申请/专利权人：济宁学院

申请日：2018-08-03

公开（公告）日：2021-02-12

公开（公告）号：CN109291942B

主分类号：B61C3/02(20060101)

分类号：B61C3/02(20060101);B60L5/20(20060101);B60M1/12(20060101);B60M3/00(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.02.12#授权;2019.03.01#实质审查的生效;2019.02.01#公开

摘要：一种架线式电机车自动停送电的方法，电机车上装配有信号发送装置，架空线上电端装配有信号接收送电启动装置，包括有以下步骤：一、送电启动，电机车受电弓接触架空线并开启电机车总电源开关，信号发送装置向架空线提供一个直流低电压U0I0，经架空线传递至上电端，上电端启动开关装置向架空线送电。二、正常供电，架空线得电后，首先是启动信号U0I0停止输送，然后是信号发送装置从架空线上吸收一个较小电流，该电流作为维持电流信号，在电机车待机和运行中，让架空线维持送电状态。三、自动断电，机车停运时，断开总电源开关或拉下受电弓，信号发送装置与架空线断开，线上电流小于最水维持电流，经5‑10秒后，上电端自动切断架空线电源。

主权项：1.一种架线式电机车自动停送电的方法，包括有信号发送装置和信号接收送电启动装置，电机车上装配有信号发送装置，架空线上电端，也就是在整流柜处装配有信号接收送电启动装置，其特征在于，依据电机车工作状态，系统自动实施对架空线的通断电控制，对电机车的操作与原系统无任何差别，具体包括有以下步骤：一、电机车受电弓接触架空线并开启电机车总电源开关，信号发送装置向架空线提供一个12V或24V的直流安全低电压U0，直流安全低电压形成直流电流I0，作为上电启动信号，所述的上电启动信号经架空线传递至上电端，上电端接收到上电启动信号，立即启动开关装置向架空线送电；二、架空线得电后，信号发送装置停止输送上电启动信号，然后是信号发送装置从架空线上吸收一个电流，所述的电流作为架空线维持电流信号，在电机车待机和运行中，让架空线维持送电状态；三、电机车停止运行后，断开电机车上总电源开关或拉下受电弓，这时，信号发送装置与架空线断开，架空线上的电流小于最小维持电流，经5-10秒后，上电端便自动切断架空线电源。

全文数据：一种架线式电机车自动停送电的方法技术领域本发明涉及矿山井下运输设备，尤其涉及一种架线式电机车自动停送电的方法。背景技术直流架线式电机车是矿山井下的主要运输设备之一，目前架空线采用统一网络连续供电、长时间运行的方式。由于架空线电压较高（DC250V以上），矿山井下环境恶劣，巷道狭窄，空气潮湿，而且工作人员与电机车同行一条巷道，因此，存在人员触电的安全隐患，给安全管理工作带来一定的难度。发明内容本发明的目的在于，克服现有技术的不足之处，提供一种架线式电机车自动停送电的方法，可有效减少架空线的带电范围，缩短架空线带电运行的时间，使架空线只在电机车运行时带电，电机车停运时无电。对于运输距离较长的矿山环境，可让架空线在不同区域分段供电，电机车进入某区域时，该区域架空线送电，电机车驶离该区域时，该区域架空线断电，能有效提升矿山安全化水平，降低事故发生率。本发明所述的一种架线式电机车自动停送电的方法，包括有信号发送装置和信号接收送电启动装置，电机车上装配有信号发送装置，架空线上电端，也就是在整流柜处装配有信号接收送电启动装置，整系统工作程序包括有以下步骤：一、电机车受电弓接触架空线并开启电机车总电源开关，信号发送装置向架空线提供一个12V或24V的直流安全低电压U0I0，所述的直流电为上电启动信号，U0I0经架空线传递至上电端，上电端接收到启动信号，立即启动开关装置向架空线送电。二、架空线得电后，信号发送装置停止输送启动信号U0I0，然后是信号发送装置从架空线上吸收一个较小电流，所述的电流作为架空线维持电流信号，在电机车待机和运行中，让架空线维持送电状态。三、电机车停止运行后，断开电机车上总电源开关或拉下受电弓，这时，信号发送装置与架空线断开，架空线上的电流小于最小维持电流，经5-10秒后，上电端便自动切断架空线电源。本发明所述的一种架线式电机车自动停送电的方法，仅使用原架空线就可完成全部信息传递。电机车上装好信号发送装置，架空线上电端，也就是在整流柜处装配好信号接收送电启动装置。依据电机车工作状态，系统自动实施对架空线的通断电控制。对机车的操作，与原系统无任何差别。也不需要对驾驶人员进行任何培训。本发明所采用的工作系统有如下特点：1.送电信号经架空线传递：架空线原处在无电安全状态，当电机车需要运行时，受电弓撑起接触架空线，再打开车上总电源开关后，车内发送启动装置中的蓄电池通过架空线向上电端的信号接收送电启动装置输送12V直流电压启动信号，信号传递方向是从机车经架空线流向上电端，再经交流接触器CJ常闭触点进入架空线通断电控制电路，控制电路首先延迟并从信号中吸收部分能量。这一时段内，交流接触器CJ尚未吸合，整流柜不输出250V工作电压。上述过程延迟约1-2秒后，架空线通断电控制电路内的继电器J2吸合，交流接触器CJ随之启动，其常闭触点首先将架空线通断电控制电路与架空线切断，然后，其三个常开触点接通整流桥交流输入侧，向架空线输送直流250V工作电压。2.用架空线自身电流维持送电：只要有电机车运行或待机状态，架空线电流就大于最小保持电流IH，互感器L的输出电压能让接收送电控制电路保持J2吸合状态，维持架空线持续送电。3.架空线停电通过检测自身电流实施：没有电机车运行或待机状态，架空线电流就小于最小保持电流IH，互感器L的输出电压不能让接收送电控制电路保持J2吸合状态，J2将连动接触器CJ释放，架空线完全停电。本发明所述的一种架线式电机车自动停送电的方法，其技术要点如下：一、互感器本发明所述的电流互感器是用于检测架空线工作电流变化的，其输出端应用的是电压信号。电机车正常运行时它初级承受强大的工作电流，而断电控制所需的检测点处电流要远远小于架空线工作电流。为保障小电流检测的灵敏度和大电流工作的可靠性，采取了以下技术措施：1.穿芯式结构、大变比数据、电压信号输出，本发明中巧妙地选用微型特种电流互感器，该互感器具备如下特点：（1）穿芯式结构：只用单匝穿芯，占空小且安装方便，从原电路吸收能量甚微，对原电路参数基本没有影响。（2）电压型输出：互感器次级并电阻R，将输出端转成电压信号输出。（3）大变比数据：次级匝数大于2000匝，目的是提高输出信号幅度。2.互感器次级双线并绕双半波整流：互感器对架空线电流的检测点在最小维持通电电流IH处，这一数据通常在0.3-0.5A，为得到明显且清晰的UL信号，互感器次级双线并绕，构成带中间抽头的双半波整流电路单元。此举措让整流过程中只产生一个二极管管压降，UL可减少0.7V电压损失，图中的R将互感器的输出转变成电压信号。3.次级自动限电压：输出直流电压UL与I2有一一对应关系，当有电机车运行时，架空线电流会大于IH几百甚至上万倍，为不让UL过高，采取了两个措施：一是将互感器釆用微型结构，选微型铁芯，当I2增大到某一数据时，首先让铁芯饱和限制UL的增大；二是用5只二极管串联并到输出端，利用二极管正向稳压特性将UL限制在3.6V以内。二、储能延迟技术措施1.信号发送装置中J1吸合延迟电路有双延迟功能，J1吸合时首先让其延迟约1-1.5秒，这里称前延迟，期间C1-1储能，J1吸合过程中该单元电路会出现电源间断，这一过程中C1-1向吸合延迟电路放电，短时内形成不间断供电模式，保证了J1吸合过程顺利进行，防止了J1吸合中可能产生的振荡。当机车停运时，断开机车总电源开关或拉下受电弓，C1-1的储能仍使J1吸合状态牢靠地保持约2-3秒，这里称后延迟。这一延迟过程可得到两种效果，一是机车正常行驶时，受电弓因颠簸会造成电机车电源有断续，J1吸合状态在一定时间内保持，期间会保持整系统工作状态不变，避免停机亊故。二是电机车停运时，晶闸管因先失去250V电源再失去门极信号牢靠关闭，延迟结速J1释放后，蓄电池电压加在晶闸管阳极，但门极无触发，晶闸管不会再开通。这样就确保了停机后蓄电池不会向电机车放电。2.信号接收送电启动装置中的双延迟功能，送电启动过程延迟前延迟：发送端送来启动信号时，架空线通断电控制电路让J2和CJ延迟约1.5秒吸合，期间C2-5充电延迟、C2-6充电储能，J2吸合时C2-6放电，保持控制电路中M点高电平高于P点，确保J2和CJ吸合干脆果断。架空线送电启动后延迟：架空线送电后，线下有电机车运行或待机，架空线输出电流就大于最小维持电流IH，互感器输出电压UL就能让通断电控制电路保持J2和CJ牢靠吸合，而J2和CJ的吸合又保持了架空线持续送电，这是一个互锁状态。电机车运行或待机时，需保持这一互锁状态让架空线持续供电；电机车停运时，需要破坏掉这一互锁状态让架空线停电。为此在接收送电装置中也设置了后延迟功能，延时约5-10秒。它也有两种效果，一是有电机车正常运行时，电机车颠簸会造成电流断续，互感器输出电压UL会随之断续，但正常工作中的电流断续一般不会大于1秒，后延迟功能就能让通断电控制电路保持J2和CJ牢靠吸合，保持架空线持续供电。二是架空线下的电机车都停运后，架空线输出电流接近零，小于最小维持电流IH，延迟约5-10秒后，上述自锁状态破坏，架空线停电。三、在整流桥交流入侧通断电为了让架空线断电后完全没电，本发明选用传统的机械触点式电磁开关，若用开关直接通断直流电，触点处会形成强烈的电弧，特殊情况下甚至一次性烧坏开关，这不仅大大减少开关寿命而且容易造成严重亊故。为此，将开关放在整流柜交流侧，这一措施与在直流侧通断电效果相同，但安全性能明显提高。四、蓄电池的巧妙使用蓄电池的作用有两方面：一是电机车起动前，利用其储能发送架空线送电启动信号；二是电机车运行中，可以向机车内部提供12V电源，供车灯、喇叭等车上电器使用，省掉原车上将架空线电压变12V的直流变换器。信号发送装置中，对蓄电池应用采取了如下技术措施：1.继电器J1吸合延迟单元与蓄电池工作在不同电位段，前者“地”端与蓄电池正极同电位，这样电机车停机状态时蓄电池就不会向J1吸合延迟单元放电。2.配备定压恒流充电器，机车待机和运行中蓄电池自动充电，充满即进入浮充状态，不会过充。3.在电机车停机状态时，继电器J1处释放状态。这时若有机车误操作调速手柄在行车档位，则蓄电池将通过R1-1、D1-1和J1常闭触点对机车放电，该放电回路直流电阻很小，若不釆取措施，很可能造成蓄电池损坏。为此，电机车主电路中加装晶闸管VT，在电机车停机状态时，5VDVDV无输出，晶闸管VT门极无触发信号处关断状态，有效地防止了上述情况的发生。以上措施可确保蓄电池完全傻瓜式使用，寿命期内免维护免保养。五、架空线主开关轻负载通断1.在架空线送电启动环节，根据前面的分析，架空线送上250V工作电压后约1.5秒，电机车上的信号发送装置历经前延迟时间晶闸管VT才有可能得到触发信号，然后才可启动电机。2.架空线停电，是电机车停机关闭车上总开关或受电弓离开架空线，架空线电流小于最小维持电流IH约5-10秒后，J2连动CJ释放。这就保证了CJ轻负荷启动和释放，有效地减轻甚至消除了电弧危害，延长通断电主触点和整系统的工作寿命，也消除了相关的安全隐患。六、发送端外接大电阻，在架空线送电期间，确保在有电机车运行或待机时架空线最低工作电流大于IH，维持架空线送电状态。七、晶闸管VT门极采用电平式持续触发，电机车运行或待机状态时，5VDCDC变换器的输入端与VT阳极同步供电，它输出的5V直流电压直接且持续驱动VT门极。彻底保证了晶闸管VT在需要开通的时段内可靠开通。八、整系统有极强抗电磁干扰能力，工作稳定性极高1.发送端发出的送电启动信号，是持续时间大于1秒的12V电平信号，在信号接收端有4700μF大容，启动瞬间约有3A的电流，这就让启动信号强度远大于常见的各种电磁干扰，同时，电容器又可以有效吸收各类电磁谐波等干扰。2.让架空线送电状态保持是其工作电流大于IH，断电是其工作电流小于IH，架空线工作电流IH是断电检测工作点，这一工作点电压是直流250V或550，电流约0.3-0.5A，远远高于各类空间电磁干扰强度。总之，本系统停送电及状态维持所用信号，远远强于工作环境中的各种电磁干扰，并且对电磁干扰信号有吸收措施，因此，本系统有极强抗电磁干扰能力，工作稳定性极高。九、设置手动送电功能接收送电装置中设有开关K2-1，K2-1断开，系统是自动通断电运行；闭合开关K2-1，架空线始终保持送电状态，系统常规模式运行。附图说明附图1是本发明所述的一种架线式电机车自动停送电的方法的系统构成示意图。附图2是本发明所述的一种架线式电机车自动停送电的方法的信号发送装置的电路原理图。附图3是本发明所述的一种架线式电机车自动停送电的方法的信号接收送电启动装置的电路原理图。附图4是本发明所述的一种架线式电机车自动停送电的方法的互感器的外部连接示意图。附图5是本发明所述的一种架线式电机车自动停送电的方法的互感器的内部电路原理图。具体实施方式为方便说明，以下将电机车工作状态分为三种。停机状态，即集电弓脱离架空线或机车上断开总电源开关，电机车与架空线完全断开的状态。待机状态，即集电弓接触架空线且电机车上总电源开关闭合，但电机未起动的状态。运行状态，即集电弓接触架空线，电机车上总电源开关闭合，且电机通电运转，电机车行驶的状态。现参照附图1，结合具体实施例，说明如下：本发明所述的一种架线式电机车自动停送电的方法，包括有信号发送装置和信号接收送电启动装置。电机车上装配有信号发送装置，且每台电机车装配有一个信号发送装置。架空线上电端，也就是在整流柜处装配有信号接收送电启动装置，对于分段供电的情况，每个上电端装配有一个信号接收送电启动装置，包括有以下步骤：一、电机车受电弓接触架空线并开启电机车总电源开关，信号发送装置向架空线提供一个12V或24V的直流安全低电压U0I0，所述的直流电为上电启动信号，U0I0经架空线传递至上电端，上电端接收到启动信号，立即启动开关装置向架空线送电。二、架空线得电后，信号发送装置停止输送启动信号U0I0，然后是信号发送装置从架空线上吸收一个较小电流，所述的电流作为架空线维持电流信号，在电机车待机和运行中，让架空线维持送电状态。三、电机车停止运行后，断开电机车上总电源开关或拉下受电弓，这时，信号发送装置与架空线断开，架空线上的电流小于最小维持电流，经5-10秒后，上电端便自动切断架空线电源。参照附图2，信号发送装置装配在电机车上，内部装有12V或24V蓄电池，且每台电机车装配有一个信号发送装置。信号发送装置的作用有二个：一是发送架空线上电信号，二是架空线送电后，在电机车运行和待机时与上电端的信号接收及送电启动电路联动，保持架空线送电状态。现以架空线250V直流供电系统为例说明其工作过程和原理：一、送电启动架空线250V直流供电系统，直流电源的正极接架空线，负极接铁轨，因铁轨与地面接触，习惯上选铁轨电位为“0”电位，则架空线电位是正250V。架空线下无电机车运行时，线上无电。电机车要运行时，车上受电弓撑起接触架空线，打开车上总电源开关后，蓄电池正极经R1-1、D1-1和继电器J1常闭触点向架空线输送直流12V电压U0，该电压形成电流I0即为送电启动信号，启动信号输送路经为：蓄电池E正极→R1-1→D1-1→J1常闭触点→架空线→上电端接收装置，信号电流I0方向是从机车端流向上电的电源端。上电端的接收装置经架空线获取信号U0I0后，启动接触器向架空线输送250V直流工作电压，送电启动步骤完成。二、继电器J1吸合和送电状态保持架空线上电后，电位上升至正250V，由于D1-1单向导电，12V蓄电池将停止向架空线输送启动信号U0I0。随后的进程分两阶段进行分析。第一阶段：J1延迟吸合，J1的吸合延迟电路是双路电源交替供电且具有双延迟功能。自架空线通电致J1吸合前这段时间内，架空线流向发送启动装置的电流路径是：架空线→J1常闭触点→R1-2→D1-5—D1-22→蓄电池E→铁轨，该电流路径内的D1-5—D1-22两端产生约12.7V相对稳定的电压，该电压通过D1-2加给J1的吸合延迟电路，为其暂时提供电源。J1吸合延迟电路通电后，由IC1、RW1、R1-4和C1-3构成的电路延迟约1秒以上再让J1吸合，期间C1-1会充足12V电压，储存一定能量。电路延迟结速J1开始吸合，J1吸合过程中会造成上述电源间断，这时C1-1向该电路放电维持J1吸合过程顺利进行，短时间内形成了单元电路的不间断供电，有效地避免J1吸合过程中可能产生的振荡现象，保证了J1吸合干脆可靠。该步骤中，蓄电池历经短暂充电，电容C1-5可防止瞬间的高电压对蓄电池的威胁。第二阶段：送电状态保持，继电器J1吸合后，外接大功率电阻R1-5两端得到架空线上250V电压，并在其两端的两个DCDC和充电器输入端得电。以下四个环节同时进行：1、12VDCCV输出端12V直流电压经D1-3加到J1吸合延迟电路上，保持J1稳定吸合。2、架空线上电流只要大于某一数值IH，装在上电端的接收送电装置就能保持架空线送电状态。而J1吸合后R1-5自身从架空线上吸取的电流值大于IH，这样就让架空线供电状态得以维持。3、14.8V充电器经D1-4给蓄电池充电，该充电器是定压限流充电器，车辆运行中自动充电，充满即进入浮充状态，不会过充。4、晶闸管触发开通，5VDCCV输出的直流5V电压，经VT触发单元电路对晶闸管VT可靠触发，机车电源接通，其后可正常运行。以上送电启动全过程，约在1-1.5秒内即可完成。参照附图3，信号接收送电启动装置设置于架空线的上电端，并装配在整流柜内。附图3中的三相变压器T、二极管D2-1—D2-6构成的三相全桥整流器、滤波电容C2-1是原整流柜内部主电路。装入交流接触器CJ，用其三个常开触点CJ1-1、CJ1-2、CJ1-3控制整流桥交流侧，由此实施架空线直流电的通断，它是停送电的主开关器件；另在整流桥交流侧任一线中串入一特制的电流互感器L，用它检测整流桥交流每相工作电流I2的大小。因架空线工作电流ID与整流桥交流侧任一相电流有效值I2的关系为：I2=0.816ID，所以，用L检测I2的大小即可检测到架空线电流的变化，L检测结果是架空线通断电控制的依据。变压器B、D2-9—D2-12、C2-2、7812和C2-3构成直流稳压电源，为架空线通断电控制电路提供12V直流电源。ULIL是架空线工作电流检测信号，U0I0是电机车端经架空线送来的送电启动信号。该控制电路根据这两路信号的状态，控制接触器CJ，对架空线实施自动停送电控制。参照附图4和5，本发明所述的电流互感器是一种特种互感器，它检测的是架空线工作电流变化，但输出端应用的是电压信号。电机车正常运行时它初级承受强大的工作电流，而断电控制所需的检测点处电流要远远小于架空线工作电流。为保障小电流检测的灵敏度和大电流工作的可靠性，采取了如下技术措施：1.穿芯式结构、大变比数据、电压信号输出，本发明中巧妙地选用微型特种电流互感器，该互感器有如下特点：（1）穿芯式结构：只用单匝穿芯，占空小且安装方便，从原电路吸收能量甚微，对原电路参数基本没有影响。（2）电压型输出：互感器次级并电阻R，将输出端转成电压信号输出。（3）大变比数据：次级匝数大于2000匝，目的是提高输出信号幅度。2.互感器次级双线并绕双半波整流：互感器对架空线电流的检测点在最小维持通电电流IH处，这一数据通常在0.3-0.5A，为得到明显且清晰的UL信号，互感器次级双线并绕构成带中间抽头的双半波整流电路单元，如附图5所示。此举措让整流过程中只产生一个二极管管压降，UL可减少0.7V电压损失，图中的R将互感器的输出转变成电压信号。3.次级自动限电压，输出直流电压UL与I2有一一对应关系，当有电机车运行时，架空线电流会大于IH几百甚至上万倍，为不让UL过高，采取了两个措施：一是将互感器釆用微型结构，选微型铁芯，当I2增大到某一数据时，首先让铁芯饱和限制UL的增大；二是用5只二极管串联并到输出端，利用二极管正向稳压特性将UL限制在3.6V以内。参照附图3，采用本发明所述的信号接收送电启动装置具体实施过程如下：一、架空线停电安全状态架空线下无电机车运行或电机车停机状态时，一方面架空线输送电流ID=0，互感器L的输出ULIL=0，电压比较器IC2-1正输入端电位低于负端，IC2-1输出低电平。另一方面，由于无电机车运行，也就没有电机车端送来的启动信号，故U0I0=0，电路中M点电位为0，电压比较器IC2-2正输入端电位低于负端，IC2-2也输出低电平。这时，三极管T2无基极电流，继电器J2不吸合，接触器CJ处释放状态。架空线处停电安全状态。二、送电启动当有电机车受电弓接触架空线且打开总电源准备启动时，首先是电机车上的发送装置向架空线输送启动信号U0I0，经架空线传递至上电端，上电端接收电路得到U0I0信号，经CJ2常闭触点给C2-6快速充电储能，其端电压快速上升到约10V以上。同时，经RW2-2和D2-19给C2-5缓慢充电，待端电压超过2V时，M端电位高于P端，IC2-2输出高电平，继电器J2吸合并启动接触器CJ向架空线送电。该过程中，C2-5充电比C2-6慢很多，C2-6首先得到储能，目的是让J2和CJ吸过程中IC2-2持续输出高电平，保证J2和CJ吸合干脆无跳动。C2-5充电快慢決定该过程延迟时间，可通过RW2-2进行调整，这一过程称为该电路的前延迟过程。三、送电状态保持架空线送电后，电机车得电正常运行。这时，加装在整流桥交流输入侧的电流互感器L次级输出的交流电压经全波整流后在H点处得到直流电压UL。UL高于电压比较器IC2-1负输入端设定电位UN，IC2-1输出高电平，经D2-18传递到IC2-2正输入端，使IC2-2也输出高电平，这样就维持了J2和CJ的吸合状态，让架空线持续供电。在电机车行驶过程中的颠簸，会让架空线电流产生断续，互感器L初级电流及次级输出电压同样存在断续现象。电路中的R2-4和C2-5有延迟作用，可在大约10秒时间内保持J2稳定吸合，有效地避开了电机车颠簸等因素的影响。只要有电机车运行或待机，架空线送电状态都会稳定保持。四、架空线自动断电铁轨上的电机车停机，架空线输送电流ID=0，互感器L的输出ULIL=0，IC2-1变低电平输出。约10秒后，C2-5端电压下降到2V以下，IC2-2输出低电平，J2和CJ释放，架空线停电。本发明所述的一种架线式电机车自动停送电的方法，可有效减少架空线的带电范围，缩短架空线带电运行的时间，使架空线只在电机车运行时带电，电机车停运时无电。对于运输距离较长的矿山环境，可让架空线在不同区域分段供电，电机车进入某区域时，该区域架空线送电，电机车驶离该区域时，该区域架空线断电，能有效提升矿山安全化水平，降低事故发生率。

权利要求：1.一种架线式电机车自动停送电的方法，包括有信号发送装置和信号接收送电启动装置，电机车上装配有信号发送装置，架空线上电端，也就是在整流柜处装配有信号接收送电启动装置，其特征在于，依据电机车工作状态，系统自动实施对架空线的通断电控制，对电机车的操作与原系统无任何差别，具体包括有以下步骤：一、电机车受电弓接触架空线并开启电机车总电源开关，信号发送装置向架空线提供一个12V或24V的直流安全低电压U0I0，所述的直流电为上电启动信号，U0I0经架空线传递至上电端，上电端接收到启动信号，立即启动开关装置向架空线送电；二、架空线得电后，信号发送装置停止输送启动信号U0I0，然后是信号发送装置从架空线上吸收一个较小电流，所述的较小电流作为架空线维持电流信号，在电机车待机和运行中，让架空线维持送电状态；三、电机车停止运行后，断开电机车上总电源开关或拉下受电弓，这时，信号发送装置与架空线断开，架空线上的电流小于最小维持电流，经5-10秒后，上电端便自动切断架空线电源。2.根据权利要求1所述的一种架线式电机车自动停送电的方法，其特征在于：所述的步骤一为送电启动，电机车受电弓撑起并接触架空线，打开电机车上的总电源开关后，蓄电池正极经R1-1、D1-1和继电器J1常闭触点向架空线输送直流12V电压U0，所述的电压形成电流I0即为送电启动信号，启动信号输送路经为：蓄电池E正极→R1-1→D1-1→J1常闭触点→架空线→上电端接收装置，信号电流I0方向是从电机车端流向上电的电源端，上电端的信号接收送电启动装置经架空线获取信号U0I0后，启动接触器向架空线输送250V直流工作电压，送电启动步骤完成。3.根据权利要求1所述的一种架线式电机车自动停送电的方法，其特征在于：所述的步骤二包括有继电器J1延迟吸合环节与送电状态保持环节；继电器J1延迟吸合环节，架空线通电至J1吸合前这段时间内，架空线流向发送启动装置的电流路径是：架空线→J1常闭触点→R1-2→D1-5—D1-22→蓄电池E→铁轨，该电流路径内的D1-5—D1-22两端产生约12.7V相对稳定的电压，所述的电压通过D1-2加给J1的吸合延迟电路，为其暂时提供电源，J1吸合延迟电路通电后，由IC1、RW1、R1-4和C1-3构成的电路延迟约1秒以上再让J1吸合，期间C1-1会充足12V电压，储存一定能量，电路延迟结速J1开始吸合，J1吸合过程中会造成上述电源间断，这时C1-1向该电路放电维持J1吸合过程顺利进行，短时间内形成了单元电路的不间断供电，该步骤中，蓄电池历经短暂充电，电容C1-5可防止瞬间的高电压对蓄电池的威胁；送电状态保持环节，继电器J1吸合后，外接大功率电阻R1-5两端得到架空线上250V电压；（1）并在其两端的12VDCDC输出端12V直流电压经D1-3加到J1吸合延迟电路上，保持J1稳定吸合；（2）架空线上电流只要大于某一数值IH，装在上电端的信号接收装置就能保持架空线送电状态，而J1吸合后R1-5自身从架空线上吸取的电流值大于IH，这样就让架空线供电状态得以维持。4.根据权利要求3所述的一种架线式电机车自动停送电的方法，其特征在于：J1吸合后如下两个环节也同时进行；（1）14.8V充电器输入端得电，其输出端经D1-4给蓄电池充电，所述的充电器是定压限流充电器，车辆运行中自动充电，充满即进入浮充状态，不会过充；（2）5VDCDC输入端得电，其输出端的直流5V电压，经VT触发单元电路对晶闸管VT可靠触发，电机车电源接通，其后可正常运行。5.根据权利要求1所述的一种架线式电机车自动停送电的方法，其特征在于：在架空线上电端，三相变压器T、二极管D2-1—D2-6构成的三相全桥整流器，滤波电容C2-1是原整流柜内部主电路，装入交流接触器CJ，用其三个常开触点CJ1-1、CJ1-2、CJ1-3控制整流桥交流侧，由此实施架空线直流电的通断，它是停送电的主开关器件，另在整流桥交流侧任一线中串入电流互感器L，以用于检测整流桥交流侧每相工作电流I2的大小，架空线工作电流ID与整流桥交流侧任一相电流有效值I2的关系为：I2=0.816ID，所以用L检测I2的大小即可检测到架空线电流的变化，L检测结果是架空线通断电控制的依据。6.根据权利要求5所述的一种架线式电机车自动停送电的方法，其特征在于：所述的信号接收送电启装置中，变压器B、D2-9—D2-12、C2-2、7812和C2-3构成直流稳压电源，为架空线通断电控制电路提供12V直流电源；ULIL是架空线工作电流检测信号，U0I0是电机车端经架空线送来的送电启动信号，所述的架空线通断电控制电路根据这两路信号的状态，控制接触器CJ，对架空线实施自动停送电控制，控制程序如下：一、架空线停电安全状态架空线下无电机车运行或电机车停机状态时，一方面架空线输送电流ID=0，互感器L的输出ULIL=0，电压比较器IC2-1正输入端电位低于负端，IC2-1输出低电平，另一方面，由于无电机车，也就没有电机车端送来的启动信号，故U0I0=0，电路中M点电位为0，电压比较器IC2-2正输入端电位低于负端，IC2-2也输出低电平，这时三极管T2无基极电流，继电器J2不吸合，接触器CJ处释放状态，架空线处停电安全状态；二、送电启动当有电机车受电弓接触架空线且打开总电源准备启动时，首先是电机车上的信号发送装置向架空线输送启动信号U0I0，经架空线传递至上电端，上电端接收电路得到U0I0信号，经CJ2常闭触点给C2-6快速充电储能，其端电压快速上升到约10V以上，同时经RW2-2和D2-19给C2-5缓慢充电，待端电压超过2V时，M端电位高于P端，IC2-2输出高电平，继电器J2吸合并启动接触器CJ向架空线送电，该过程中，C2-5充电比C2-6慢很多，C2-6首先得到储能，目的是让J2和CJ吸合过程中IC2-2持续输出高电平，保证J2和CJ吸合干脆无跳动，C2-5充电快慢决定该过程延迟时间，可通过RW2-2进行调整，这一过程称为该电路的前延迟过程；三、送电状态保持架空线送电后，电机车得电正常运行，这时加装在整流桥交流输入侧的电流互感器L次级输出的交流电压经全波整流后在H点处得到直流电压UL，UL高于电压比较器IC2-1负输入端设定电位UN，IC2-1输出高电平，经D2-18传递到IC2-2正输入端，使IC2-2也输出高电平，这样就维持了J2和CJ的吸合状态，让架空线持续供电；在电机车行驶过程中的颠簸，会让架空线电流产生断续，互感器L初级电流及次级输出电压同样存在断续现象，电路中的R2-4和C2-5有延迟作用，可在大约10秒时间内保持J2稳定吸合，有效地避开了机车颠簸等因素的影响，只要有电机车运行或待机，架空线送电状态都会稳定保持；四、架空线自动断电铁轨上电机车停机，架空线输送电流ID=0，互感器L的输出ULIL=0，IC2-1变低电平输出，约10秒后，C2-5端电压下降到2V以下，IC2-2输出低电平，J2和CJ释放，架空线停电。7.根据权利要求5所述的一种架线式电机车自动停送电的方法，其特征在于：电流互感器检测架空线工作电流的变化，其输出端应用的是电压信号，电机车正常运行时其初级工作电流大，而断电控制所需的检测点处电流远小于架空线工作电流，为保障小电流检测的灵敏度和大电流工作的可靠性，采取如下技术措施：（1）穿芯式结构、大变比数据、电压信号输出；①穿芯式结构:只用单匝穿芯，占空小且安装方便，从原电路吸收能量甚微，对原电路参数基本没有影响；②电压型输出:互感器次级并电阻R，将输出端转成电压信号输出；③大变比数据:次级匝数大于2000匝，目的是提高输出信号幅度；（2）互感器次级双线并绕双半波整流：互感器对架空线电流的检测点在最小维持通电电流IH处，这一数据通常在0.3-0.5A，为得到明显且清晰的UL信号，互感器次级双线并绕构成带中间抽头的双半波整流电路单元，此举措让整流过程中只产生一个二极管管压降，UL可减少0.7V电压损失，R将互感器的输出转变成电压信号；（3）次级自动限电压：输出直流电压UL与I2一一对应，当有电机车运行时，架空线电流会大于IH几百甚至上万倍，为不让UL过高，需采取以下措施：一是将互感器釆用微型结构，选微型铁芯，当I2增大到某一数据时，首先让铁芯饱和限制UL的增大，二是用五只二极串联并到输出端，利用二极管正向稳压特性将UL限制在3.6V以内。

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