[实用新型]直流牵引供电系统双边联跳装置

说明书

本实用新型属于直流牵引供电系统中的断电保护装置。

在采用双边供电的直流牵引供电系统中。当靠近一个牵引变电站一侧发生短路故障时。反应到近端变电站的短路电流很大，而反映到远端变电站的短路电流就小多了，甚至会小于该站近端的机车启动电流。在这种情况下，直流牵引开关继电保护要想同时满足运行电流和短路电流的要求，就需要采取一些特殊措施，设置双边联跳保护是常用的方法之一。传统的联跳保护是将两端变电站的直流供电开关用电力控制电缆联接起来，当反应到近端变电站的短路电流使该站直流开关跳闸时，通过控制回路的电联系同时使远端站的对应开关跳闸，这样就可以在满足较大运行电流的同时，消除远端短路电流的死区。双边联跳保护简单可靠，到目前为止，一直是我国采用双边供电的直流牵引供电系统中应用最广的保护方式，但是这种传统的双边联跳保护需要沿线路全长铺设电力控制电缆，功能单一，造价也比较高。

本实用新型的目的是提出一种应用微处理机控制信号采集、分析并利用通讯通道传输信号的双边联跳装置技术方案，节省控制电缆的投资，同时提高装置的灵敏性和可靠性。

本实用新型的内容是一种用在双边供电的直流牵引供电系统中的邻站双边联跳装置，包括至少两台微机控制联跳装置分置于相邻两站且共用一条通讯通道，每台装置分别采集，分析本站开关状态信号，并经传输，控制邻站开关跳闸；每台装置包括主机板、光电隔离输入板、继电器输出板和通讯通道接口装置；主机板包括微处理器，程序存贮器和串行通讯接口；上述各功能板以总线插接方式联接：在软件环境支持下，主机板处理由光电隔离输入板采集的本站开关状态信号和由通讯通道接口装置接收的邻站信号，经继电器输出板控制本站开关，或经通讯通道接口向邻站发送信号。微机控制联跳装置电路结构可以是包括BASE8802主机板，BASE8830光电隔离输入板，BASE8860继电器输出板，布设跳闸回路端子排和信号采集回路端子排的、可设于机箱后面的端子联接板，打印机驱动板，BM-2基带式调制解调器，BASE8857总线电源板和BASE总线插槽；BASE总线槽内插有BASE8802主板，BASE8830光电隔离输入板，BASE8860继电器板和BASE8857电源板；BASE8860上J1插座3角和4角相连，9角和J2插座的1角相连，J2插座的6角和J3插座的1角相连，J3插座的6角和J3的7角相连；J1插座的1角接机箱后板上跳闸回路端子排1，6角接2，7角接3；J2的3角接跳闸回路端子排4，4角接5；J3的3角接跳闸回路端子排的6，4角接7，9角接8，使BASE8860板上的1#和2#，3#和4#，5#和6#，7#和8#继电器分别两两串联，并经跳闸回路端子排分别接入1#-4#被控制开关的分闸回路里；BASE8830上J2插座的10角接机箱后板上信号采集回路端子排的1，11角接2，9角接3，12角接4，8角接5，13角接6，7角接7，14角接8，6角接9，1角接10，15角接11，20角接12，5角接13，16角接14，4角接15，17角接16；信号采集回路端子排的1接1#开关(或其位置继电器)的辅助正节点，该节点的另一端接信号采集回路端子排的11(即外接+5V电源的地)，端子排的2接1#开关(或其位置继电器)的辅助反节点，该节点的另一端接端子排11，依此类推，端子排的3、4分别接2#开关的辅助正、反节点，5、6接3#开关的辅助正、反节点，7、8接4#开关的辅助正、反节点，1#～4#开关的正、反辅助节点的另一端接端子排11，端子排13～16分别接1#～4#开关的电流继电器节点，节点的另一端接端子排12；BASE8830的J1插座的11角和20角接一个蜂鸣器；BASE8802的J1插座的6角，接TPUPA-40微型打印机上并行接口插座的21角，J1插座的1角接打印机驱动板上二片74LS245的1和20角，J1的19角接74LS245-1的2角，J1的2角接74LS245-1的3角，J1的18角接74LS245-1的4角，J1的3角接74LS245-1的5角，J1的17角接74LS245-1的6角，J1的4角接74LS245-1的7角，J1的16角接74LS245-1的8角，J1的5角接74LS245-1的9角，J1的20角接二片74LS245的10和19角，J1的14角接74LS245-2的2角；74LS245-1的11-18角分别接TPUPA-40并行接口插座的3、5、7、9、11、13、15、17角，74LS245-1的19角接TPUPA-40并行接口插座的10角；74LS245-2的18角接TPUPA-40并行接口插座的1角；TPUPA-40的电源插座接+5V电源；BASE8802的J4插座1角接BM-2上RS-232C插座的9角，J4的2角接RS-232C的2角，3角接RS-232C的3角；BM-2的通讯线接头，接通讯线；BASE8802的J3接一复位按钮。微机控制联跳装置电路结构还可以是包括BASE8802主机板，BASE8830光电隔离输入板，BASE8860继电器输出板，布设输出端子排和信号采集回路端子排的、可设于机箱后面的端子联接板，打印机驱动板，BM-2基带式调制解调器，BASE8857总线电源板和BASE总线插槽；BASE总线插槽内插有BASE8802主板，BASE8830光电隔离输入板，BASE8860继电器板和BASE8857电源；电路结构中BASE8860板与输出端子排的结线结构是BASE8860的J1的1接机箱后板输出端子排的1，J1的3接端子排的2，J1的4接端子排的3，J1的6接端子排的4，J1的7接端子排的5，J1的9接端子排的6，J2的1接端子排的7，J2的3接端子排的8，J2的4接端子排的9，J2的6接端子排的10，J3的1接端子排的11，J3的3接端子排的12，J3的4接端子排的13，J3的6接端子排的14，J3的7接端子排的15，J3的9接端子排的16，BASE 8860上的八只继电器接至输出端子排上，端子1、2接继电器1的节点，控制1#开关的跳闸，端子3、4接继电器2的节点，控制1#开关合闸。端子5、6控制2#开关跳闸，端子7、8控制2#开关合闸；端子9、10控制3#开关跳闸，11，12控制3#开关合闸；端子13、14控制4#开关跳闸，端子15、16控制4#开关合闸，使BASE8860的八只继电器分别控制1#-4#开关的跳、合闸回路；同时BASE8830板与信号采集回路端子排的结线结构是BASE8830上插座J2的10接信号采集端子的1，J2的11接端子排的2，J2的9接端子排的3，J2的12接端子排的4，J2的8接端子排的5，J2的13接端子排的6，J2的7接端子排的7，J2的14接端子排的8，信号采集回路端子排的1接1#开关(或其位置继电器)的辅助正节点，该节点的另一端接信号采集回路端子排的10(即外接+5V电源的地)，端子排的2接1#开关(或其位置继电器)的辅助反节点，该节点的另一端接端子排10，依此类推，端子排的3、4分别接2#开关的辅助正、反节点，5、6接3#开关的辅助正、反节点，7、8接4#开关的辅助正、反节点，1#～4#开关的正、反辅助节点的另一端接端子排10；J2的6接端子排的9，J2的15接端子排的10，端子排的9接外接+5V电源，端子排的10接外接+5V电源的地；J2的5接端子排的11，J2的16接端子排12，J2的4接端子排的13，J2的17接端子排的14，端子排的11-14四个端子分别接1#-4#开关的电流继电器节点；J2的3接端子排的15，J2的18接端子排的16，J2的2接端子排的17，J2的19接端子排的18，端子排的15-18四个端子分别接1#-4#开关的增量保护继电器节点；J2的1接端子19，J2的20接端子20，端子19接外接+5V电源，端子20接外接+5V电源的地；1#-4#开关的正、反辅助节点的另一端接端子10，1#-4#开关的电流继电器节点和增量继电器节点的另一端接端子20；J1的11、12接蜂鸣器；BASE8802的J1插座的6角，接TPUPA-40微型打印机上并行接口插座的21角，J1插座的1角接打印机驱动板上二片74LS245的1和20角，J1的19角接74LS245-1的2角，J1的2角接74LS245-1的3角，J1的18角接74LS245-1的4角，J1的3角接74LS245-1的5角，J1的17角接74LS245-1的6角，J1的4角接74LS245-1的7角，J1的16角接74LS245-1的8角，JI的5角接74LS245-1的9角，J1的20角接二片74LS245的10和19角，J1的14角接74LS245-2的2角；74LS245-1的11-18角分别接TPUPA-40并行接口插座的3、5、7、9、11、13、15、17角，74LS245-1的19角接TPUPA-40并行接口插座的10角；74LS245-2的18角接TPUPA-40并行接口插座的1角；TPUPA-40的电源插座接+5V电源；BASE8802的J4插座1角接BM-2上RS-232C插座的9角，J4的2角接RS-232C的2角，3角接RS-232C的3角；BM-2的通讯线接头，接通讯线；BASE8802的J3接一复位按钮。电路结构中还可以包括人机接口板，人机接口板由4511BCD译码驱动芯片U1、U2，74154 4-16译码器芯片U3，以及匹配的电阻RES1-6、按键K1-8，自锁按键Kz(4键)，发光二极管和LED数码管及I/O插座组成；I/O的26角接U1的8角、U2的8角、U3的12角，LED-1的GND角，LED-2的GND角，Kz的5-8角，K1-K8的地端，以及U3的19角，作为负电源线；I/O的1角接U1的16角，U2的16角，U3的24角，U1的3、4角，U2的3、4角，二极管A3～J3的上端，电阻排1的1-8角，电阻排2的1-8角，作为正电源线；I/O的21角接U1的7角、U2的7角、U3的23角，I/O的20角接U1的1角、U2的1角、U3的22角，I/O的19角接U1的2角、U2的2角、U3的21角，I/O的9角接U1的6角、U2的6角、U3的20角，I/O的3角接U1的5角，I/O的7角接U2的5角，I/O的6角接U3的18角，I/O的10-13角分别接电阻排2的16、15、14、13角，I/O的10-13角同时分别接K4、K3、K2、K1的正端。I/O的22角接电阻排1的16角和Kz的4角，I/O的23角接电阻排1的14角和Kz的2角；I/O的5角接电阻排1的15角和Kz的3角，I/O的4角接电阻排1的13角和Kz的1角，I/O的14角接电阻排1的12角和K8的正端，I/O的15角接电阻排1的11角和K7的正端，I/O的16角接电阻排1的10角和K6的正端，I/O的17角接电阻排1的9角和K5的正端，U1的13角接RES3的1角，U1的12角接RES3的2角，U1的11角接RES3的3角，U1的10角接RES3的4角，U1的9角接RES3的5角，U1的15角接RES3的6角，U1的14角接RES3的7角；RES3的16、15、14、13、12、11、10角分别接LED-1的a、b、c、d、f、g角，U2接RES4，RES4接LED-2，接法同U1接RES3，RES3接LED-1；U3的1-8角分别接RES5的1-8角，U3的9-11角分别接RES6的1-3角，U3的13-17角分别接RES6的4-8角。RES5的16、15、14、13、12、11、10、9角分别接二极管A3、B3、C3、D3、E3、F3、G3、H3；RES6的16角接二极管13，15角接二极管J3。