25Hz相敏轨道电路采用交流25Hz电源连续供电。其受电端采用二元二位轨道继电器。从电网送入50Hz电源,经专设的25Hz分频器分频作为轨道电路的专用电源。由于二元二位轨道继电器具有可靠的频率选择性,故该轨道电路不仅可用于交流电气化区段,而且可用于非电气化区段。25Hz相敏轨道电路的原理图如下图所示。
技术特
征:
1.采用二元二位轨道继电器,局部和轨道线圈分别由独立的局部和轨道分频器供电,具有可靠的频率选择性和相位选择性,因而抗干扰能力强和有可靠的绝缘破损防护。
2.采用集中调相方式,供使用的局部电源电压恒超前于轨道电源电压90°,而不需对每段轨道电路进行个别调相。
3.轨道电源电流采用的频率低(25Hz),对轨道电路有良好的传输特性。 4.可以与移频和交流计数电码机车信号结合。利用其可靠的频率选择性,在与移频机车信号结合时,电码化电路可以采用叠加方式,保持轨道电路原有的技术标准。
5.轨道电路采用连续式供电,工作稳定,采用铁磁元件受环境温度影响小。
6.轨道电路可采用干线供电,并因消耗功率低,可节省工程投资。 技术指标:
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在电力牵引区段当钢轨连续牵引总电流≤400A,不平衡牵引电流≤20A(若牵引总电流为400A时,则不平衡系数≤5%)时,轨道电路保证正常工作。
为沟通轨道区段回归牵引电流,将回归牵引电流引至吸上线或由接触网供电的变压器馈电线接地,当不能就近接向送受电端的扼流变压器中点时,允许设一台无受电设备的扼流变压器(以下简称空扼流)。
扼流变压器:是沟通轨道区段电力机车回归牵引电流,又能传输轨道电路信息的专用变压器。两条钢轨牵引电流的磁通,在扼流变压器一次侧中互相抵消,而轨道电路25Hz交流信息则得到正常传输。
二元二位轨道继电器:25Hz相敏轨道电路可靠的频率选择性和相位选择性,主要体现在二元二位轨道继电器上。该继电器属于交流感应式继电器,是根据电磁铁所建立的交变磁场与金属转子中感应电流之间相互作用的原理而动作的。
它与电度表相似,局部线圈和轨道线圈相当于电度表中的电压线圈和电流线圈。当局部线圈电压超前轨道线圈电压90°时,能使继电器接通前接点;当局部线圈或轨道线圈断电时,依靠翼板和附件的重量使接点处于落下状态。这就是二元二位轨道继电器具备可靠的相位选择性。
二元二位轨道继电器只有当轨道线圈流入与局部线圈电源相同频率(25Hz)的电流时才能动作,而混入其他频率的干扰电流则不会动作。这就是二元二位轨道继电器具备的可靠的频率选择性。
正式25Hz相敏轨道电路的频率特性和相位特性,才是要求微机监测测试频率和相角的本质根据。
(四)移频轨道电路
在电力牵引区段,为了防护牵引电流工频基波及其皆波的干扰,站内与区间不能采用与牵引电流频率相同的50Hz交流轨道电路,可采用移频轨道电路。
移频轨道电路采用频率调制信号,接收设备工作稳定,可靠工作的信干比较小,具有较强的抗干扰性能;相邻轨道电路区段采用不同的载频频率,对绝缘破损具有可靠的防护性能;
所谓移频,就是一种频率调制制式,它的载频信号的频率是随调制信号的脉冲和间隔而改变的。如下图所示。
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当调制
信号输出脉冲时,载频信号的频率为f1,当调制信号输出间隔时,载频信号的频 率变为f2,因此,在通道中是传输一种由f1和f2交替变换的移频波,其交替变换的速率即是调制信号的频率(即低频信息)。 为了满足复线区段及防护钢轨绝缘破损的需要,移频自动闭塞的载频选用550赫、650赫、750赫和850赫四种中心频率,频偏为土55赫,低频调制信号根据机车自动信号的要求选用11赫、15赫、20赫和26赫四种。所以某个轨道电路的中心频率若为550赫,实际在钢轨中流通的电流为550赫士55赫,即605赫和495赫的交替变化的移频波。它的变换速率取决于低频调制信号的频率,如低频信号为11赫,则605赫和495赫在一秒钟内交替变换11次,20赫则变化20次等等。
由上述可知,移频自动闭塞的载频信号实际是起到一个运载工具作用,而控制信号显示的是低频信号,我们规定四种低频信号代表的意义如下表所列。
至于
发送何种低频信号,则取决于列车占用区间的状态,如上图所示。
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当列车A占用区间1时,信号机a显示红灯,a点的黄灯和绿灯继电器都处于失磁落下状态,利用a点移频箱内信号继电器的落下条件,使a点箱内自动产生26赫低频信号,经调制后,向区间2传送,当信号机b接收设备收到26赫信号后,b信号点移频箱内的黄灯继电器吸起,使b信号机显示黄灯,由于b点的黄灯继电器吸起,使b点移频箱内产生15赫低频信号,经调制后向区间3发送。当信号机C接收到15赫信号后, C信号点移频箱内的绿灯继电器吸起,使C点信号机显示绿灯,并使C信号点移频箱内产生11赫低频信号。经调制后向区间4发送11赫信号。从而使区间信号机根据区间占用的情况而自动的改变显示,指挥续行列车的运行。20赫信号只有在进站信号显示双黄灯指示列车进侧线时才使用。
为了使机车信号设备能够接收到地面移频信号,地面发送设备必须迎着机车运行方向发送信息。
为了在钢轨绝缘破损后,不使设备产生错误动作,移频自动闭塞采用的载频中心频率有四个,即550赫、650赫、750赫和850赫,以供复线区段相邻两闭塞分区使用,在设计时,必须根据全区段闭塞分区情况,统一交替配置,如图下所示。
在单线
区段,则采用650赫与850赫两种频率交替配置。
(五)UM-71轨道电路
UM-71轨道电路:是引进法国生产的无绝缘轨道电路。利用无绝缘轨道电路作为列车运行的连续速度信息的传输通道,在此基础上建成我国第一个四显示自动闭塞区段(郑州至武昌)。UM-71轨道电路具有可做到一次调整、抗强电干扰、无绝缘、多信息、有断轨检查等技术功能,经实际运用证明设备是先进的,安全程度是高的。
四显示自动闭塞,在缩短列车间隔时分、增加列车密度、提高运行速度、以及增强运输能力、保证行车安全等方面产生显著的经济效益和社会效益.
UM-71无绝缘轨道电路是一种低频调制的移频自动闭塞设备,具有较好的
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抗干扰性能,采用四个载频,能防护相邻轨道电路及上下行线轨道电路相互影响。由于列车速度控制的需要使用多信息机车信号,信息量为1 4个。 (国内使用),在复线区段上下行线各用两种载频。
其频率为: 下行线 1700 Hz 2300 HZ 上行线 2000 Hz 2600 Hz 频偏 +l1 Hz
低频信息从10.3 Hz按1.1H z等差数列递增至29 Hz共18个频率(18信息)。
速度代码/频率对照表如下:
UM-71无绝缘轨道电路原理图如下。
轨道电路的发送盒和接收盒轨道继电器,集中装在机械室内,通过电缆和室外设备接通;调谐单元、匹配变压器、空芯线圈、补偿电容等安装在现场。
从发送器输出的调制信号经过电缆通道传输到匹配变压器及调谐单元,
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