50Hz相敏軌道電路

1、50Hz相敏軌道電路成績評(píng)定：車站信號(hào)課程設(shè)計(jì)題目 50Hz 相敏交流軌道電路 院系電子工程學(xué)院 專業(yè)軌道交通信 號(hào)與控制班級(jí) A1341 學(xué)號(hào) 04 姓名李寶智 指 導(dǎo)教師石俊日期： 2016 年 05 月 16 日1摘要關(guān)鍵詞：相敏軌道電路原 微電子軌道電路 單條鋼軌軌道繼電器2目錄1、設(shè)計(jì)目的 22222222222222222222222222222222212、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 22222222222222222222222222212.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 2222222222222222222222222222222212.2 設(shè)計(jì)要求 22222222222222222222222222

2、22222213、設(shè)計(jì)步驟及原理分析 2222222222222222222222213.1 設(shè)計(jì)方法 2222222222222222222222222222222213.2 設(shè)計(jì)原理分析 222222222222222222222222222244、課程設(shè)計(jì)小結(jié)與體會(huì) 2222222222222222222222251、設(shè)計(jì)目的 本課程設(shè)計(jì)是我們在學(xué)完鐵路信號(hào)基礎(chǔ)課程之后進(jìn) 行的一次綜合性和實(shí)踐性訓(xùn)練的教學(xué)環(huán)節(jié)，通過該課程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，可使 我們能夠綜合運(yùn)用相關(guān)信號(hào)專業(yè)知識(shí)和其它先修課程的知識(shí)去分析、解決 實(shí)際問題；培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)思想和分析問題、解決問題的能力為后續(xù)課程 的學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)打下

3、堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)本次課程設(shè)計(jì)內(nèi)容是使用 AUTO-CAD軟件繪制給出50HZ相敏軌道電 路電路圖。2.2 設(shè)計(jì)要求 根據(jù)所繪圖紙寫出課程設(shè)計(jì)報(bào)告，對所繪信號(hào)平面布置圖和編制的聯(lián) 鎖表進(jìn)行說明。3、設(shè)計(jì)方法及原理分析3.1 設(shè)計(jì)方法50Hz向敏軌道電路用于城市軌道交通的車輛段內(nèi)，因其不需要發(fā)送ATP信息。50Hz向敏軌道電路包括繼電式和微電子式。1.50Hz 向敏軌道電路由送電端、受點(diǎn)段、鋼軌絕緣、鋼軌引接線、鋼 軌接續(xù)線、回流線以及鋼軌組成。送電端包括軌道變壓器、變阻器以及斷路器（或熔斷器） ，安裝在室外的變壓器內(nèi)。軌道電源從室內(nèi)通過電纜送到送電端。受電端包括中繼

4、變壓器、變阻器、斷路器（或熔斷器） ，軌道繼電器、電容器、防雷元件等。其中中繼變壓器、變阻器及斷路器（或熔斷器）安 裝在室外的變壓器或電纜盒內(nèi)，其他安裝在室內(nèi)的組合架上。送、受電端視相鄰軌道電路的不同組合，有雙送、一送一受、雙受以 及單送、單受等不同情況，除雙受、單受可采用電纜盒外，其他情況必須 采用變壓器箱。變壓器箱或電纜盒用鋼軌接引線接向鋼軌。鋼軌接續(xù)線用來連接相鄰鋼軌，以減小鋼軌結(jié)頭處的接觸電阻。 鋼軌絕緣設(shè)于軌道電路分界處，用以隔離相鄰的軌道電路。 回流線連接相鄰的不同側(cè)鋼軌，為牽引線回流提供越過鋼軌絕緣節(jié)的 通路。2.50Hz 向敏軌道電路的工作原理150Hz向敏軌道電路為有絕緣雙軌

5、條軌道電路，牽引回流為單軌條流 通。電源屏分別供出50Hz軌道電源盒局部電源。送電端軌道電源經(jīng)軌道 變壓器降壓后送至鋼軌， 。受電端由鋼軌來的電壓經(jīng)中繼變壓器生壓后送 至軌道繼電器RGJ的軌道線圈。軌道繼電器 PGJ的局部線圈接局部電源。當(dāng)軌道線圈和局部線圈電源滿足規(guī)定的相位和頻率時(shí)，RGJ吸起，軌道電路處于調(diào)整狀態(tài)，表示軌道電路空閑。列車占用時(shí)軌道電源被分路， RGJ落下。若頻率、相位不符合要求時(shí)，RGJ也落下。這樣，50Hz向敏軌道電路就具有相位鑒別能力，即向敏特性，抗干擾性能較高。2.50Hz微電子向敏軌道電路50Hz向敏50Hz微電子向敏軌道電路是專門為城市軌道交通研制的軌道電路，接收

6、設(shè)備為交流二元繼電器，存在較多問題。 50Hz 微電子向敏 軌道電路接收器采用微電子計(jì)術(shù)構(gòu)成向敏軌道電路接收器，代替交流二元 繼電器。 保留了原向敏軌道電路的優(yōu)點(diǎn)， 克服其缺點(diǎn)， 成為具有高可靠性， 高抗干擾能力的一種新型向敏軌道電路。50Hz 微電子相敏軌道電路如圖， 局部電路和軌道電源分別由電源屏提 供，并且局部電源超前軌道電源 90°。送電端軌道電源經(jīng)節(jié)能器、軌道變 壓器降壓后送至鋼軌。受電端經(jīng)中繼器升壓后送至調(diào)相防雷器，在送至兩 臺(tái)微電子向敏接收器。兩臺(tái)接收器雙機(jī)并用，只要有一臺(tái)接收器有輸出， 軌道繼電器GJ即吸起，以提高軌道電路的可靠性。當(dāng)25Hz微電子向敏軌道電路接收器接

7、收到25Hz軌道信號(hào)，且局部電壓超前軌道電壓一定范圍 的角度時(shí)，微電子接收器使軌道繼電器吸起。在。=90 °時(shí)，處于最佳接收狀態(tài)。當(dāng)收到的信號(hào)不能滿足上述條件時(shí)，軌道繼電器落下。其中，軌道電源、調(diào)相防雷器、微電子向敏接收器、軌道繼電器設(shè)在 室內(nèi)。節(jié)能器、軌道變壓器、送電端防護(hù)電阻以及熔斷器設(shè)在室外送電端 變壓器箱內(nèi)。中繼變壓器、受電端防護(hù)電阻及熔斷器設(shè)在室外受電端變壓 器箱內(nèi)。室和防雷單元內(nèi)，外設(shè)備用電纜相連。2調(diào)相防雷器內(nèi)設(shè)電容器和防雷單元，用于調(diào)整軌道電路的相位和防雷。R1、R2為送、受電端防護(hù)電阻，R1同時(shí)是限流電阻。在一送多受時(shí)，每個(gè)分支用一個(gè)接收器和軌道繼電器，在主接收器的

8、 軌道繼電器電路中串接其他分支軌道繼電器的前接點(diǎn)。3.2 設(shè)計(jì)原理分析 送電端限流電阻和受電端防護(hù)電阻的數(shù)值，應(yīng)按原理圖的規(guī)定加 以固定，不應(yīng)作為調(diào)整軌道電路的手段進(jìn)行調(diào)整。若調(diào)小限流電阻，將惡 化軌道電路的分路檢查；同時(shí)調(diào)小防護(hù)電阻將引起直流磁化電流的增加， 導(dǎo)致軌道電路不能正常工作。因此在調(diào)整前，應(yīng)首先檢查送電端限流電阻 和受電端防護(hù)電阻的阻值，是否符合原理圖的規(guī)定。然后再調(diào)整供電變壓 器的二次電壓，使之滿足軌道電路的要求。相敏軌道電路的重要特征之一是具有相位選擇性，因而有可靠的軌 端絕緣破損防護(hù)，在調(diào)整軌道電路前，對標(biāo)有同名端的設(shè)備，應(yīng)按設(shè)計(jì)圖 中要求，檢查其間是否均已按同名端相連，和鋼

9、軌的連接是否符合相位要 求。在調(diào)整供電變壓器的電壓時(shí)，也應(yīng)注意不要將同名端接錯(cuò)。如遇個(gè)別 器材的同名端不符合規(guī)定時(shí)，則應(yīng)予以更換，避免日后造成混亂，影響軌 道電路的正常工作。 完成上述 1、2 步驟后對軌道電路進(jìn)行測試。用 電壓表對二元繼電器的軌道側(cè)和局部側(cè)進(jìn)行測量，當(dāng)讀數(shù)符合要求時(shí)，軌 道繼電器應(yīng)勵(lì)磁吸起；若不吸起再用相位表對二元繼電器的軌道側(cè)和局部 側(cè)進(jìn)行測量，看其相位是否正確。(3) 50 Hz相敏軌道電路信號(hào)傳輸中的相移問題350 Hz相敏軌道電路中軌道繼電器的理想角為： “局部電流導(dǎo)前軌道電 流 90°”。實(shí)際應(yīng)用中兩者間的相位關(guān)系不可能正好符合理想角，這是因 為軌道電路在

10、傳輸過程中存在著各種不同的因素和條件，因此實(shí)際的相位 角與理想角之間一定會(huì)有一個(gè)差值，這個(gè)差值被稱為“失調(diào)角” 。由前述 公式可知，失調(diào)角大到一定程度必會(huì)導(dǎo)致正轉(zhuǎn)矩下降，繼電器可能吸不起 來，甚至可能產(chǎn)生負(fù)轉(zhuǎn)矩。因此必須采取相應(yīng)的措施，盡量縮小失調(diào)角， 使其限制在一定范圍內(nèi)，根據(jù)最不利條件下的軌道電路計(jì)算，一般希望其 為± 20°，才能保證系統(tǒng)電路的正常工作。由此可知，使軌道電壓的相位和局部電壓的相位達(dá)到理想角十分重要，25 Hz相敏軌道電路是在電源屏內(nèi)部，通過變頻機(jī)及定相電路，確保 其輸出的局部電源電壓相位導(dǎo)前軌道電源電壓相位90°，這是該制式軌道電路正常運(yùn)作所

11、必要的保證措施。 而向50 Hz相敏軌道電路提供的為 50 Hz 的電源，因其電源無須變頻，所以電源屏直接取自50 Hz工頻電源，比較簡單，造價(jià)也較低，也不設(shè)移相定相電路，屏內(nèi)的軌道和局部電源都取自 于同一個(gè)工頻交流電，因此該兩者在相位上的關(guān)系只能是或者同相，或者 反相。因此，必須采取措施，即進(jìn)行“調(diào)相”使軌道電路信息在系統(tǒng)傳輸 過程中自然產(chǎn)生相移，最后使軌道線圈電流落后于局部線圈電流的相位， 其相位差盡量接近理想角。在受電端二元軌道繼電器的軌道線圈側(cè)回路內(nèi)串接電容進(jìn)行調(diào)相,采用該方法后，失調(diào)角可以限制在± 20°以內(nèi)。4、課程設(shè)計(jì)小結(jié)與體會(huì)4參考文獻(xiàn)1 陳廣存 . 鐵路信號(hào)概念 .北京：中國鐵道出版社， 19952 何文卿 . 6502 電氣集中電路 .北京：中國鐵道出版社，