分析地铁直流保护装置的设计

分类:电子信息学术论文编辑:君子论文网作者:admin 时间:2016-02-25

摘要：城市轨道交通在我国投入使用已有很长一段时间了，近几年国民经济的不断发展促使城市轨道交通发展更如火如荼。不过，由于使用年限较长的轨道交通电气设备皆是国外进口的，其投入时间较长几乎都进入了老化期，有较高发生设备故障的概率，并且当初装置的原理图和PDB图也未留底，导致维修时麻烦频生，其中不少设备甚至还需要更换取代，但因为进口设备的同型号产品已经不再生产，且新产品价格昂贵又不易直接更换，使得运行维修的问题越发凸显。所以为满足实际需求，笔者认为还须得研发更高性能的直流保护装置，接下来，笔者将进一步分析地铁直流保护装置的设计。

关键字：城市轨道交通；地铁；直流保护装置设计

数据采集、处理判断及发出跳闸指令等是地铁直流保护装置的主要任务，且地铁直流保护装置直接作用于地铁牵引供电系统。虽然现阶段，我国地铁系统已投入使用了一批国产直流保护装置，但绝大部分运行的直流保护装置还是国外的，由此可见，研发可靠性及智能化更高的直流保护装置将有着极大的意义。

一、设计直流保护装置

1、硬件平台的设计

通过对现阶段保护装置的分析研究，及对保护对象的摸索，将解析硬件平台的设计：

1）通用接内核的设计

以冗余设计通用接内核，其模拟输入通道、通信通道及开入开出量皆较为宽裕，下图为PROFIBUS通信模块最大串行速率12M，自适应波特率，每帧256字节用于和三位机进行通信；以冗余设计网络口和RS232/RS485,可以实现网络互联，和下载软件；由于高速电子开关提供的隔离驱动能力为24V100mA，极可能在供电线路短路时，促使其他工作电源无法正常运行，所以要将其改为电容器提供，一旦检测到装置的瞬时短路电流，要通过装置电子开光出口输出一个200ms的24V脉冲电平信号启动电容脱扣，只要此部件接收到启动信号，就会借由电容器存储的能量快速的分闸脱扣断路器。

2）显示和键盘

此模块由DSP直接进行处理，在设计时要考虑以点阵汉字液晶显示更换早期的小屏幕纯字符式显示，因为液晶显示每屏可显示160×80的点阵图形或80个汉字，且它的按键操作方便灵活，具有上下左右确认取消+-复位等9个按键。

2、直流隔离放大器的设计

1）模拟采样电路：由于ADS8364的工作钟是DSPF2812脉宽调制PWM1产生的，因此PWM1在程序中的频率应设置成4MHz-5MHz,促使ADS8364各个通道吞吐率可高达每秒采样200×103个；由于ADS8364的片选信号是DSPF2812的XZCS0AND1引脚产生，因此ADS8364使用的DSP区域为1或0，物理地址范围为2000H-6000H；为确保读指针指向第一个数据位置就必须触发ADS8364复位引脚RESET。稳定系统时钟后，PWM3输出低电平既可保证其输出的数据与通道A0A1B0B1COC1等对应其排位，同时BYTE的引脚接地电平，其转换结果输出则是16位的方式。

2）通信电路

数据传输主要组成部分为：外围电路和DS2155。其中DS2155是较强大功能的EI/T1/J1收发器芯片，有完整EI/T1的发器功能，与DSPF2812接口电路时，内部控制、状态及数据寄存器等的访问需要使用DSPF28128位地址和数据总线。控制、状态及数据寄存器分布用于：配置芯片的各种工作方式、存储线路信息（差错告警、误码计数等信息）、存储信令及E1帧数据。

结语：

由于地铁系统的供电模式为直流供电，所以直流保护装置的设计，是为了确保直流供电系统更安全的向列出供电，因此，研发更高性能直流保护装置将具有极为重大的意义，同时，也希望笔者的分析对广大同行能起到启示作用。

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