同步電源屏的製作方法

2023-09-22 19:44:20 3

專利名稱：同步電源屏的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電源屏，尤其是涉及鐵路用25Hz電源屏。
背景技術：
目前鐵路專用25Hz主備電源屏，主屏工作輸出時，備屏停機；當需要主、 備屏倒屏時，需維護人員向行車部門要點(鐵路術語，即電務人員向行車部 門要2-3分鐘時間來進行操作，但此段時間大約10分鐘內線路上無車輛通過 才可以)，當得到行車人員準許後才能進行人工倒閘操作到備屏。同理，備 屏工作輸出需倒回主屏時也需如此操作。現用人工倒閘實現主備屏轉換存在 以下缺陷
(1) 當需要主、備倒屏時，由於手動倒屏必須先要點再倒屏，倒屏時間 長，需要2-3分鐘。當通過列車繁忙時，要點與倒屏就構成一對矛盾，造成 無法倒屏。
(2) 自激造成軌道繼電器無法正常工作。變頻器輸入50Hz220V的電源 倒閘是隨機的，當負載較輕甚至空載狀況下，變頻器內產生多種諧波分量， 一旦形成正反饋，造成軌道變頻器或局部變頻器產生低頻自激振蕩。此時， 電源屏輸出的是一種被低頻調製的25Hz電源，造成局部和軌道電源的相位差 發生變化。當列車通過後，軌道繼電器落下，而不能正常吸起，造成控制臺 紅光帶無法自動恢復。
(3) 由於目前所用25Hz電源屏主備屏之間的轉換均採用手動倒屏，無 法實現準自動倒屏；而且主、備屏中缺少監控裝置，造成當工作屏發生故障 時備屏無法自動倒屏輸出。
(4) 過去25Hz電源屏存在較大諧波分量，造成25Hz電源輸出不純，而 且波形失真度較大，造成二元二位繼電器溫升高，電能損耗大。

實用新型內容
本實用新型的第一目的是針對現有技術中，鐵路用25Hz電源屏由於兩屏 不同步而造成的無法實現先並後斷的缺陷，提供一種同步電源屏。
本實用新型的第二目的是針對現有技術中，鐵路用25Hz電源屏中變頻器
同步電源屏。
本實用新型的第三目的是針對現有技術中，鐵路用25Hz電源屏倒屏需要 手動扳動開關的缺陷，提供了 一種可準自動或全自動控制倒屏的同步電源屏。
為了實現上述目的，本實用新型提供了一種同步電源屏，包括一主屏及 一備屏，其中，所述電源屏中的主屏通過一用於使主屏與備屏相位和頻率同 步的同步裝置與備屏連接。
所述主屏中設有第一軌道變頻器和第一局部變頻器，所述備屏中設有第 二軌道變頻器和第二局部變頻器；所述同步裝置包括軌道饋電迴路和局部饋 電迴路。其中所述軌道饋電迴路設有 一設於所述第一軌道變頻器二次側的 第一軌道饋電線圈； 一設於所述第二軌道變頻器二次側的第二軌道饋電線圈； 一與所述第 一軌道饋電線圏 一端串聯的第 一軌道同步電阻；以及一與所述第 二軌道饋電線圏 一端串聯的第二軌道同步電阻；其中所述第一軌道饋電線圏 另一端與所述第二軌道饋電線圈另一端通過屏間連線連接；所述第一軌道同 步電阻與所述第二軌道同步電阻通過屏間連線連接。
所述局部饋電迴路設有 一設於所述第一局部變頻器二次側的第一局 部饋電線圏； 一設於所述第二局部變頻器二次側的第二局部饋電線圈；一 與所述第一局部饋電線圏一端串聯的第一局部同步電阻；以及一與所述第 二局部饋電線圈 一端串聯的第二局部同步電阻；其中所述第 一局部饋電線 圈另一端與所述第二局部饋電線圏另一端通過屏間連線連接；所述第一局 部同步電阻與所述第二局部同步電阻通過屏間連線連接。
所述同步裝置還設有 一與所述第 一軌道同步電阻串聯的第 一軌道同
步開關； 一與所述第二軌道同步電阻串聯的第二軌道同步開關；所述第一 軌道同步開關和所述第二軌道同步開關通過屏間連線連接； 一與所述第一 局部同步電阻串聯的第一局部同步開關； 一與所述第二局部同步電阻串聯 的第二局部同步開關；所述第一局部同步開關和所述第二局部同步開關通
過屏間連線連接。
所述每一套電源屏中設有第一採樣驅動電路、第一邏輯控制電路、 第二採樣驅動電路及第二邏輯控制電路。所述第一採樣驅動電路與所述第 一軌道同步電阻並聯並通過繼電器與第一邏輯控制電路相連，所述第二採 樣驅動電路與所述第二軌道同步電阻並聯並通過繼電器與第二邏輯控制 電路相連；或所述第一採樣驅動電路與所述第一局部同步電阻並聯並通過 繼電器與第 一邏輯控制電路相連，所述第二採樣驅動電路與所述第二局部 同步電阻並聯並通過繼電器與第二邏輯控制電路相連。所述第 一邏輯控制 電路與所述第二邏輯控制電路通過屏間連線連接。
所述第一軌道變頻器、第二軌道變頻器、第一局部變頻器及第二局部 變頻器中均設有次級線圈以及與次級線圏構成迴路的諧振電容，所述諧振 電容與 一功率因數校正器串聯後再與次級線圈並聯構成諧振槽路。所述第 一邏輯控制電路及第二邏輯控制電路均設有 一同步邏輯電路及一倒屏邏 輯電路；所述倒屏邏輯電路中設有用於保證主屏與備屏進行倒屏時接通電 源輸出的交流接觸器以及用於準自動倒屏而與交流接觸器串聯的按鈕開 關；所述交流接觸器的主觸點一端與變頻器的輸出端連接，主觸點另一端 與電源屏輸出外線連接。
所述第一軌道變頻器、第一局部變頻器、第二軌道變頻器以及第二局 部變頻器輸出端均設有用於監督控制自動倒屏的監督繼電器所述第 一軌 道變頻器輸出端的監督繼電器接點與第 一 局部變頻器輸出端的監督繼電 器接點串聯並與第一邏輯控制電路中的交流接觸器的線圈串聯；所述第二 軌道變頻器輸出端的監督繼電器接點與第二局部變頻器輸出端的監督繼 電器接點串聯並與第二邏輯控制電路中的交流接觸器的線圈串聯。
由以上^支術方案可知，本實用新型同步電源屏通過在一套電源屏的 主、備電源屏之間設置同步裝置，使得主、備電源屏輸出的25Hz電源相 位和頻率同步，從而實現了兩屏倒換時先並後斷，倒屏實現零時間轉換， 電源屏的電源輸出是連續的，解決了長期困擾的軌道電路繼電器落下的問 題，徹底解決了倒屏與要點之間的矛盾。同時，當主屏內部軌道變頻器系 統或局部變頻器系統發生故障無輸出時，由於採用了屏內監控繼電器，備 屏可在規定時間內自動轉換。本實用新型通過在相位同步裝置內或外設置 邏輯控制電路，有效地實現倒屏的準自動化或全自動化。另外本實用新型 通過在主備電源屏變頻器的諧振迴路中串聯一功率因數校正器，徹底消除 了低頻自激，有效地避免了控制臺紅光帶無法自動恢復的缺陷。下面通過 附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。


圖1為本實用新型同步電源屏結構示意圖； 圖2為本實用新型同步電源屏的局部饋電迴路結構示意圖； 圖3為本實用新型同步電源屏的第二邏輯控制電路結構示意圖； 圖4為本實用新型同步電源屏的同步邏輯控制電路及倒屏邏輯控制電 路圖5為本實用新型同步電源屏的防自激電路結構示意圖。
具體實施方式

25Hz電源屏是25Hz相敏軌道電路正常運轉的電源保證，它是利用參數 激勵振蕩原理構成的鐵磁振蕩器，所述鐵磁振蕩器通過鐵磁式變頻器對50Hz 工頻電源進行分頻，分別輸出軌道與局部兩路電源，且局部電源相位超前軌 道電源相位90。。目前鐵路線上使用口字型和田字型變頻器兩種類型，下面以 田字形變頻器構成的電源屏來對本實用新型同步電源屏進行說明。
鐵路用電源屏， 一般包括一套或數套電源屏， 一套電源屏由兩個屏組成，
該兩屏互為主屏、備屏。當需要主屏與備屏倒屏時，由於現有的手動倒屏必 須先要點再倒屏，倒屏時間長，經常造成軌道電路繼電器落下。當通過列車 繁忙時，要點與倒屏就構成一對矛盾，造成無法倒屏。當主屏發生故障時， 不能及時切換到備屏，嚴重時可能會造成事故。
為了解決上述由於倒屏與要點之間的矛盾，本實用新型提出了 一種同步 電源屏，包括一主屏及一備屏，其中所述每套電源屏中的主屏通過一用於 使主屏與備屏相位和頻率同步的同步裝置與備屏連接。
圖1為本實用新型同步電源屏的第一實施例結構示意圖。該實施例以
一套2000w25Hz電源屏為例，該電源屏中設有兩屏，該兩屏之間通過一同 步裝置連接。 一屏為主屏A時，另一屏為備屏B,所述主屏A與所述備屏B 通過一同步裝置C連接。當主屏工作輸出時，備屏停機；當主屏需倒備屏 或斷電維修時，先將主屏與備屏通過同步裝置連接，所述同步裝置能夠自動 將兩屏變頻器輸出電壓和電流的相位和頻率同步，此時備屏進入熱備狀態， 可隨時進行先接後斷，或先斷後接倒屏操作。同理，備屏工作輸出需倒回主 屏時也需如此操作。
本實用新型同步電源屏通過在一套25Hz電源屏的主、備屏之間設置 同步裝置，使得主、備屏變頻器輸出的電壓和電流的相位和頻率同步，主 屏與備屏倒屏的過程中，兩屏可以先並後斷，此時電源屏的電源輸出是連續 的，解決了長期困擾的軌道電路繼電器落下的問題，徹底解決了倒屏與要點 之間的矛盾。
所述每套25Hz電源屏的主屏中設有第一軌道變頻器和第一局部變頻 器，所述備屏中設有第二軌道變頻器和第二局部變頻器。第一軌道變頻器、 第一局部變頻器、第二軌道變頻器以及第二局部變頻器包括一次側和二次 側， 一次側為變頻器供電迴路的線圈，二次側為變頻器諧振迴路的線圏。
主屏向備屏倒屏時主屏中第一軌道變頻器需與備屏中的第二軌道變頻器 同步，主屏中第一局部變頻器需與備屏中的第二局部變頻器同步，因此所 述同步裝置包括兩個饋電迴路，即軌道饋電迴路和局部饋電迴路。所述軌
道饋電迴路設有 一 設於所述第 一 軌道變頻器二次側的第 一 軌道饋電線
圏； 一設於所述第二軌道變頻器二次側的第二軌道饋電線圏； 一與所述第 一軌道饋電線圈 一端串聯的第 一軌道同步電阻；以及一與所速第二軌道饋 電線圈一端串聯的第二軌道同步電阻；其中所述第 一軌道饋電線圈另 一端 與所述第二軌道饋電線圈另 一 端通過屏間連線連接；所述第 一 軌道同步電
阻與所述第二軌道同步電阻通過屏間連線連接。所述局部饋電迴路設有 一設於所述第一局部變頻器二次側的第一局部饋電線圈； 一設於所述第二 局部變頻器二次側的第二局部饋電線圈； 一與所述第 一局部饋電線圈 一端 串聯的第一局部同步電阻；以及一與所述第二局部饋電線圈一端串聯的第 二局部同步電阻；其中所述第一局部饋電線圈另一端與所述第二局部饋電 線圈另一端通過屏間連線連接；所述第一局部同步電阻與所述第二局部同 步電阻通過屏間連線連接。
參照圖2,以局部饋電迴路為例說明同步裝置工作原理。局部饋電迴路 包括 一設於所述第一局部變頻器二次側IIl的第一局部饋電線圈Ml; — 設於所述第二局部變頻器二次側I12的第二局部饋電線圈M2; —與所述第 一局部々齎電線圈Ml —端串i[關的第一局部同步電阻RT1;以及一與所述第二 局部饋電線圏M2 —端串聯的第二局部同步電阻RT2;其中所述第一局部饋 電線圈Ml另一端與所述第二局部饋電線圏M2另一端通過屏間連線連接； 所述第 一局部同步電阻RT1與所述第二局部同步電阻RT2通過屏間連線連 接。第一局部變頻器與第二局部變頻器通過局部饋電迴路實現同步勵磁， 原理如下主屏局部變頻器二次側與主屏變頻器二次側增設的饋電線圈通過 磁場耦合形成一饋電電壓，當主屏工作，備屏通電前或通電過程中，備屏局 部變頻器二次側的饋電線圏接受了主屏側饋電線圈送來的電流，在備屏二次 側的鐵芯通過磁電耦合形成一與主屏局部變頻器完全一致的磁場；在此情況 下，給備屏送電，備屏變頻器在原有磁場上疊加了勵磁電流，變頻器迅速進 入磁飽和，最終形成了穩定振蕩，最後備屏局部變頻器二次側形成與主屏局 部變頻器二次側頻率、相位一致的電壓。 根據鐵路運輸安全的要求，兩屏之間要求全隔離，因此所述同步裝置
還設有 一與所述第一軌道同步電阻串聯的第一軌道同步開關； 一與所述 第二軌道同步電阻串聯的第二軌道同步開關；所述第一軌道同步開關和所
述第二軌道同步開關通過屏間連線連接； 一與所述第一局部同步電阻串聯
的第 一 局部同步開關； 一 與所述第二局部同步電阻串聯的第二局部同步開 關；所述第一局部同步開關和所述第二局部同步開關通過屏間連線連接。 如圖2所示的局部饋電迴路中，第一局部同步電阻RT1與第一局部同步開 關8XLC (主屏的局部同步開關)串聯，第二局部同步電阻RT2與第二局部 同步開關8XLC (備屏的局部同步開關)串聯。所述第一局部同步開關和第 二局部同步開關可以為繼電器、交流接觸器等。
為了達到自動檢測是否同步以及自動控制倒屏的目的，可以對上述同 步裝置做進一步改進，即在同步裝置中設置採樣驅動電路和邏輯控制電 路。具體為，所述每一套電源屏中設有 一對採樣驅動電路，即第一採樣 驅動電路和第二採樣驅動電路；以及一對邏輯控制電路，即與第一採樣驅 動電路對應的第 一邏輯控制電路和與第二採樣驅動電路對應的第二邏輯 控制電路。所述第一採樣驅動電路與所述第一軌道同步電阻並聯並通過驅 動繼電器與第 一邏輯控制電路相連，所述第二採樣驅動電路與所述第二軌 道同步電阻並聯並通過驅動繼電器與第二邏輯控制電路相連；或所述第一 採樣驅動電路與所述第 一局部同步電阻並聯並通過驅動繼電器與第 一邏 輯控制電路相連，所述第二採樣驅動電路與所述第二局部同步電阻並聯並 通過驅動繼電器與第二邏輯控制電路相連。所述第一邏輯控制電路與所述 第二邏輯控制電路通過屏間連線連接。
現實操作中，可以選用對軌道同步電阻、局部同步電阻之一進行採樣實 現自動檢測及控制是否同步以及實現自動控制倒屏的目的。參照圖3,以 對局部同步電阻進行採樣為例說明採樣驅動原理。採樣驅動電路SYQD對局部 同步電阻上電壓的三種狀態進行採樣判斷，並驅動繼電器J1、 J2與邏輯控制 電路連接。所述的三種狀態指當備屏未工作或已與主屏同步時，同步電阻
的電壓為零狀態；當備屏已進入同步程序但還未與主屏同步時，同步電阻的 電壓為饋電線圈的電壓一半左右，在程序操作中為延時狀態；當兩屏之間相 位相反時，同步電阻的電壓等於饋電線圏的電壓，稱為不同步狀態。
為實現同步邏輯控制以及準自動和自動倒屏邏輯控制，邏輯控制電路 設有同步邏輯控制電路和倒屏邏輯控制電路。所述第 一邏輯控制電路及第
二邏輯控制電路均設有 一同步邏輯電路及一倒屏邏輯電路；所述倒屏邏
器以及用於準自動倒屏與交流接觸器線圈串聯的按鈕開關；所述交流接觸 器的接點一端與變頻器的輸出端連接，另一端與電源屏輸出外線連接。
以下以中站用的2000w25Hz電源屏為例並參照圖3和圖4，對局部同步 邏輯控制電路原理進行說明。
主屏工作流程
主屏接通斷路器開關3DL,主屏交流接觸器8XLC通過備屏交流接觸器 6XLC的靜接點51， 53接通電源吸合，時間繼電器SJ2由於繼電器J3未吸合 而斷開電源所以不吸合，SJ2的靜接點5， 8為閉合狀態，在主屏工作期間， 由於備屏未輸出，備屏交流接觸器6XLC的靜接點一直處於落下狀態，所以主 屏交流接觸器8XLC通過備屏交流接觸器6XLC的靜接點51， 53 —直處於吸合， 接通了第一局部同步電阻RT1，處於向備屏提供饋電線圈的同步電流狀態。 此時由於備屏未接通電源，第一局部同步電阻RT1上電壓為零，主屏的採樣 驅動電路處於無信號狀態，Jl, J2均未吸合，J1和J2的靜接點1， 9接通， 24V直流電壓(DC24V， Dl-5、 D1-6為接線端子)通過Jl和J2的靜接點1 ， 9使J3吸合，J3的動接點8， 12接通，使時間繼電器SJ2吸合，經延時後斷 開SJ2的靜接點5， 8。由於Jl， J2落下，J4不吸合，J4的靜接點1， 9閉 合，接通時間繼電器SJ1線圏，SJ1工作，經規定時間延時後，接通SJ1的 動接點1， 3,使交流接觸器3XLC通電吸合，3XLC的主觸頭11， 12和31， 32接通主迴路，使軌道和局部變頻器接通電源。此時軌道變頻器和局部變頻 器工作輸出，軌道變頻器的輸出電壓吸合軌道監控繼電器J5、局部變頻器的
輸出電壓吸合局部監控繼電器J6, J5、 J6的1、 3均閉合，使電源通過3TA 閉合接點。備屏交流接觸器6XLC的靜接點71、 73,監督繼電器J5， J6的動 接點1、 3接通交流接觸器4XLC， 5XLC, 6XLC, 7XLC線圈達到吸起狀態，交 流接觸器4XLC， 5XLC, 6XLC， 7XLC的主觸點吸合，使軌道變頻器的輸出和局 部變頻器的輸出分別與外線接通。 備屏工作流程 (1)同步
備屏通電，接通斷路器3DL，此時J3未吸合，時間繼電器SJ2未通電工 作，此時交流接觸器8XLC通過時間接觸器SJ2的靜接點5, 8接通電源後吸 合，通過屏間連線使主屏局部變頻器饋電線圈，同步電阻RT1，主屏交流接 觸器8XLC動接點31、 32和41、 42，備屏的同步電阻RT2，備屏交流接觸器 8XLC動接點31, 32和41、 42,與備屏局部變頻器饋電線圈接通。此時由於 備屏電源主迴路未接通而備屏局部變頻器接受主屏局部變頻器輸送電流，在 備屏局部變頻器鐵芯中產生一個與主屏局部變頻器頻率、相位完全一致的交 流磁場。備屏交流接觸器3XLC未吸合、未接通主迴路之前，備屏的繼電器 Jl吸合，繼電器J2、 J3、 J4未吸，交流接觸器3XLC處於時間繼電器SJ1延 時狀態，繼電器J1的吸起接點6、 IO閉合，此時黃燈HWD亮，顯示延時，時 間繼電器SJ1達到延時時間後吸起，繼電器SJ1的靜接點1, 3閉合，接通交 流接觸器3XLC,使3XLC吸合，3XLC的主觸點11、 12、 31、 32閉合，接通主 迴路。使軌道變頻器、局部變頻器在原有交流磁場上勵磁，使原有磁通疊加 後迅速進入飽和而振蕩，從而使備屏變頻器的振蕩頻率和相位與主屏完全一 致，達到了同步的目的。
備屏變頻器起振以後，在其變頻器饋電線圈上產生與主屏變頻器饋電線 圈頻率和相位完全一致的電壓，此時在主屏、備屏的同步電阻1RT上由亍相
位相同，電壓為相減狀態，所以同步電阻1RT上電壓為零，Jl落下，SJ1的 靜接點6、 8通過繼電器J1、 J2的靜接點l、 9接通綠燈札D,綠燈亮，顯示 同步。
J2未吸，J3通過JI、 J2的靜接點1、 9吸合，J4未吸。J3吸合後，接 通時間繼電器SJ2，經SJ2延時後斷開5， 8接點，使交流接觸器8XLC落下， 與主屏的饋電迴路斷開，完成同步程序，備屏處於隨時可以進行準同步和同 步操作，即熱備。
邏輯電路中還有一個為了確保安全的設計，即如果上述過程使備屏變頻 器未能與主屏變頻器達到同步時，採樣驅動電路通過繼電器Jl的動接點7、 11， J2的動接點7、 11閉合使J4吸起，紅燈3HD點亮告警，J4的靜接點l， 9斷開，使時間繼電器SJ1斷電復位，SJ1的1、 3接點斷開，使交流接觸器 3XLC強行斷開，然後再重複上述同步操作過程，達到同步要求。
狀態完全相同。 (2 )倒屏
先斷後接操作流程同步程序完成後，可進行準同步倒屏操作，即按下 主屏3TA，主屏交流接觸器4XLC, 5XLC, 6XLC, 7XLC落下,4XLC， 5XLC， 6XLC, 7XLC的主觸點斷開輸出，備屏的接線端子D2-5、 D2-6經主屏交流接觸器6XLC 的靜接點71、 73接通，接通備屏的交流接觸器4XLC， 5XLC, 6XLC, 7XLC, 備屏的主觸點接通輸出。同時，因主屏交流接觸器6XLC落下，6XLC靜接點 51, 53閉合通過接線端子D2-3、 D2-4接通備屏交流接觸器8XLC，使饋電回 路轉為主屏工作狀態，而備屏交流接觸器6XLC吸合，斷開6XLC靜接點51、 53,通過接線端子D2-7、 D2-8斷開主屏交流接觸器8XLC線圈迴路。若原主 屏未斷電，由於兩屏已同步，所以原主屏始終處於熱備狀態；若原主屏斷電， 時間繼電器SJ2落下，靜接點5、 8閉合，使原主屏交流接觸器8XLC處於備 屏狀態，此時重新給原主屏送電，可重複上述同步操作過程。原備屏交流接 觸器6XLC靜接點71、 73斷開，確保原主屏4XLC， 5XLC, 6XLC, 7XLC不可能
再錯誤吸合。先接後斷操作流程按下備屏4TA,接通備屏交流接觸器4XLC, 5XLC， 6XLC， 7XLC,此時並屏輸出，由於備屏6XLC吸合，6XLC的靜接點71、 73斷開，通過屏間連線端子D2-9、 D2-10，斷開主屏的交流接觸器迴路，達
到先接後斷的目的。
本倒屏邏輯電路兩屏互為主、備，當備屏輸出即為主屏，原主屏斷電後 可進行備屏操作，工作原理同前所述。
主備屏倒屏時，有一前提條件，即主備屏同時工作在電網輸入中同一電
源(或l、 2兩路電源同相)，否則不能在熱備時保證相位同步，此時不能進 行先接後斷或自動倒屏。但主備屏兩屏的輸入電源相位不同時可以進行先斷 後接倒屏。
當工作屏(主屏)發生故障，例如軌道變頻器輸入端斷路器落下、二極 管擊穿、斷線、諧振電容擊穿，斷路等，就會導致無輸出，造成軌道電路紅 光帶。本發明通過在邏輯電路中設置監督繼電器來解決這一問題。具體為 所述第一軌道變頻器、第一局部變頻器、第二軌道變頻器以及第二局部變 頻器輸出端均設有用於監督控制自動倒屏的監督繼電器所述第一軌道變 頻器輸出端的監督繼電器接點與第 一局部變頻器輸出端的監督繼電器的 接點串聯並與第 一邏輯控制電路中的交流接觸器的線圏串聯；所述第二軌 道變頻器輸出端的監督繼電器接點與第二局部變頻器輸出端的監督繼電 器的接點串聯並與第二邏輯控制電路中的交流接觸器的線圏串聯。
此時，當工作屏(主屏)發生故障時，例如，由於軌道變頻器輸入端 斷路器落下、二極體擊穿、斷線、諧振電容擊穿，斷路等導致軌道變頻器停 振，則監督繼電器J5落下，導致J5的動接點1、 3斷開，4XLC、 5XLC、 6XLC、 7XLC全部落下，則主屏6XLC的靜接點71、 73接通，使備屏(熱備)電源通 過3TA接點、原主屏6XLC的靜接點71、 73、備屏J5、 J6吸合接點l， 3，接 通了備屏的4XLC、 5XLC、 6XLC、 7XLC，完成了備屏自動倒屏，保證了電源屏 的輸出供電，克服了軌道電路紅光帶的問題。
上述情況發生在局部變頻器系統時，工作原理同前。
上述邏輯電路工作狀態在25Hz電源屏系列800， 1600， 2000, 4000中相同。
現有技術中鐵路用的25Hz電源屏由於兩路電源倒路、電源屏倒屏或負載變化較大時引起的自激問題，是25HZ鐵磁變頻器普遍存在的問題，
試驗證明，每一臺25Hz變頻器都存在低頻自激點。但因為以前使用的二 元二位軌道繼電器(JRJC-66/345或JRJC-70/240 )屬於機械產品，其翼 片的慣性較大，繼電器的動作時間約在0. 1秒以上，抗低頻分量千擾能力 比較強，因此當25Hz變頻器自激時，大多數情況二元二位繼電器可以保 持吸合，只是在列車通過以後，出現軌道繼電器落下不能吸起的問題。隨 著近幾年高靈敏度電子式軌道繼電器(即WXJ-25型微電子相敏軌道接收 器)的大量使用，這種自激缺陷變得非常突出。
因為不同輸出功率的變頻器，其電感量及配諧電容是不同的，也就是 說並聯諧振的本徵(固有)工作頻率是由振蕩器本身參數決定的，實際上 要求不同輸出功率的變頻器全部工作在它激式25Hz頻率上，對50Hz輸入 工頻電源進行二次分頻，實際上是工作在它激式的振蕩器，而不同輸出功 率變頻器因其固有的諧振參數，決定了其所產生的本徵低頻幹擾頻率的不 同。
對於不同輸出功率的變頻器在不同的工作電壓範圍內時，都會產生低 頻諧波，當低頻諧波頻率符合本徵諧振頻率時，產生正反饋，出現25Hz 電壓被低頻自激電壓調製的波形。而變頻器一旦產生自激，就會很穩定的 維持下去，此時就會發生列車通過後軌道電路出現紅光帶， 一般採用斷電 的方式加以消除，而斷電就會影響行車。理論上要消除自激，就必須消除 該諧波的產生，或者抑制其正反饋的形成。本實用新型通過在變頻器的諧 振電容與變頻器次級線圈迴路中串入功率因數校正裝置，使其在諧振槽路 中對25Hz電源構成低通，而對本徵幹擾頻率的諧波構成高阻，有效地抑 制了低頻自激(當參數設置合適甚至可完全消除)。
本實用新型同步電源屏因為要做到準自動、自動倒屏，備屏在熱備時 是完全空載的，所以要求本實例25Hz電源屏在負載從零至滿載時，輸入 電壓160V-260V之間均不得產生自激。因此該實施例在變頻器的諧振迴路 中增設一功率因數校正器來解決自激的問題。所述第一軌道變頻器、第二
軌道變頻器、第 一局部變頻器及第二局部變頻器中均設有次級線圈以及與 次級線圈構成迴路的諧振電容，所述諧振電容與功率因數校正器串聯後再 與次級線圈並聯構成諧振迴路。
參照圖5,以第一局部變頻器為例說明功率因數校正器的的結構及工作 原理。所述第一局部變頻器的諧振電容C與變頻器次級線圈II 1迴路中串
接一功率因數校正器YJQ。該功率因數校正器YJQ由電感，或電感與電容的 組合電路，該電路消除了變頻器的低頻自激，提高了輸出特性指標，使二元 二位繼電器工作狀態得到很大改善。
上述實施例中，主屏、備屏均設有輸出端的接線端子D1 (l-31位)和用 於屏間邏輯電路互相連接的屏間連線端子D2 (1-12位)。主屏輸出端子Dl 與備屏輸出端子Dl也通過屏間連線連接。
上述描述的鐵路用同步電源屏的原理並不局限於鐵路信號領域，也適用 於其他領域，例如變電所內使用的交流主、備電源屏，也可以採用上述描述 的同步電源屏原理進行設計。
最後所應說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非 限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技 術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而 不脫離本實用新型技術方案的精神和範圍。
權利要求1、一種同步電源屏，包括一主屏及一備屏，其特徵在於，所述電源屏中的主屏通過一用於使主屏與備屏相位和頻率同步的同步裝置與備屏連接。
2、 根據權利要求1所述的同步電源屏，其特徵在於 所述主屏中設有第一軌道變頻器和第一局部變頻器，所述備屏中設有第二軌道變頻器和第二局部變頻器；所述同步裝置包括軌道饋電迴路和局部饋電迴路，其中 所述軌道饋電迴路設有一設於所述第 一軌道變頻器二次側的第 一軌道饋電線圈； 一設於所述第二軌道變頻器二次側的第二軌道饋電線圈； 一與所述第 一軌道饋電線圈 一端串聯的第 一軌道同步電阻；以及 一與所述第二軌道饋電線圈一端串聯的第二軌道同步電阻；其中 所述第 一 軌道饋電線圈另 一 端與所述第二軌道饋電線圏另 一 端通過 屏間連線連接；所述第 一軌道同步電阻與所述第二軌道同步電阻通過屏間連線連接； 所述局部饋電迴路設有一設於所述第一局部變頻器二次側的第一局部饋電線圈； 一設於所述第二局部變頻器二次側的第二局部饋電線圏； 一與所述第 一局部饋電線圈 一端串聯的第 一局部同步電阻；以及 一與所述第二局部饋電線圈一端串聯的第二局部同步電阻；其中 所述第一局部饋電線圏另一端與所述第二局部饋電線圈另一端通過 屏間連線連接；所述第一局部同步電阻與所述第二局部同步電阻通過屏間連線連接。
3、 根據權利要求2所述的同步電源屏，其特徵在於，所述同步裝置 還設有一與所述第一軌道同步電阻串聯的第一軌道同步開關； 一與所述第二軌道同步電阻串聯的第二軌道同步開關；所述第一軌道同步開關和所述第二軌道同步開關通過屏間連線連接； 一與所述第一局部同步電阻串聯的第一局部同步開關； 一與所述第二局部同步電阻串聯的第二局部同步開關； 所述第一局部同步開關和所述第二局部同步開關通過屏間連線連接。
4、 根據權利要求3所述的同步電源屏，其特徵在於 所述電源屏中設有第一採樣驅動電路、第一邏輯控制電路、第二採樣驅動電路及第二邏輯控制電路；所述第一採樣驅動電路與所述第一軌道同步電阻並聯並通過驅動繼 電器與第一邏輯控制電路相連，所述第二採樣驅動電路與所述第二軌道同 步電阻並聯並通過驅動繼電器與第二邏輯控制電路相連；或所述第一採樣驅動電路與所述第一局部同步電阻並聯並通過驅動繼 電器與第一邏輯控制電路相連，所述第二採樣驅動電路與所述第二局部同 步電阻並聯並通過驅動繼電器與第二邏輯控制電路相連；所述第一邏輯控制電路與所述第二邏輯控制電路通過屏間連線連接。
5、 根據權利要求2或3所述的同步電源屏，其特徵在於 所述第一軌道變頻器、第二軌道變頻器、第一局部變頻器及第二局部變頻器中均設有次級線圈以及與次級線圈構成迴路的諧振電容，所述諧振 電容與 一功率因數校正器串聯後再與次級線圈並聯構成諧振槽路。
6、 根據權利要求4所述的同步電源屏，其特徵在於 所述第一軌道變頻器、第二軌道變頻器、第一局部變頻器及第二局部變頻器中均設有次級線圏以及與次級線圈構成迴路的諧振電容，所述諧振 電容與 一功率因數校正器串聯後再與次級線圈並聯構成諧振槽路。
7、 根據權利要求6所述的同步電源屏，其特徵在於 所述第一邏輯控制電路及第二邏輯控制電路均設有 一同步邏輯電路及一倒屏邏輯電路； 輸出的交流接觸器以及用於準自動倒屏與交流接觸器串聯的按鈕開關；所述交流接觸器的主觸點 一端與變頻器的輸出端連接，主觸點另 一端 與電源屏輸出外線連接。
8、根據權利要求7所述的同步電源屏，其特徵在於 所述第一軌道變頻器、第一局部變頻器、第二軌道變頻器以及第二局部變頻器輸出端均設有用於監督控制自動倒屏的監督繼電器所述第 一軌道變頻器輸出端的監督繼電器接點與第 一局部變頻器輸出端的監督繼電器接點串聯並與第 一 邏輯控制電路中的交流接觸器的線圈串聯；所述第二軌道變頻器輸出端的監督繼電器接點與第二局部變頻器輸 出端的監督繼電器接點串聯並與第二邏輯控制電路中的交流接觸器的線 圈串聯。
專利摘要本實用新型涉及一種同步電源屏，包括一主屏及一備屏，其中，所述電源屏中的主屏通過一用於使主屏與備屏相位和頻率同步的同步裝置與備屏連接。本實用新型同步電源屏通過在電源屏的主、備屏之間設置同步裝置，使得主、備屏輸出的電源相位和頻率同步，從而實現了兩屏倒換時先並後斷，實現倒屏時間零轉換，電源屏的電源輸出是連續的，解決了長期困擾的軌道電路繼電器落下的問題。並且通過設置監督繼電器，使得在主屏發生故障時，可達到備屏自動轉換以保證輸出。
文檔編號B60M3/04GK201002536SQ200620167648
公開日2008年1月9日 申請日期2006年12月26日 優先權日2006年12月26日
發明者王立新, 胡鳳霞 申請人:王立新