光缆传输器学习资料.doc

目 录一、概述 -1二、主要技术特点-1三、维护要点-1四、传输器工作过程简介-2五、工作过程中的观察与测量-5六、车站发、接车时传输器及闭塞机动作过程-5七、处理故障指南-6八、系统发生故障后的切换过程-6九、有关几个问题的研讨-6 信号半自动闭塞光缆传输器学习资料一、概述“信号半自动闭塞光缆传输器”（以下简称传输器）是将半自动闭塞信号由电缆或明线线路传输改为光缆线路传输，传输器传送的闭塞信号不是电压，现有两种形式：一是利用站间光缆音频四线电路直接传输闭塞信号。另一种是利用站间2M数字通道直接传输闭塞信号。站间距离无论多长，发送电压无论多高，而接收电压是一个定值（该电压为传输器生成），使闭塞系统的可靠性大大提高。现将电压变音频、音频变电压及告警切换等技术作如下讲解，供大家学习参考，不妥之处请指正。二、主要技术特点传输器实际上是一个V/F及F/V转换器。其特点是控制端发送直流脉冲电压时，四发输出某一固定频率；四收接收到这一频率时，控制端输出固定的直流脉冲电压。 控制端送正脉冲电压则四发有F1f输出；控制端送负脉冲电压则四发有F2f输出。四收得到F1F则控制端送出正脉冲电压；四收得到F2F则控制端送出负脉冲电压。即形成了：A站发正电压，B站收正电压；A站发负电压，B站收负电压。与在原电缆或明线上传输的正、负脉冲电压情况完全一致，其时间上也无差别，且收端电压为定值，使信号闭塞机的动作更加可靠。1、不必更改闭塞设备及原车站发送的正、负直流脉冲电压，通过传输器，变为两个音频信号或2M数字信号，通过光缆通道传送后又变为固定的正、负直流脉冲电压。2、利用高精度V/F及F/V变换：发送时，使不同的正、负脉冲电压变为固定的两个正弦波频率（F1、F2）；接收时，使固定的两个正弦波频率（F1、F2）变为32V。且具有发送频带窄接收频带宽(Ff)的特点，从而适应有关元件参数变化后，不会误判、错判，保证能正确鉴别。3、采用光偶及音频互感器，使传输器与外部线路实现了电气隔离，不会受外部干扰，提高了传输器的可靠性。4、可使用直流（DC3672V）供电,又可使用交流（AC220V）供电，也可直流、交流同时接入。5、具有实时（运行、待机）检测功能，以确保设备时刻处于正常运行状态，一旦检测到系统故障，故障，切换后均有报警提示。6、当光系统故障后，可自动切换到电缆。当光系统良好后可自动切回。三、维护要点1、观察：看面板指示灯（详看四及七）即可了解设备运行情况。2、测量： （1）用数字万能表AC交流2V档测量F测、F答、F1、F2的交流电压。（2）用数字万能表Hz档测量F测、F答、F1、F2的频率。开机后送F测时，因对方也送来F测需给对方返回F答，所以在四发、四收F测、F答混在一起各送50ms,中间有30 ms间隙。3、耳听：F测、F答、F1、F2也可用高阻耳机或四线电话“四收”听，因频率相差较大，听几次后，也就能区别了。4、掌握有关数据：（1）闭塞机送入本机控制端的电压可为DC30-150V中的某一个值。（2）闭塞机接收电压为31.8-ux（ux为闭塞机到通信机械室的压降），由于闭塞机到通信机械室距离不同，线径不一，所以ux（v）不同,列表如下：距离压降线径1800m1000m600m 400m200m100m80m60m40m20 m0.7mm9.25.13.12.11.00.50.40.30.20.10.8mm7.03.92.31.60.80.40.30.250.160.080.9mm5.63.11.81.30.60.40.30.20.120.061.0mm4.52.51.51.00.50.30.20.150.100.05注：如遇到两机械室间的电缆芯线线径较细、距离又长，则压降过大，可用电缆芯线并联的方法使压降变小。电缆环阻为（44.8d）/Km；两机械室间电缆芯线上电流在52mA(26v500)到62mA(31v500)之间。（3）测试频率F测90050Hz。应答频率F答115050Hz。使用中F测、F答混在一起各送50ms,中间有30 ms间隙，其交流电压约500100mv（5.7到2.2dB）。维修时只要看有还是没有即可，不需追查具体数值。（4）F1频率326050Hz交流电压约240100mv(-14.9到7.2dB)。（5）F2频率250050Hz交流电压约340100mv(-10.2到4.9dB)。在“控制”端子送电压时，可在机后“四发”、“四收”端子上测量到F1、F2的频率及交流电压。测量频率或电压时一定要用高阻。四：传输器工作简介1、 工作方框图图一2、传输器工作流程图（参看图二）(1)双方均加电后，J1、J2、J3（在主控板）均不动作，J24（在电源板）动作，则控制端进入主控板，传输器即可工作。当一双加电或系统故障后J3动作J24释放，告警，闭塞切入电缆。(2)当甲站控制端送入正电压时，四发输出F1，乙站四收得到F1，则U16-16管脚由12V变为0.7V，继电器J1动作，乙站控制端得到正电压送入继电器室。(3)当甲站控制端送入负电压时，四发输出F2，乙站四收得到F2，则U16-14管脚由12V变为0.7V，继电器J2动作，乙站控制端得到负电压送入继电器室。(4)当通道故障、设备故障及一端掉电时，U16-18管脚由12V变为0.7V，则继电器J3动作，则J24释放，闭塞切入电缆。同时有内部断续告警及外部告警即：J、K端子由短路变为开路；J、D端子由开路变为短路。告警端子送出开路电压47V0.8V（以下简称告警）。(5)故障恢复后，闭塞自动切回到光系统，告警停，则传输器重新工作。4、传输器与信号线路偏极继电器工作的过程（参看图二）结合图三了解传输器工作时信号线路偏极继电器动作的过程、关系。发送：通过值班员操作的有关“按钮”及闭塞机相关电路，如ZDJ动则送出a+、b-;如FDJ动则送出a-、b+。比如：按“请求”钮时（发车）则ZDJ动；按“复原”钮（车已到达）则FDJ动。“控制”端收到a+、b-，必然通过J1的1、2；4、5静接点送入传输器产生F1；“控制”端收到a-、b+，必然通过J2的1、2；4、5静接点送入传输器产生F2；接收：当传输器四收收到F1时，J1动作，通过J1的动接点1、3；4、6送到传输器控制端a+、b-；当传输器四收收到F2时，J2动作，通过J2的动接点1、3；4、6送到传输器控制端a-、b+。信号线路偏极继电器动作原理：当信号机械室a、b端子收到a+，b-时，则电流从ZXJ的1、3入，2、4出，从FXJ的2、4入，1、3出。对于ZXJ产生的磁力线与继电器内部永久磁铁产生的磁力线相加，产生了很强的电磁吸引力，使ZXJ动作。FXJ产生的磁力线与永久磁铁产生的磁力线相减，吸引力很小使FXJ动作不了。同理，当收到a-，b+时，FXJ 动作，ZXJ不动作ZXJ-为线路正继电器，FXJ-为线路负继电器。每组线包（12或34）均500欧，并后正负继电器各为250欧,串连后送到a、b端的R继为500欧。a、当传输器工作时R继进入传输器，当值班员不操作时，传输器“控制”端”应量到500+R配，当量到为750+ R配时，说明ZXJ或FXJ某一组线包断线，（由于温度不同，仪表误差，可能有10的误差）当量到电阻非常大时为FDJ或ZDJ某静接点接触不良。b、当切入电缆后，R继进入电缆。传输器“控制端”应量到阻值为500串R线再并上500，R线为两站间电缆环阻。假如两站间为16Km，电缆芯线0.9mm，R线 =（44.80.92）16 = 885,“控制端”应量到阻值为: 500串885再并500，等于367(由于温度不同，仪表误差，电气化干扰，可能有较大误差。在接触网停电时，误差可能在20左右)。图二传输器“控制”端的a、b，与信号闭塞机的a、b，是通过电缆联通的，这点既要接收闭塞机来的30-150V某一电压，送入传输器，又要接收传输器产生的31.8- ux ，送入闭塞机。所以对这里的a+、b- 或a-、b+ 电压必须高清其值大小和方向。五、工作过程中的观察与测量1、在通道正常后，“电源”、“运行”、“自检”、三个灯一直亮，“四发”、“四收”、两个灯一直闪亮。2、A站按“请求”钮，闭塞机的ZDJ（图三）动，给传输器A送来a+、b-（30150V某值）电压，“正压”灯亮，产生F1，F1传到B站后，传输器B“正压”灯亮，产生a+、b- 的31.8V送到B站闭塞机，B站闭塞机FDJ（图二）动又立即返回一个a-、b+（30150V某值）电压，传输器B“负压”灯亮，产生一个F2，F2 传到A站后，传输器A“负压”灯亮，产生a-、b+ 的31.8V送到A站闭塞机，A站发灯、B站收灯亮黄。作好了发、接车准备。可见平时四发、四收只有F测、F答的混频。当AB工作时：A机“控制”端送30V-150V的正压或负压时，A机“四发”有F1 或F2，B机“四收”也应有F1 或F2。B机控制端有正31.8V或负31.8V。BA同理。4、后边过程可参阅六，只要记住闭塞机送正电压，传输器产生F1则给对方送出一固定正电压；闭塞机送负电压，传输器产生F2则给对方送出一固定负电压。每行车一次传输3个正电压，2个负电压。六、车站发、接车时传输器及闭塞机动作过程（A向B发车） 1、A站按“请求”钮（发车），送正电压产生F1送到B站后，B站产生正电压送入B站闭塞机，B站闭塞机立即返回负电压产生F2 送到A站后，A站产生负电压送入A站闭塞机，这时A站发灯、B站收灯亮黄，作好发车准备，这个过程为T1 约几秒钟。 2、B站按“同意”钮（接车），送正电压产生F1 送到A站后，A站产生正电压送到A站闭塞机，A站发灯、B站收灯亮绿，则可发车了，这个过程为T2 也是几秒钟。 3、A站开放出站信号，列车开出进入A站轨道电路后自动向B站发出正电压，产生F1 送到B站后，B站产生正电压，送入B站闭塞机，则A站发灯、B站收灯亮红，即区间闭塞，这个过程为T3 约十几分钟到几十分钟。4、B站开放进站信号，当列车进入B站轨道电路后，通过有关电路使B站发灯亮红，这个过程为T4 约几分钟。5、列定到达B站，B站按“复原”钮，向A发送负电压，产生F2送到A站后，A站产生负电压，送入A站闭塞机，闭塞径路复原，这个过程为T5 约几秒钟。AB行车传输器共动作五次：AF1及BF2、BF1、 AF1 、BF2 。同理BA行车也是动作五次：BF1及AF2 、AF1、 BF1、AF2 。注：AF1 是A站将正压变为F1 ，到B站后将F1变为正压，其余类推。七、处理故障指南1、首先检查电源，打开机盖观察电源板中间LED1（绿灯）是否亮，若不亮时为电源板有故障。2、当告警时，检查是光通道故障，还是传输器故障。3、五个灯都亮，但闭塞不通，则传输器有故障，应赶快设法关闭传输器电源，使闭塞人为切入电缆。确定传输器有故障后设法换下自检或送检。八、系统发生故障后的切换过程具有实时（运行、待机）检测功能，以确保设备时刻处于正常运行状态，检测到系统故障，闭塞切入电缆，告警。1、当传输器、光通道发生故障后，经3-4秒后A方、B方“运行”灯灭，告警，闭塞切入电缆。告警不停。3、当故障修复，经3-24秒后，闭塞自动切回到光系统，告警停。4、故障后，四发”、“四收”两个闪亮的灯，有的立即灭，有的不灭，这是光通道故障方向不同或传输器故障部位不同造成，不需追查具体原因。5、当五个灯都亮，但闭塞不通，则传输器有故障，应立即设法关闭传输器电源，使闭塞人为切入电缆。九、有关几个问题的研讨1、资料中电平与电压关系：dB = 20lg(mV775); mV = 77510(dB20)例如：245mV等于20lg(245775) = -10dB-4.2dB等于77510(-4.220) = 478 mV2、“控制”端子上送入的电压30150V时有多大电流？是否安全？ 答：27mA,最大12 mA，传输器输入回路光耦承受电流50 mA。3、信号工区用500V摇表摇绝缘时，将500V电压送到“控制”端子上是否会损坏传输器？答：不会，摇表是一个内阻较大（一般在0.5M）的直流电流发生器，可有效的测量到电缆或某设备1M500M的绝缘值,例如某段电缆绝缘为20 M，用500V摇表测量时，表头实际得到的是电压其值为：V =（500(0.5+20)）20 = 487.8V，作表时将487.8V刻成20 M。传输器输入回路相当两个二极管串一24K电阻并到“控制”端，当用500V摇表摇绝缘时，“控制”端得到电压是：V =（500(0.5+0.024)）0.024 = 22.9V，（实际测量小于20V）所以很安全。不会损坏传输器。使用传输器后干线电缆已不到信号机械室，所以测量电缆绝缘只能由通信部门负责测量。4、当使用传输器时，送到信号机械室a、b端子上的U信电压有多高 ？答：U信=(48-0.8)/（10+100+130+R配+500） 500注：10是自恢复保险WH60-010的直流电阻，100及130是机里串入的电阻，R配是通信机械室到信号机械室间的配线电阻，电缆环阻（44.8d）/Km例如：通信机械室到信号机械室间为0.9mm电缆，距离是1.8km或2 0m1.8km时，R配=（44.8/0.9）1.8=100 则U信=(48-0.8)/（10+230+100+500） 500 =28.1V20m时，R配=（44.8/0.9）0.02=1.1 则U信=(48-0.8)/（10+230+1.1+500）500 =31.8V根据a.信号技术有关规定b.07年在西韩线调查若干站，电压均在24.8V-27.6V之间c.在西安电务段信号检修所，实测若干台继电器，证明只要电压大于24.6V均能可靠的动作；d.经验公式：U发=1.2i（R线+R继）；即U继=1.2iR继 i为0.030.04，则U继为18V24V。所以28.1V绝对可靠。 由上可见，我们输出到信号机械室的电压完全满足要求若还需提高接收电压时，这时可将100（已并在机后“备用”端子）短路,这时接入500假负载，电压可达到:U信=(48-0.8)/（10+130+1.1+500）500 =36.8V0.8V5、传输器“控制”端收到的电压送入继电器时，高者31.8V，低者28.1V是否可靠、安全？答：可靠。信号正、负偏极继电器，是各由两个500线圈并联组成后再串联起来使用，得到的电压各分一半。那个继电器动作，决定端子上电压的极性，其值大小要求：根据信号规章、现场调查数据、信号权威人士提供的经验公式，动作电压值在12.5V到16V（即总电压值在25V到32V）。 安全。继电器线圈线径为0.16mm,通过的安全电流为(0.16)2(0.640.51)= 0.040.05A, 线圈并联后通过电流为0.08到0.1A，即80mA到100mA,送入继电器最高电压31.8V, 电流为31.8500 = 63.4 mA。6、传输器的寿命大约是多少？答：传输器内的元件一般不会损坏，但继电器经常动作就有寿命问题，根据厂家资料提供：继电器电耐压寿命为（接点电压、电流满载125V、8A）时为105，静机械耐压寿命为为107，而我们的电流0.0634A、电压0V，所以使用106无问题。即双方对开一次，J1动作三次，J2动作二次。如果每40分钟对开一次列车，则一天可对开246040 = 36次列车，继电器动作363 = 108次/天，一年动作108365 = 39420次/年，106次39420次/年 = 25.36年，打折一半12.68年，所以10年的寿命无问题。7、早期产品发现有各别站，因“控制”端瞬间混线造成电路中一个10电阻烧断，造成传输器工作正常，但“控制”端无电压，现如何解决？答：现用一只60-010自恢复保险（阻值约4-10）代替。60-010是工作电压60V，工作电流0.01A，当电流0.02A时立即断开，电路正常后立即恢复正常。8、根据现场个别站反映，信号机械室的输入电压必须大于36V，啥原因？答：由上图四分析，很可能有继电器线包断线，假设ZXJ的1、2线包断线，则ZXJ电阻变为500，FXJ电阻仍为250，假设输入大于36 V，这时电压分配如下：ZXJ得到电压U=36/（500+250）500=24VFXJ得到电压U=36/（500+250）250=12V使用传输器后假设，通信机械室到信号机间为0.9mm电缆距离1600m，（电阻88）则输入电压U信平时为28.5V，当ZXJ的1、2线包断线后：U信=(48-0.8)/（10+230+88+750）