專利名稱：用一套備用電路的高可靠供電系統(tǒng)自動控制的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鐵路供電系統(tǒng)的一種附件。它具體涉及一種鐵路系統(tǒng)用的 帶有一套(N+1)備用電路的高可靠供電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代鐵路車輛具有高速、密集的特點，因此鐵路系統(tǒng)的各種設(shè)備和信號 都要求準確，因此要求各站、點上電源的供給要極為可靠。為此在各供電單元內(nèi)部都設(shè)有檢 測部件，當檢測到的電源供給出現(xiàn)故障要及時采用切換到備用電路供電狀態(tài)，以保證正常 運轉(zhuǎn)，保證鐵路系統(tǒng)的安全。因此，鐵路上供電系統(tǒng)的電源屏是鐵路安全運營的關(guān)鍵設(shè)備。 已有技術(shù)中的供電故障的檢測，只能限于對本模塊單元的內(nèi)部，而模塊后面的配電端子、隔 離變壓器、開關(guān)、導(dǎo)線接頭，甚至主備方式的投入切換器件(如接觸器接點)均成為檢測盲 區(qū)，該部位出現(xiàn)故障仍將產(chǎn)生系統(tǒng)停電的嚴重事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為克服已有技術(shù)中電源屏自檢存在的不足提出——用一套備 用電路的高可靠供電系統(tǒng)自動控制的方法，它采用新型結(jié)構(gòu)，做成N+1的備用供電電路，覆 蓋前述的檢測盲區(qū)，以保證安全運行。按如上構(gòu)思，本方案所提出的鐵路系統(tǒng)用的帶有一套備用電路的高可靠供電系 統(tǒng)，其特征是它的電壓采集控制單元是由檢測、互鎖、自鎖、執(zhí)行四部分組成，它的檢測部分 是由整流電路、光控開關(guān)IUl及開關(guān)管IQl組成，它的整流電路連接主用電路的輸出端子， 整出的直流端經(jīng)濾波器接光控開關(guān)1U1，它的輸出經(jīng)穩(wěn)壓管IZl接開關(guān)管IQl的基極，以檢 測主用電路的輸出端子是否為帶電的工作狀態(tài)；自鎖電路由開關(guān)管IQl控制的微型繼電器 UQXl組成，IQl的導(dǎo)通使得微型繼電器投入工作，它的一個常開觸點接地，保持住JQXl穩(wěn) 定在工作狀態(tài)；互鎖電路由兩個檢測電路開關(guān)管1Q1、2Q1的集電極與另個管的基極之間反 向接入兩個二極管2D4和1D4，用導(dǎo)通的開關(guān)管集電極的低電位將另一管的基極電位降到 0，使另一管不能導(dǎo)通，從而使另一回路不能投入，達到互鎖的目的；它的執(zhí)行部分是由微型 繼電器IJQXl和執(zhí)行部分的繼電器1JQX2組成，當微型繼電器工作使得執(zhí)行部分的的繼電 器投入工作，備用電路接通給電。采用本方案能體現(xiàn)如下的優(yōu)越性①在該電壓采集控制單元設(shè)有主用電路的檢測 電路多個，備用供電電路一個，即為N+1的結(jié)構(gòu)，某主用電路的任何元件故障導(dǎo)致的輸出端 子沒電，就能即刻切換成備用電路供電，保證系統(tǒng)供電的可靠性；②在某主用電路故障時開 關(guān)管導(dǎo)通，使微型繼電器工作，它的一個常開觸點閉合，使微型繼電器的下端接地，形成了 穩(wěn)定的工作狀態(tài)，即使IQl開關(guān)管的狀態(tài)變化，也不會影響微型繼電器的狀態(tài)，實現(xiàn)自鎖， 保證備用電路穩(wěn)定供電；③在某個主用電路故障而備用電路供電時，其它主用電路再出現(xiàn) 故障也不能再接通備用電路，使它同時供電，其互鎖電路是將故障主用電路導(dǎo)通IQl的集 電極的低電位把其它的開關(guān)管的基極電位降到0，使其不能導(dǎo)通，有了互鎖電路避免了多個 主用電路同時與備用電路接通，出現(xiàn)混電、造成其它故障；④一自鎖電路鎖住后不能自動解 開，操作人員應(yīng)當及時排除故障并人為解鎖，避免備用電路長期為一個電路服務(wù)，避免另一 電路故障時不能實現(xiàn)備用電路供電、延長故障時間；⑤本方案的特點是將檢測點后移到主 用電路的輸出端子，檢測準確，克服了前述的檢測盲區(qū)，提高安全運行的機率。


圖1是本方案用一套備用電路的高可靠供電系統(tǒng)自動控制的方法其核心部分電壓采集控制單元的電原理圖。圖2是已有技術(shù)中供電系統(tǒng)電原理圖。圖3是本方案的N+1備用電路供電系統(tǒng)的原理圖。
具體實施例方式本方案是對已有技術(shù)中供電系統(tǒng)存在自檢不充分問題的改進。在 圖2中顯示的原有的技術(shù)方案，用電器或接觸器1KA、2KA檢測和互鎖兩個電源的運行，存在 著隔離變壓器、及觸點等部分的檢測盲區(qū)，這部分有了故障也發(fā)現(xiàn)不了。本方案是將檢測點 后移，使用新型結(jié)構(gòu)的電壓采集控制單元，實現(xiàn)了長期安全運行的目的。該電壓采集控制單 元是由檢測部分、自鎖部分、互鎖部分和執(zhí)行部分所組成。在具體的電路中，取樣于主用電 路的輸出端子，經(jīng)整流塊、濾波器、接光控開關(guān)1U1，1U1的輸出經(jīng)穩(wěn)壓管IZl接開關(guān)管IQl 的基極，開關(guān)管的負載是微型繼電器IJQXl，該繼電器有兩對觸點，一個常開觸點做自鎖用， 另一常開觸點做啟動執(zhí)行部分的繼電器1JQX2的接地用。工作時，當某一主用電路故障沒電時，光控開關(guān)不導(dǎo)通，其輸出的4點為高電位， 致使開關(guān)管IQl導(dǎo)通，IJQXl吸合使其下端接地，使繼電器處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)，即實現(xiàn)其 自鎖功能。繼電器IJQXl的另一常開觸點使執(zhí)行部分的繼電器1JQX2的下端接地而吸合， 實現(xiàn)備用電路向主用電路1供電。在多個主用電路的檢測電路上設(shè)有互鎖措施，即各開關(guān) 管的集電極與另一管的基極間反向地用二極管1D4、2D4連接，使導(dǎo)通開關(guān)管集電極的低電 位將另管的基極的電位降低到0，使另一管不能導(dǎo)通，從而使另一回路不能投入，實現(xiàn)互鎖， 達到備用電路不能同時向多個故障的主用電路供電的目的。一路有故障備用電路供電時， 其它主用電路不能實現(xiàn)備用電路供電的互鎖功能，可避免主用電路間混電。該自鎖部分必 須在排除故障后人為解鎖，即要求保證備用電路不能長期地為某一主用電路供電，影響備 用功能。在圖中，1為取樣檢測部分、2為自鎖部分、3為互鎖部分、4為執(zhí)行部分、5為檢測盲 區(qū)、6為電壓采集控制單元、7為主用電路1輸出端子、8為主用電路2輸出端子、9為備用電 路輸入端、ZYDY為主用電源、BYDY為備用電源、GLB為隔離變壓器、ZYQF為主用電路開關(guān)、 BYQF為備用電路開關(guān)。經(jīng)運行實驗證明本方案的特點是結(jié)構(gòu)簡單、自鎖及互鎖工作可靠、能保證供電系 統(tǒng)長時間的安全運行，受到使用者的好評。
權(quán)利要求
1. 一種用帶有一套備用電路的高可靠供電系統(tǒng)自動控制的方法，其特征是它的電壓采 集控制單元是由檢測(1)、互鎖C3)、自鎖( 、執(zhí)行(4)四部分組成，它的檢測部分是由整流 電路、光控開關(guān)IUl及開關(guān)管IQl組成，它的整流電路連接主用電路的輸出端子，整出的直 流端經(jīng)濾波器接光控開關(guān)1U1，它的輸出經(jīng)穩(wěn)壓管IZl接開關(guān)管IQl的基極，以檢測主用電 路的輸出端子是否為帶電的工作狀態(tài)；自鎖電路由開關(guān)管IQl控制的微型繼電器IJQXl組 成，IQl的導(dǎo)通使得微型繼電器投入工作，它的一個常開觸點接地，保持住JQXl穩(wěn)定在工作 狀態(tài)；互鎖電路由兩個檢測電路開關(guān)管1Q1、2Q1的集電極與另一個管的基極之間反向接入 兩個二極管2D4和1D4，用導(dǎo)通的開關(guān)管集電極的低電位將另管的基極電位降到0，使另一 管不能導(dǎo)通，從而使另一回路不能投入；它的執(zhí)行部分是由微型繼電器IJQXl和執(zhí)行部分 的繼電器1JQX2組成，當微型繼電器工作使得執(zhí)行部分的繼電器投入工作，備用電路接通 給電。
全文摘要
本發(fā)明屬于鐵路供電系統(tǒng)的一種附件。為克服已有供電系統(tǒng)的故障檢測存在盲區(qū)的問題特提出本方案——用一套備用電路的高可靠供電系統(tǒng)自動控制的方法。它采用新型結(jié)構(gòu)，將檢測取樣點后移，覆蓋已往的檢測盲區(qū)，達到工作穩(wěn)定、準確、保證安全運行。它的核心是電壓采集控制單元，該部分由取樣檢測、自鎖、互鎖和執(zhí)行四部分所組成。取樣檢測部分包括整流塊、光控開關(guān)和開關(guān)管，自鎖部分包括開關(guān)管的負載微型繼電器，互鎖部分包括各路開關(guān)管集電極和另個基極間反向連接的二極管，執(zhí)行部分包括控制備用電路的繼電器。自鎖是保證出現(xiàn)故障后備用電路能穩(wěn)定的供電，互鎖是保證只能有一個故障路可以接通備用電路，避免主用電路間混電。
文檔編號H02J9/06GK102075000SQ20091022860
公開日2011年5月25日 申請日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者劉興, 呂東軍, 張潔墦, 徐傳魁, 曹杰, 李培明, 李紀勇 申請人:北京國鐵路陽技術(shù)有限公司