专利名称：电气化铁道馈线保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电气化铁道馈线保护装置，尤其是适用于单相工频交流电气化铁道牵引供电系统的成套馈线保护装置。
目前用于单相工频交流电气化铁道牵引供电系统的馈线保护装置一般只设有一路含单片机CPU的馈线保护电路，且该电路的地址、数据总线等均设于插件外部，因而这种馈线保护装置存在抗干扰性能差、硬故障处理时间长，只能为一条牵引线路提供保护和测距的缺点。
为此，本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，并提供一种抗干扰性能强、硬件故障处理时间短，可同时对多条牵引线路提供保护和测距的电气化铁道馈线保护装置。
实现本实用新型目的的技术方案为一种电气化铁道馈线保护装置，至少包括交流输入电路、开关量输入电路、馈线保护电路、信号出口电路，以及分别与各电路连接的电源电路，其中交流输入电路经模数转换电路后与馈线保护电路相连，开关量输入电路与馈线保护电路的输入口连接，信号出口电路则直接与馈线保护电路连接，由馈线保护电路驱动，该馈线保护装置的特殊之处是馈线保护电路为至少由单片机CPU8031、可编程定时器/计数器、可编程I/O接口及数据存储器、定值存储器、程序存储器几部分共同构成的插件，而且将I/O接口、定时器及各存储器与CPU8031连接的数据、地址总线位于插件内。
而且，馈线保护电路中各芯片的具体型号如下可编程定时器/计数器为RTC8253、可编程I/O接口为PPI8255、数据存储器为RAM6264、程序存储器为EPPOM27256、定值存储器为EEPROM2817A。
而且，该保护装置内同时设有三路结构完全相同的馈线保护电路。
而且，馈线保护装置中其它电路的具体结构是交流输入电路由电流变换器、电压变换器构成，经V/F变换器AD654进行模数转换，信号出口电路中每路出口均由一个出口继电器线圈和一个信号继电器的线圈并联而成，各路出口之间并联且同时与一个启动继电器并联。
另外，馈线保护装置中还设了使其与外部系统机连接的接口电路和使其具有发光告警功能的告警电路，两电路的具体结构如下接口电路由单片机CPU8031、硬件时钟RTCDS12887、作异步通讯口的可编程I/O接口MUART8256、程序存储器EPROM27256、数据存储器RAM6264、定值存储器EEPROM2817A，以及锁存器、键盘、显示器构成，而且接口电路通过MUART8256相接的RS-232C或422串行通讯口与外部系统机相连接；告警电路则由多个并联的告警继电器和分别与各告警继电器线圈串联的发光二极管构成。
由上述技术方案可知，本实用新型的馈线保护电路为至少由单片机CPU8031、可编程定时器/计数器、可编程I/O接口及数据存储器、定值存储器、程序存储器几部分共同构成的插件，且将I/O接口、定时器及各存储器与CPU8031连接的地址、数据总线位于插件内，而该插件与外部联系的了量又都经过光电隔离、所以装置的抗干扰性能较强，另外，该装置设有三路结构完全相同的馈线保护电路，可同时提供三条牵引线路保护，特殊时可供四条，而且将各CPU插件的功能与CPU间互检功能相结合，可在硬件出故障时，能迅速确定故障位置，从而大大缩短了硬件故障的处理时间。
以下将结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本实用新型电气部分结构框图。
图2为本实用新型电气部分结构原理图。
由
图1、图2可知，本实用新型提供的电气化铁道馈线保护装置包括交流输入电路1、开关量输入电路4、三路馈线保护电路3、3′、3″，与三路馈线保护电路3、3′、3″分别对应连接的三路信号出口电路5、5′、5″和接口电路7、告警电路6，以及为备电路提供工作电压的电源电路8，其中交流输入电路1经模数转换电路2后与馈电保护电路3的记数器连接，接口电路7中的单片机CPU8031与馈线保护电路3中的单片机CPU8031连接，接口电路7同时还与外部系统机F、打印机E相连，开关量输入电路4直接与馈线保护电路3的I/O口连接，下面根据图2所示对上述各电路作详细说明，图2中只表现了其中一路馈线保护电路3的连线情况，另两路馈线保护电路3′、3″的连线情况与其相同，馈线保护电路3为至少由单片机CPU8031、可编程定时器/计数器RTC8253、可编程I/O接口PPI8255、数据存储器RAM6264，程序存储器EPROM27256、定值存储器EEPROM2817几部分共同构成的插件，将I/O接口PI8255、定时器及各存储器与CPU8031连接的数据、地址总线位于插件内，开关量输入电路4内设光电隔离13，各开关量经光电隔离后与馈线保护电路3的I/O接口PPI8255连接，图2中有六路开关量输入口，输入口的数量可根据实际情况而定，模拟量输入电路1由电流变换器LB、电压变换器YB构成，与该电路连接的模数转换电路2内设V/F变换器AD654、光电隔离10和低通9，模拟量输入电路1经模数转换电路2后与馈线保护电路3中的可编程定时器1计数器RTC8253连接，馈线保护电路3中的出口驱动部分11与信号出口电路5连接，信号出口电路5中每路出口均由一个出口继电器线圈和一个信号继电器线圈并联而成，各路出口之间并联且同时与一个启动继电器QDJ并联，图2中由五个信号继电器CXJ1～CXJ5和五个出口继电器CKJ1～CKJ5共同构成了五个出口，五个出口分别为阻抗I段出口～阻抗Ⅲ段出口、电流速断出口和重合闸出口，当然，出口的数目可视需要而定，不一定为五个，为了完成对各馈线保护电路插件巡检、人机对话和与系统连机的功能，本实用新型还设置了接口电路7，接口电路7由单片机CPU8031、硬件时钟RTCDS12887、作异步通讯口的可编程I/O接口MVART8256、程序存储器EPROM27256、数据存储器RAM6264、定值存储器EEPROM2817A，以及锁存器14、键盘REYBOARD、显示器LCD和与显示器LCD相连的驱动电路15构成，接口电路7的CPU8031与馈线保护电路3的CPU8031连接，接口电路3通过与MVART8256相接的RS-232或422串行通讯口与外部系统机F相连接，通过锁存器14、并行通讯接口与打印机E连接，本实用新型的接口电路7中还设了看门狗电路，图2中用WATCHDOG表示，以便于设置密码，另外，为了使该装置有闪光报警的功能，本实用新型中还设有告警电路6，告警电路中每路告警器由一个告警继电器和与其串联的发光二极管构成，各路告警器之间则为并联，本实施例中有由四个告警继电器AXJ1～AXJ4分别和四个发光二极管串联构成的四路并联的告警器，其中两路与馈线保护电路3的告警驱动12相连，在保护异常巡检中断时告警，另两路与接口电路7连接，起总告警和呼唤的作用，馈线保护装置的电源电路8可选用适当的各种电源电路，它只需能将220V或110V交流电压转换成5V，±15V、24V的直流电压即可，本实用新型的工作过程如下交流输入电路通过电压互感器YB和电流互感器LB取得电压和电流模拟信号，该信号关入模数交换和中，由其中的V/F变换器AD654将模拟信号转变成频率信号，经光电隔离后，频率信号被送入馈线保护电路，保护电路通过对频率信号的采样、计算，判断馈线的运行情况，如发生故障，保护电路驱动信号出口电路中相应的继电器动作，继电器触点动作后又使馈线断路器的合闸式或跳闸式线圈受电，使断路器动作。
权利要求1.一种电气化铁道馈线保护装置，至少包括交流输入电路[1]、开关量输入电路[4]、馈线保护电路[3]、信号出口电路[5]和分别与各电路连接的电源电路[8]，其中交流输入电路[1]经模数转换电路[2]后与馈线保护电路[3]相连，信号出口电路[5]与馈线保护电路[3]连接，由馈线保护电路[3]驱动，其特征在于馈线保护电路[3]为至少由单片机CPU8031、可编程定时器/计数器、可编程I/O接口及数据存储器、定值存储器、程序存储器几部分共同构成的插件，而且将I/O接口、定时器及各存储器与CPU8031连接的数据、地址总线位于插件内。
2.根据权利要求1所述的馈线保护装置。其特征在于馈线保护电路[3]中可编程定时器/计数器为RTC8253，可编程I/O接口为PPI8255、数据存储器为RAM6264、程序存储器为EPROM27256，定值存储器为EEPROM2817A，它们均按常规接法与CPU8031连接。
3．根据权利要求1或2所述的馈线保护装置，其特征在于交流输入电路[1]由电流变换器LB和电压变换器YB构成，模数转换电路[2]的主要部件为V/F变换器AD654,AD654经模数转换电路[2]中的光电隔离[10]后与馈线保护电路[3]中的的可编程定时器/计数器RTC8253连接。
4.根据权利要求1或2所述的馈线保护装置，其特征在于每路与馈线保护电路[3]相连的出口均由一个出口继电器的线圈和一个信号继电器的线圈并联而成，各路出口之间并联且同时还与一个启动继电器QDJ并联。
5.根据权利要求1或2所述的馈线保护装置，其特征在于保护装置内设三路结构完全相同的馈线保护电路[3、3′、3″]，与三路馈线保护装置[3、3′、3″]分别对应连接有结构相同的三路信号出口电路[5、5′、5″]。
6.根据权利要求1或2所述的馈线保护装置，其特征在于装置内还设有接口电路[7]，接口电路[7]由单片机CPU8031、硬件时钟RTCDS12887、作异步通讯口的可编程I/O接口MUART8256、程序存储器EPROM27256，数据存储器RAM6264、定值存储器EEPROM2817A，以及锁存器[14]、健盘KEYBOARD、显示器LCD构成，而且接口电路[7]通过与MUART8256相接的RS-232C或422串行通讯口与外部系统相连。
7.根据权利要求1或2所述的馈线保护装置，其特征在于设有与馈线保护电路[3]、接口电路[7]相连的告警电路[6]，告警电路[6]中的每路告警器均由一个告警继电器和一个发光二极管构成，各路告警器之间并联。
专利摘要本实用新型提供了一种电气化铁道馈线保护装置,该装置由交流输入电路、开关量输入电路,馈线保护电路、信号出口电路、电源电路、接口电路、告警电路等构成,其特殊之处是馈线保护电路为至少由单片机CPU、可编程定时器/计数器、可编程I/O接口及数据存储器、定值存储器、程序存储器几部分构成的插件,且将I/O接口、定时器及各存储器与CPU连接的数据、地址总线位于插件内,该装置具有抗干扰性能强、硬件故障处理时间短、可同时对多条牵引线路提供保护和测距的特点。
文档编号B60M1/00GK2334626SQ97241238
公开日1999年8月25日 申请日期1997年9月4日 优先权日1997年9月4日
发明者张东江, 郭勤俭 申请人:机械工业部许昌继电器研究所