25HZ相敏軌道電路概述(北交大)課件

1、25Hz相敏軌道電路黃贊武51684089(o) 9#西第1頁，共26頁。主要內容25Hz相敏軌道電路的工作原理； 25Hz相敏軌道電路的測試維修、調整辦法。第2頁，共26頁。8/4/20222電子信息工程學院信號抗干擾研究中心第一章 概 述一、軌道電路的幾個概念二、軌道電路的技術要求三、25Hz相敏軌道電路的發(fā)展第3頁，共26頁。8/4/20223電子信息工程學院信號抗干擾研究中心一、軌道電路的幾個概念1.調整狀態(tài) 軌道電路范圍內，無輪對占用時的狀態(tài)。2.分路狀態(tài) 軌道電路范圍內，有輪對占用時的狀態(tài)。3.最不利條件 當軌道電路各電氣參數在規(guī)定范圍內、受電端所得電壓在調整狀態(tài)下為最低、分路狀態(tài)

2、下為最高，而發(fā)送的機車信號信息的入口電流為最小時，與之相應的供電電壓和一次參數的總稱。第4頁，共26頁。8/4/20224電子信息工程學院信號抗干擾研究中心一、軌道電路的幾個概念4.一次調整 在最不利條件下，每段軌道電路內，可變環(huán)節(jié)的電氣參數經首次調整后,能滿足調整、分路、機車信號三種狀態(tài)的要求，無需隨外界參數的變化再次進行調整。5.極限長度 當軌道電路能實現(xiàn)一次調整時，其所能達到的最大長度。6.調整余量 進行軌道電路計算時,為使其能安全、正常、可靠的使用，在滿足調整狀態(tài)時，送電端所需供出的最小電壓UT，及在最不利地點分路時，所允許供出的最大電壓UF之間的相互關系稱調整余量，調整余量系數以表示

3、。則 ：哪些因素影響了極限長度？對調整余量有什么要求？第5頁，共26頁。8/4/20225電子信息工程學院信號抗干擾研究中心軌道電路的分類 按鋼軌絕緣分 按鋼軌絕緣分類可分為有絕緣式和無絕緣式。 按構成方式分 按構成方式分類可分為開路式和閉路式。 按供電方式分 按供電方式分類可分為連續(xù)式和脈沖式。 按信號電流分 按信號電流分類可分為直流式和交流式。 按歸線方式分 按歸線方式分類可分為雙軌條式和單軌條式。 按頻率方式分 按頻率方式分類可分為25 Hz、50 Hz、75 Hz、移頻等。問：25HZ相敏軌道電路分別屬于哪種分類？第6頁，共26頁。8/4/20226電子信息工程學院信號抗干擾研究中心二

4、、軌道電路的技術要求 必須滿足鐵路信號安全設備的“故障安全”原則，出現(xiàn)故障后，分路時應有可靠的分路檢查。 在最不利條件下，受電端的接收設備在調整狀態(tài)時應可靠工作，分路狀態(tài)時應可靠不工作。如送電端的發(fā)送設備兼作機車信號發(fā)碼電源時，其入口電流應滿足機車信號接收靈敏度的要求。 在最不利條件下，用0.06電阻在軌道電路內的任何一處軌面可靠分路時，均應使受電端的接收設備可靠地停止工作 。 各種制式的軌道電路，在規(guī)定的技術性能范圍內均應實現(xiàn)一次調整。 為保證軌道電路能安全、可靠、正常的使用，任何制式的軌道電路均應進行完整的理論分析和計算。第7頁，共26頁。8/4/20227電子信息工程學院信號抗干擾研究中

5、心二、軌道電路的技術要求 分路時,軌端絕緣破損、電路內任一元件故障，軌道電路不應失去分路檢查或造成防護該軌道電路區(qū)段的信號機及機車信號機晉級。 適用于電力牽引區(qū)段的軌道電路，應能防護連續(xù)或斷續(xù)的不平衡牽引電流的干擾。當不平衡電流在規(guī)定值以下時，應保證調整狀態(tài)時穩(wěn)定工作，分路狀態(tài)時可靠不工作。 電力牽引區(qū)段的軌端接續(xù)線應采用焊接式鋼軌接續(xù)線。 各型站內軌道電路，其間傳遞的信息均應和與其相配實現(xiàn)電碼化的機車信號信息不同,其送、受電端均應能適應電碼化的要求。第8頁，共26頁。8/4/20228電子信息工程學院信號抗干擾研究中心二、軌道電路的技術要求 軌道電路調整時，送電端選擇的供電電壓應有一定的余量

6、，以滿足其電壓調整余量系數K的要求，而K應符合下式所示: an2.0 式中：a電源電壓波動的百分數; n指給受電端接收器供電的方式。例如，單元電磁繼電器的n=1，二元感應式繼電器的n=2。第9頁，共26頁。8/4/20229電子信息工程學院信號抗干擾研究中心二、軌道電路的技術要求 計算軌道電路時，受電端接收器應取以下數值: 可靠工作值 a)連續(xù)式軌道電路采用的電磁繼電器，取其工作值; b)脈沖式軌道電路采用的電磁繼電器，取其工作值的120; c)電子、微電子軌道電路應有可靠工作的安全系數。 可靠不工作值 a)連續(xù)式軌道電路采用的單元電磁繼電器，取其釋放值的 60；二元感應式繼電器，取其釋放值的

7、90; b)脈沖式軌道電路采用的電磁繼電器，取其可靠不動作值; c)電子、微電子軌道電路應有可靠不工作的安全系數。第10頁，共26頁。8/4/202210電子信息工程學院信號抗干擾研究中心二、軌道電路的技術要求 軌道電路設備應能長期工作而不過載。 計算軌道電路時，鋼軌阻抗和道碴阻抗應參照有關標準執(zhí)行。 一送多受的軌道電路，在任意地點分路時，必須保證至少有一個受電端的軌道繼電器可靠落下。 軌道電路應考慮防雷。 軌道電路制式不應存在影響行車和調車作業(yè)安全的死區(qū)段。 軌道電路的動作時間應考慮站內聯(lián)鎖和機車信號等的需要。 開路式軌道電路不能單獨使用，特殊情況下使用時，應采取相應的安全措施。第11頁，共

8、26頁。8/4/202211電子信息工程學院信號抗干擾研究中心三、 25Hz相敏軌道電路的發(fā)展1.國外25Hz相敏軌道電路的使用情況。 原蘇聯(lián)和日本于20世紀60年代初研制成功。 2.國內25Hz相敏軌道電路的發(fā)展。 我國于1978年底，開始研制25Hz相敏軌道電路。 97型25Hz相敏軌道電路 1997年進行了改進，為區(qū)別舊型稱為97型。 微電子相敏接受器 25Hz相敏軌道電路 適配器型25Hz相敏軌道電路 分路不良區(qū)段研制的3V化、UI型第12頁，共26頁。8/4/202212電子信息工程學院信號抗干擾研究中心第二節(jié) 25 Hz相敏軌道電路的特點和技術指標一、25Hz相敏軌道電路技術條件二

9、、25Hz相敏軌道電路的特點 三、舊型25Hz相敏軌道電路四、97型25Hz相敏軌道電路第13頁，共26頁。8/4/202213電子信息工程學院信號抗干擾研究中心一、25 Hz相敏軌道電路技術條件 適用范圍 適用于站內、也適用于車站預告區(qū)段的25Hz相敏軌道電路，但不適用于駝峰溜放部分的道岔區(qū)段。 定義 2.1 集中調相 由軌道電路供電設備對相位進行集中調整。 2.2 有效電壓 經軌道傳輸后加在軌道繼電器軌道線圈上的電壓，當其相位與理想相位的差值為時，其電壓除以cos的值稱有效電壓。 2.3 局部電源 供給軌道繼電器局部線圈的電源。第14頁，共26頁。8/4/202214電子信息工程學院信號抗

10、干擾研究中心一、25 Hz相敏軌道電路技術條件 技術要求 3.1 適用于鋼軌內連續(xù)牽引總電流不大于800A，鋼軌內不平衡電流不大于60A的交流電氣化牽引區(qū)段的站內及預告區(qū)段的軌道電路。 3.2 無電力機車行駛的區(qū)段可采用無扼流變壓器的軌道電路。 3.3 電源應采用集中調相方式。 3.4 在最不利條件下，軌道繼電器軌道線圈上的電壓應不大于50V，調整和分路時的有效電壓分別為不小于15V和不大于7.4V。 3.5 在頻率為50 Hz、電源電壓為160 V260 V范圍內、道碴電阻最小值不小于0.6km、鋼軌阻抗不大于0.6242km時，極限長度范圍內能可靠地滿足調整和分路檢查的要求，并實現(xiàn)一次調整

11、。第15頁，共26頁。8/4/202215電子信息工程學院信號抗干擾研究中心3.6 一送一受和一送多受軌道電路的電壓調整余量K應不少于8.0。3.7 一送一受的雙扼流和無扼流變壓器的軌道電路,其極限長度應達1.5km。3.8 當軌道電路的軌道變壓器兼作機車信號發(fā)碼電源時，應可靠地滿足機車信號入口電流的要求。3.9 凡裝有空扼流的軌道電路，對空扼流阻抗進行的補償措施，應兼顧電碼化時機車信號信息的傳輸。3.10 采用電子設備時，應采取相應的防雷措施。一、25 Hz相敏軌道電路技術條件第16頁，共26頁。8/4/202216電子信息工程學院信號抗干擾研究中心 相敏軌道電路由于采用二元二位繼電器，其具

12、有可靠的相位選擇性和頻率選擇性，因而對軌端絕緣破損和外界牽引電流或其他頻率電流的干擾能可靠地進行防護。 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，受道碴電阻變化的影響較小，因而改善了傳輸特性?！纠?1km鋼軌線路，在道砟電阻為0.5km的25Hz相敏軌道電路的衰耗和道砟電阻為0.7km的50Hz軌道電路的衰耗是一樣的。 25Hz電源是運用分頻的原理構成的，由于50 Hz工頻穩(wěn)定，所以它也有頻率穩(wěn)定的特性，其頻率恒等于工頻的一半。 由于25Hz分頻器的固有特性，當兩分頻器的輸入端反相連接時，則其輸出電壓相差90，易于做成局部電源電壓恒超前軌道電源電壓90，因而可

13、以采用集中調相方式。二、25 Hz相敏軌道電路的特點第17頁，共26頁。8/4/202217電子信息工程學院信號抗干擾研究中心二、25 Hz相敏軌道電路的特點 25 Hz分頻器具有不可逆性。 “田”字型分頻器的兩線圈呈90位置放置，輸入線圈的交流電產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輸入線圈50Hz電流向分頻器輸出電路的變換，大大降低輸出25Hz回路中50Hz成分（在1%2.5%之間變化）。 分頻器具有穩(wěn)壓特性。 25Hz相敏軌道電路由于采用了連續(xù)式供電方式，就可對整個軌道電路的技術性能和指標用一般的原理和數學方法進行理論分析或計算。第18頁，共26頁。8/

14、4/202218電子信息工程學院信號抗干擾研究中心三、舊型25 Hz相敏軌道電路 適用范圍 適用于鋼軌內牽引總電流不大于400A，鋼軌內不平衡牽引電流不大于20A的交流電氣化牽引區(qū)段的站內及預告的軌道區(qū)段。 適用于非電氣化牽引區(qū)段的站內及預告的軌道區(qū)段。 技術指標 本制式適用于鋼軌連續(xù)牽引總電流不大于400A、不平衡電流不大于20 A（不平衡系數不大于5%）交流電氣化區(qū)段的站內和預告區(qū)段的軌道電路。其中無扼流變壓器的軌道電路也可用于非電氣化區(qū)段的站內和預告區(qū)段。在鋼軌阻抗不大于0.6242/km，道碴電阻不小于0.6 km，在規(guī)定長度的范圍內能可靠地滿足調整和有分路檢查的要求，并能實現(xiàn)一次調整

15、。第19頁，共26頁。8/4/202219電子信息工程學院信號抗干擾研究中心三、舊型25 Hz相敏軌道電路 一送一受時軌道電路若不帶無受電分支和為連接吸上線而增設的扼流變壓器（簡稱空扼流），其允許長度為：雙扼流 1.2 km送端單扼流 1.0 km受端單扼流 1.2 km無扼流 1.2 km 一送一受時軌道電路可以有三個以下無受電分支，并允許在其中一個分支未端為溝通牽引電流而設空扼流變壓器，或一個為連接吸上線而設空扼流變壓器。 一送兩受和一送三受時軌道電路內允許設扼流變壓器的總數不多于三臺（包括送電端）。一送三受時允許帶一個無受電分支。一送兩受時在扼流變壓器總數不大于兩臺時，允許帶一個無受電分

16、支，并可在其未端設空扼流，但在特定條件下，可以在岔前設三個無受電分支。第20頁，共26頁。8/4/202220電子信息工程學院信號抗干擾研究中心三、舊型25 Hz相敏軌道電路 凡允許附帶的無受電分支，自岔尖到分支末端軌端絕緣的距離應不大于65m。 一送多受時軌道電路以標準的0.06分路電阻，在區(qū)段內任意地點分路時，保證至少有一個軌道繼電器可靠釋放。 僅雙扼流軌道電路同側的兩個扼流變壓器均呈斷線故障時，本制式不能確保有可靠的分路檢查。其他故障均有可靠的分路檢查。第21頁，共26頁。8/4/202221電子信息工程學院信號抗干擾研究中心四、97型25 Hz相敏軌道電路1.適用范圍 適用于鋼軌內牽引

17、總電流不大于800A，鋼軌內不平衡牽引電流不大于60A的交流電氣化牽引區(qū)段的站內及預告的軌道區(qū)段。 適用于非電氣化牽引區(qū)段的站內及預告的軌道區(qū)段。第22頁，共26頁。8/4/202222電子信息工程學院信號抗干擾研究中心四、97型25 Hz相敏軌道電路 主要特點 提高了絕緣破損防護性能； 取消不設扼流變壓器的送、受電端； 扼流變壓器經等阻線與鋼軌連接； 電源屏的優(yōu)化配置； 二元二位繼電器的優(yōu)化:后點壓力由原0.147N增到0.196N。返還系數由原0.5增至0.55。 消除了因翼片碰撞外罩，而造成卡阻的可能故障。 增加扼流變壓器的類型； 極限長度延長； 提高了系統(tǒng)抗干擾能力。第23頁，共26頁

18、。8/4/202223電子信息工程學院信號抗干擾研究中心四、97型25 Hz相敏軌道電路 主要技術指標 適用于鋼軌連續(xù)牽引總電流不大于800A、不平衡電流不大于60A的交流電氣化區(qū)段的站內和預告區(qū)段的軌道電路。不設扼流變壓器時，也可用于電氣化區(qū)段內無電力機車行駛和非電氣化區(qū)段的站內和預告區(qū)段的軌道電路。 50Hz電壓為160V260V范圍內、鋼軌阻抗不大于0.6242km/、道碴最小電阻不小于0.6km，在極限長度范圍內，能可靠地滿足調整和分路的要求，并能實現(xiàn)一次調整。 單受的軌道電路若不帶無受電分支和為增設非軌道電路用的扼流變壓器時，極限長度為：帶雙扼流變壓器和無扼流變壓器均為1.5km。第24頁，共26頁。8/4/202224電子信息工程學院信號抗干擾研究中心四、97型25 Hz相敏軌道電路 一送多受的軌道電路，以標準的0.06分路電阻在區(qū)段內任意點分路時，保證至少有一個軌道繼電器可靠釋放。 每段軌道電路最多