高压脉冲轨道电路-课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高压脉冲轨道电路,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,选择参考,高压脉冲轨道电路,国际铁路联盟UIC技术研究所ORE(现ERRIA174委员会)推荐的确保车轮在轨间分路的轨间电压:,1.1V（峰值）:钢轨表面通常干净的区段；,6V （峰值）:轻轨车辆行走，闲散的线路区段；,10V（峰值）:钢轨表面有一层硅氧化层污染的区段；,50V（峰值）:钢轨表面氧化生锈严重、陈旧的区段。,根据国际铁路联盟推荐的确保车轮在轨间分路的轨间电压：钢轨表面生锈氧化严重、陈旧的区段轨间峰值电压应大于,50V,，鉴于此，我们对高压脉冲轨道电路进行研究,由于现场大部分车站轨道电路的供电为,25Hz,电源，我们分别研制出了,25Hz,和,50Hz,供电的高压脉冲轨道电路；并对原,50Hz,供电的高压不对称轨道电路进行了重大改进，提高了该轨道电路的抗干扰能力和可靠性。,如图所示，高压脉冲轨道电路送电端主要由,GM,F,型高压脉冲发码器；变压器（GM.BG-80轨道变压器或,BE1-M,、,BE2-M,型扼流变压器）构成，供电电源为,25Hz(,或,50Hz)220,伏。高压脉冲轨道电路受电端主要由变压器（GM.BG-80轨道变压器或,BE1-M,、,BE2-M,型扼流变压器）,；,GM,QY,型译码接收器；,JCRC,型二元差动闭磁路继电器延时继电器等构成。,从上图可以看出，高压脉冲轨道电路的基本电路是由送端轨道电源经发码器变换生成不对称脉冲信号（波形如图）经变压器降压、钢轨传输到受端，再经变压器升压后送译码器，译码器将轨面传来的不对称信号转换为两个（头、尾）直流信号供差动继电器工作。正常情况下，调整状态译码器的输出头、尾电压大于差动继电器工作电压（头,DC27,伏、尾,DC19,伏），一般头、尾电压工作在,DC50,伏左右。分路状态时译码器的输出头、尾电压小于差动继电器释放电压（头,DC13.5,伏、尾,DC9.5,伏）。,高压不对称波形的,FFT,频谱分析,返回,器材简介,1,、,GM,F-25,（,50,）高压脉冲发码器,1.1,用途：,GM,F-25,（,50,）型高压脉冲发码器是与高压脉冲译码器，,BE1,（,2,）,-M,型扼流变压器或,GM,BG,80,型轨道变压器配套使用的，适用于高压脉冲轨道电路，通过芯片的控制，输出高压脉冲，产生高压脉冲信号源，提高了轨面瞬间击穿电压，解决了由于轨面严重生锈带来的分路不良问题，改善了轨道电路分路灵敏度。,1.2,型号及含义：,高压脉冲发码器原理图,稳压变压器或电源变压器,WBQ,的二次输出二路电源，第一路是高压输出,500,伏交流稳压电源，经限流变压器,XLB,的一次线圈，整流桥堆,Z1,输出全被整流电源，再经二极管,Z3,和限流变压器的二次线圈，电阻,R2,和发光二极管,D,串电阻,R5,并联后对储能电容器,C7,进行充电，这个充电电路还要通过负载扼流变压器的二次线圈，限流电阻,R9，,回整流桥堆,Z1,构成储能电容器的充电电路,。,第二路低压输出,14,伏，供给以,555,集成为核心的驰张振荡器,为,电源。当驰张振荡器有脉冲输出时，可控硅,3,CT,被触发导通，此时电容器,C7,将对负载进行迅速放电，其电路接通公式为,C7()Z43CTR9BEC7(),电容器的放电过程，便在扼流变压器,BE,的二次线圈上形成一个高脉冲，当电容器放电终了，由于扼流变压器和轨道电路中电感的磁电感应，在负载上便形成尾巴脉冲。,2,、,GM,Y,型高压脉冲译码器,2.1,用途,:,应用于现场,25Hz,或,50Hz,供电的高压脉冲轨道电路区段的接收端，用来接收高压脉冲，并供于二元差动继电器工作电源。,2.2,型号及含义：,高压脉冲译码器，是采用积分式高压脉冲波形鉴别器，它在轨道电路接收端与扼流变压器和轨道继电器相连接，它的功能是专门接收轨道上送来的高压脉冲才能正常工作。高压脉冲译码器由两个电路组成，一个电路是专门接收扼流变压器次级线圈输出的不对称脉冲的脉冲头，另一个电路是，则相反接收扼流变压器次级线圈输出的不对称脉冲的脉冲尾。译码器本身不设局部电源，它只接收钢轨上送来的高压脉冲才能工作。,高压脉冲译码器，由中继变压器,ZB、,二极管、和电容器、组成。译码器由扼流变压器或轨道变压器提供能源，中继变压器,ZB-II、,二极管和电容器、组成半波整流电路，专门接收轨道上送来的不对称脉冲的波头，进行整流滤波；中继变压器,ZB-III、,电容器,C3、,二极管和电容器、组成有一个半波整流电路，专门接收轨道上送来的不对称脉冲的波尾，进行整流滤波。两个半波整流电路，经电容器、滤波后，向轨道继电器供电,.,3.,JCRC,24.7K/7.5K 型二元差动继电器,3.1,二元差动继电器和译码器、扼流变压器构成电气化区段轨道电路的接收端。专门接收钢轨上固定极型的高压脉冲而工作。它不需要局部电源，当钢轨上的脉冲极性不符或高压脉冲的波头、波尾的幅值比例畸变或在钢轨上有工频电流干扰时，二元差动继电器停止工作。,3.2,工作值：头部线圈电压不大于,27,伏,尾部线圈电压不大于,19,伏,释放值：头部线圈电压不小于1,3.5,伏,尾部线圈电压不小于,9.5,伏,返还系数,0.5,差动值：头部线圈电压30伏、40伏,尾部线圈电压不大于78伏、110伏,差动比2：1至3：1继电器衔铁可靠释放。,头部线圈单圈动作电压值大于300伏,高压脉冲二元差动继电器动态工作值比静态工作值低，动态返还系数比静态返还系数高。我们在室内用直流电源测试二元差动继电器的工作值、落下值和返还系数称为静态，在现场应用的环境或利用高压脉冲发码器工作时用直流表测试二元差动继电器的以上参数称为动态，动态的工作值比静态的工作值要小，落下值要高，返还系数也高，动态的工作值比静态的要低10%左右，例如静态的工作值头/尾为30,V/23V,动态约为27/21,V；,静态的落下值头/尾为15/11.5,V，,动态约为17/12.5,V；,静态返回系数0.5；而动态返还系数可达0.7。,4,、,BE1-M,系列扼流变压器,4.1,用途：,BE1(2)-M,型扼流变压器适用于高压脉冲轨道电路。,4.2,型号含义,：,4.3,BE1-M,系列扼流变压器原理。,扼流变压器两边半个线圈中的电流方向总是相反的。因此只要两根钢轨中的牵引电流大小相等，,则牵引电流在扼流变压器铁芯中所产生的磁通也是大小相等方向相反，两者相互抵消，因此牵引电流对扼流变压器次级线圈不会产生干扰感应电压。对于信号电流，它是利用两根钢轨作为传输环路，它在两边半个线圈中流通的方向是相同的，见图,4.10,虚线部分，故在次级线圈中有信号电流的感应电压，这样就达到了既可传输信号电流，又可满足牵引电流通过钢轨绝缘返回牵引变电所，并对信号电流不产生干扰的目的。,4.4,BE1-M,系列扼流变压器匝比。,注意：高压脉冲叠加,UM71,、,ZPW-2000,时（四线制），移频信号连接,4,、,5,端子，高压脉冲信号根据现场情况参考调整表进行变比选择。,5,、,GM,BG-80,型高压脉冲轨道变压器,此变压器用于非电化区段的高压脉冲轨道电路。端子如下图所示：,7,、,GM,HPG-ZD,型高压脉冲隔离匹配盒,7.1,用途：,GM,HPG-ZD,型高压脉冲隔离匹配盒用于高压脉冲轨道电路叠加,ZPW2000,电码化区段，其作用是通过,ZPW2000,信号，隔离高压脉冲信号而保护,ZPW2000,发送设备。,7.2,型号含义,：,7.3,使用,注意,:,使用时将两个调整端子,T,接向该高压脉冲隔离匹配盒所在一侧,移频,发送设备产生的载频频率相对应的端子。例如，若该侧移频发送频率为,1700Hz,时，则将两个调整端子,T,均接向隔离匹配盒的,1700,端子。,7.4,内部原理图,8、GM,QY,型高压脉冲抑制器,8.1,用途：,GM,QY,型高压脉冲抑制器适用于高压脉冲轨道电路叠加,ZPW2000,电码化，在高压脉冲轨道电路受端起到隔离电码化的作用。,8.2,型号含义：,9、GM,BMT,高压脉冲调整变压器,9.1,用途：,GM,BMT,型高压脉冲电码化调整变压器用于高压脉冲轨道电路叠加国产移频区段，其作用是对送到轨道上的电码化电压进行调整，以满足机车信号入口电流的要求。,9.2,型号含义：,10,、,GMHG,型高压脉冲隔离盒,10.1,用途：,GM,HG,型高压脉冲隔离盒用于高压脉冲轨道电路叠加国产移频电码化区段，其作用是通过移频信号，隔离高压脉冲信号而保护移频发送设备。,10.2,型号含义,：,施工调整：,1,、现场调研轨道电源容量,高压脉冲轨道电路的平均功耗为,60W/,区段。施工前应根据改造区段的数量初步估算轨道电源容量是否满足改造后的要求，若不满足，则需要考虑增加电源屏容量。,2,、器材测试,使用前应先将器材按照标准要求进行检测，避免因运输等问题影响开通使用。,3,、根据施工图纸、现场情况及调整表选择扼流变压器或轨道变压器，并确定变比及连接端子。四线制电码化区段，扼流变压器或轨道变压器应选择,3,：,1,变比，调谐器一般固定使用,6.5,：,1,变比。然后进行室外及室内设备的接线及调整，并进行仔细检查，确保接线正确。,4,、连接译码器的输入端子,长区段译码器输入使用,1,、,3,端子，短区段使用,1,、,2,端子。,5,、若通电后发现尾部电压高出头部电压很多，则考虑可能是极性相反，只需将轨道变压器或扼流变压器端子所接线对调即可。,6,、根据高压脉冲轨道电路调整表及现场轨面情况进行调整。,若电压偏高：应加大,GMF-25,的限流电阻或减小发码器发送电压，或者改变发送端、接收端变压器变比。,若电压偏低：应减少,GMF-25,的限流电阻，但限流电阻与发送端电缆环阻之和不得小于,10,欧，或增大发码器发送电压或者改变发送端、接收端变压器变比,若头尾电压比例失调：应调整,GMY,译码器的,43,端子与,11,、,12,、,31,、,33,、,32,端子的连接，以满足要求。,在最不利的情况下，继电器电压要满足工作值的,1.1,倍即,V,头,30V,，,V,尾,21V,。,7,、若为叠加电码化区段，还应测试电码化入口电流是否达到要求。,8,、进行极性交叉测试，确保极性交叉的正确。,9,、轨道电路调整完毕后要进行分路试验，用,0.15,欧短路线在区段上任一点进行分路，继电器应可靠落下，其残压：头部应不大于,13.5V,、尾部不大于,9.5V,。,日常维护和定期维护,1,、日常维护的主要目的是积累经验和及早发现故障。它所包含的检查内容为：,全面检查轨道电路接续线，连接线，钢轨绝缘，各有关分支的跳线连结等是否良好。,检查高压脉冲发码器工作指示灯的状态，工作时工作指示灯应以固定频率闪烁（,180,5%,次,/,分钟或,360,5%,次,/,分钟）。,检查轨道继电器头、尾线圈电压摆动范围。（一般在,45-55V,左右为最佳）。,注意轨道电路传输的脉冲频率是否有规律、且频率一致。,当在干燥天气时，做,0.15,无感电阻分路试验确认继电器失磁。,记录各部位测量数据,发送器的电源电压,脉冲间隔周期,发送端和接收端轨道峰值电压,轨道继电器头,/,尾线圈电压,高压脉冲抑制器的电压,测量时候的天气,将当天测试记录和前一天的测试记录进行比较，若出现有不正常的变化，检修人员应寻找引起变化的原因，重点是应检查轨道电路部分，如有必要，应向主管报告。,2,、定期维护,轨道电路检修周期为,6,个月，建议检修时间气候为干燥天气 和潮湿天气轮换进行。,对新安装的设备在尚未摸清规律之前，检修周期缩短。,轨道电路故障处理,轨道电路故障，很难预测能引起故障的全部原因，一般按下列所述进行分析：,轨道电压或者脉冲间隔异常，应检查轨道电路的发送端设备，并查看钢轨绝缘节。,