專利名稱：短分路死區(qū)調(diào)諧式無絕緣軌道電路的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實用新型屬于無絕緣軌道電路，特別是涉及無絕緣軌道電路調(diào)諧區(qū)做短軌道電路形成短分路死區(qū)調(diào)諧式無絕緣軌道電路。
該軌道電路使用電氣絕緣節(jié)，對兩相鄰軌道電路進行隔離。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見


圖1。
軌道電路分“主軌道電路”和“26m調(diào)諧區(qū)”兩部分，該UM7軌道電路1調(diào)諧區(qū)長26m，其等效電路見圖2。
對“軌道電路1”發(fā)送端而言，相當(dāng)一個“F1信號源”和一個Ri源內(nèi)阻。
對“軌道電路3”接收端而言，相當(dāng)一個F3的阻抗R3。
26m調(diào)諧區(qū)可視為若干短段，如aa′-bb′、bb′-cc′、……dd′……ee′-ff′、ff′-gg′。
設(shè)每段鋼軌電感、電阻分別為L、R，列車分路標(biāo)準(zhǔn)為0.15Ω。
(1)對軌道電路1的分路列車在om(發(fā)送端)分路，相當(dāng)0.15Ω電阻直接加在信號源及源內(nèi)阻端部，使F1主軌道電路接收器軌入信號UJS1甚低，其軌道繼電器1GJ失磁。
隨著列車分路自aa′-bb′移動，0.15Ω通過LR形成較高的“并聯(lián)阻抗”，加在aa′處。使UJS1升高。
隨時著列車分路點繼續(xù)向gg′方向移動，“并聯(lián)阻抗”繼續(xù)升高，UJS1也繼續(xù)升高。
當(dāng)列車分路點移動至某一點(設(shè)為cc′點)，UJS1升高至工作門限值，1GJ↑。軌道電路1對0.15Ω喪失分路。
(2)對軌道電路3的分路列車從軌道電路1送端0m aa′點逐漸向軌道電路3受端gg′點移動，分路過程中，由0.15Ω分路電阻與至gg′間的鋼軌電感、電阻構(gòu)成的“并聯(lián)阻抗”逐漸減小，從而使軌道電路3接收器輸入信號UJS3逐漸降低。
當(dāng)列車分路點移至某一點(設(shè)為ff′點)，U接收3降低可靠落下值，3GJ↓。
軌道電路3對0.15Ω分路得到檢查(3)0.15Ω的分路死區(qū)從(1)(2)可看出，自cc′-ff′間用0.15Ω分路，1GJ、3GJ均保持勵磁，cc′-ff′即為調(diào)諧區(qū)分路死區(qū)，該死區(qū)長度，按最不利條件(道碴電阻∞)考慮約為20m左右。
法國CSEE公司在我國鄭州—武漢武昌南—廣州電氣化工程投標(biāo)技術(shù)文件明確了該問題。
法國CSEE公司1989年鄭州—武昌南公司的技術(shù)條款及1998年武昌南—廣州投標(biāo)文件中指出“電氣絕緣節(jié)內(nèi)的分路探測和斷軌探測特性中存在有不確定性因素……這是法國UM7軌道電路1傳輸安全性能上的大缺陷。”1997年4月，上海局新橋車站上行二接近區(qū)段軌道電路發(fā)生列車喪失分路，險些造成嚴(yán)重事故。
以后濟南局又曾發(fā)生軌道電路喪失列車分路情況，幸而及時發(fā)現(xiàn)，未造成危險后果。這些都引起各方人員的極大重視和憂慮。
本實用新型的技術(shù)解決方案是短分路死區(qū)調(diào)諧式無絕緣軌道電路，它包括主軌道電路和無絕緣軌道電路調(diào)諧區(qū)，所述的主軌道電路與所述的無絕緣軌道電路調(diào)諧區(qū)做為短小軌道電路。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點①調(diào)諧區(qū)長度為29m，在1Ω·km條件下，設(shè)計小軌道電路。小軌道電路正常值貯備系數(shù)按1.4倍考慮。其分路死區(qū)度計算長度不大于5m，減小了分路死區(qū)長度，保證我國鐵路行車安全。
五、具體實施方案短分路死區(qū)調(diào)諧式無絕緣軌道電路，它包括主軌道電路1G、3G和無絕緣軌道電路調(diào)諧區(qū)，所述的主軌道電路1G、3G與所述的無絕緣軌道電路調(diào)諧區(qū)做短小軌道電路，其長度為29m，該調(diào)諧區(qū)等效電路見圖4。
其中RJ為軌道電路3接收端調(diào)諧單元的阻抗值，該值與頻率有關(guān)對軌道電路1講F1頻率阻抗值為RJ1其值約數(shù)十mΩ，阻抗較低。
對軌道電路3講，F(xiàn)3頻率阻抗值為RJ3約2Ω左右，阻抗較高。
發(fā)送1產(chǎn)生的F1信號在調(diào)諧區(qū)內(nèi)產(chǎn)生較大的諧振電流，送至RJ。發(fā)送3產(chǎn)生的F3信號亦送至RJ。F1、F3信號通過匹配變壓器等共同送至室內(nèi)。
“接收3”采用FFT(快速富氏變換)數(shù)字信息處理技術(shù)，將F1、F3一并解調(diào)，分別動作1G小軌道繼電器“1GJ2”、3G主軌道繼電器“3GJ1”。
實用中，1GJ2勵磁與否，也可用直流“高電位”代替，并加入1GJ1勵磁電路中。
列車在29m調(diào)諧區(qū)內(nèi)的分路與分路死區(qū)長度。其分析，見圖5。
斜線部分表示相應(yīng)GJ勵磁。
列車在0m(aa′處)分路，1GJ1失磁。列車在ff′處分路，3GJ1失磁。分析與法國UM7軌道電路1相同，不再贅述。
現(xiàn)僅就小軌道電路軌道繼電器1GJ2動作做一分析分析前應(yīng)明確一個前提，由于小軌道電路終端對F1頻率的阻抗RJ1其值約為數(shù)十mΩ，較分路靈敏度0.15Ω低2-3倍左右，故0.15Ω分路電阻從aa′點向gg′移動過程中，0.15Ω電阻與終端RJ1間通過LR形成的“并聯(lián)阻抗”逐漸降低，致使流徑鋼軌F1電流在RJ1上的分流逐漸升高，使UJS3中F1信號電平逐漸升高。
當(dāng)列車分路點移動至距aa′約22m處左右，(如圖ee′點)UJS3中F1信號電平達(dá)到工作門限值，1GJ2↑。小軌道電路對0.15Ω喪失分路。
由以上分析可清楚得出，調(diào)諧區(qū)分路死區(qū)為ee′-ff′段，其長度≤5m，遠(yuǎn)短于UM71約20m的死區(qū)長度。
分路死區(qū)長度與短小軌道電路接收正常工作值的確定有關(guān)，考慮到工作穩(wěn)定性，工作值的貯儲系數(shù)按1.4考慮，即工作值＝1.4×靈敏度儲備系數(shù)高，設(shè)備工作穩(wěn)定，但分路死區(qū)加長。
所述的無絕緣軌道電路調(diào)諧區(qū)包括室內(nèi)部分和室外部分，所述的室外部分由匹配變壓器和SPT電纜組成，所述的室內(nèi)部分包括電纜模擬網(wǎng)絡(luò)和接收3。所述的接收3由繼電器1GJ2、3GJ1組成。所述的匹配變壓器將主軌道電路3G的F3信號連同無絕緣軌道電路調(diào)諧區(qū)1G的F1信號共同送到室內(nèi)；所述的接收3采用快速富氏變換數(shù)字信息處理技術(shù)，將F1信號與F3信號一并解調(diào)，分別動作主軌道電路3G軌道繼電器3GJ1和無絕緣軌道電路調(diào)諧區(qū)小軌道電路軌道繼電器1GJ2。
所述的接收3用于接收主軌道電路和相鄰區(qū)段發(fā)送器在調(diào)諧區(qū)內(nèi)構(gòu)成的信號，并且采用DSP數(shù)字信息處理技術(shù)進行解調(diào)。增加調(diào)諧區(qū)軌道電路的輸入、調(diào)整、采樣及執(zhí)行環(huán)節(jié)。
室內(nèi)外試驗效果見下表
權(quán)利要求1.短分路死區(qū)調(diào)諧式無絕緣軌道電路，其特征是它包括主軌道電路(1G、3G)和無絕緣軌道電路調(diào)諧區(qū)，所述的主軌道電路(1G、3G)與所述的無絕緣軌道電路調(diào)諧區(qū)做短小軌道電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短分路死區(qū)調(diào)諧式無絕緣軌道電路，其特征是所述的主軌道電路(1G)，其列車喪失分路點為cc’；所述的主軌道電路(3G)其列車喪失分路點為ff’；所述的無絕緣軌道電路調(diào)諧區(qū)，其列車喪失分路點為ee’；所述的短分路死區(qū)為ee’-ff’。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的短分路死區(qū)調(diào)諧式無絕緣軌道電路，其特征是所述的短分路死區(qū)為ee’-ff’≤5。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的短分路死區(qū)調(diào)諧式無絕緣軌道電路，其特征是所述的無絕緣軌道電路調(diào)諧區(qū)包括室內(nèi)部分和室外部分，所述的室外部分由匹配變壓器和SPT電纜組成，所述的室內(nèi)部分包括電纜模擬網(wǎng)絡(luò)和接收(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的短分路死區(qū)調(diào)諧式無絕緣軌道電路，其特征是所述的接收(3)由繼電器(1GJ2、3GJ1)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的短分路死區(qū)調(diào)諧式無絕緣軌道電路，其特征是所述的匹配變壓器將主軌道電路(3G)的F3信號連同無絕緣軌道電路調(diào)諧區(qū)(1G)的F1信號共同送到室內(nèi)；所述的接收(3)采用快速富氏變換數(shù)字信息處理技術(shù)，將F1信號與F3信號一并解調(diào)，分別動作主軌道電路(3G)軌道繼電器(3GJ1)和無絕緣軌道電路調(diào)諧區(qū)小軌道電路軌道繼電器(1GJ2)。
專利摘要短分路死區(qū)調(diào)諧式無絕緣軌道電路，其特征是它包括主軌道電路(1G、3G)和無絕緣軌道電路調(diào)諧區(qū)，所述的主軌道電路(1G、3G)與所述的無絕緣軌道電路調(diào)諧區(qū)做短小軌道電路。本實用新型解決了軌道電路列車喪失分路問題，減小了分路死區(qū)長度，保證我國鐵路行車安全。
文檔編號B61L1/18GK2543799SQ0223555
公開日2003年4月9日 申請日期2002年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月24日
發(fā)明者趙自信, 羅松, 任國橋, 羅海濤, 宋曉風(fēng), 李宜生, 張小群, 陳耀民, 薛文麗, 吳永 申請人:北京全路通信信號研究設(shè)計院