一种劈相机

技术领域

本发明属于劈相机技术领域，具体涉及一种劈相机。

背景技术

劈相机是韶山型电力机车极其重要的配件之一，SS9型机车安装有两台劈相机，SS8型机车安装有一台劈相机，其主要负责将主变压器辅助绕组提供的单相交流电源转换为三相交流电源，为整台机车所有辅机提供三相电源。一旦劈相机无法正常启动，则会造成牵引风机、列供风机、主变风机、油泵、压缩机等辅机无法正常工作，使得整流柜，列供柜、牵引电机、主变压器油无法冷却，机车无法建立风压，直接导致机车无法正常运行，因此劈相机如果无法正常启动，将无可避免的造成救援，严重干扰正常的运输生产秩序。

现有技术中劈相机启动继电器完成信号执行继电器为全封闭式，日常检修仅能通过试验装置进行检测配件状态，无法从外观判断其性能，同时为确保劈相机启动继电器完成信号可靠输出，执行继电器设置为双套装置，如图6和图7所示，但正因为设置双套装置，在确保完成信号可靠输出的同时，也相应增加了故障隐患，一旦其中一个继电器发生动作后无法释放的故障，将导致劈相机无法启动。

发明内容

发明目的：提供一种劈相机，解决上述提到的问题。

技术方案：一种劈相机，由第一劈相机启动继电器和第二劈相机启动继电器组成；

所述第一劈相机启动继电器和所述第二劈相机启动继电器启动完成信号通过劈相机启动继电器转换开关完成独立控制，当其中一套启动继电器误输出信号时，通过所述转换开关进行信号隔离。

在进一步的实施例中，所述转换开关的一端同时与所述第一劈相机启动继电器和所述第二劈相机启动继电器连接、另一端与逻控单元连接；

所述逻控单元通过导线输出工作电源至所述转换开关，所述转换开关将工作电源通过导线发送至所述第一劈相机启动继电器和所述第二劈相机启动继电器中，使其启动；

所述第一劈相机启动继电器和所述第二劈相机启动继电器将启动完成信号通过导线所述转换开关，并由所述转换开关利用导线发送至所述逻控单元中。

在进一步的实施例中，所述启动继电器由电源电路、比较电路、检测电路、执行电路、检查电路组成；

所述电源电路输入两个电压：网压和劈相机发电相电压，在所述比较电路中降压，整流后进行比较其差值输出给检测电路，所述检测电路在检测到这个差值电压后，当这一电压差值近似零值时，即：

UCN/UAB≈1

UCN代表劈相机发电相电压，UAB代表网压；

检测电路即翻转输出一高电位去触发后面的执行电路，最后使中间继电器动作，其常开触点闭合便是最终输出。

在进一步的实施例中，所述劈相机包括电阻分相启动和三相启动；

所述电阻分相启动时在第二电动相绕组与发电相绕组间接入启动电阻，所述启动电阻的接通与断开由劈相机启动电阻接触器来执行，启动过程由劈相机启动继电器检测并控制所述启动电阻回路的断开；所述电阻分相启动的具体如下：

启动继电器的工作电源由逻控单元经导线引入，当主断闭合完成反馈信号正常输入逻控单元后，按下劈相机扳键开关，中间劈相机启动电阻接触器闭合，启动电阻投入，劈相机启动接触器闭合，劈相机开始启动；

劈相机启动继电器检测由导线引入劈相机发电相电压，当劈相机启动继电器测得劈相机发电相电压接近比较电压时，劈相机启动继电器动作，其常开联锁闭合，导线导通并输入至逻控单元控制劈相机启动电阻接触器主触头分断，开断启动电阻回路，劈相机启动完成；

逻控单元开断导线，导线电源通路使得劈相机启动继电器失去工作电源处于闭置状态。

在进一步的实施例中，主断闭合反馈信号和劈相机扳键开关闭合信号正常输入逻控单元后，逻控单元完成内部起中间继电器，为后续启动劈相机启动电阻接触器同时输出劈相机启动继电器工作电源完成准备。

在进一步的实施例中，逻控单元内部起中间继电器完成后，输劈相机启动电阻接触器闭合信号，同时逻控单元内部时间继电器延时倒计时启动。

在进一步的实施例中，当劈相机启动电阻接触器闭合后其辅助触点正联锁导通，导线得电后输入逻控单元，逻控单元根据劈相机启动顺序逻辑关系，对应输出劈相机启动接触器闭合信号，劈相机开始启动，同时劈相机启动接触器辅助触点正联锁导通，导线得电后输入逻控单元，劈相机启动接触器自锁完成。

在进一步的实施例中，逻控单元根据时间继电器倒计时结束关断输出劈相机启动继电器工作电源信号；

在进一步的实施例中，当劈相机达到额定转速，发电相输出电压达到220V左右时，劈相机启动继电器动作，其常开联锁闭合，导线导通并输入至逻控单元，逻控单元根据劈相机启动顺序逻辑关系，逻控单元内部中间继电器完成，

当中间继电器完成后使得劈相机启动电阻接触器启动逻辑不成立，达到分断劈相机启动电阻接触器闭合信号，控制劈相机启动电阻接触器主触头分断，开断启动电阻回路，劈相机启动完成。

有益效果：本发明属于劈相机技术领域，具体涉及一种劈相机，本发明将两套劈相机启动继电器启动完成信号通过劈相机启动继电器转换开关完成独立控制，确保在一套启动继电器误输出信号时，通过转换开关进行信号隔离，从而真正达到最安全的双套备份目的。

附图说明

图1是本发明的劈相机启动顺序逻辑关系1示意图。

图2是本发明的劈相机启动顺序逻辑关系2和3示意图。

图3是本发明的劈相机启动顺序逻辑关系4示意图。

图4是本发明的劈相机启动顺序逻辑关系5示意图。

图5是本发明的劈相机启动继电器原理图。

图6是原劈相机启动继电器双套方案示意图。

图7是原劈相机启动继电器转换开关接线图。

图8是本发明提出的劈相机启动继电器双套方案示意图。

图9是本发明提出的劈相机启动继电器转换开关接线图。

图10是本发明SS9型机车有关劈相机的作业范围示意图。

图11是本发明对低压柜内各配件进行外观检查和转换试验劈相机双套装置示意图。

图12是本发明机车回段后下载逻控数据对误信号在何时发生、如何发生分析示意图。

图13是本发明第二次试验后信号未能消除示意图。

图14是本发明多次闭合劈相机开关无响应示意图。

标记解释：劈相机启动电阻接触器(213KM)、劈相机启动继电器(283AK)、逻控单元(LCU)、劈相机接触器(201KM)、开断启动电阻(263R)、时间继电器(T6)导线(279、280、202、206、560、537、281、576、577)

具体实施方式

下文进行距离说明本发明技术问题的由来，以作为参考理解：

2018年12月12日，SS9-0170机车担当Z268次牵引任务一路正常运行至石家庄，但在当天晚上担当Z267次牵引任务时，石家庄电力机务段司机上班升弓后发现劈相机无法启动，检查劈相机脱扣正常后未见异常，经转换LCU后故障未消除。要求石家庄配合转换“劈相机启动电阻接触器”和“劈相机启动继电器”开关使用备用设备后故障依旧存在。

(注：韶山型机车原设计启动电阻接触器和启动继电器均为单套设备，为确保关键设备具有冗余功能，提高可靠性，结合大修厂方加装备用设备)

一、机车检修情况：

1.机车修程情况：

该车2017年8月18日，由太原厂承修轻大修2次，修后走行288411公里。

2018年11月28日，上海整备车间F7次，修后走行5383公里。

2.修程作业情况：

根据上海机务段关于公布《上海机务段各型机车小辅修(C1-C3)范围》的通知(上机技〔2018〕75号)文件要求，其中关于SS9型机车有关劈相机的作业范围如附图10所示；

分析机车修程中机统-28和早复检情况，均未发现上述范围内配件质量问题提报信息，同时检查高低压试验视频，确认双套装置转换试验良好。

3.整备作业情况：

该车上次入库整备时间为12月11日，K1555次交路回上海库区入库整备作业，查询检车视频，作业者能按照上海机务段关于公布《上海机务段机车入库检查范围》的通知(上机技〔2016〕220号)文件要求，其中关于SS9型机车低压柜出入库作业标准及范围，以及《关于明确机车双套装置试验的通知》(技术〔2017〕168号)要求对低压柜内各配件进行外观检查和转换试验劈相机双套装置，检查试验正常，如附图11所示。

4.碎修情况：

检索机统-6，自11月28日修程后，共计预报5条预报，无相关预报，情况正常。

四、现场检查情况：

1.外观检查。12月14日，我段检修人员赶赴石家庄电力机务段对该车进行检查，通过低压动作试验发现，闭合劈相机扳键开关后劈相机启动电阻接触器(213KM)不吸合，劈相机启动继电器(283AK)工作电源无，导致后续劈相机接触器吸合等逻辑关系失效。转换双套装置试验，故障现象相同，与乘务员反馈情况吻合。

检查逻控(LCU)控制板输入、输出灯显状态，确认首要条件主断闭合反馈430信号(I19B)输入正常，劈相机启动扳键开关输入529信号(I14D)正常，但劈相机启动电阻接触器(213KM)闭合567信号(U2E)和启动继电器(283AK)电源281信号(U8C)无输出，初步判断为逻控故障，要求更换逻控电源板，但更换后故障未能消除。

对劈相机启动逻辑关系原理梯形图分析后，判断为劈相机切除539信号(I24A)或劈相机启动完成537信号(I13A)可能存在非正常得电状态，要求对上述两个信号检查对应灯显状态，检查发现劈相机启动完成537信号(I13A)灯亮，表明该信号处于得电状态，立即对该信号发出源(283AK)上537导线进行检测，发现存在110V电源，为进一步确认双套装置中，由哪一块283AK继电器故障误输出启动完成信号，而拆卸537导线安装螺栓时故障现象突然消失，再次检测537导线发现已恢复正常低电平状态，确认恢复正常后再次动作试验逻辑关系正确，高压试验劈相机启动正常。为确保机车质量，更换启动继电器(283AK)后反复试验良好。

2.数据分析。机车回段后下载逻控数据对误信号在何时发生，如何发生进行分析，如附图12所示。

(1)在12月12日，18：30分左右石家庄库区地勤人员上车整备试验，首次升弓启动劈相机试验正常，当断开主断第二次试验后，劈相机启动完成537信号始终处于高电平，直至乘务员20点上班试验该信号未能消除，如附图13所示。

(2)12月14日，16:02分我段抢修人员上车合电时劈相机启动完成537信号仍处于高电平，多次闭合劈相机开关无响应，如附图14所示。

(3)12月14日，17:17分我段抢修人员在确认劈相机启动完成537信号异常得电后在拆卸接线桩头时信号突然消失，后续劈相机启动试验已完全正常。

根据现场检查试验情况和逻控数据分析以及启动原理、启动继电器工作原理分析，可以判定由于启动继电器(283AK)在没有工作电源的情况下，执行继电器通道，沟通电源560与537通路，使得启动继电器误输出劈相机启动完成537信号(I13A)，同时由于在加装劈相机启动继电双套装置时未考虑到该问题，而未能将启动完成537信号独立分开，仅将工作电源进行独立控制，因此导致转换至备用启动继电器后，故障的启动继电器误输出的劈相机启动完成537信号仍然可以通过短接线至537总线送至逻控，导致逻辑关系混乱，逻控判断为劈相机已经完成启动，不再输出213KM和(283AK)电源281信号，造成劈相机无法正常启动。

下面将结合附图和上述问题描述对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种劈相机，由第一劈相机启动继电器和第二劈相机启动继电器组成；

所述第一劈相机启动继电器和所述第二劈相机启动继电器启动完成信号通过劈相机启动继电器转换开关完成独立控制，当其中一套启动继电器误输出信号时，通过所述转换开关进行信号隔离。

在一个实施例中，所述转换开关的一端同时与所述第一劈相机启动继电器和所述第二劈相机启动继电器连接、另一端与逻控单元连接；

所述逻控单元通过导线输出工作电源至所述转换开关，所述转换开关将工作电源通过导线发送至所述第一劈相机启动继电器和所述第二劈相机启动继电器中，使其启动；

所述第一劈相机启动继电器和所述第二劈相机启动继电器将启动完成信号通过导线所述转换开关，并由所述转换开关利用导线发送至所述逻控单元中。

在一个实施例中，所述启动继电器由电源电路、比较电路、检测电路、执行电路、检查电路组成；

所述电源电路输入两个电压：网压和劈相机发电相电压，在所述比较电路中降压，整流后进行比较其差值输出给检测电路，所述检测电路在检测到这个差值电压后，当这一电压差值近似零值时，即：

UCN/UAB≈1

UCN代表劈相机发电相电压，UAB代表网压；

检测电路即翻转输出一高电位去触发后面的执行电路，最后使中间继电器动作，其常开触点闭合便是最终输出。

在一个实施例中，所述劈相机包括电阻分相启动和三相启动；

所述电阻分相启动时在第二电动相绕组与发电相绕组间接入启动电阻，所述启动电阻的接通与断开由劈相机启动电阻接触器来执行，启动过程由劈相机启动继电器检测并控制所述启动电阻回路的断开；所述电阻分相启动的具体如下：

启动继电器的工作电源由逻控单元经导线引入，当主断闭合完成反馈信号正常输入逻控单元后，按下劈相机扳键开关，中间劈相机启动电阻接触器闭合，启动电阻投入，劈相机启动接触器闭合，劈相机开始启动；

劈相机启动继电器检测由导线引入劈相机发电相电压，当劈相机启动继电器测得劈相机发电相电压接近比较电压时，劈相机启动继电器动作，其常开联锁闭合，导线导通并输入至逻控单元控制劈相机启动电阻接触器主触头分断，开断启动电阻回路，劈相机启动完成；

逻控单元开断导线，导线电源通路使得劈相机启动继电器失去工作电源处于闭置状态。

在一个实施例中，主断闭合反馈信号和劈相机扳键开关闭合信号正常输入逻控单元后，逻控单元完成内部起中间继电器，为后续启动劈相机启动电阻接触器同时输出劈相机启动继电器工作电源完成准备。

在一个实施例中，逻控单元内部起中间继电器完成后，输劈相机启动电阻接触器闭合信号，同时逻控单元内部时间继电器延时倒计时启动。

在一个实施例中，当劈相机启动电阻接触器闭合后其辅助触点正联锁导通，导线得电后输入逻控单元，逻控单元根据劈相机启动顺序逻辑关系，对应输出劈相机启动接触器闭合信号，劈相机开始启动，同时劈相机启动接触器辅助触点正联锁导通，导线得电后输入逻控单元，劈相机启动接触器自锁完成。

在一个实施例中，逻控单元根据时间继电器倒计时结束关断输出劈相机启动继电器工作电源信号；

在一个实施例中，当劈相机达到额定转速，发电相输出电压达到220V左右时，劈相机启动继电器动作，其常开联锁闭合，导线导通并输入至逻控单元，逻控单元根据劈相机启动顺序逻辑关系，逻控单元内部中间继电器完成，

当中间继电器完成后使得劈相机启动电阻接触器启动逻辑不成立，达到分断劈相机启动电阻接触器闭合信号，控制劈相机启动电阻接触器主触头分断，开断启动电阻回路，劈相机启动完成。

下文给出本发明的具体结构：

1.本发明劈相机启动原理

SS9型电力机车第一台劈相机为电阻分相启动，第二台劈相机及所有辅机为三相启动，劈相机分相启动时必须在第二电动相绕组与发电相绕组间接入启动电阻263R进行分相启动，启动电阻的接通与断开由接触器213KM来执行，启动过程由劈相机启动继电器283AK检测并控制启动电阻回路的断开。283AK的工作电源由逻控(LCU)经导线281引入，当主断闭合完成反馈信号430正常输入逻控(LCU)后，按下劈相机扳键开关，接触器213KM闭合，启动电阻投入，劈相机1接触器201KM闭合，劈相机开始启动，这时劈相机启动继电器检测劈相机发电相电压(由导线279,280引入)，当283AK测得劈相机发电相电压接近比较电压(额定网压下，该电压值220V，由导线202,206引入)时，283AK动作，其常开联锁闭合，导线560、537导通并输入至逻控(LCU)控制213KM主触头分断，开断启动电阻263R回路，劈相机启动完成。同时，逻控(LCU)开断导线281导线电源通路使得283AK失去工作电源处于闭置状态

2.劈相机启动逻辑梯形图内部控制原理分析(如图1至图4所示)

(1)劈相机启动顺序逻辑关系1对应为主断闭合反馈430信号和劈相机扳键开关闭合529信号正常输入逻控后，逻控完成内部起MG(S32)中继，为后续启动213KM同时输出283AK工作电源完成准备。

(2)图中劈相机启动顺序逻辑关系2对应为逻控内部起MG(S32)中继完成后，输出213KM接触器闭合信号，同时逻控内部时间继电器(T6)3秒延时倒计时启动。当213KM闭合后其辅助触点正联锁导通，576导线得电后输入逻控，逻控根据劈相机启动顺序逻辑关系3，对应输出劈相机1启动接触器201KM闭合信号，劈相机开始启动，同时201KM辅助触点正联锁导通，577导线得电后输入逻控，201KM自锁完成。

(3)时间继电器(T6)3秒倒计时结束，逻控根据劈相机启动顺序逻辑关系4，对应输出283AK工作电源281信号。

(4)当劈相机达到额定转速，发电相输出电压达到220V左右时，283AK动作，其常开联锁闭合，导线560、537导通并输入至逻控(LCU)，逻控根据劈相机启动顺序逻辑关系5，逻控内部MG中继(S15)完成，

当MG中继(S15)完成后使得213KM启动逻辑不成立，达到分断213KM闭合信号，控制213KM主触头分断，开断启动电阻263R回路，劈相机启动完成。

劈相机起动继电器(283AK)为电子控制装置，由电源电路、比较电路、检测电路、执行电路、检查电路等组成。工作原理为输入电压UAB代表网压，在实际运用中接机车辅助电压(201、206端)。UCN接劈相机发电相电压。两个输入电压在比较电路中降压，整流后进行比较其差值输出给检测电路。检测电路在检测到这个差值电压后，当这一电压差值近似零值(UCN/UAB≈1)时，检测电路即翻转输出一高电位去触发后面的执行电路，最后使中间继电器动作，其常开触点闭合便是最终输出。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。