軌道交通信號基礎(chǔ)設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)PPT第二章_第1頁
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文檔簡介

軌道交通信號基礎(chǔ)設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)XXXX項(xiàng)目二軌道電路的認(rèn)知與維護(hù)項(xiàng)目引入為了判斷列車是否占用某部分鋼軌線路,美國人魯賓遜1870年發(fā)明了開路式軌道電路,1872年研制成功了閉路式軌道電路,于1873年首次在賓西法尼亞鐵路試用,為鐵路信號自動開放奠定了基礎(chǔ)。我國鐵路在建國前采用的軌道電路傳輸信息少,分布也極不平衡,建國后從50年代中期開始,軌道電路技術(shù)在我國有了長足的發(fā)展,不僅傳輸?shù)男畔⒘吭黾?,而且它的使用已遍及全國鐵路各線,構(gòu)成了我國鐵路信號技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。1924年,我國首先在大連—金州間、沈陽—蘇家屯間建成自動閉塞,采用的是交流50

Hz二元三位式相敏軌道電路,這是我國最早采用的軌道電路。早期的軌道電路僅僅具有檢查列車是否占用鋼軌線路的作用,經(jīng)過不斷的技術(shù)探索和改進(jìn),頻率較高的軌道電路除了具備監(jiān)督檢查的作用外,還可以用于傳遞行車信息給機(jī)車,即具備傳遞行車信息的功能。相關(guān)知識知識點(diǎn)一

軌道電路的基本組成及原理軌道電路是一種以鐵路線路的兩根鋼軌作為導(dǎo)體的電路,其組成除了鋼軌外,還包括送電設(shè)備、受電設(shè)備及用于連接這些設(shè)備的各種線纜。此外,在相鄰的兩段軌道電路之間,還需要設(shè)置鋼軌絕緣。軌道電路的基本組成如圖2.1所示。圖2.1軌道電路的基本組成相關(guān)知識圖2.1軌道電路的基本組成相關(guān)知識知識點(diǎn)二

軌道電路的功能及分類一、軌道電路的功能軌道電路的首要功能是監(jiān)督列車是否占用軌道區(qū)段。利用軌道電路監(jiān)督列車或車列是否占用區(qū)間或站內(nèi)的某個(gè)軌道區(qū)段,是軌道電路最基本的功能。由軌道電路繼電器是否吸起來反映該段線路是否空閑,為開放信號、建立進(jìn)路或構(gòu)成閉塞提供依據(jù),還利用軌道電路的被占用關(guān)閉信號,把信號顯示與軌道電路是否被占用結(jié)合起來。軌道電路的第二個(gè)功能是傳遞行車信息。例如,區(qū)間移頻自動閉塞利用軌道電路中傳遞不同的頻率信號來反映列車運(yùn)行前方閉塞分區(qū)空閑的個(gè)數(shù),為列車運(yùn)行提供行車命令。相關(guān)知識二、軌道電路的分類軌道電路的類型有多種,從不同的角度可以有不同的分法。同一種軌道電路從不同的角度分屬于不同的類型。(一)按工作方式分類按工作方式分類,軌道電路可分為開路式和閉路式兩種。1.開路式軌道電路開路式軌道電路平時(shí)呈開路狀態(tài),如圖2.2所示。它的電路特點(diǎn):其發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備之間沒有相隔一段鋼軌線路,而是直接串聯(lián)后連接到軌道電路的鋼軌上。軌道電路無車占用時(shí),不構(gòu)成回路,其軌道繼電器因無電流流過而落下;有車占用時(shí),軌道電路通過車輛輪對構(gòu)成回路,軌道繼電器吸起。相關(guān)知識2.閉路式軌道電路閉路式軌道電路平時(shí)構(gòu)成閉合回路,如圖2.3所示,其發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備分別裝設(shè)在鋼軌線路的兩端。當(dāng)軌道區(qū)段上沒有車占用時(shí),軌道繼電器吸起;有車占用時(shí),因車輛輪對分路,分走大部分的電流,軌道繼電器因電流太小而落下。當(dāng)發(fā)生斷軌、斷線等故障時(shí),軌道繼電器也會落下,其效果等同于有車占用,能夠很好地體現(xiàn)故障—安全原則。因此,大部分軌道電路都屬于閉路式。相關(guān)知識(二)按動作電源分類按動作電源分類,軌道電路可分為直流軌道電路和交流軌道電路。1.直流軌道電路軌道電路電源采用直流,稱為直流軌道電路,如圖2.3所示。它用于交流電源不可靠的非電力牽引區(qū)段。采用蓄電池浮充供電方式,交流有電時(shí),由整流器供電;交流停電時(shí),由蓄電池供電。圖1.3繼電器的基本結(jié)構(gòu)相關(guān)知識

圖2.2開路式軌道電路

圖2.3直流軌道電路相關(guān)知識2.交流軌道電路采用交流供電的軌道電路,稱為交流軌道電路。交流軌道電路的種類很多,從不同的角度有不同的分法。(1)從頻率角度分類從頻率角度分,交流軌道電路大體可分為以下3類。①低頻軌道電路頻率在300Hz以下的軌道電路,如我國鐵路采用過的50Hz交流連續(xù)式軌道電路、25Hz相敏軌道電路、75

Hz軌道電路等。②音頻軌道電路頻率在300~3

000

Hz的軌道電路,如半自動駝峰編組場就采用音頻軌道電路,用于實(shí)現(xiàn)測量股道的空閑長度。③高頻軌道電路頻率在10~40kHz的軌道電路。道口軌道電路的頻率一般在14~40kHz之間,因此屬于高頻軌道電路。相關(guān)知識(2)從所傳送的電流特性分類從所傳送的電流特性分類,交流軌道電路可分為如下幾類。①連續(xù)式軌道電路該軌道電路傳送連續(xù)的交流電流。若連續(xù)式軌道電路是低頻的,則其功能只能局限在監(jiān)督列車是否占用軌道區(qū)段方面,而不能用于傳遞行車信息。②脈沖軌道電路脈沖軌道電路是一種傳送斷續(xù)電流脈沖的軌道電路。其送電端為發(fā)碼器,發(fā)送脈沖電流至鋼軌,受電端通過譯碼器譯碼,使軌道繼電器吸起。極頻軌道電路發(fā)送的脈沖如圖2.4所示。圖2.4極頻軌道電路發(fā)送的脈沖示意圖相關(guān)知識圖2.4極頻軌道電路發(fā)送的脈沖示意圖圖2.4極頻軌道電路發(fā)送的脈沖示意圖圖2.5交流計(jì)數(shù)電碼示意圖相關(guān)知識③交流計(jì)數(shù)電碼軌道電路該軌道電路傳送的是斷續(xù)的電流,即由不同長度脈沖和間隔組合成電碼,如圖2.5所示。電碼由發(fā)碼器產(chǎn)生,同時(shí)只能發(fā)一種電碼,傳到受電端,由譯碼電路譯出,使軌道繼電器動作。圖2.5交流計(jì)數(shù)電碼示意圖相關(guān)知識④移頻軌道電路移頻軌道電路在鋼軌上傳送的是移頻電流,在發(fā)送端用低頻(幾赫茲至幾十赫茲)作為行車信息去調(diào)制載頻(數(shù)百赫茲至數(shù)千赫茲),使移頻頻率隨低頻做周期性變化,如圖2.6所示。⑤數(shù)字編碼式軌道電路該軌道電路也采用調(diào)頻方式,但它采用的不是單一低頻調(diào)制頻率,而是若干比特的一群調(diào)制頻率,根據(jù)編碼去調(diào)制載頻,編碼包含速度碼、線路坡度碼、閉塞分區(qū)長度碼、路網(wǎng)碼、糾錯(cuò)碼等,可以傳輸更多的信息。圖2.6移頻軌道電路的移頻信息相關(guān)知識圖2.6移頻軌道電路的移頻信息相關(guān)知識(三)按分割方式分類按分割方式分類,軌道電路可分為有絕緣軌道電路和無絕緣軌道電路。1.有絕緣軌道電路用機(jī)械絕緣材料將軌道電路與相鄰的軌道電路互相隔離的軌道電路,稱為有絕緣軌道電路。鋼軌絕緣在車輛運(yùn)行的沖擊力、剪切力作用下很容易破損,軌道電路的故障率較高。絕緣節(jié)的安裝給無縫線路帶來一定的麻煩,有時(shí)需鋸軌,降低了線路的軌道強(qiáng)度,增加了線路維護(hù)的復(fù)雜性。相關(guān)知識2.無絕緣軌道電路在軌道電路分界處不設(shè)鋼軌絕緣,而采用不同的方法予以隔離的軌道電路,稱為無絕緣軌道電路。(1)電氣隔離式無絕緣軌道電路電氣隔離式無絕緣軌道電路又稱諧振式無絕緣軌道電路。利用諧振槽路,采用不同的信號頻率,諧振回路對不同頻率呈現(xiàn)不同阻抗,來實(shí)現(xiàn)相鄰軌道電路間的電氣隔離。UM71軌道電路即采用此種方式。(2)自然衰耗式無絕緣軌道電路該軌道電路利用軌道電路的自然衰耗和不同的信號特征(頻率、相位等),實(shí)現(xiàn)軌道電路的互相隔離,在接收端直接接收或通過電流傳感器接收。鋼軌中的電流可沿正反兩個(gè)方向自由傳輸,基本上靠軌道的自然衰耗作用來衰減信號。道口信號所用的道口控制器就采用這種方式的無絕緣軌道電路。相關(guān)知識(3)強(qiáng)制衰耗式無絕緣軌道電路該軌道電路是在自然衰耗式的基礎(chǔ)上,吸收了電氣隔離式的長處(諧振回路的強(qiáng)制性衰耗)而形成的。它采用電壓發(fā)送、電流接收的方式,接收端由電流傳感器接收信號。它在軌道電路受電端設(shè)置陷波器,使信號傳輸一個(gè)軌道電路區(qū)段后,被陷波器衰耗掉大部分,使剩余的部分不足以影響相鄰區(qū)段。ZP·W1-18型無絕緣移頻自動閉塞就采用這種方式。相關(guān)知識(四)按使用處所分類按是否用在區(qū)間或車站的處所分類,軌道電路可分為區(qū)間軌道電路和站內(nèi)軌道電路。1.區(qū)間軌道電路區(qū)間軌道電路主要用于自動閉塞區(qū)段,不僅要監(jiān)督各閉塞分區(qū)是否空閑,而且要傳輸有關(guān)行車信息。一般來說,區(qū)間要求軌道電路傳輸距離較長,要滿足閉塞分區(qū)長度的要求,軌道電路的構(gòu)成也比較復(fù)雜。2.站內(nèi)軌道電路站內(nèi)軌道電路用于站內(nèi)各區(qū)段,一般只有監(jiān)督本區(qū)段是否空閑的功能,不能發(fā)送其他信息。為了使機(jī)車信號在站內(nèi)能連續(xù)顯示,要對站內(nèi)軌道電路實(shí)現(xiàn)電碼化,即在列車占用本區(qū)段或占用前一區(qū)段時(shí)用切換方式或疊加方式轉(zhuǎn)為能發(fā)碼的軌道電路。站內(nèi)軌道電路除了股道外,一般傳輸距離不長。相關(guān)知識按軌道電路內(nèi)有無道岔分類,站內(nèi)軌道電路又分為無岔區(qū)段軌道電路和道岔區(qū)段軌道電路。(1)無岔區(qū)段軌道電路該類型的軌道電路區(qū)段內(nèi)鋼軌線路無分支,構(gòu)成較簡單,一般用于股道、盡頭調(diào)車信號機(jī)前方接近區(qū)段、進(jìn)站信號機(jī)內(nèi)方、兩差置調(diào)車信號機(jī)之間。(2)道岔區(qū)段軌道電路在道岔區(qū)段,鋼軌線路有分支,道岔區(qū)段的軌道電路又稱為分支軌道電路或分歧軌道電路。在道岔區(qū)段,道岔處的鋼軌和桿件要增加絕緣,還要增加道岔連接線和跳線。當(dāng)分支超過一定長度時(shí),還必須設(shè)多個(gè)受電端。相關(guān)知識(五)按適用區(qū)段分類按是否適用在電氣化區(qū)段分類,軌道電路可分為非電氣化區(qū)段軌道電路和電氣化區(qū)段軌道電路。1.非電氣化區(qū)段軌道電路非電氣化區(qū)段軌道電路用于非電氣化區(qū)段的軌道電路,沒有抵抗電化干擾的特殊要求。通常所說的軌道電路即指非電氣化區(qū)段軌道電路。2.電氣化區(qū)段軌道電路電氣化區(qū)段軌道電路用于電氣化區(qū)段的軌道電路,既要抗電化干擾,又要保證牽引回流的暢通無阻。因鋼軌中已流有50Hz的牽引電流,軌道電路就不能采用50Hz,而必須采用50Hz以外的頻率。對于有絕緣的軌道電路,必須安裝扼流變壓器,使?fàn)恳亓髂茼樌竭^絕緣節(jié)。目前,我國電氣化鐵路站內(nèi)多采用25Hz相敏軌道電路,區(qū)間多采用無絕緣或有絕緣移頻軌道電路。相關(guān)知識(六)按利用線路的鋼軌條數(shù)分類按軌道電路利用鋼軌作為通道的方式,軌道電路可分為雙軌條軌道電路和單軌條軌道電路。1.雙軌條軌道電路多數(shù)軌道電路均利用同一線路的兩根鋼軌作為傳輸通道。一般的軌道電路均為雙軌條軌道電路。2.單軌條軌道電路該軌道電路是利用線路的一條鋼軌作為傳輸通道,另一通道由電纜構(gòu)成。例如,駝峰用的移頻機(jī)車信號,地面發(fā)送設(shè)備即采用單軌條移頻軌道電路。相關(guān)知識三、軌道電路的基本工作狀態(tài)軌道電路的基本工作狀態(tài)分為調(diào)整狀態(tài)、分路狀態(tài)和斷軌狀態(tài)3種。軌道電路在各種工作狀態(tài)下,要受到許多外界因素的影響,其中受道部電阻、鋼軌阻抗和電源電壓的影響最大。這3個(gè)參數(shù)對各種工作狀態(tài)造成的影響又各不相同。(一)軌道電路的調(diào)整狀態(tài)軌道電路的調(diào)整狀態(tài),就是軌道電路完整和空閑、接收設(shè)備(如軌道繼電器)正常工作時(shí)的狀態(tài)。在調(diào)整狀態(tài),對軌道繼電器來說,它從鋼軌上接收到的電流越大,它的工作就越可靠。但這個(gè)電流值將隨著道砟電阻、鋼軌阻抗、發(fā)送電壓的變化而變化。調(diào)整狀態(tài)的最不利條件:發(fā)送電壓最低、鋼軌阻抗最大、道砟電阻最小,同時(shí)軌道電路長度為極限長度。在最不利的條件下,軌道電路接收設(shè)備應(yīng)能可靠工作,能反映軌道電路的空閑狀態(tài)。相關(guān)知識(二)軌道電路的分路狀態(tài)軌道電路的分路狀態(tài),就是當(dāng)軌道電路區(qū)段有車占用時(shí),接收設(shè)備(如軌道繼電器)被分路而停止工作的狀態(tài)。當(dāng)列車占用軌道時(shí),它的輪對在兩鋼軌之間形成的電阻,按一般電路的分析,可看成是短路作用;但軌道電路是低電阻電路,所以列車占用時(shí),只能看成兩鋼軌間跨接了一個(gè)分路電阻,故稱為分路狀態(tài)。分路狀態(tài)的最不利條件:發(fā)送電壓最高、鋼軌阻抗最小、道砟電阻最大、列車分路電阻也最大(車輕、輪對少、車輪與鋼軌接觸面不潔)。在分路狀態(tài)的最不利條件下,軌道電路接收設(shè)備應(yīng)能可靠地停止工作,反映軌道電路區(qū)段有車占用。相關(guān)知識知識點(diǎn)三

軌道電路的應(yīng)用、劃分與命名一、軌道電路的應(yīng)用軌道電路主要用于區(qū)間和站內(nèi)。區(qū)間的軌道電路通常是與自動閉塞制式相一致的軌道電路,按照自動閉塞通過信號機(jī)的設(shè)置劃分閉塞分區(qū),每個(gè)閉塞分區(qū)就有其軌道電路。在半自動閉塞區(qū)段,區(qū)間一般不設(shè)軌道電路,只有在進(jìn)站信號機(jī)的外方設(shè)有接近區(qū)段的軌道電路,以通知列車的接近以及構(gòu)成接近鎖閉。在半自動閉塞區(qū)段,為了監(jiān)督區(qū)間是否空閑,也裝設(shè)長軌道電路。位于區(qū)間的道口,其接近區(qū)段必須裝設(shè)軌道電路。相關(guān)知識站內(nèi)軌道電路應(yīng)用更為廣泛。對于電氣集中聯(lián)鎖來說,列車進(jìn)路和調(diào)車進(jìn)路都必須安裝軌道電路,牽出線、機(jī)待線、出庫線、專用線及其他用途的盡頭線入口處和調(diào)車信號機(jī)前方,雖不在進(jìn)路之內(nèi),也應(yīng)裝設(shè)一段長度不小于25

m的軌道電路,用來保證信號開放后機(jī)車車輛接近時(shí)完成接近鎖閉,及時(shí)了解上述線路是否有車接近或占用。對于電鎖器聯(lián)鎖的車站,正線及到發(fā)線接車道路的股道上,必須設(shè)軌道電路,進(jìn)站信號機(jī)內(nèi)方還設(shè)有為半自動閉塞通知出發(fā)或到達(dá)用的軌道電路。在駝峰調(diào)車場,除推送進(jìn)路設(shè)有軌道電路外,峰下每組分路道岔、警沖標(biāo)處均設(shè)有軌道電路。對于機(jī)車信號來說,各種制式的區(qū)間軌道電路和站內(nèi)電碼化以后的軌道電路,就是其地面發(fā)送設(shè)備,也就是信息來源。對于列車運(yùn)行超速防護(hù)來說,帶有編碼信息的軌道電路是其車與地之間傳輸信息的通道之一。相關(guān)知識二、軌道電路的劃分與命名(一)站內(nèi)軌道電路的劃分軌道電路之間采用鋼軌絕緣把兩個(gè)軌道電路隔離成互不干擾的獨(dú)立的電路單元。每個(gè)軌道電路單元稱為軌道電路區(qū)段。軌道電路要劃分為許多區(qū)段,以保證軌道電路可靠工作、排列平行進(jìn)路的需要和便于車站作業(yè)。軌道電路劃分的原則如下所述。(1)信號機(jī)的內(nèi)、外方應(yīng)劃分為不同的區(qū)段。(2)凡是能平行運(yùn)行的進(jìn)路,應(yīng)用鋼軌絕緣將它們隔開,形成不同的軌道電路區(qū)段。(3)在一個(gè)軌道電路區(qū)段內(nèi),單動道岔最多不超過3組,復(fù)式交分道岔不得超過2組;否則,道岔組數(shù)過多,軌道電路難以調(diào)整。(4)有時(shí)為了提高咽喉使用效率,把軌道電路區(qū)段適當(dāng)劃短,使道岔能及時(shí)解鎖,立即排列別的進(jìn)路。但列車提速以后,為了保證機(jī)車信號的連續(xù)顯示,又不希望軌道電路區(qū)段過短。相關(guān)知識(二)軌道電路區(qū)段的命名道岔區(qū)段和無岔區(qū)段采用不同的命名方式。道岔區(qū)段軌道電路是根據(jù)道岔編號來命名的。在圖2.7所示站場中,只包含一組道岔的,用其所包含的道岔編號來命名,如1DG、3DG;包含兩組道岔的,用兩組道岔編號連綴來命名,如7—9DG、13—19DG;若包含三組道岔,則以兩端的道岔編號連綴來命名,如11—27DG,包含了11、23、27號三組道岔。圖2.7軌道電路命名相關(guān)知識圖2.7軌道電路命名相關(guān)知識知識點(diǎn)四

站內(nèi)常用軌道電路一、工頻交流連續(xù)式軌道電路工頻交流連續(xù)式軌道電路采用工頻50

Hz交流電源,以JZXC-480型繼電器為軌道繼電器,故又稱JZXC-480型交流軌道電路。這種軌道電路實(shí)質(zhì)上是交直流軌道電路,電源是交流電,鋼軌中傳輸?shù)氖墙涣麟?,而軌道繼電器為整流式。與交流軌道電路相比,無需調(diào)整相位角。工頻交流連續(xù)式軌道電路因結(jié)構(gòu)筒單,是目前我國鐵路站內(nèi)軌道電路運(yùn)用最為廣泛的制式。但該軌道電路存在諸多缺點(diǎn),例如,道砟電阻變化適應(yīng)范圍小,極限傳輸長度短,分路靈敏度低,防雷性能差,形成雨天“紅光帶和分路不良”等影響行車的情況。所以,必須逐漸用相敏軌道電路等制式代替。圖2.8工頻交流連續(xù)式軌道電路相關(guān)知識(一)工頻交流軌道電路的組成工頻交流軌道電路的構(gòu)成如圖2.8所示。它由送電端、受電端、鋼軌絕緣、鋼軌引接線、鋼軌接續(xù)線以及鋼軌組成。圖2.8工頻交流連續(xù)式軌道電路相關(guān)知識(二)工額交流軌道電路的工作原理當(dāng)軌道電路完整,且無車占用時(shí),交流電源由送電端經(jīng)鋼軌傳輸至受電端,軌道繼電器吸起,表示本軌道電路空閑。此時(shí)軌道繼電器的交流端電壓應(yīng)為10.5~16

V,即高于軌道繼電器工作值(9.2V)的15%,有此安全系數(shù),以保證軌道繼電器可靠勵磁。較長和道床電阻較低的軌道電路,應(yīng)參照調(diào)整表調(diào)整其軌道變壓器輸出電壓。當(dāng)車占用軌道電路時(shí),軌道電路被車輛輪對分路,使軌道繼電器端電壓低于其工作值,軌道繼電器落下,表示本軌道電路被占用。分路時(shí),軌道繼電器的交流殘壓值不得大于2.7

V,即軌道繼電器釋放值(4.6V)的60%,以低于釋放值40%的安全系數(shù)保證軌道繼電器可靠釋放。相關(guān)知識二、道岔區(qū)段軌道電路道岔區(qū)段軌道電路與無岔區(qū)段軌道電路不同之處在于鋼軌線路被分開產(chǎn)生分支,為此需增加道岔絕緣和道岔跳線,還有一送多受的問題。(一)道岔絕緣和道岔跳線道岔絕緣和道岔跳線的配置,單開道岔如圖2.9所示,交叉渡線如圖2.10所示,復(fù)式交分道岔如圖2.11所示。

圖2.9單開道岔的跳線、絕緣配置相關(guān)知識圖2.9單開道岔的跳線、絕緣配置圖2.11復(fù)式交分道岔的跳線、絕緣配置相關(guān)知識圖2.10交叉渡線的跳線、絕緣配置圖2.11復(fù)式交分道岔的跳線、絕緣配置相關(guān)知識1.道岔絕緣道岔區(qū)段除各種桿件、轉(zhuǎn)轍機(jī)安裝裝置等要加裝絕緣外,還更加裝切割絕緣,稱為道岔絕緣,以防止轍叉將軌道電路短路。道岔絕緣視需要可設(shè)在道岔直股鋼軌上,也可設(shè)在道岔側(cè)股鋼軌上。2.道岔跳線為了保證信號電流的暢通,道岔區(qū)段除軌端接續(xù)線外,還需裝設(shè)道岔跳線。如圖2.12所示,道岔跳線由塞釘和鍍鋅低碳鋼絞線組成,兩端焊在圓錐形塞釘中。圖2.12AD型道岔跳線(單位:mm)相關(guān)知識圖2.12AD型道岔跳線(單位:mm)相關(guān)知識(二)道岔區(qū)段軌道電路的連接方式道岔區(qū)段軌道電路的連接方式有串聯(lián)式和并聯(lián)式兩種。圖2.13所示為串聯(lián)式道岔區(qū)段軌道電路,這種軌道電路的電流要流經(jīng)整個(gè)區(qū)段的所有鋼軌,可以檢查所有跳線和鋼軌的完整,因此比較安全;但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,增加了一組道岔絕緣,在直股和彎股兩根鋼軌間加裝兩根用電線構(gòu)成的連接線,或用長跳線,給施工和維修帶來不便,所以它在我國未被廣泛采用。并聯(lián)式道岔區(qū)段軌道電路如圖2.14所示。圖1.10繼電器控制點(diǎn)燈電路相關(guān)知識圖2.13串聯(lián)式道岔區(qū)段軌道電路

圖2.14并聯(lián)式道岔區(qū)段軌道電路相關(guān)知識(三)一送多受軌道電路一送多受軌道電路設(shè)有一個(gè)送電端,在每個(gè)分支軌道電路的另一端各設(shè)一個(gè)受電端。各分支受電端軌道繼電器的前接點(diǎn)串聯(lián)在主軌道繼電器電路中。當(dāng)任一分支分路時(shí),分支軌道繼電器落下,主軌道繼電器也落下,將主軌道繼電器接點(diǎn)用在聯(lián)鎖電路中。圖2.15(a)、(b)所示分別為一送兩受和一送三受軌道電路。一送兩受軌道電路,當(dāng)分支軌道電路有車占用或跳線折斷時(shí),DGJ1落下,DGJ也落下,就可監(jiān)督軌道電路的狀態(tài)。一送三受軌道電路,當(dāng)DGJ1或DGJ2落下時(shí),都會使得DGJ落下,以實(shí)現(xiàn)對整個(gè)軌道電路空閑與否的檢查。圖2.15一送多受軌道電路相關(guān)知識圖2.15一送多受軌道電路相關(guān)知識在受電端均串聯(lián)可調(diào)電阻器,是為了提高軌道電路的分路靈敏度,以及使同一軌道電路內(nèi)各軌道繼電器的電壓基本平衡。采用一送多受軌道電路時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。(1)與到發(fā)線(包括場間列車走行線、外包線)相銜接(無其他道岔區(qū)段隔開)的道岔軌道電路的分支末端,應(yīng)設(shè)受電端。(2)所有列車進(jìn)路上的道岔區(qū)段,其分支長度超過65m時(shí)(自并聯(lián)起點(diǎn)道岔的岔心算起),在該分支末端應(yīng)設(shè)受電端。(3)個(gè)別分支長度小于65

m的分支線末端,當(dāng)分路不良而危及行車安全時(shí),也應(yīng)增設(shè)受電端。(4)一送多受軌道電路最多不應(yīng)超過3個(gè)受電端。而一送四受軌道電路因其維修調(diào)整困難,不再使用。遇有此種情況應(yīng)分成兩個(gè)軌道電路。(5)一送多受軌道電路任一地點(diǎn)有車占用時(shí),必須保證有一個(gè)受電端被分路。圖2.16交叉渡線的絕緣設(shè)置相關(guān)知識三、25Hz/50Hz相敏軌道電路(一)電氣化牽引區(qū)段對軌道電路的特殊要求(1)必須采用非工頻制式的軌道電路。(2)必須采用雙軌條式軌道電路。(3)交叉渡線上兩根直股都通過牽引電流時(shí)應(yīng)增加絕緣節(jié)。(4)鋼軌接續(xù)線截面加大。(5)道岔跳線和鋼軌引接線截面加大,引接線要等阻。圖2.16交叉渡線的絕緣設(shè)置相關(guān)知識(二)我國電氣化鐵路采用的軌道電路制式我國電氣化鐵路采用的軌道電路制式有:75Hz交流計(jì)數(shù)電碼軌道電路、25Hz交流計(jì)數(shù)電碼軌道電路、移頻軌道電路、25Hz相敏軌道電路、不對稱脈沖軌道電路。這些制式中除了選用50Hz以外的信號電流頻率,均采用了相應(yīng)的技術(shù)措施來防止干擾,以保證軌道電路的可靠工作。相關(guān)知識1.75Hz或25Hz交流計(jì)數(shù)電碼軌道電路交流計(jì)數(shù)電碼軌道電路中傳輸?shù)氖遣煌}沖和間隔的計(jì)數(shù)電碼,非電化區(qū)段采用50Hz電源供電,電化區(qū)段采用75Hz或25Hz電源供電。采用“頻率—電路”兩級防護(hù)措施,信號頻率選為75Hz或25Hz,具有頻率防護(hù)能力,將脈動工作定為正常狀態(tài),對連續(xù)干擾具有防護(hù)功能。早期采用75Hz交流計(jì)數(shù)電碼軌道電路,早先為集中供電方式,由集中設(shè)置的電動發(fā)電機(jī)組,將50Hz交流電變換為75Hz交流電,通過專用高壓線路送至沿線各站,后改為分散供電方式,在各站設(shè)晶閘管變頻器,就地變頻。75Hz交流計(jì)數(shù)電碼軌道電路對脈動電流干擾及沖擊電流干擾的防護(hù)能力較弱,故發(fā)展25Hz交流計(jì)數(shù)電碼軌道電路。25Hz交流計(jì)數(shù)電碼軌道電路利用鐵磁分頻器將50Hz電源變頻為25Hz電源,工作穩(wěn)定,在抗干擾性能和傳輸特性方面比75Hz交流計(jì)數(shù)電碼軌道電路優(yōu)越得多。相關(guān)知識2.移頻軌道電路站內(nèi)用的移頻軌道電路亦采用頻率調(diào)制方式。相鄰區(qū)段采用300Hz、400Hz、500Hz的不同載頻,以對絕緣破損具有可靠的防護(hù)性能。站內(nèi)移頻軌道電路僅需要監(jiān)督軌道電路區(qū)段的空閑與占用,故只需要一種低頻信息即可,調(diào)制頻率為8Hz,頻偏為±18Hz。3.25Hz相敏軌道電路25Hz相敏軌道電路發(fā)送端采用鐵磁變頻器,將50Hz交流電變頻為25Hz交流電,對軌道電路有良好的傳輸特性。其采用集中調(diào)相方式,供使用的局部電源電壓恒超前于軌道電源電壓90°,不需對每段軌道電路進(jìn)行個(gè)別調(diào)相。接收端采用二元二位軌道繼電器,局部線圈和軌道線圈分別由獨(dú)立的局部和軌道分頻器供電,具有可靠的頻率選擇性和相位選擇性,因而抗干擾能力強(qiáng),有可靠的絕緣破損防護(hù)。相關(guān)知識4.不對稱脈沖軌道電路不對稱脈沖軌道電路中傳輸?shù)氖敲糠昼?82次、正負(fù)脈沖幅值比例為(4~8):1的不對稱脈沖。不對稱脈沖由發(fā)碼器中的晶閘管通過電子電路來控制工頻交流電的導(dǎo)通角而形成。在以上電氣化區(qū)段軌道電路中,應(yīng)用最廣泛的是25Hz相敏軌道電路。圖2.17扼流變壓器示意圖相關(guān)知識(三)25

Hz相敏軌道電路

在電氣化牽引區(qū)段,為保證牽引電流順利流過絕緣節(jié),在軌道電路發(fā)送端、接收端設(shè)置扼流變壓器,軌道電路設(shè)備通過扼流變壓器接向軌道,并傳遞信號信息,如圖2.17所示。圖2.17扼流變壓器示意圖相關(guān)知識97型25

Hz相敏軌道電路用的扼流變壓器有BE1-400/25、BE2-400/25、BE1-600/25、BE2-600/25、BE1-800/25和BE2-800/25幾種類型。BE1-400/25型扼流變壓器的結(jié)構(gòu)如圖2.18所示。圖2.18BE1-400/25型扼流變壓器(單位:mm)相關(guān)知識1.25Hz相敏軌道電路的組成及原理

25

Hz相敏軌道電路采用交流25

Hz電源連續(xù)供電,其受電端采用二元二位軌道繼電器。從電網(wǎng)送入50Hz電源,經(jīng)專設(shè)的25Hz分頻器分頻作為軌道電路的專用電源。由于二元二位軌道繼電器具有可靠的頻率選擇性,故該軌道電路不僅可用于交流電氣化區(qū)段,而且可用于非電氣化區(qū)段。25Hz相敏軌道電路的組成如圖2.19所示。圖2.1925Hz相敏軌道電路組成圖相關(guān)知識圖2.1925Hz相敏軌道電路組成圖相關(guān)知識25Hz相敏軌道電路的原理示意圖如圖2.20所示。列車占用時(shí),軌道電源被分路,GJ落下;若頻率、相位不符合要求時(shí),GJ也落下。這樣,25Hz相敏軌道電路就具有相位鑒別能力,即相敏特性,抗干擾性能較高。25Hz相敏軌道電路只能用以檢測軌道電路區(qū)段是否空閑,不能傳輸其他信息。因電源頻率較低,傳輸損耗較低,故傳輸距離長。防護(hù)盒HF為HF2-25型,由電感、電容串聯(lián)而成,線圈電感為0.845H,電容為12μF。它并接在軌道繼電器的軌道線圈上,對50Hz呈串聯(lián)諧振,相當(dāng)于15

Ω電阻,以抑制干擾電流。相關(guān)知識圖2.2025Hz相敏軌道電路原理圖相關(guān)知識防雷補(bǔ)償器QBF有FB-1型和FB-2型。FB-1型內(nèi)設(shè)兩套防雷補(bǔ)償單元,F(xiàn)B-2型內(nèi)設(shè)一套防雷補(bǔ)償單元。補(bǔ)償單元的原理圖如圖2.21所示,即為對接的硒片和電容器。硒片用來防雷。電容器C用來提高軌道電路局部線圈電路的功率因數(shù),以減小變頻器輸出電流。其電氣特性應(yīng)符合下列要求:局部耐壓為250V,接收工作電壓為90V。25Hz軌道變壓器在25Hz相敏軌道電路中作為供電電源及用于阻抗匹配,送電端和受電端采用的是同一型號,如圖2.22所示。圖2.21FB-1型防雷補(bǔ)償器圖2.2225Hz軌道變壓器相關(guān)知識圖2.2225Hz軌道變壓器相關(guān)知識2.25Hz相敏軌道電路的特點(diǎn)及存在的問題(1)25Hz相敏軌道電路的特點(diǎn)經(jīng)過實(shí)踐考驗(yàn),該制式軌道電路具有以下特點(diǎn)。①采用連續(xù)式供電,使之變速度快,便于電碼化時(shí)迅速發(fā)送機(jī)車信號信息,并且工作穩(wěn)定,維修周期長。②軌道電路采用25Hz頻率后,與其他工頻連續(xù)式軌道電路比較,在相同的條件下,受道床電阻變化的影響較小,因而改善了傳輸特性。③有頻率穩(wěn)定的特性,其頻率恒等于工頻的一半。④采用集中調(diào)相方式。相關(guān)知識⑤25Hz分頻器具有不可逆性。⑥“田”字形分頻器的兩個(gè)線圈呈90°位置放置,輸入線圈的交流電產(chǎn)生的磁通不與諧振線圈完全相交,因此原則上排除了在輸入線圈間有局部短路時(shí)輸入線圈50Hz電流向分頻器輸出電路的變換,大大降低了輸出25Hz回路中的50Hz成分(在1%~2.5%之間變化)。⑦提高了軌道電路工作的穩(wěn)定性。⑧可對整個(gè)軌道電路的技術(shù)性能和指標(biāo)用一般的原理和數(shù)學(xué)方法進(jìn)行理論分析或計(jì)算,從而較方便地找出其工作的最不利條件和極限指標(biāo),更便于通過試驗(yàn)手段對理論計(jì)算加以驗(yàn)證。相關(guān)知識(2)原25Hz相敏軌道電路存在的問題①沖擊干擾引起軌道繼電器錯(cuò)誤動作。②絕緣破損防護(hù)失效造成軌道電路失去分路檢查。③原設(shè)計(jì)、施工標(biāo)準(zhǔn)和器材生產(chǎn)中存在的不足如下所述。

JRJC-66/345型二元二位繼電器設(shè)計(jì)不合理,危及行車安全。

受電端不設(shè)扼流變壓器影響軌道電路的工作。受電端不設(shè)扼流變壓器時(shí),牽引電流對軌道繼電器的干擾要比設(shè)扼流變壓器時(shí)大得多。

設(shè)置空扼流引起電碼化工作不穩(wěn)定。

電源屏配置不合理造成浪費(fèi)。

不平衡引起的問題。牽引電流不平衡致使?fàn)恳娏髑秩胲壍离娐吩O(shè)備的干擾量增大,嚴(yán)重時(shí)極易誤動軌道繼電器。

此外,還存在著不能適應(yīng)提速、重載運(yùn)輸、股道有效長度延長的要求等不足。相關(guān)知識3.97型25Hz相敏軌道電路的改進(jìn)(1)提高絕緣破損防護(hù)性能(2)取消不設(shè)扼流變壓器的送、受電端的單扼流軌道電路(3)改變扼流變壓器的連接方式(4)優(yōu)化電源屏的配置(5)改進(jìn)二元二位繼電器(6)增加扼流變壓器的類型(7)改善移頻電碼化發(fā)送條件使固定送電端供電變壓器的變比和受電端匹配變壓器的變比相同。相關(guān)知識(8)權(quán)限長度延長

提高送電端輸入阻抗,將送電端限流電阻由原2.2Ω增加到4.4Ω;將受電端匹配變壓器的變比由17降為15。

改進(jìn)分頻器的設(shè)計(jì),將25Hz分頻器的25Hz輸出電壓的允許波動范圍,由原來的±5%減少到±3%。通過以上措施,最終能將極限長度由原1

200m提高到1

500m。(9)提高了系統(tǒng)的抗干擾能力相關(guān)知識4.97型25Hz相敏軌道電路的電氣特性調(diào)整狀態(tài)時(shí),軌道繼電器軌道線圈上的有效電壓應(yīng)不小于18V,即高于軌道繼電器工作值(15V)的20%,以保證繼電器可靠吸起。用0.06

標(biāo)準(zhǔn)分路電阻線在軌道電路送、受電端軌面任一處分路時(shí),軌道繼電器端電壓(分路殘壓)應(yīng)不大于7.4V,而軌道繼電器的釋放值是8.6V,留有一定余量,以保證前接點(diǎn)可靠斷開。相關(guān)知識(四)50

Hz相敏軌道電路用于城市軌道交通的交流工頻軌道電路有50Hz相敏軌道電路(有繼電式和微電子式,其中不注明時(shí)即指繼電式)、PF軌道電路,只有監(jiān)督列車占用的功能,不能傳輸其他信息。下面以50

Hz相敏軌道電路為例介紹城市軌道交通軌道電路,其結(jié)構(gòu)圖如圖2.23所示。圖2.2350Hz相敏軌道電路相關(guān)知識圖2.2350Hz相敏軌道電路相關(guān)知識1.軌道電路的組成(1)送電端送電端一般安裝在室外變壓器箱內(nèi),包括BG5-D型軌道變壓器、R-2.2/220型變阻器、熔斷器,軌道電源從室內(nèi)通過電纜送至送電端。(2)受電端受電端包括安裝在室外變壓器箱內(nèi)的BZ-D型中繼變壓器、R-2.2/220型變阻器、熔斷器以及安裝在室內(nèi)組合架上的電容器、防雷元件、交流二元繼電器。受電端中,電容器C用于隔離直流,不使?fàn)恳娏鬟M(jìn)入軌道繼電器的軌道線圈,并能夠減少軌道電路的傳輸衰耗和相移;電容器CA起補(bǔ)償作用,以提高軌道繼電器局部線圈的功率因數(shù),降低輸入電流;防雷元件Z是對接的硒片,稱為浪涌抑制。相關(guān)知識(3)絕緣鋼軌絕緣設(shè)置于軌道電路分界處,用于隔離相鄰的軌道電路。(4)接續(xù)線和引接線接續(xù)線用于連接相鄰鋼軌,引接線用于將變壓器箱或電纜盒接向鋼軌。(5)回流線回流線連接相鄰的不同側(cè)鋼軌,為牽引回流提供越過鋼軌絕緣節(jié)的通路。相關(guān)知識2.工作原理電源屏分別提供50

Hz軌道電源和局部電源。送電端軌道電源GJZ220、GJF220經(jīng)軌道變壓器降壓后送至鋼軌。在受電端,鋼軌電壓經(jīng)中繼變壓器升壓后送至軌道繼電器的軌道線圈3-4端子。當(dāng)軌道繼電器RGJ的軌道線圈和局部線圈電源滿足規(guī)定的相位和頻率要求時(shí),軌道電路處于調(diào)整狀態(tài),RGJ吸起,表示軌道區(qū)段空閑。列車占用使軌道區(qū)段處于分路狀態(tài)時(shí),RGJ落下。當(dāng)軌道電源和局部電源頻率、相位不符合要求時(shí),RGJ落下。交流二元繼電器的特性使50

Hz相敏軌道電路具有相位鑒別能力,即相敏特性,因此其抗干擾性能高。相關(guān)知識知識點(diǎn)五

區(qū)間移頻軌道電路移頻軌道電路包括國產(chǎn)4信息、8信息、18信息移頻軌道電路和引進(jìn)的UM71無絕緣移頻軌道電路,以及國產(chǎn)化的WG-21A型和ZPW-2000A型、ZPW-2000R型無絕緣移頻軌道電路。今后將大力發(fā)展的是ZPW-2000A型無絕緣移頻軌道電路。一、國產(chǎn)移頻軌道電路移頻軌道電路是移頻自動閉塞的基礎(chǔ),又可以監(jiān)督該閉塞分區(qū)的空閑。它采用頻率調(diào)制的方式,把低頻調(diào)制信號搬移到較高頻率上,以形成振幅不變、頻率隨低頻信號的幅度做周期性變化的移頻信號。相關(guān)知識移頻信號波形如圖2.24所示。早期的8信息或18信息國產(chǎn)移頻軌道電路的載頻有4個(gè),分別為550Hz、650Hz、750Hz、850Hz,其中550Hz、750Hz用于下行線,650Hz、850Hz用于上行線,偏頻為±50Hz,低頻頻率有8或18個(gè)。下面依次介紹8信息和18信息國產(chǎn)移頻軌道電路。

圖2.24移頻信號波形圖相關(guān)知識(一)ZP-89型8信息移頻軌道電路8信息移頻軌道電路如圖2.25所示。8信息移頻軌道電路原有8種低頻,分別為8Hz、9.5Hz、11Hz、15Hz、13.5Hz、16.5Hz、20Hz、26Hz,后根據(jù)需要增加了21.5Hz、24.5Hz以及30Hz、17.5Hz4種低頻信號,變?yōu)?2種信息移頻軌道電路。接收設(shè)備包括室內(nèi)的接收盤、衰耗隔離盤、室內(nèi)防雷單元、電纜模擬網(wǎng)絡(luò),通過電纜與受電端相連。其中接收盤為雙機(jī)并用的工作方式。電纜模擬網(wǎng)絡(luò)由電阻、電容和電感組成,模擬9.5km電纜的電氣系數(shù),共有5個(gè)單元,可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。室外的送電端和受電端采用同樣的設(shè)備,均安裝在軌道變壓器箱內(nèi),包括軌道防雷單元、50

Hz抑制器和移頻軌道變壓器等設(shè)備。相關(guān)知識(二)ZP·Y1-18型和ZP·Y2-18型18信息有絕緣移頻軌道電路18信息有絕緣移頻軌道電路與8信息移頻軌道電路大體相同,不同的只是接收、發(fā)送設(shè)備采用的是單片微機(jī)和數(shù)字信號處理技術(shù)。低頻有18個(gè),分別為7Hz、8Hz、8.5Hz、9Hz、9.5Hz、11Hz、12.5Hz、13.5Hz、15Hz、16.5Hz、17.5Hz、18.5Hz、20Hz、21.5Hz、22.5Hz、23.5Hz、24.5Hz、26Hz。另外,冗余方式也不同,18信息移頻軌道電路的接收端及發(fā)送端設(shè)備均采用“N+1”冗余方式。相關(guān)知識圖2.258信息移頻軌道電路相關(guān)知識二、無絕緣軌道電路的產(chǎn)生隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,鐵路貨物運(yùn)輸量不斷增加,鐵路運(yùn)行速度也在不斷提高;國民乘坐鐵路外出長途旅行的情況也越來越多,對鐵路旅行的舒適度也提出了更高的要求。列車運(yùn)行速度的提高,必然會加大對鋼軌絕緣節(jié)的沖擊強(qiáng)度,這會帶來兩個(gè)問題:一是造成鋼軌絕緣的過早破損;二是降低了旅客乘坐列車的舒適度。另一方面,為了更好地保障列車高速運(yùn)行的安全,列車運(yùn)行需要更多的行車信息,包括速度信息、線路信息等,這就對軌道電路提出了更高的要求。傳統(tǒng)的機(jī)械絕緣節(jié)的軌道電路傳遞的信息非常有限,于是就產(chǎn)生了無絕緣軌道電路。需要特別說明的是,無絕緣軌道電路并不是不需要絕緣節(jié),而是采用新技術(shù)、新設(shè)備來取代傳統(tǒng)的容易破損的機(jī)械絕緣節(jié),實(shí)現(xiàn)相鄰軌道電路之間的電信號的相互隔離。相關(guān)知識由于無絕緣軌道電路不需要機(jī)械絕緣節(jié),構(gòu)成軌道電路的鋼軌可以被直接焊接在一起,于是就出現(xiàn)了區(qū)間無縫線路。無縫線路帶來的好處有如下幾個(gè)。(1)沒有了機(jī)械絕緣節(jié),大大降低了軌道電路的故障,從而也大大地降低了列車的晚點(diǎn)事故。(2)沒有了列車車輪對絕緣節(jié)的沖擊,可以讓列車的速度提高得更快,同時(shí)又大大地提高了列車乘坐的舒適度。(3)由于不需要切割鋼軌,在電氣化區(qū)段還可不采用扼流變壓器,降低電氣化區(qū)段軌道電路的不平衡系數(shù)。相關(guān)知識軌道電路無絕緣化方式大體可以分為以下兩大類。(1)電氣隔離式,又稱諧振式。它是在軌道電路的分界處采用電容和一部分鋼軌的電感構(gòu)成諧振回路,另外相鄰軌道電路采用不同頻率的信號電流,使軌道電路電氣隔離。UM71無絕緣軌道電路、國產(chǎn)ZPW-2000型無絕緣軌道電路,都屬于該類型。(2)自然衰耗式,又稱疊加式。它是利用軌道電路的自然衰耗,相鄰軌道電路采用不同頻率的信號電流,利用在軌面外進(jìn)行濾波的原理使相鄰軌道電路的工作互不影響。純國產(chǎn)無絕緣移頻軌道電路,屬于該類型。相關(guān)知識三、ZPW-2000型無絕緣軌道電路ZPW-2000型軌道電路是諧振式無絕緣軌道電路,采用調(diào)頻方式,載頻頻率為1

700Hz、2

000Hz、2

300Hz、2

600Hz;頻偏為±11Hz;低頻頻率10.3~29Hz,每隔1.1Hz1個(gè),呈等差數(shù)列,共18個(gè)。ZPW-2000型軌道電路由設(shè)在室內(nèi)的發(fā)送器、接收器、軌道繼電器和設(shè)在室外的調(diào)諧單元、空心線圈、帶模擬電纜的匹配變壓器及若干補(bǔ)償電容組成,如圖2.26所示。諧振式無絕緣軌道電路的每個(gè)閉塞分區(qū)設(shè)有發(fā)送器FQ和接收器JQ,它們通過調(diào)諧單元BA接至鋼軌。兩個(gè)調(diào)諧單元BA1與BA2間距29m,空心線圈SVA位于BA1與BA2的中間。BA1、BA2、SVA及29m長的鋼軌構(gòu)成電氣調(diào)諧區(qū)。電氣調(diào)諧區(qū)又稱為電氣絕緣節(jié),取消了機(jī)械絕緣節(jié),實(shí)現(xiàn)了相鄰軌道電路的隔離。相關(guān)知識圖2.26諧振式無絕緣軌道電路組成圖相關(guān)知識電氣絕緣節(jié)原理圖如圖2.27所示。調(diào)諧單元BA是電氣絕緣節(jié)的主要部件。相鄰軌道電路的載頻不同,BA的型號也不同。BA1由L1、C1構(gòu)成,BA2由L2、C2、C0構(gòu)成。圖2.27中,BA1的本區(qū)段是1G,相鄰區(qū)段是3G;而BA2的本區(qū)段是3G,相鄰區(qū)段是1G。相關(guān)知識圖2.27ZPW-2000型軌道電路電氣絕緣節(jié)原理圖相關(guān)知識四、UM2000型軌道電路UM2000型軌道電路是法國CSEE公司研制的,用于秦沈客運(yùn)專線。站內(nèi)也采用它,實(shí)現(xiàn)了站內(nèi)與區(qū)間一體化,使站內(nèi)列控信息無盲區(qū)。UM2000型是數(shù)字編碼無絕緣軌道電路,與UM71型軌道電路不同的是,它將單頻信息改為27位數(shù)字編碼,其中有效信息21位,信息量達(dá)221,大大增加了信息的傳輸量,能滿足分段連續(xù)速度模式曲線列控的需要。UM2000型軌道電路電氣隔離原理與UM71型相同,載頻也相同。但用于秦沈客運(yùn)專線的電氣絕緣節(jié)長度,在橋面時(shí)為19.2m,非橋面時(shí)為20.24m。UM2000型軌道電路電氣絕緣節(jié)原理圖如圖2.28所示。它在UM71的基礎(chǔ)上采取了冗余措施,增加了補(bǔ)償調(diào)諧單元DB。圖2.28UM2000型軌道電路電氣絕緣節(jié)原理圖相關(guān)知識圖2.28UM2000型軌道電路電氣絕緣節(jié)原理圖相關(guān)知識與UM71型軌道電路一樣,UM2000型軌道電路也采用加裝補(bǔ)償電容的方法來保證軌道電路的傳輸距離。補(bǔ)償電容的電容量為22

μF,但補(bǔ)償電容的節(jié)距不是等距離的,而是根據(jù)載頻和軌道電路的實(shí)際長度計(jì)算得到的。UM2000型軌道電路由室內(nèi)設(shè)備和室外設(shè)備兩部分組成。室內(nèi)設(shè)備包括發(fā)送設(shè)備CEC、接收設(shè)備CRR、模擬電纜CLP和控制中心設(shè)備SEI。室外設(shè)備包括通用調(diào)諧單元BU、補(bǔ)償調(diào)諧單元DB、空心線圈SVAC、匹配變壓器TAD和補(bǔ)償電容。發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備通過電纜或經(jīng)中繼后通過電纜接至室外的匹配變壓器。UM2000型軌道電路與TVM430構(gòu)成列控系統(tǒng),采用自律分散式模塊化結(jié)構(gòu),在各站設(shè)車站控制中心,區(qū)間設(shè)無人值守中繼站。UM2000型軌道電路采用數(shù)字調(diào)頻方式,27位數(shù)字編碼中有效位21位(秦沈客運(yùn)專線實(shí)際使用18位,預(yù)留3位),前6位為循環(huán)冗余校驗(yàn)碼(CRC),中間18位為實(shí)際使用碼,其中坡度信息4位(可按坡度劃分為16個(gè)等級),目標(biāo)距離信息6位(按5m精度劃分),速度信息8位,最后3位為預(yù)留信息位。相關(guān)知識知識點(diǎn)六

城軌交通FTGS型音頻無絕緣軌道電路一、FTGS軌道電路介紹FTGS即為德國西門子公司的遙控音頻無絕緣軌道電路。其中:F—遠(yuǎn)程供電;T—音頻;G—軌道電路;S—西門子公司。FTGS廣泛應(yīng)用于世界各地的正線鐵路和城市軌道交通中。FTGS軌道電路分兩種型號:FTGS-46型,使用4種頻率(4.75

kHz,5.25

kHz,5.75

kHz,6.25

kHz);FTGS-917型,使用8種頻率(9.5kHz,10.5kHz,11.5kHz,12.5kHz,13.5kHz,14.5kHz,15.5kHz,16.5kHz)。FTGS-917型軌道電路與國內(nèi)的軌道電路作用基本相同:把軌道線路分割為多個(gè)區(qū)段,檢查和監(jiān)督這些軌道區(qū)段是否空閑,并將空閑/占用信息傳給聯(lián)鎖系統(tǒng)。它還有一個(gè)特殊功能:傳送ATP(自動列車保護(hù)系統(tǒng))產(chǎn)生的報(bào)文信息到列車上。相關(guān)知識FTGS-917型軌道電路與國內(nèi)的軌道電路最大的區(qū)別:實(shí)現(xiàn)的方式不同。國內(nèi)的軌道電路是采用機(jī)械絕緣節(jié)來劃分區(qū)段,而FTGS是使用電氣絕緣節(jié)來劃分區(qū)段的,為了防止相鄰區(qū)段之間串頻,使用了不同中心頻率和不同位模式進(jìn)行區(qū)分。對于某一軌道區(qū)段來說,只有收到與本區(qū)段相同的頻率與位模式的信息才被響應(yīng)。相關(guān)知識FTGS-917型軌道電路的空閑檢測過程可分為以下3步。(1)幅值計(jì)算:檢測接收回來的電壓大小。(2)調(diào)制檢驗(yàn):檢測接收回來的電壓的中心頻率是否正確。(3)編碼檢驗(yàn):檢測接收回來的電壓所帶的位模式是否正確。首先,接收器對幅值進(jìn)行計(jì)算,當(dāng)接收器計(jì)算到接收到的軌道電壓幅值足夠高,并且調(diào)制器鑒別到發(fā)送的編碼調(diào)制是正確的時(shí),接收器發(fā)送一個(gè)“軌道空閑”信號,這時(shí)軌道繼電器吸起,表示“軌道區(qū)段空閑”;其次,當(dāng)車輛進(jìn)入某區(qū)段時(shí),由于車輛輪對的分路作用,造成該區(qū)段短路,使接收端的接收電壓減小,軌道繼電器達(dá)不到相應(yīng)的響應(yīng)值而落下,進(jìn)而發(fā)出一個(gè)“軌道占用”信號。相關(guān)知識二、FTGS的重要概念(一)中心頻率中心頻率以下簡稱頻率,F(xiàn)TGS-917型軌道電路共使用8種頻率(9.5kHz,10.5kHz,11.5kHz,12.5kHz,13.5kHz,14.5kHz,15.5kHz,16.5kHz),相鄰的區(qū)段使用不同的頻率作為某區(qū)段固有的中心頻率。只要使用對應(yīng)的窄帶濾波器,就能濾出該區(qū)段的電壓波形,這樣可以防止相鄰區(qū)段軌道電路信息和雜波的干擾。中心頻率是位模式的載波,位模式是調(diào)制信號。相關(guān)知識(二)位模式(BitPattern)FTGS-917型軌道電路采用15種不同的位模式(2.2,2.3,2.4,2.5,2.6;3.2,3.3,3.4,3.5;4.2,4.3,4.4;5.2,5.3;6.2),相鄰區(qū)段使用不同的位模式。位模式用X、Y表示:把一小段時(shí)間分成8等份,在一個(gè)周期內(nèi),先是X份時(shí)間的高電平,然后是Y份時(shí)間的低電平,且要求X+Y≤8。這樣可以有1.1,…,1.7;2.1,…,2.6;…;6.1、6.2;7.1共28種位模式,F(xiàn)TGS-917型只使用了其中的15種。這些高、低電平不斷循環(huán)就構(gòu)成了位模式脈沖。由位模式脈沖把區(qū)段的中心頻率調(diào)制成移頻鍵控信號(FSK),其中,上邊頻頻率:中心頻率+64

Hz;下邊頻頻率:中心頻率64Hz。調(diào)制后的信號可以抵抗鋼軌牽引回流中諧波電流的干擾。圖2.29所示為用位模式2.3調(diào)制9.5kHz頻率而得到的移頻鍵控信號波形。相關(guān)知識圖2.29位模式2.3調(diào)制9.5kHz頻率得到的移頻鍵控信號波形相關(guān)知識三、FTGS軌道電路的硬件結(jié)構(gòu)1.FTGS-917硬件結(jié)構(gòu)框圖FTGS/EZS中間饋電式軌道電路結(jié)構(gòu)框圖如圖2.30所示。2.FTGS標(biāo)準(zhǔn)型軌道電路結(jié)構(gòu)框圖FGTS標(biāo)準(zhǔn)型軌道電路結(jié)構(gòu)框圖如圖2.31所示。相關(guān)知識圖2.30FTGS/EZS中間饋電式軌道電路結(jié)構(gòu)框圖相關(guān)知識圖2.31FTGS標(biāo)準(zhǔn)型軌道電路結(jié)構(gòu)框圖相關(guān)知識四、FTGS軌道電路室外設(shè)備(一)電氣節(jié)電氣節(jié),即電氣絕緣節(jié),區(qū)別于一般的機(jī)械絕緣節(jié),是劃分FTGS軌道區(qū)段的重要設(shè)備。它由短路棒和軌旁盒內(nèi)的調(diào)諧單元共同組成。除道岔本身和終端棒必須采用機(jī)械絕緣節(jié)外,其他軌道電路都采用電氣絕緣分割。1.常用的電氣絕緣節(jié)地鐵經(jīng)常采用的電氣絕緣節(jié)主要有以下幾種。(1)S棒大多數(shù)的軌道區(qū)段(主要是正線區(qū)間的軌道電路)采用了S棒電氣節(jié),它是鏡像對稱的。以S棒的中心線作為軌道區(qū)段的物理劃分。如圖2.32所示,S棒長度為7.8m左右,模糊區(qū)段長度不大于3.9m(這里所謂的模糊區(qū)段是指當(dāng)車壓S棒的1/4處至3/4處時(shí),該S棒左右兩邊的區(qū)段都允許顯示占用,無法精確判斷列車占用的區(qū)段)。相關(guān)知識圖2.32S棒示意圖相關(guān)知識(2)短路棒該電氣節(jié)用于一端為軌道電路區(qū)段,而另一端為非軌道電路區(qū)段的情況。該棒長度約為4.2m,如圖2.33所示。圖2.33短路棒示意圖相關(guān)知識(3)終端棒該電氣節(jié)由終端短路棒和一個(gè)機(jī)械絕緣節(jié)共同組成。它主要應(yīng)用在雙軌條牽引回流區(qū)段。棒長約3.5m,距機(jī)械絕緣節(jié)0.3~0.6m,如圖2.34所示。圖2.34終端棒示意圖相關(guān)知識(4)M棒M棒使用于中間饋電式軌道電路的中央,其示意圖如圖2.35所示。圖2.35M棒示意圖相關(guān)知識2.電氣絕緣節(jié)原理南京地鐵1號線相鄰兩個(gè)軌道區(qū)段之間采用S棒、短路棒、M棒和終端棒4種電氣絕緣節(jié)分割。下面以S棒為例說一下電氣絕緣節(jié)原理。接收器的諧振回路由電容C1(調(diào)諧單元上電路的等效電容)、鋼軌區(qū)段ab和電纜am等組成,發(fā)送器的諧振回路由電容C2、鋼軌區(qū)段cd和電纜dm等組成,如圖2.36所示。相關(guān)知識圖2.36S棒電氣絕緣原理圖相關(guān)知識(二)軌旁盒軌旁盒是連接電氣節(jié)與室內(nèi)設(shè)備的中間設(shè)備,是軌道電路室外的發(fā)送、接收設(shè)備。每個(gè)軌旁盒有一根電纜與室內(nèi)設(shè)備連接,有四根電纜與電氣節(jié)相連,另有一根地線。軌旁盒主要有兩種不同的結(jié)構(gòu):一種是S棒結(jié)構(gòu);另一種是雙軌條牽引回流區(qū)段的終端棒結(jié)構(gòu)。這里主要討論S棒結(jié)構(gòu)的軌旁盒,如圖2.37所示。軌旁盒內(nèi)一般可分為左右兩部分,對稱結(jié)構(gòu)布置。每部分都由一個(gè)調(diào)諧單元(S棒和調(diào)整短路棒使用的調(diào)諧單元型號不同)和一個(gè)轉(zhuǎn)換單元組成;一部分作為一個(gè)區(qū)段的發(fā)送端時(shí),則另一部分作為相鄰另一個(gè)區(qū)段的接收端。每一部分的調(diào)諧單元接電氣節(jié),轉(zhuǎn)換單元接室內(nèi)設(shè)備。相關(guān)知識圖2.37S棒結(jié)構(gòu)的軌旁盒相關(guān)知識(三)室外單元1.轉(zhuǎn)換單元(ChangeoverModule)轉(zhuǎn)換單元示意圖如圖2.38所示。帶防雷功能的轉(zhuǎn)換模塊,根據(jù)XK1、XK2端的電壓及頻率決定調(diào)諧單元是接收模式還是發(fā)送模式。其判斷依據(jù)為XK1、XK2端電壓的高低,高為發(fā)送模式,低則為接收模式。相關(guān)知識圖2.38轉(zhuǎn)換單元示意圖相關(guān)知識在繼電器K1、K2釋放狀態(tài)下,XK5、XK6端的電壓通過電阻R1傳到XK1、XK2端,模塊處于接收模式下。為了準(zhǔn)確地發(fā)送信號,發(fā)送信號要經(jīng)過三路窄頻帶通濾波器后進(jìn)行幅值的檢查。轉(zhuǎn)換單元只用于普通型和道岔型軌道電路上。不同頻率對應(yīng)不同型號的轉(zhuǎn)換單元,9.5kHz~16.5kHz對應(yīng)S25533-A55-A1~S25533-A55-A8。相關(guān)知識2.調(diào)諧單元(TuningUnit)調(diào)諧單元的次級電路阻抗特性呈容性,調(diào)節(jié)調(diào)諧單元上的可調(diào)電感器,可以改變調(diào)諧單元的電容值,使絕緣棒與調(diào)諧單元調(diào)諧部分達(dá)到諧振點(diǎn),使發(fā)到軌面上的電壓最高,接收到的相應(yīng)頻率電壓最高。調(diào)諧單元示意圖如圖2.39所示。3.防雷板使用在中間饋電式軌道電路中,它連接室內(nèi)設(shè)備與調(diào)諧單元,保護(hù)設(shè)備免受瞬間的電壓沖擊而損壞。型號:S25533-A37-A4、S25533-B37-A3。相關(guān)知識圖2.39調(diào)諧單元示意圖相關(guān)知識五、室內(nèi)設(shè)備(一)組合框架室內(nèi)設(shè)備由FTGS組合框架構(gòu)成。每個(gè)組合框架有正反兩面,每面可分為A、B、C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、N共13層。(1)正面A~K層:軌道電路標(biāo)準(zhǔn)框架層,每一層代表一個(gè)軌道區(qū)段。每層都與L層的一塊方向轉(zhuǎn)換板相對應(yīng):A層軌道電路與左數(shù)第一塊方向轉(zhuǎn)換板相對應(yīng);B層軌道電路與左數(shù)第二塊方向轉(zhuǎn)換板相對應(yīng)……L層:方向轉(zhuǎn)換板框架層。M層:24V電源層及保險(xiǎn)層。N層:230V電源入線、各軌道電路電源分線排。相關(guān)知識(2)反面A~K層:軌道電路電源模塊層,每個(gè)電源模塊輸出12V和5V直流電供給兩個(gè)區(qū)段使用。L層:電纜補(bǔ)償電阻設(shè)置層。M層:信息輸入、輸出層。軌道電路標(biāo)準(zhǔn)框架分3種結(jié)構(gòu):FTGS-917的標(biāo)準(zhǔn)型、道岔型和中間饋電型結(jié)構(gòu)。圖2.40標(biāo)準(zhǔn)型框架相關(guān)知識1.標(biāo)準(zhǔn)型框架軌道電路標(biāo)準(zhǔn)型框架如圖2.40所示,從左到右,其板卡依次為放大濾波板、發(fā)送板、接收1板、解調(diào)板、接收2板、繼電器板、代碼板、空、報(bào)文轉(zhuǎn)換板、空。圖2.40標(biāo)準(zhǔn)型框架相關(guān)知識2.道岔型框架道岔型軌道電路框架如圖2.41所示,從左到右,其板卡依次為放大濾波板、發(fā)送板、接收1板、解調(diào)板、接收2板、繼電器板、接收1板、解調(diào)板、報(bào)文轉(zhuǎn)換板、空。道岔型與標(biāo)準(zhǔn)型不同之處在于多了一塊接收1板和一塊解調(diào)板,這是因?yàn)榈啦硇褪且凰投艿木壒省O嚓P(guān)知識圖2.41道岔型框架相關(guān)知識3.中間饋電型框架中間饋電型框架如圖2.42所示,從左到右,其板卡依次為放大濾波板、發(fā)送板、接收1板、解調(diào)板、接收2板、繼電器板、接收1板、解調(diào)板、報(bào)文轉(zhuǎn)換板、中間饋電轉(zhuǎn)換板、空。

12345678910空接收1板

解調(diào)板

接收2板

繼電器板

接收1板圖2.42中間饋電型框架(二)組合單元相關(guān)知識接收1板

解調(diào)板

接收2板

繼電器板

接收1板圖2.42中間饋電型框架相關(guān)知識(二)組合單元1.發(fā)送板(TransmitterBoard)發(fā)送板由一個(gè)帶調(diào)制器的石英晶體振蕩器(簡稱晶振,頻率為16.336MHz)組成,通過一個(gè)可變頻的數(shù)字分頻器產(chǎn)生9.5~16.5kHz的音頻電壓。發(fā)送板內(nèi)部電路如圖2.43所示。數(shù)字分頻器由一個(gè)計(jì)數(shù)器和一個(gè)預(yù)置了數(shù)據(jù)的存儲芯片組成。通過不同頻率插塞設(shè)置不同地址,從存儲芯片就會輸出相應(yīng)地址的數(shù)據(jù),計(jì)算器根據(jù)數(shù)據(jù)把晶振頻率降低到相應(yīng)頻率。發(fā)送板上另一個(gè)插塞——位模式插塞,與另一個(gè)存儲芯片相連,提取出位模式編碼的“并行”編碼,然后轉(zhuǎn)為“串行”編碼,用此串行位模式編碼對軌道電路音頻電壓進(jìn)行調(diào)制,產(chǎn)生移頻鍵控信號(FSK),并送至放大濾波板輸入端。在串行位模式編碼進(jìn)行調(diào)制前要經(jīng)過一個(gè)選擇開關(guān),此開關(guān)是由報(bào)文轉(zhuǎn)換板控制的。相關(guān)知識圖2.43發(fā)送板內(nèi)部電路相關(guān)知識為提高FTGS的可靠性,發(fā)送板上裝有電壓檢測電路。如果工作電壓低于預(yù)定值時(shí),位模式取反,解調(diào)板不能解調(diào)出正確的位模式編碼,軌道繼電器落下,發(fā)出軌道“占用”信號;若電壓恢復(fù)正常,只要設(shè)備沒故障,而且此時(shí)軌道確實(shí)沒“占用”,軌道繼電器吸起,發(fā)出軌道“空閑”信號。(1)發(fā)送板上有3組跳線,不允許改變其狀態(tài):J1(GFM):斷開;J2(LZB):斷開;J5:斷開(2)發(fā)送板輸入信息。報(bào)文:由報(bào)文轉(zhuǎn)換板送入,當(dāng)占用時(shí),報(bào)文經(jīng)調(diào)制后由軌道電路送上列車。觸發(fā)信號:由報(bào)文轉(zhuǎn)換板送入,當(dāng)占用時(shí),向發(fā)送板發(fā)出“占用”信號,驅(qū)使轉(zhuǎn)換開關(guān)切換為發(fā)送報(bào)文。相關(guān)知識(3)發(fā)送板輸出信息。FSK信號:送入放大濾波板,經(jīng)調(diào)制的FSK信號(方波)送入放大濾波板進(jìn)行放大和濾去高次諧波。掃描脈沖:送入接收2板,頻率為16.336kHz,用作接收2板的驅(qū)動。時(shí)鐘脈沖:送入報(bào)文轉(zhuǎn)換板。FTGS的8個(gè)頻率只需一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組件(位模式和發(fā)送頻率由插件決定),在發(fā)送板上可看見對應(yīng)軌道區(qū)段的發(fā)送頻率及位模式。(4)型號:S25533-B30-A5。相關(guān)知識2.放大濾波板(AmplifierandFilterBoard)放大濾波板把發(fā)送器過來的調(diào)制音頻電壓提升到所需的電平,并通過帶通濾波器送到軌道饋入點(diǎn),每種頻率都有自己專用的放大濾波板。放大濾波板上的放大器設(shè)計(jì)為帶變壓器退耦的推挽放大器,由發(fā)送板的輸出信號(方波)驅(qū)動,輸出經(jīng)放大后的信號(方波)。方波被饋送到發(fā)送濾波器,變成正弦波經(jīng)電纜匹配電阻輸送到方向轉(zhuǎn)換板。發(fā)送濾波器有以下特點(diǎn)。

只把輸入信號中的方波的基波(與方波頻率相同的正弦波)送入發(fā)送電纜之中,并抑制所有高次諧波,以免對軌道中及軌旁的其他系統(tǒng)造成干擾。

當(dāng)工作頻率發(fā)生波動時(shí),濾波器會降低輸出電平。相關(guān)知識(1)發(fā)送濾波器輸入信息。FSK信號:由發(fā)送板送入,經(jīng)調(diào)制的FSK方波信號。(2)發(fā)送濾波器輸出信息。FSK正弦波信號:經(jīng)過電橋,送入方向轉(zhuǎn)換板,此信號是已經(jīng)放大和濾去高次諧波的相應(yīng)頻率的正弦波。(3)型號:9.5kHz~16.5kHz對應(yīng)S25533-B40-B1~S25533-B40-B8。相關(guān)知識3.接收1板(Receiver-1Board)接收1板用來檢測軌道電路頻率及電壓幅值。把從軌道上接收回來的信號分為兩個(gè)通道,并分別進(jìn)行頻率及電壓幅值的檢測。在軌道空閑時(shí)送一個(gè)14.8V控制電壓給接收2板,同時(shí)把經(jīng)放大和調(diào)頻的振蕩信號送給解調(diào)器;當(dāng)軌道占用時(shí)送一個(gè)“占用”信息給報(bào)文轉(zhuǎn)換板。該板對應(yīng)于每一個(gè)運(yùn)行方向以及軌道電路的長度和電氣節(jié)的類型設(shè)定了響應(yīng)值,使得對應(yīng)每一個(gè)頻率有相應(yīng)的接收1板。型號:9.5kHz~16.5kHz對應(yīng)S25533-B33-B1~S25533-B33-B8。相關(guān)知識4.解調(diào)板(DemodulatorBoard)解調(diào)板設(shè)計(jì)為雙通道,用于檢測接收到音頻信號的頻率及解調(diào)出位模式編碼。它由接收1板驅(qū)動,當(dāng)軌道電路被占用時(shí),解調(diào)器的驅(qū)動被切斷;當(dāng)軌道空閑時(shí),解調(diào)板將接收到的位模式與內(nèi)部參考位模式(由代碼插件決定)進(jìn)行比較,一致時(shí),輸出低電平給接收2板。由于解調(diào)器不記錄信號頻率,它只判別信號是上邊頻還是下邊頻,所以對總共8個(gè)頻率和15個(gè)位模式只需一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)型解調(diào)器組件。型號:S25533-B35-A2。相關(guān)知識5.接收2板(Receiver-2Board)接收2板設(shè)計(jì)為雙通道,它將接收1板的輸出信號和解調(diào)板進(jìn)行位模式檢查后產(chǎn)生的TTL電平進(jìn)行動態(tài)“AND”運(yùn)算,如果接收1板輸出為14.8V的電壓且解調(diào)板輸出低電平,則發(fā)送板輸出的16.336kHz驅(qū)動脈沖可以通過接收2板上的安全觸發(fā)電路,并將此脈沖放大到16V,輸出到繼電器板。型號:S25533-B39-A3(標(biāo)準(zhǔn)型)、S25533-B34-A3(道岔型)。相關(guān)知識6.繼電器板(RelayBoard)繼電器板為雙通道,每個(gè)通道有一個(gè)K50型緩吸緩放繼電器,兩通道是一樣的,聯(lián)鎖定時(shí)檢查開關(guān)狀態(tài),兩組繼電器的開關(guān)狀態(tài)必須一致。觀察繼電器板上繼電器接點(diǎn)的吸起或落下,可判斷相應(yīng)軌道電路處于空閑或占用狀態(tài)。它發(fā)送“軌道占用”或“軌道空閑”信號到聯(lián)鎖和LZB。繼電器動作電壓由接收2板輸出的直流16V電壓供給。型號:S25533-B36-A4(吸起600ms、釋放350ms)、S25533-B36-A7(吸起600ms、釋放450ms)。相關(guān)知識7.報(bào)文轉(zhuǎn)換板(TelegramChangeoverBoard)報(bào)文轉(zhuǎn)換板完成FTGS的位模式和ATP報(bào)文之間的轉(zhuǎn)換,列車占用軌道區(qū)段時(shí),發(fā)送ATP報(bào)文,并使發(fā)送方向迎著列車方向;由于LZB系統(tǒng)要利用FTGS軌道電路發(fā)送ATP報(bào)文給列車,在有列車占用軌道區(qū)段時(shí),F(xiàn)TGS的位模式無效,同時(shí),ATP報(bào)文被激活;發(fā)送板執(zhí)行一個(gè)報(bào)文轉(zhuǎn)換信號進(jìn)行開關(guān)切換,再通過一個(gè)光耦合器,ATP報(bào)文就從報(bào)文轉(zhuǎn)換板傳送到發(fā)送板。型號:S22533-B44-A2。相關(guān)知識8.中間饋電轉(zhuǎn)換板(TransmitterChangeoverBoard)中間饋電轉(zhuǎn)換板是專門為中間饋電式FTGS和LZB700

M設(shè)計(jì)的,當(dāng)列車的車頭進(jìn)入軌道電路并靠近軌道電路中央的發(fā)送端時(shí),中間饋電轉(zhuǎn)換板把發(fā)送端由軌道電路中央移到尾端(在列車運(yùn)行方向的前方),因此保證軌道電路永遠(yuǎn)迎著列車發(fā)送,當(dāng)進(jìn)入的列車離開后,發(fā)送端又切換到軌道電路中央。中間饋電轉(zhuǎn)換板內(nèi)部電路如圖2.44所示。從LZB軌旁單元傳過來的運(yùn)行方向信息決定了哪里是軌道電路的尾端。通過中間饋電轉(zhuǎn)換板S1和S2端的電壓來控制方向轉(zhuǎn)換板上的繼電器,實(shí)現(xiàn)了發(fā)送端與接收端的切換。當(dāng)高電平(24

VDC)時(shí),繼電器落下;當(dāng)?shù)碗娖剑?

VDC)時(shí),繼電器得電吸起。相關(guān)知識圖2.44中間饋電轉(zhuǎn)換板內(nèi)部電路相關(guān)知識當(dāng)發(fā)送端切換后,會大約保持2

s不進(jìn)行切換,防止系統(tǒng)受瞬間波動的接收電壓影響而切換回去。保證車載單元能收到至少一個(gè)完整的LZB報(bào)文。(1)中間饋電轉(zhuǎn)換板輸入信息FR:由軌旁LZB送出,高電平(H):運(yùn)行方向?yàn)镚方向;低電平(L):運(yùn)行方向?yàn)锳方向。R1:由接收1板送出,高電平(H):接收1端為空閑狀態(tài);低電平(L):接收1端為占用狀態(tài)。R2:由接收2板送出,高電平(H):接收2端為空閑狀態(tài);低電平(L):接收2端為占用狀態(tài)。相關(guān)知識(2)中間饋電轉(zhuǎn)換板輸出信息S1:送到方向轉(zhuǎn)換板,低電平時(shí),方向轉(zhuǎn)換板上繼電器K2、K12得電勵磁吸起。S2:送到方向轉(zhuǎn)換板,低電平時(shí),方向轉(zhuǎn)換板上繼電器K3、K13得電勵磁吸起。短路SM與0V-1,可以強(qiáng)行屏蔽R1和R2輸入信息,同時(shí)使S1和S2置為高電平,轉(zhuǎn)為G方向。短路SM與0V-1和S1與0V-2,可以強(qiáng)行屏蔽R1和R2輸入信息,強(qiáng)置S1為高電平,轉(zhuǎn)為A方向。短路SM與0V-1和S2與0V-2,可以強(qiáng)行屏蔽R1和R2輸入信息,強(qiáng)置S2為高電平,轉(zhuǎn)為B方向。相關(guān)知識當(dāng)區(qū)段空閑(接收1和接收2的接收電壓足夠高)時(shí),可以通過以下方式快速轉(zhuǎn)換方向:短路S1與0V-2時(shí),S1低電平,G方向的接收1端轉(zhuǎn)為發(fā)送端,發(fā)送端轉(zhuǎn)為接收1端(A方向);短路S2與0V-2時(shí),S2低電平,G方向的接收2端轉(zhuǎn)為發(fā)送端,發(fā)送端轉(zhuǎn)為接收2端(B方向);拔出所有短路線,可以直接恢復(fù)G方向。轉(zhuǎn)換成“A”或“B”方向后,區(qū)段中間的M棒接收了幾乎所有的電壓,而另一個(gè)S棒得不到要求的電壓,相應(yīng)的接收1板Ⅰ5/Ⅱ8電壓小于4.5V,向接收2板輸出低電平,軌道繼電器落下,使軌道區(qū)段紅光帶。型號:S22533-B45-A1。相關(guān)知識9.代碼板(CodingBoard)僅用于標(biāo)準(zhǔn)型,用來短路接收2板上的“受二”的信息輸入端。型號:S25533-B38-A1。10.方向轉(zhuǎn)換板(CableCoreChangeoverBoard)方向轉(zhuǎn)換板與其他板卡之間的聯(lián)系如圖2.45所示。相關(guān)知識圖2.45方向轉(zhuǎn)換板與其他板卡之間的聯(lián)系相關(guān)知識

用于標(biāo)準(zhǔn)型和道岔型軌道電路。它可以通過板內(nèi)的跳線帽人工改變軌道電路的方向。跳線帽示意圖如圖2.46所示,圖中“S7”“S8”“S9”“S10”分別表示“1-2連”“1-2連”“1-2連”“2-3連”。其中“S7”“S10”兩個(gè)開關(guān)不變。因此只要通過變換“S8”或“S9”兩個(gè)開關(guān)中的一個(gè),即可改變方向。如圖2.54所示為“G”方向。“A”方向:將“S8”改為“1-2連”?!癇”方向:將“S9”改為“2-3連”。相關(guān)知識圖2.46跳線帽示意圖相關(guān)知識11.電源單元(PowerSupplyUnit)每兩套軌道電路系統(tǒng)都必須配置有電源單元,這個(gè)單元安裝在機(jī)架背面。電源單元輸入220VAC,輸出12VDC和5VDC,供各板塊工作用電。紅線:12VDC,白線:5VDC,藍(lán)線、黑線:0VDC。型號:V25913-Z150-C1。12.電纜匹配電阻(CableCompensatingResistances,Rc)電纜匹配電阻(也稱電橋)串接在線路上用來平衡電纜阻抗和保護(hù)發(fā)送電路不會過載,常稱為電橋。它的設(shè)置方法見表2-1。相關(guān)知識表2-1 電纜匹配電阻設(shè)置方法電阻/電

橋從→到從→到從→到067916132718262437231436472726373216153740163750154657相關(guān)知識電阻/電

橋從→到從→到從→到553647681623477616354795164711816245712324365713226345714516345716036571691326571731623571872657相關(guān)知識13.插塞(CodingPlug)插塞實(shí)際上是一組跳線,根據(jù)跳線不同設(shè)置不同地址,從預(yù)置存儲芯片中讀出相應(yīng)地址的數(shù)據(jù),計(jì)算器根據(jù)數(shù)據(jù)把晶振頻率降低到相應(yīng)頻率。頻率插塞的型號:9.5kHz~16.5kHz對應(yīng)S25533-A30-A1~S25533-A30-A8。位模式插塞的型號:2.2~6.2對應(yīng)S25533-A30-A22~S25533-A30-A40。14.防雷單元并接在與室外相連線路上的防雷組件,保護(hù)室內(nèi)設(shè)備不受室外瞬間的電壓沖擊而損壞。型號:V25131-A1-A282-2。相關(guān)知識六、FTGS-917型軌道電路的參數(shù)(一)FTGS-917系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和技術(shù)數(shù)據(jù)描述FTGS-917系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和技術(shù)數(shù)據(jù)見表2-2。相關(guān)知識表2

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