专利名称：电力机车故障监视与保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力机车的故障监视与保护装置，特别是一种适用于SS3型电力机车的电力机车故障监视与保护装置。
背景技术：
机车在运行途中控制系统出现故障，如不及时处理，将会影响列车的安全正点运行，甚至会造成机破事故。SS3型电力机车控制电路分为两大类一是调压开关或晶闸管失控；二是调压开关不升位或晶闸管不导通。前者对机车或司乘人员人身安全构成严重威胁，后者造成机破或坡停事故。现有技术中公开了一种“防止机车窜车装置”(专利号为ZL99231200.0)，它可对机车的运行状态进行监视，一旦出现危险或故障可自动切断高压电源，使机车停止运行，防止事故发生。但这种装置只能将机车停下而无法对机车的故障所在进行显示，机车在发生故障后列车司机往往不知道故障所在，无法迅速的排除故障。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种不仅能及时防止窜车故障，还能准确显示故障处所的电力机车故障监视与保护装置，以克服现有技术的不足，便于运行中的列车司机根据显示迅速排除故障，保障行车安全。
本实用新型是这样构成的它包括壳体(1)，在壳体(1)内设有信号采样电路(2)、信号处理与控制电路(3)和故障显示电路(4)，信号采样电路(2)的输入端与电力机车控制电路的调压开关和晶闸管相连，信号采样电路(2)的输出端连接信号处理与控制电路(3)的输入端，信号处理与控制电路(3)的输出端连接故障显示电路(4)，故障显示电路(4)连接电源。
信号采样电路(2)为三菱公司的M5M82C55芯片，信号处理与控制电路(3)为TAMEL公司的89C52单片机，故障显示电路(4)为TOPWAY公司的有中文显示的液晶显示模块LM3033。
本实用新型与机车的控制电路相连，当司机的调速手柄离开“零”位，也就是当机车一开始运行，本装置就进入监控状态，通过信号采样电路对机车运行中的各种参数进行采集，并将采集到的参数送入到信号处理与控制电路中进行比对与分析，一旦机车控制系统出现故障，如非正常触发脉冲及错误的升位逻辑，本装置立即执行断闸保护，对失控故障进行高压断电，对不走车故障迅速通过故障显示电路显示故障部位与原因。
针对在高坡地段多机牵引列车时，常因司机配合不当而导致拉断车钩的情况，本装置能在司机配合不当时强迫调压开关自动退级，有效地减小了列车起动及运行中的冲击振动，避免了拉断车钩事故的发生。
本实用新型运用在SS3型电力机车控制电路的故障监视及保护，能迅速判断15种常见故障和4种非常见故障，并通过LCD显示故障处所并保持记忆，机车运行中司机能根据中文显示直接找到故障所在，快速排除故障，大大降低机破或坡停故障。
与现有技术相比，本实用新型不仅能及时防止窜车故障，还能准确显示故障所在，列车司机可根据显示迅速排除故障，以保障行车安全。
附图1为本实用新型的结构示意图；附图2为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
本实用新型的实施例如附图1所示，它包括壳体(1)，在壳体(1)内设有信号采样电路(2)、信号处理与控制电路(3)和故障显示电路(4)，信号采样电路(2)的输入端与电力机车控制电路的调压开关和晶闸管相连，信号采样电路(2)的输出端连接信号处理与控制电路(3)的输入端，信号处理与控制电路(3)的输出端连接故障显示电路(4)，故障显示电路(4)与电源连接，电源由机车电子电路的稳压电源提供(AD22V)，当机车蓄电池闸刀闭合后该监视系统即进入待机状态。其中信号采样电路(2)采用三菱公司的M5M82C55芯片，信号处理与控制电路(3)采用TAMEL公司的89C52单片机，故障显示电路(4)采用OPWAY公司的有中文显示的液晶显示模块LM3033。
上述中信号采样电路(2)还可用74HC373，74LS373等代替三菱公司的M5M82C55芯片，信号处理与控制电路(3)还可采用现有技术中已有的其他单片机来代替TAMEL公司的89C52单片机。
本实用新型的电路原理如附图2所示，①机车升起受电弓闭合主断路器，25KV高压电进入机车，经降压整流后1-2线为110V直流电，光耦1V2-C为0电平，1IC6A、1IC6B和1IC7A、1IC7B输入“0”，保护电路进入预备状态。②司机控制手柄离开“0”位，1-4线为“1”，1V3-C为“0”，同时向1IC7A、1IC7B供“0”电平。③司机控制手柄在“零”位时继电器J3吸合。J3-1接通1-3线，此时若出现晶闸管触发脉冲，则1IC3-3为“1”(机车失控窜车信号)，经1IC4B反向为“0”；1IC1A-1为“0”；1V2-C为“0”；当司机控制手柄离开0位时，1V3-C为“0”。即1IC7A输入全“0”，输出为“1”，则继电器J1吸合，1-8线接地，主断路器分闸(25KV高压)，机车高压断电。
④当司机控制手柄在“零”位，调压开关因故障出现非正常升位指令时，1-6线为“0”电平，1IC5D输出为“0”；司机控制手柄离开“零”位时，1V3-C为“0”；1IC1-1为“0”；1V2-C为“0”。即1IC7B输入全“0”，输出为“1”电平，则1Q1导通，继电器J1吸合，1-8线接地，主断路器分闸，机车高压断电。⑤当司机控制手柄推至升区时，1-7线有指令电压，1V5-C为“0”电平，向CPU提供指令信号。当1-7线指令电压超压时，1V4-C为“0”电平，经1IC5F反相后为“1”，则1Q1导通，继电器J1吸合，主断路器分闸，机车高压断电。⑥调压开关升至一级时，1-1线为“1”电平，1V1-e＝1，1IC1A置位，1IC2触发，进入暂稳态，1IC2-3为“1”电平并保持2秒。若调压开关在2秒内连续升位，则1-1线由“1”电平变为“0”电平，1V1-e＝0，1V2-C＝0；即1IC6A输入全“0”，输出为“1”，继电器J1吸合，主断路器分闸，机车高压断电。⑦正常操纵时，司机控制手柄在“升”位点稍事停留再缓慢推入升区，以使列车平稳起动，若直接推入升区，则1IC3-3＝1，经1IC4B反相为“0”，此时1IC2尚未复位，1IC4A输出为“0”，1IC6A输出也为“0”，即1IC6B输入全“0”，输出为“1”，则1Q2导通，继电器J2吸合，1-5线为1电平，调压开关自动退至0位。⑧继电器J3控制原理司机手柄在“零”位时，1IC1B在复位状态，J3吸合，接通1-3线和1-7线，进行0位监视。当1-1线为1电平时，1IC1A置位，1IC1-1＝1，1IC1B-10＝1。当1-3线为1电平时，1IC3-3＝1，1IC1B置位，经1R17、1R18、1R19、1D7、1C16组成的2秒延时电路，1IC5B反相为0电平，继电器J3失电释放，1-3线和1-7线与本电路分离，0位监视结束。本实用新型的待机状态耗电约50mA，最大功耗(保护动作时)为120mA。
权利要求1.一种电力机车故障监视与保护装置，它包括壳体(1)，其特征在于在壳体(1)内设有信号采样电路(2)、信号处理与控制电路(3)和故障显示电路(4)，信号采样电路(2)的输入端与电力机车控制电路的调压开关和晶闸管相连，信号采样电路(2)的输出端连接信号处理与控制电路(3)的输入端，信号处理与控制电路(3)的输出端连接故障显示电路(4)，故障显示电路(4)连接电源。
2.根据权利要求1所述的电力机车故障监视与保护装置，其特征在于信号采样电路(2)为三菱公司的M5M82C55芯片，信号处理与控制电路(3)为TAMEL公司的89C52单片机，故障显示电路(4)为TOPWAY公司的有中文显示的液晶显示模块LM3033。
专利摘要本实用新型公开了一种电力机车故障监视与保护装置，它包括壳体，在壳体内设有信号采样电路、信号处理与控制电路和故障显示电路，信号采样电路的输入端与电力机车控制电路的调压开关和晶闸管相连，信号采样电路的输出端连接信号处理与控制电路的输入端，信号处理与控制电路的输出端连接故障显示电路，故障显示电路与电源连接。本实用新型运用在SS3型电力机车控制电路的故障监视及保护，能迅速判断15种常见故障和4种非常见故障，并通过LCD显示故障处所并保持记忆，与现有技术相比，其不仅能及时防止窜车故障，还能准确显示故障所在，列车司机可根据显示迅速排除故障，以保障行车安全。
文档编号B60L3/00GK2871282SQ20062020021
公开日2007年2月21日 申请日期2006年2月28日 优先权日2006年2月28日
发明者原理, 郑全才, 罗闯 申请人:贵阳铁路司机高级技工学校