一种机车及机械延时安全联锁系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了一种机车及机械延时安全联锁系统与方法，包括机械延时安全设备；机械延时安全设备包括互锁逻辑模块、延时模块、第一锁芯、第二锁芯、钥匙A以及钥匙B；钥匙A与机车供电钥匙固定连接，钥匙B与高压电气屏柜的柜门钥匙固定连接；互锁逻辑模块用于在每次操作时仅有钥匙A或钥匙B拔出；延时模块用于当钥匙A插入第一锁芯时，在延时时间结束后钥匙B才能拔出；当机车断电后，拔出机车供电钥匙，将钥匙A插入第一锁芯，由于延时功能，需要在延时时间结束后才能将钥匙B拔出，利用延时时间使电容设备持续放电，将高压电气屏柜中的电压降低至人体安全操作电压，保证了操作人员对高压电气屏柜操作时的安全性。屏柜操作时的安全性。屏柜操作时的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种机车及机械延时安全联锁系统与方法


[0001]本专利技术属于机车各设备之间的控制
，尤其涉及一种用于机车断电后高压电气屏柜安全操作延时联锁系统与方法。

技术介绍

[0002]机车配备的高压电气系统屏柜中，一般在中间直流回路会设置电容设备，在机车断电后，电容将有5～8分钟不等的持续放电时间，才能将电气屏柜中的电压等级降低到人体安全操作电压以下(＜36V)。
[0003]例如，机车牵引变流器柜和DCDC柜中均安装有电容设备。根据EN50153
‑
2014第8.3.2条，如果屏柜内有电容放电元件，需要在规定时间内将机柜内的电压降至安全电压以下(60V)，才能保证操作人员的安全。一旦对未放电到安全电压的设备柜进行操作，很容易对操作人员构成人身伤害，造成安全事故。
[0004]通过分析近年来相关的电压安全防护方案，多数未对具有电容设备的高压电气屏柜进行断电后的电压检测并进行有效安全防护。现有安全联锁方案需要配备接地开关，联锁钥匙盒等，增加了电气、布线工作量及现场实施的复杂度；其中联锁钥匙盒的操作步骤繁琐，至少需要4枚以上钥匙来实现安全联锁功能，且联锁钥匙盒占用较多机车可用空间，成本较高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种机车及机械延时安全联锁系统与方法，以解决机车断电后安装有电容设备的高压电气屏柜未放电至安全电压范围所造成的操作安全问题，以及现有联锁方案操作步骤繁琐、占用空间大、成本高的问题。
[0006]本专利技术是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种机械延时安全联锁系统，包括设于司机室的机械延时安全设备；所述机械延时安全设备包括互锁逻辑模块、延时模块、第一锁芯、第二锁芯、与所述第一锁芯匹配的钥匙A以及与所述第二锁芯匹配的钥匙B；所述钥匙A与机车供电钥匙固定连接，所述钥匙B与高压电气屏柜的柜门钥匙固定连接；所述互锁逻辑模块，用于在每次操作时仅有钥匙A从第一锁芯拔出或钥匙B从第二锁芯拔出；所述延时模块，用于当钥匙A插入第一锁芯时，在延时时间结束后钥匙B才能从第二锁芯拔出。
[0007]本专利技术中，当机车正常运行时需要用到机车供电钥匙，而钥匙A与机车供电钥匙固定连接，此时拔出钥匙A以便使用机车供电钥匙，保证机车正常运行；由于互锁逻辑模块的互锁逻辑功能，每次操作有且仅有一枚钥匙能从机械延时安全设备上拔出，因此钥匙B无法从第二锁芯拔出，钥匙B与高压电气屏柜的柜门钥匙固定连接，因此，在机车正常运行时由于互锁逻辑功能无法拔出钥匙B，进而无法对高压电气屏柜进行操作；当机车断电后，可以拔出机车供电钥匙，将钥匙A插入第一锁芯，由于延时模块的延时功能，需要在延时时间结束后才能将钥匙B从第二锁芯拔出，以便利用柜门钥匙开启高压电气屏柜，在机车断电后的
延时时间内，电容设备进行持续放电，将高压电气屏柜中的电压降低至人体安全操作电压，保证了操作人员对高压电气屏柜操作时的安全性。
[0008]该系统无需增加电气布线工作量，易于实施；机械延时安全设备体积较小，占用空间小，成本低，仅需要两枚钥匙即可实现安全联锁功能，操作简单，安全性高。
[0009]进一步地，所述高压电气屏柜为牵引变流器屏柜和/或DCDC屏柜。
[0010]进一步地，所述固定连接方式均为焊接。
[0011]进一步地，所述系统还包括用于检测高压电气屏柜内电容设备电压的传感器、以及所述高压电气屏柜柜门锁芯处的电子锁；所述传感器、电子锁均与控制器电连接；所述电子锁，用于在电容设备电压大于安全操作电压时与柜门锁芯连接，使柜门无法打开。
[0012]进一步地，所述系统还包括与所述控制器电连接的指示灯；所述指示灯，用于在电容设备电压大于安全操作电压时显示红色，在电容设备电压小于等于安全操作电压时显示绿色。
[0013]本专利技术还提供一种利用如上所述的机械延时安全联锁系统进行安全联锁控制的方法，包括以下步骤：
[0014]步骤1：机车断电，拔出机车供电钥匙；
[0015]步骤2：将与所述机车供电钥匙固定连接的钥匙A插入至第一锁芯；
[0016]步骤3：待延时时间结束后，从第二锁芯拔出钥匙B；
[0017]步骤4：将与所述钥匙B固定连接的高压电气屏柜的柜门钥匙插入柜门锁芯，开启高压电气屏柜的柜门。
[0018]进一步地，所述步骤3中，延时时间为8min。
[0019]进一步地，在所述步骤3之后，所述步骤4之前还包括：
[0020]检测所述高压电气屏柜内电容设备电压；
[0021]当所述电容设备电压大于安全操作电压时，电子锁与柜门锁芯连接；
[0022]当所述电容设备电压小于等于安全操作电压时，电子锁与柜门锁芯不连接。
[0023]进一步地，在所述步骤3之后，所述步骤4之前还包括：
[0024]查看指示灯是否为绿色，如果是，则转入步骤4，否则等待指示灯变为绿色。
[0025]本专利技术还提供一种机车，包括如上所述的机械延时安全联锁系统。
[0026]有益效果
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0028]1、通过机械延时安全设备即可实现机车断电与高压电气屏柜放电至安全电压范围进行联锁，保证了操作人员对高压电气屏柜操作时的安全性；该系统与方法无需增加电气布线工作量，易于实施；机械延时安全设备体积较小，占用空间小，成本低，仅需要两枚钥匙即可实现安全联锁功能，操作简单，安全性高；
[0029]2、电子锁进一步保证了操作人员在机车断电后对高压电气屏柜操作时的安全性；
[0030]3、指示灯进一步保证了操作人员在机车断电后对高压电气屏柜操作时的安全性，与电子锁、机械延时安全设备构成三重保护，确保在操作人员对高压电气屏柜进行操作时，机车已经断电以及高压电气屏柜内电容设备已经放电至安全电压范围内。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1是本专利技术实施例1中一种机械延时安全联锁系统的结构框图；
[0033]图2是本专利技术实施例1中钥匙A与机车供电钥匙固定连接图；
[0034]图3是本专利技术实施例1中钥匙B与柜门钥匙固定连接图；
[0035]图4是本专利技术实施例1中安全联锁控制方法流程图；
[0036]图5是本专利技术实施例2中安全联锁控制方法流程图。
[0037]其中，1
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机械延时安全设备，11
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钥匙A，12
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钥匙B，2
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机车供电钥匙，3
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柜门钥匙。
具体实施方式
[0038]下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械延时安全联锁系统，其特征在于：包括设于司机室的机械延时安全设备；所述机械延时安全设备包括互锁逻辑模块、延时模块、第一锁芯、第二锁芯、与所述第一锁芯匹配的钥匙A以及与所述第二锁芯匹配的钥匙B；所述钥匙A与机车供电钥匙固定连接，所述钥匙B与高压电气屏柜的柜门钥匙固定连接；所述互锁逻辑模块，用于在每次操作时仅有钥匙A从第一锁芯拔出或钥匙B从第二锁芯拔出；所述延时模块，用于当钥匙A插入第一锁芯时，在延时时间结束后钥匙B才能从第二锁芯拔出。2.如权利要求1所述的机械延时安全联锁系统，其特征在于：所述高压电气屏柜为牵引变流器屏柜和/或DCDC屏柜。3.如权利要求1所述的机械延时安全联锁系统，其特征在于：所述固定连接方式均为焊接。4.如权利要求1～3中任一项所述的机械延时安全联锁系统，其特征在于：还包括用于检测高压电气屏柜内电容设备电压的传感器、以及所述高压电气屏柜柜门锁芯处的电子锁；所述传感器、电子锁均与控制器电连接；所述电子锁，用于在电容设备电压大于安全操作电压时与柜门锁芯连接，使柜门无法打开。5.如权利要求4所述的机械延时安全联锁系统，其特征在于：还包括与所述控制器电连接的指示灯；所述指示灯...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，徐刚，张鑫，李先岭，徐兆堃，张涵，朱文明，李晶，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车有限公司，
类型：发明
国别省市：