本发明专利技术属于接触网牵引供电领域，具体提供一种基于IGBT实现的接触网隔离开关监控单元，包括：主CPU、通信处理电路、遥信采集电路、遥控处理电路、辅助CPU及IGBT驱动电路；主CPU通过通信处理电路与通信管理单元通信，并控制遥信采集电路周期性采集开关设备状态信号，且通过遥控处理电路遥控外部设备；辅助CPU用于接收主CPU输出的控制信号，以控制IGBT驱动电路驱动隔离开关实现接触网送电或掉电。通过取消外围耗材，彻底简化外围电气线路，减少连接节点数量，减少信号传递环节，增加隔离开关驱动的安全性和成功率；直接采集隔离开关传递的开关位置信号，减少之前的信号转换环节，减少信号采集的故障率，完成隔离开关状态获取和合分闸控制。控制。控制。
【技术实现步骤摘要】
一种基于IGBT实现的接触网隔离开关监控单元
[0001]本专利技术涉及接触网牵引供电领域，更具体地，涉及一种基于IGBT实现的接触网隔离开关监控单元。
技术介绍
[0002]现行的接触网隔离开关监控单元实现方案大体可分为两种类型：1、光纤式；2、直控式。光纤式实现方案指放置于牵引所、AT所或分区所内的通信管理设备，通过光纤与接触网沿线的隔离开关机构箱内的监控单元交互，完成隔离开关状态采集和合分闸控制；直控式实现方案指通信管理设备和监控单元设备均置于牵引所、AT所或分区所内，隔离开关机构的控制线和状态线通过线缆接入所内相关设备，完成隔离开关状态采集和合分闸控制。
[0003]直控式实现方案是目前趋于主流的实现方案，接触网沿线仅保留纯机械的、抗干扰能力强、故障率极低的隔离开关操作机构，涉及数据通信和逻辑判断的监控单元置于工作环境、电磁环境相对优越许多的所内，通过直流电直接驱动操作机构，并读回操作机构状态，这种方式，在所内即可直接获取接触网隔离开关的当前状态，并进行相应控制。
[0004]直控式方案使用直流电对操作机构进行直接控制，由于电流比较大，普通的继电器无法满足应用要求，之前的实现方案一般采用接触器进行间接控制和信号读取，监控单元外置辅助耗材较多，电气线路复杂，且增加了实施成本。
技术实现思路
[0005]本专利技术针对现有技术中直控式接触网隔离开关监控单元存在外置耗材多，电气线路复杂，成本较高的技术问题。
[0006]根据本专利技术的第一方面，提供了一种基于IGBT实现的接触网隔离开关监控单元，包括：主CPU、通信处理电路、遥信采集电路、遥控处理电路、辅助CPU及IGBT驱动电路；
[0007]所述主CPU通过通信处理电路与通信管理单元通信，并控制所述遥信采集电路周期性采集开关设备状态信号，且通过遥控处理电路遥控外部设备；
[0008]所述辅助CPU用于接收所述主CPU输出的控制信号，以控制所述IGBT驱动电路驱动隔离开关动作，实现接触网隔离控制。
[0009]可选地，所述监控单元的所有通信接口均采用隔离通信芯片或隔离器件，实现信号电气隔离。
[0010]可选地，所述遥信采集电路先经过稳压二极管后，再通过光耦隔离将遥信信号输入到主CPU，主CPU周期性的对相应的遥信输入端口进行扫描，并对产生变位的遥信信号进行软件消抖，完成遥信信号采集。
[0011]可选地，所述监控单元还包括模式选择开关，当模式选择开关处于远动状态时，主CPU触发的控制信号有效，以触发辅助CPU驱动隔离开关输出，此时按钮触发的控制信号无效；当模式选择开关处于就地状态时，按钮触发的控制信号有效，以触发辅助CPU驱动隔离开关输出，主CPU触发的控制信号无效；当模式选择开关处于禁止状态时，主CPU触发的控制
信号和按钮触发的控制信号均无效。
[0012]可选地，所述隔离开关的状态信号经过压敏电阻、自恢复保险、TVS保护，经限流、分压电阻分压、光耦隔离后，再经过施密特触发输入反相器缓冲后，输入到主CPU完成状态采集。
[0013]可选地，在两线控制模式时，隔离开关的状态信号及主CPU输出的控制信号采用分时复用方式进行信号传输。
[0014]可选地，在两线控制模式时，主CPU读取隔离开关的状态信号时具体包括：首先，在隔离开关驱动正极线上输出经过限流的高电平，查看隔离开关相关遥信状态，撤销高电平输出；然后在隔离开关驱动负极线上输出经过限流的高电平，查看隔离开关相关遥信状态，撤销高电平输出；其中，所述高电平不足以驱动隔离开关动作。
[0015]可选地，所述辅助CPU周期性的读取面板配置的过流阈值和合分闸输出时限，当接收到主CPU或者按钮触发的控制信号后，控制IGBT电路输出，并实时的采集输出电流，当输出电流大于面板的配置电流时，即时关断IGBT输出，防止隔离开关电机损坏；若输出电流正常，则持续输出直到达到面板配置的输出时限后，关闭IGBT输出，完成隔离开关驱动控制。
[0016]可选地，所述遥控处理电路采用继电器方案，触点容量为AC220V 5A/DC30V 5A，以干接点的形式输出。
[0017]可选地，将外部闭锁信号接入至所述IGBT驱动电路，以控制IGBT驱动器选通；当闭锁信号有效时，IGBT驱动电路中+3.3VB无电，IGBT驱动器无输出；当闭锁信号无效时，IGBT驱动电路中+3.3VB有电，当辅助CPU控制信号有效时，IGBT驱动器选通，IGBT驱动器驱动输出。
[0018]有益效果：本专利技术提供的一种基于IGBT实现的接触网隔离开关监控单元，包括：主CPU、通信处理电路、遥信采集电路、遥控处理电路、辅助CPU及IGBT驱动电路；主CPU通过通信处理电路与通信管理单元通信，并控制遥信采集电路周期性采集开关设备状态信号，且通过遥控处理电路遥控外部设备；辅助CPU用于接收主CPU输出的控制信号，以控制IGBT驱动电路驱动隔离开关实现接触网送电或掉电。通过取消外围耗材，彻底简化外围电气线路，减少连接节点数量，减少信号传递环节，增加隔离开关驱动的安全性和成功率；直接采集隔离开关传递的开关位置信号，减少之前的信号转换环节，减少信号采集的故障率，完成隔离开关状态获取和合分闸控制。
附图说明
[0019]图1为本专利技术提供的一种基于IGBT实现的接触网隔离开关监控单元的结构框图；
[0020]图2为本专利技术提供的一种基于IGBT实现的接触网隔离开关监控单元的接线示意图；
[0021]图3为本专利技术提供的一种基于IGBT实现的接触网隔离开关监控单元的驱动隔离开关信号流程图的示意图；
[0022]图4为本专利技术提供的一种基于IGBT实现的接触网隔离开关监控单元的主CPU电路示意图；
[0023]图5为本专利技术提供的一种基于IGBT实现的接触网隔离开关监控单元的遥信处理原理图；
[0024]图6为本专利技术提供的一种基于IGBT实现的接触网隔离开关监控单元的辅助CPU电路示意图；
[0025]图7为本专利技术提供的一种基于IGBT实现的接触网隔离开关监控单元的IGBT驱动原理图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0027]如图1至图7所示，本专利技术实施例提供了一种基于IGBT实现的接触网隔离开关监控单元，包括：主CPU、通信处理电路、遥信采集电路、遥控处理电路、辅助CPU及IGBT驱动电路；主CPU通过通信处理电路与通信管理单元通信，并控制遥信采集电路周期性采集开关设备状态信号，且通过遥控处理电路遥控外部设备；辅助CPU用于接收主CPU输出的控制信号，以控制IGBT驱动电路驱动隔离开关实现接触网送电和掉电，即控制IGBT驱动电路驱动隔离开关动作，实现接触网隔离控制。通过取消外围耗材，彻底简化外围电气线路，减少连接节点数量，减少信号传递环节，增加隔离开关驱动的安全性和成功率；直接采集隔离开关传递的开本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于IGBT实现的接触网隔离开关监控单元，其特征在于，包括：主CPU、通信处理电路、遥信采集电路、遥控处理电路、辅助CPU及IGBT驱动电路；所述主CPU通过通信处理电路与通信管理单元通信，并控制所述遥信采集电路周期性采集开关设备状态信号，且通过遥控处理电路遥控外部设备；所述辅助CPU用于接收所述主CPU输出的控制信号，以控制所述IGBT驱动电路驱动隔离开关动作，实现接触网隔离控制。2.根据权利要求1所述的基于IGBT实现的接触网隔离开关监控单元，其特征在于，所述监控单元的所有通信接口均采用隔离通信芯片或隔离器件，实现信号电气隔离。3.根据权利要求1所述的基于IGBT实现的接触网隔离开关监控单元，其特征在于，所述遥信采集电路先经过稳压二极管后，再通过光耦隔离将遥信信号输入到主CPU，主CPU周期性的对相应的遥信输入端口进行扫描，并对产生变位的遥信信号进行软件消抖，完成遥信信号采集。4.根据权利要求1所述的基于IGBT实现的接触网隔离开关监控单元，其特征在于，所述监控单元还包括模式选择开关，当模式选择开关处于远动状态时，主CPU触发的控制信号有效，以触发辅助CPU驱动隔离开关输出，此时按钮触发的控制信号无效；当模式选择开关处于就地状态时，按钮触发的控制信号有效，以触发辅助CPU驱动隔离开关输出，主CPU触发的控制信号无效；当模式选择开关处于禁止状态时，主CPU触发的控制信号和按钮触发的控制信号均无效。5.根据权利要求1所述的基于IGBT实现的接触网隔离开关监控单元，其特征在于，所述隔离开关的状态信号经过压敏电阻、自恢复保险、TVS保护，经限流、分压电阻分压、光耦隔离后，再经过施密特触发输入反相器缓冲后，输入到主CPU完成状态采集。6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：张学青，王政，刘少波，
申请(专利权)人：北京瑞凯软件科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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