本發明專利技術旨在提供一種防雷道岔信號表示整流器，該防雷道岔信號表示整流器包括一級壓敏電阻冗余泄放吸收電路陣列、第一電感器、第二電感器、電容、阻容阻尼吸收回路、二級壓敏電阻冗余泄放吸收電路陣列和冗余整流電路陣列。本發明專利技術采用對稱結構設計，不管高能量電磁脈沖從陰極侵入還是從陽極侵入，同樣都能夠起到良好的防雷效果，并且多級保護、低通濾波器和對高次諧波吸收的阻容阻尼電路的利用，進一步提升了防雷道岔信號表示整流器電路的綜合防雷能力，是一種全新的防雷道岔信號表示整流器的電路設計，具備良好的連續的防雷抗雷能力，能夠滿足在年平均雷暴日超過60天以上的強雷區工作要求。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鐵路中表示信號岔道的位置的裝置，具體涉及一種防雷道岔信號表示整流器。
技術介紹
道岔是一種使機車車輛從一股道轉入另一股道的線路連接設備，通常在車站、編組站大量鋪設。有了道岔，可以充分發揮線路的通過能力。即使是單線鐵路，鋪設道岔，修筑一段大于列車長度的叉線，就可以對開列車。道岔表示電路是道岔控制電路中非常重要的組成部分，它實時反映著道岔的位置，決定進路的排列及信號的排列。道岔信號表示電路中的整流器實際上是一個由二極管構成的半波整流器件，該整流器對于道岔表示電路的正常運行有著極其重要的作用，如果二極管一旦失效，道岔表示電路也就失去了作用。在現有的道岔表示電路的故障中，由高耐壓的整流二極管構成的整流器電路故障是所有表示電路故障中故障發生率最高的部件，特別是夏季，在強雷區(由國標規定的劃分的雷擊高發地區)，因為現場無接地裝置，不能采用泄放方式將雷電流引入大地，雷電導致的整流器電路故障發生率高得驚人。該電路故障的產生所形成的問題由來已久，但是迄今為止從未有好的解決方案出現過。
技術實現思路
本專利技術旨在提供一種防雷道岔信號表示整流器，該防雷道岔信號表示整流器強化了整流器電路對浪涌的泄放吸收功能，強化了電路自復功能，從而能確保電路在強浪涌電流情況下的安全與可靠。本專利技術所述的防雷道岔信號表示整流器，包括一級壓敏電阻冗余泄放吸收電路陣列、第一電感器、第二電感器、電容、阻容阻尼吸收回路、二級壓敏電阻冗余泄放吸收電路陣列和冗余整流電路陣列，所述的電容、阻容阻尼吸收回路、二級壓敏電阻冗余泄放吸收電路陣列和冗余整流電路陣列并聯后，與第一電感器串聯后連接陽極，第二電感器串聯后連接陰極；所述的第一電感器和第二電感器組成的串聯電路與一級壓敏電阻冗余泄放吸收電路陣列并聯。所述的一級壓敏電阻冗余泄放吸收電路陣列由兩只以上的壓敏電阻并聯組成。所述的二級壓敏電阻冗余泄放吸收電路陣列由兩只以上的壓敏電阻并聯組成。所述的阻容阻尼吸收回路由電阻和電容組成，電阻和電容為串聯關系。所述的冗余整流電路陣列由兩組以上的整流支路并聯組成，每組整流支路包括電阻和瞬態抑制二極管，這二個元件為串聯關系；每組整流支路還可包括自恢復保險絲；每組整流支路由電阻、自恢復保險絲和瞬態抑制二極管三個元件串聯組成。所述的一級壓敏電阻冗余泄放吸收電路陣列的保護電壓設定為U1，該電壓是由國標《TB/T 3074—2003鐵道信號設備雷電電磁脈沖防護技術條件》所規定的參數來確定的。標準中針對保護電壓值的確定有二個方法其一是按表的規定“信號點燈、道岔表示、道岔啟動(220 V時)彡700V”經換算后確定，其二是由關系式“U1 (V) ( 4.8 *工作電壓”來確定。在本專利技術中保護電壓值用其一的規定，并用現行的實際電路的工作電壓IlOV換算后確定 Ul (V) ( 350V。所述的二級壓敏電阻冗余泄放吸收電路陣列的壓敏電阻的保護電壓值設定為U2，U2 < U1，例如可以設定為U2 ( U1-AU，其中AU為同一序列壓敏電阻的兩個相鄰壓敏電阻標稱值之間的壓差值。所述的第一電感器、第二電感器和電容組成巴特沃斯型低通濾波器，該低通濾波器的截止頻率由用于測試防雷性能的雷電模擬脈沖的典型頻率最低值所確定，在額定參數許可的范圍內，第一電感器和第二電感器的電感量盡可能取大值，這樣更有利于保護。所述的阻容阻尼吸收回路的電阻R和電容C的數值可由下述關系式所確定，R*C>由用于測試防雷性能的雷電模擬脈沖的典型周期最大值，且在額定參數許可的范圍內，R值盡可能取小，C值盡可能取大。所述的冗余整流電路陣列的電阻的阻值在額定負載參數許可的范圍內，電阻值盡可能取大值，所述的冗余整流電路陣列的瞬態抑制二極管的反向擊穿電壓參數設定為U3，設定U3 U1，這樣會更有利于降低在浪涌時通過冗余整流電路陣列中任意一組整流支路上的電流量，更有利于保護瞬態抑制二極管不被破壞。所述的冗余整流電路陣列的自恢復保險絲電流參數設置為Ih。設置理由基于以下二點，其一是自恢復保險絲的額定工作電流略大于整流支路在正常工作時的最大電流，小于整流支路因二極管失效而造成短路時通過的最小電流，其二是自恢復保險絲最大電流小于瞬態抑制二極管的反向擊穿時的最大允許電流。上述自恢復保險絲電流參數設置可以進一步確保瞬態抑制二極管在浪涌沖擊中的安全與可靠，同時確保在冗余整流電路陣列的整流支路在任意一條支路的瞬態抑制二極管發生短路失效時，自恢復保險絲能自動切斷該支路，從而確保整流器回路在故障狀態下的工作正常。所述的瞬態抑制二極管(Transient Voltage Suppressor)簡稱TVS,是一種二極管形式的高效能保護器件。當TVS 二極管的兩極受到反向瞬態高能量沖擊時，它能以10的負12次方秒量級的速度，將 其兩極間的高阻抗變為低阻抗，吸收高達數千瓦的浪涌功率，在浪涌沖擊過后，瞬態抑制二極管自動恢復。本專利技術利用瞬態抑制二極管的這種抗浪涌特性和自復特性，將其用于防雷道岔信號表示整流器中，既發揮該二極管的整流作用，又將該二極管作為抗浪涌沖擊器件使用，這是一種新的防雷道岔信號表示整流器電路設計思路。所述的壓敏電阻英文名稱叫“Voltage Dependent Resistor”簡寫為“VDR”，或者叫做“Varistor。 壓敏電阻是一種限壓型保護器件。利用壓敏電阻的非線性特性，當過電壓出現在壓敏電阻的兩極間，壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個相對固定的電壓值，從而實現對后級電路的保護。所述的自恢復保險絲是一種過流電子保護元件，自恢復保險絲是由經過特殊處理的聚合樹脂(Polymer)及分布在里面的導電粒子(Carbon Black)組成。在正常工作條件的狀態下，流經自恢復保險絲的電流所產生的熱能小，不會改變自恢復保險絲內部晶體結構，此時的自恢復保險絲為低阻狀態。但是當電路產生過流或浪涌時，流經自恢復保險絲的大電流產生的熱量使聚合樹脂融化，形成高阻狀態，從而對電路進行保護。當故障排除或浪涌消失后，自恢復保險絲恢復為低阻狀態，從而完成對電路的保護且無須人工更換。通過自恢復保險絲的保護，整流器中的關鍵器件瞬態抑制二極管將更加安全與可靠。本專利技術中采用巴特沃斯型低通濾波器；所述的阻容阻尼吸收回路即為高次諧波吸收電路；這兩個電路結構首次應用與鐵路道岔信號表示整流器的防雷設計，巴特沃斯型低通濾波器在鐵路道岔信號表示整流設計的作用有二點，其一是對雷擊浪涌中的高次諧波分量的阻礙與衰減作用；其二是對高次諧波的移相作用。對高次諧波的衰減作用使雷擊浪涌中的主要能量產生極大的衰減，使后級的冗余整流電路陣列的安全有了更多的一個保護。對高次諧波的移相作用，使得雷擊浪涌中的能量從第一級到第二級時有一個相位的遲后，相位的遲后使浪涌能量從前級向后級傳輸中有個時間差，這就給前級的壓敏電阻冗余泄放吸收電路陣列中的壓敏電阻進入低阻保護狀態以一個緩沖時間，使壓敏電阻兩端的電壓在使后級電路電壓達到危險值前進入低阻保護狀態，從而更有效地保護了后級的冗余整流電路陣列的安全。由阻容電路構成的阻尼吸收電路對通過低通濾波器的雷擊浪涌有著強大的吸收作用，對后級的冗余整流電路陣列有進一步的保護作用，上述電路均是由線性元件構成，雷擊浪涌的能量越大，其保護作用也越大。經過低通濾波器和高次諧波吸收電本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種防雷道岔信號表示整流器，包括一級壓敏電阻冗余泄放吸收電路陣列、第一電感器、第二電感器、電容、阻容阻尼吸收回路、二級壓敏電阻冗余泄放吸收電路陣列和冗余整流電路陣列，所述的電容、阻容阻尼吸收回路、二級壓敏電阻冗余泄放吸收電路陣列和冗余整流電路陣列并聯后，與第一電感器串聯后連接陽極，第二電感器串聯后連接陰極；所述的第一電感器和第二電感器組成的串聯電路與一級壓敏電阻冗余泄放吸收電路陣列并聯。
【技術特征摘要】
1.一種防雷道岔信號表示整流器，包括一級壓敏電阻冗余泄放吸收電路陣列、第一電感器、第二電感器、電容、阻容阻尼吸收回路、二級壓敏電阻冗余泄放吸收電路陣列和冗余整流電路陣列，所述的電容、阻容阻尼吸收回路、二級壓敏電阻冗余泄放吸收電路陣列和冗余整流電路陣列并聯后，與第一電感器串聯后連接陽極，第二電感器串聯后連接陰極；所述的第一電感器和第二電感器組成的串聯電路與一級壓敏電阻冗余泄放吸收電路陣列并聯。2.如權利要求1所述的防雷道岔信號表示整流器，其特征在于:所述的一級壓敏電阻冗余泄放吸收電路陣列由兩只以上的壓敏電阻并聯組成。3.如權利要求1所述的防雷道岔信號表示整流器，其特征在于:所述的二級壓敏電阻冗余泄放吸收電路陣列由兩只以上的壓敏電阻并聯組成。4.如權利要求1所述的防雷道岔信號表示整流器，其特征在于:所述的阻容阻尼吸收回路由電阻和電容組成，電阻和電容為串聯關系。5.如權利要求1所述的防雷道岔信號表示整流...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃永捷，金波，胡再貴，趙軍，
申請(專利權)人：黃永捷，金波，胡再貴，趙軍，
類型：發明
國別省市：
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