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25Hz相敏轨道电路黄赞武51684089(o)9#西507zwhuang@bjtu.edu.cn08:56:43电子信息工程学院信号抗干扰研究中心2主要内容25Hz相敏轨道电路的工作原理；25Hz相敏轨道电路的测试维修、调整办法。08:56:43电子信息工程学院信号抗干扰研究中心3第一章概述一、轨道电路的几个概念二、轨道电路的技术要求三、25Hz相敏轨道电路的发展08:56:43电子信息工程学院信号抗干扰研究中心4一、轨道电路的几个概念1.调整状态轨道电路范围内，无轮对占用时的状态。2.分路状态轨道电路范围内，有轮对占用时的状态。3.最不利条件当轨道电路各电气参数在规定范围内、受电端所得电压在调整状态下为最低、分路状态下为最高，而发送的机车信号信息的入口电流为最小时，与之相应的供电电压和一次参数的总称。08:56:43电子信息工程学院信号抗干扰研究中心5一、轨道电路的几个概念4.一次调整在最不利条件下，每段轨道电路内，可变环节的电气参数经首次调整后,能满足调整、分路、机车信号三种状态的要求，无需随外界参数的变化再次进行调整。5.极限长度当轨道电路能实现一次调整时，其所能达到的最大长度。6.调整余量进行轨道电路计算时,为使其能安全、正常、可靠的使用，在满足调整状态时，送电端所需供出的最小电压UT，及在最不利地点分路时，所允许供出的最大电压UF之间的相互关系称调整余量，调整余量系数以Ｋ表示。则：%100)()(TFTFUUUUK哪些因素影响了极限长度？对调整余量有什么要求？08:56:43电子信息工程学院信号抗干扰研究中心6轨道电路的分类⑴按钢轨绝缘分按钢轨绝缘分类可分为有绝缘式和无绝缘式。⑵按构成方式分按构成方式分类可分为开路式和闭路式。⑶按供电方式分按供电方式分类可分为连续式和脉冲式。⑷按信号电流分按信号电流分类可分为直流式和交流式。⑸按归线方式分按归线方式分类可分为双轨条式和单轨条式。⑹按频率方式分按频率方式分类可分为25Hz、50Hz、75Hz、移频等。问：25HZ相敏轨道电路分别属于哪种分类？08:56:43电子信息工程学院信号抗干扰研究中心7二、轨道电路的技术要求⒈必须满足铁路信号安全设备的“故障—安全”原则，出现故障后，分路时应有可靠的分路检查。⒉在最不利条件下，受电端的接收设备在调整状态时应可靠工作，分路状态时应可靠不工作。如送电端的发送设备兼作机车信号发码电源时，其入口电流应满足机车信号接收灵敏度的要求。⒊在最不利条件下，用0.06Ω电阻在轨道电路内的任何一处轨面可靠分路时，均应使受电端的接收设备可靠地停止工作。⒋各种制式的轨道电路，在规定的技术性能范围内均应实现一次调整。⒌为保证轨道电路能安全、可靠、正常的使用，任何制式的轨道电路均应进行完整的理论分析和计算。08:56:43电子信息工程学院信号抗干扰研究中心8二、轨道电路的技术要求⒍分路时,轨端绝缘破损、电路内任一元件故障，轨道电路不应失去分路检查或造成防护该轨道电路区段的信号机及机车信号机晋级。⒎适用于电力牵引区段的轨道电路，应能防护连续或断续的不平衡牵引电流的干扰。当不平衡电流在规定值以下时，应保证调整状态时稳定工作，分路状态时可靠不工作。⒏电力牵引区段的轨端接续线应采用焊接式钢轨接续线。⒐各型站内轨道电路，其间传递的信息均应和与其相配实现电码化的机车信号信息不同,其送、受电端均应能适应电码化的要求。08:56:43电子信息工程学院信号抗干扰研究中心9二、轨道电路的技术要求⒑轨道电路调整时，送电端选择的供电电压应有一定的余量，以满足其电压调整余量系数K的要求，而K应符合下式所示:Ｋ≥a×n＋2.0％式中：a—电源电压波动的百分数;n—指给受电端接收器供电的方式。例如，单元电磁继电器的n=1，二元感应式继电器的n=2。08:56:43电子信息工程学院信号抗干扰研究中心10二、轨道电路的技术要求⒒计算轨道电路时，受电端接收器应取以下数值:⑴可靠工作值a)连续式轨道电路采用的电磁继电器，取其工作值;b)脉冲式轨道电路采用的电磁继电器，取其工作值的120％;c)电子、微电子轨道电路应有可靠工作的安全系数。⑵可靠不工作值a)连续式轨道电路采用的单元电磁继电器，取其释放值的60％；二元感应式继电器，取其释放值的90％;b)脉冲式轨道电路采用的电磁继电器，取其可靠不动作值;c)电子、微电子轨道电路应有可靠不工作的安全系数。08:56:43电子信息工程学院信号抗干扰研究中心11二、轨道电路的技术要求⒓轨道电路设备应能长期工作而不过载。⒔计算轨道电路时，钢轨阻抗和道碴阻抗应参照有关标准执行。⒕一送多受的轨道电路，在任意地点分路时，必须保证至少有一个受电端的轨道继电器可靠落下。⒖轨道电路应考虑防雷。⒗轨道电路制式不应存在影响行车和调车作业安全的死区段。⒘轨道电路的动作时间应考虑站内联锁和机车信号等的需要。⒙开路式轨道电路不能单独使用，特殊情况下使用时，应采取相应的安全措施。08:56:43电子信息工程学院信号抗干扰研究中心12三、25Hz相敏轨道电路的发展1.国外25Hz相敏轨道电路的使用情况。原苏联和日本于20世纪60年代初研制成功。2.国内25Hz相敏轨道电路的发展。⑴我国于1978年底，开始研制25Hz相敏轨道电路。⑵97型25Hz相敏轨道电路1997年进行了改进，为区别旧型称为97型。⑶微电子相敏接受器25Hz相敏轨道电路⑷适配器型25Hz相敏轨道电路⑸分路不良区段研制的3V化、UI型08:56:43电子信息工程学院信号抗干扰研究中心13第二节25Hz相敏轨道电路的特点和技术指标一、25Hz相敏轨道电路技术条件二、25Hz相敏轨道电路的特点三、旧型25Hz相敏轨道电路四、97型25Hz相敏轨道电路08:56:43电子信息工程学院信号抗干扰研究中心14一、25Hz相敏轨道电路技术条件⒈适用范围适用于站内、也适用于车站预告区段的25Hz相敏轨道电路，但不适用于驼峰溜放部分的道岔区段。⒉定义2.1集中调相由轨道电路供电设备对相位进行集中调整。2.2有效电压经轨道传输后加在轨道继电器轨道线圈上的电压，当其相位与理想相位的差值为β时，其电压除以cosβ的值称有效电压。2.3局部电源供给轨道继电器局部线圈的电源。08:56:43电子信息工程学院信号抗干扰研究中心15一、25Hz相敏轨道电路技术条件⒊技术要求3.1适用于钢轨内连续牵引总电流不大于800A，钢轨内不平衡电流不大于60A的交流电气化牵引区段的站内及预告区段的轨道电路。3.2无电力机车行驶的区段可采用无扼流变压器的轨道电路。3.3电源应采用集中调相方式。3.4在最不利条件下，轨道继电器轨道线圈上的电压应不大于50V，调整和分路时的有效电压分别为不小于15V和不大于7.4V。3.5在频率为50Hz、电源电压为160V～260V范围内、道碴电阻最小值不小于0.6Ω·km、钢轨阻抗不大于0.62∠42°Ω／km时，极限长度范围内能可靠地满足调整和分路检查的要求，并实现一次调整。08:56:43电子信息工程学院信号抗干扰研究中心163.6一送一受和一送多受轨道电路的电压调整余量K应不少于8.0％。3.7一送一受的双扼流和无扼流变压器的轨道电路,其极限长度应达1.5km。3.8当轨道电路的轨道变压器兼作机车信号发码电源时，应可靠地满足机车信号入口电流的要求。3.9凡装有空扼流的轨道电路，对空扼流阻抗进行的补偿措施，应兼顾电码化时机车信号信息的传输。3.10采用电子设备时，应采取相应的防雷措施。一、25Hz相敏轨道电路技术条件08:56:43电子信息工程学院信号抗干扰研究中心17⒈相敏轨道电路由于采用二元二位继电器，其具有可靠的相位选择性和频率选择性，因而对轨端绝缘破损和外界牵引电流或其他频率电流的干扰能可靠地进行防护。⒉轨道电路采用25Hz频率后，与其他工频连续式轨道电路比较，在相同的条件下，受道碴电阻变化的影响较小，因而改善了传输特性。【例】:1km钢轨线路，在道砟电阻为0.5Ω·km的25Hz相敏轨道电路的衰耗和道砟电阻为0.7Ω·km的50Hz轨道电路的衰耗是一样的。⒊25Hz电源是运用分频的原理构成的，由于50Hz工频稳定，所以它也有频率稳定的特性，其频率恒等于工频的一半。⒋由于25Hz分频器的固有特性，当两分频器的输入端反相连接时，则其输出电压相差90°，易于做成局部电源电压恒超前轨道电源电压90°，因而可以采用集中调相方式。二、25Hz相敏轨道电路的特点08:56:43电子信息工程学院信号抗干扰研究中心18二、25Hz相敏轨道电路的特点⒌25Hz分频器具有不可逆性。⒍“田”字型分频器的两线圈呈90°位置放置，输入线圈的交流电产生的磁通不与谐振线圈完全相交，因此原则上排除了在输入线圈间有局部短路时输入线圈50Hz电流向分频器输出电路的变换，大大降低输出25Hz回路中50Hz成分（在1%～2.5%之间变化）。⒎分频器具有稳压特性。⒏25Hz相敏轨道电路由于采用了连续式供电方式，就可对整个轨道电路的技术性能和指标用一般的原理和数学方法进行理论分析或计算。08:56:43电子信息工程学院信号抗干扰研究中心19三、旧型25Hz相敏轨道电路⒈适用范围⑴适用于钢轨内牵引总电流不大于400A，钢轨内不平衡牵引电流不大于20A的交流电气化牵引区段的站内及预告的轨道区段。⑵适用于非电气化牵引区段的站内及预告的轨道区段。⒉技术指标⑴本制式适用于钢轨连续牵引总电流不大于400A、不平衡电流不大于20A（不平衡系数不大于5%）交流电气化区段的站内和预告区段的轨道电路。其中无扼流变压器的轨道电路也可用于非电气化区段的站内和预告区段。⑵在钢轨阻抗不大于0.62∠42°Ω/km，道碴电阻不小于0.6Ω·km，在规定长度的范围内能可靠地满足调整和有分路检查的要求，并能实现一次调整。08:56:43电子信息工程学院信号抗干扰研究中心20三、旧型25Hz相敏轨道电路⑶一送一受时轨道电路若不带无受电分支和为连接吸上线而增设的扼流变压器（简称空扼流），其允许长度为：双扼流≤1.2km送端单扼流≤1.0km受端单扼流≤1.2km无扼流≤1.2km⑷一送一受时轨道电路可以有三个以下无受电分支，并允许在其中一个分支未端为沟通牵引电流而设空扼流变压器，或一个为连接吸上线而设空扼流变压器。⑸一送两受和一送三受时轨道电路内允许设扼流变压器的总数不多于三台（包括送电端）。一送三受时允许带一个无受电分支。一送两受时在扼流变压器总数不大于两台时，允许带一个无受电分支，并可在其未端设空扼流，但在特定条件下，可以在岔前设三个无受电分支。08:56:43电子信息工程学院信号抗干扰研究中心21三、旧型25Hz相敏轨道电路⑹凡允许附带的无受电分支，自岔尖到分支末端轨端绝缘的距离应不大于65m。⑺一送多受时轨道电路以标准的0.06Ω分路电阻，在区段内任意地点分路时，保证至少有一个轨道继电器可靠释放。⑻仅双扼流轨道电路同侧的两个扼流变压器均呈断线故障时，本制式不能确保有可靠的分路检查。其他故障均有可靠的分路检查。08:56:43电子信息工程学院信号抗干扰研究中心22四、97型25Hz相敏轨道电路1.适用范围⑴适用于钢轨内牵引总电流不大于800A，钢轨内不平衡牵引电流不大于60A的交流电气化牵引区段的站内及预告的轨道区段。⑵适用于非电气化牵引区段的站内及预告的轨道区段。08:56:43电子信息工程学院信号抗干扰研究中心23四、97型25Hz相敏轨道电路⒉主要特点⑴提高了绝缘破损防护性能；⑵取消不设扼流变压器的送、受电端；⑶扼流变压器经等阻线与钢轨连接；⑷电源屏的优化配置；⑸二元二位继电器的优化:后点压力由原0.147N增到0.196N。返还系数由原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。⑹增加扼流变压器的类型；⑺极限长度延长；⑻提高了系统抗干扰能力。08:56:43电子信息工程学院信号抗干扰研究中心24四、97型25Hz相敏轨