤2)中当合闸或分闸指令发出后，控制电路导通后能够自动保持，保证电机动作过程中的持续送电；隔离开关动作到位后，控制电路为确保断电，一方面通过位置信号电路继电器触发后自动断开，另一方面通过控制电路中的计时器延时后断开。