高压脉冲学习

1、 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：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钢轨表面生锈氧化严重、陈旧的区段轨间峰值电压应大于50V50V，鉴，鉴 于此，我们对高压脉冲轨道电路进行研究于此，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由于现场大部分车站轨道电路的供电为25Hz25Hz电源，我们分别研电源，我们分别研 制出了制出了25Hz25Hz和和50Hz50Hz供电的高压脉冲轨道电路；并对原供电的高压脉冲轨道电路；并对原50Hz50Hz供电的供电的 高压不对称轨道电路进行了重大改进，提高了

2、该轨道电路的抗干扰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。能力和可靠性。 如图所示，高压脉冲轨道电路送电端主要由如图所示，高压脉冲轨道电路送电端主要由GMGMF F型高压脉冲发型高压脉冲发 码器；变压器（码器；变压器（GM.BG-80GM.BG-80轨道变压器或轨道变压器或BE1-MBE1-M、BE2-MBE2-M型扼流变压型扼流变压 器）构成，供电电源为器）构成，供电电源为25Hz(25Hz(或或50Hz)22050Hz)220伏。高压脉冲轨道电路受伏。高压脉冲轨道电路受 电端主要由变压器（电端主要由变压器（GM.BG-80GM.BG-80轨道变压器或轨道变

3、压器或BE1-MBE1-M、BE2-MBE2-M型扼流型扼流 变压器）变压器） ；GMGMQYQY型译码接收器；型译码接收器；JCRCJCRC型二元差动闭磁路继电器延型二元差动闭磁路继电器延 时继电器等构成。时继电器等构成。 从上图可以看出，高压脉冲轨道电路的从上图可以看出，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压后送译码器，译码器将轨面传来的不对 称信号转

4、换为两个（头、尾）直流信号供称信号转换为两个（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译码器的输出头、尾电压大于差动继电器 工作电压（头工作电压（头DC27伏、尾伏、尾DC19伏），一般伏），一般 头、尾电压工作在头、尾电压工作在DC50伏左右。分路状态伏左右。分路状态 时译码器的输出头、尾电压小于差动继电时译码器的输出头、尾电压小于差动继电 器释放电压（头器释放电压（头DC13.5伏、尾伏、尾DC9.5伏）。伏）。 器材简介器材简介 1 1、GMGMF-25F-25（5050）高压脉冲发码器）高压脉冲发

5、码器 1.11.1用途：用途：GMGMF-25F-25（5050）型高压脉冲发码器是与高压脉冲译）型高压脉冲发码器是与高压脉冲译 码器，码器，BE1BE1（2 2）-M-M型扼流变压器或型扼流变压器或GMGMBGBG8080型轨道变压器配型轨道变压器配 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。轨道电路

6、分路灵敏度。 1.21.2型号及含义：型号及含义： 高压脉冲发码器原理图高压脉冲发码器原理图 1234 A B C D 4321 D C B A T itle N um berR evisionSize A 4 D ate:19-Jul-2008Sheet of File:F:天 地 2008年 7月 工 作 新 建 文 件 夹 电 子 盒 FM B 发 码 板 原 理 图 .ddbD raw n B y: 1 2 3 4 Z 2 1 2 3 4 Z 1 C 5 D L E D R 5 R 4 R 2 C 2 C 4 C 3 C 1 + 7 6 2 1 5 3 4 8 555 J2 R 3 R

7、 10 R 6 1 2 3 7812 Z 4 C 6 3 3C T C 7 R 8 （ 2） （ 3） （ 4） R 9 （ 1） B E 或 FB 钢 轨 II-9 II-8 II-7 II-6 电 子 盒 W B Q X L D H 15-32I-3 I-4 H 15-26 H 15-12 J24 II-5 H 15-8 H 15-22 H 15-16 H 15-20 H 15-4 H 15-6 II-2 II-3 II-4 I-1 I-2 交 流 220V R 7 N 1 N 2N 3 N 4 N 5 H 15-10 N 6N 7 Z 3 D 1 II-1 T V P1 T V P2 R

8、 1 1 2 J1 1 2 J2 R 11 R 12 H 15-24 2 2、GMGMY Y型高压脉冲译码器型高压脉冲译码器 2.12.1用途用途: : 应用于现场应用于现场25Hz25Hz或或50Hz50Hz供电的高压脉冲轨道电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。器工作电源。 2.22.2型号及含义：型号及含义： 高压脉冲译码器，是采用积高压脉冲译码器，是采用积 分式高压脉冲波形鉴别器，分式高压脉冲波形鉴别器， 它在轨道电路接收端与扼流它在轨道电路接收端与扼流 变压器和轨道继电器相连接，变

9、压器和轨道继电器相连接， 它的功能是专门接收轨道上它的功能是专门接收轨道上 送来的高压脉冲才能正常工送来的高压脉冲才能正常工 作。高压脉冲译码器由两个作。高压脉冲译码器由两个 电路组成，一个电路是专门电路组成，一个电路是专门 接收扼流变压器次级线圈输接收扼流变压器次级线圈输 出的不对称脉冲的脉冲头，出的不对称脉冲的脉冲头， 另一个电路是，则相反接收另一个电路是，则相反接收 扼流变压器次级线圈输出的扼流变压器次级线圈输出的 不对称脉冲的脉冲尾。译码不对称脉冲的脉冲尾。译码 器本身不设局部电源，它只器本身不设局部电源，它只 接收钢轨上送来的高压脉冲接收钢轨上送来的高压脉冲 才能工作。才能工作。 3

10、.3.JCRC24.7K/7.5K JCRC24.7K/7.5K 型二元差动继电器型二元差动继电器 3.1 3.1 二元差动继电器和译码器、扼流变压器构成电气化区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。频电流干扰时，二元差动继电器停止工作。 3.2

11、 3.2 工作值：头部线圈电压不大于工作值：头部线圈电压不大于2727伏伏 尾部线圈电压不大于尾部线圈电压不大于1919伏伏 释放值：头部线圈电压不小于释放值：头部线圈电压不小于1 13.53.5伏伏 尾部线圈电压不小于尾部线圈电压不小于9.59.5伏伏 返还系数返还系数0.50.5 4 4、BE1-MBE1-M系列扼流变压器系列扼流变压器 4.14.1用途：用途：BE1(2)-MBE1(2)-M型扼流变压器适用于高压脉冲轨型扼流变压器适用于高压脉冲轨 道电路。无气隙。道电路。无气隙。 4.24.2型号含义型号含义： 4.3 BE1-MBE1-M系列扼流变压器匝比。系列扼流变压器匝比。 注意：

12、高压脉冲叠加注意：高压脉冲叠加UM71UM71、ZPW-2000ZPW-2000时（四线制），移频时（四线制），移频 信号连接信号连接4 4、5 5端子，高压脉冲信号根据现场情况参考调端子，高压脉冲信号根据现场情况参考调 整表进行变比选择。整表进行变比选择。 5 5、GMGMBG-80BG-80型高压脉冲轨道变压器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。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：端子如下图所示： 6 6、GMGMHPG-ZDHPG-ZD型高压脉冲隔离匹配盒型高压脉冲隔离匹配盒 6.16.1用途：用途：GMGMHPG-ZDHPG-ZD型高

13、压脉冲隔离匹配盒用于高压型高压脉冲隔离匹配盒用于高压 脉冲轨道电路叠加脉冲轨道电路叠加ZPW2000ZPW2000电码化区段，其作用是通过电码化区段，其作用是通过 ZPW2000ZPW2000信号，隔离高压脉冲信号而保护信号，隔离高压脉冲信号而保护ZPW2000ZPW2000发送发送 设备。设备。 6.2 6.2型号含义型号含义： 6.3 6.3 使用使用 注意注意: :使用时将两个调整端子使用时将两个调整端子T T接向该高压脉冲隔离匹接向该高压脉冲隔离匹 配盒所在一侧配盒所在一侧移频移频发送设备产生的载频频率相对应的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端子。例如，

14、若该侧移频发送频率为1700Hz1700Hz时，则将时，则将 两个调整端子两个调整端子T T均接向隔离匹配盒的均接向隔离匹配盒的17001700端子。端子。 6.46.4内部原理图内部原理图 7 7、GMHG型高压脉冲隔离盒型高压脉冲隔离盒 7.17.1用途：用途：GMGMHGHG型高压脉冲隔离盒用于高压脉冲轨道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。号，隔离高压脉冲信号而保护移频发送设备。 7.2 7.2型号含义型号含义： 8 8、QY-TQY-T型抑制器：型抑制器

15、： 8 8.1.1 用途：用途：QY-TQY-T型抑制器用于高压脉冲轨道电路叠加型抑制器用于高压脉冲轨道电路叠加 电码化区段，其作用是高压脉冲信号抑制电码化信号，电码化区段，其作用是高压脉冲信号抑制电码化信号， 从而达到高压脉冲轨道电路与电码化的正常叠加。从而达到高压脉冲轨道电路与电码化的正常叠加。 8 8.2.2型号及含义：型号及含义： 高压脉冲轨道电路的极性交叉防护。高压脉冲轨道电路的极性交叉防护。 当两个高压脉冲轨道电路相邻时，采用极性交叉来防护，当两个高压脉冲轨道电路相邻时，采用极性交叉来防护， 所谓极性交叉，是指两根相邻钢轨在绝缘节两端的高压脉所谓极性交叉，是指两根相邻钢轨在绝缘节两

16、端的高压脉 冲极性是相异的，其防护原理是：因为接收端的译码器是冲极性是相异的，其防护原理是：因为接收端的译码器是 有极性的，它只能接收本区段轨道上发送来的高压脉冲才有极性的，它只能接收本区段轨道上发送来的高压脉冲才 能工作，因此，当钢轨绝缘节破损时，相邻轨道电路的不能工作，因此，当钢轨绝缘节破损时，相邻轨道电路的不 对称脉冲信息就干扰该区段的译码器，但它的脉冲极性正对称脉冲信息就干扰该区段的译码器，但它的脉冲极性正 好与该区段的脉冲相反。这时，译码器的输出电压，正好好与该区段的脉冲相反。这时，译码器的输出电压，正好 使二元差动轨道继电器的尾部线圈电压提高，头部线圈电使二元差动轨道继电器的尾部线

17、圈电压提高，头部线圈电 压下降，根据二元差动闭磁路继电器的特性可知，在这种压下降，根据二元差动闭磁路继电器的特性可知，在这种 情况下，继电器将失磁，从而起到钢轨绝缘破损防护的目情况下，继电器将失磁，从而起到钢轨绝缘破损防护的目 的。的。 高压脉冲轨道电路施工准备及轨道电路调整高压脉冲轨道电路施工准备及轨道电路调整 1 1、现场调研轨道电源容量、现场调研轨道电源容量 每个区段功耗约为每个区段功耗约为60W/60W/区段。初步估算改造后轨道电源容量是否区段。初步估算改造后轨道电源容量是否 满足全站轨道电路要求，若不满足，则需要考虑增加电源屏容量。满足全站轨道电路要求，若不满足，则需要考虑增加电源屏

18、容量。 2 2、器材测试、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。响开通使用。 3 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合适、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合适 的变比，四线制电码化区段在扼流变压器或轨道变压器处选择的变比，四线制电码化区段在扼流变压器或轨道变压器处选择3 3：1 1变变 比，调谐器一般固定使用比，调谐器一般固定使用6.56.5：1 1变比。然后进行室外及室内设备的接变比。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

19、正确。线及调整，并进行仔细检查，确保接线正确。 4 4、译码器调整、译码器调整 长区段时译码器输入用长区段时译码器输入用1 1、3 3端子，短区段用端子，短区段用1 1、2 2端子。端子。 5 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。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 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。、根据高压脉冲轨道电路调整表及现场轨面情况进行调整。 电压偏高：加大电压偏高：加大GMGMF F2525的限流电阻或减小发

20、码器发送电压，或的限流电阻或减小发码器发送电压，或 者改变发送端、接收端变压器变比者改变发送端、接收端变压器变比 电压偏低：减少电压偏低：减少GMGMF F2525的限流电阻，但限流电阻与发送端电缆的限流电阻，但限流电阻与发送端电缆 环阻之和不得小于环阻之和不得小于1010欧，或增大发码器发送电压或者改变发送端、接欧，或增大发码器发送电压或者改变发送端、接 收端变压器变比收端变压器变比 头尾电压比例失配时：头尾电压比例失配时：GMGMY Y处对端子处对端子43-1343-13、1111、1212、3333、3232进行进行 调整，满足要求。调整，满足要求。 在最不利的情况下，继电器电压要满足工

21、作值的在最不利的情况下，继电器电压要满足工作值的1.11.1倍即倍即V V头头30V30V， V V尾尾21V21V。若为叠加电码化区段，还需要测试电码化入口电流是否达到。若为叠加电码化区段，还需要测试电码化入口电流是否达到 要求。要求。 7 7进行极性交叉测试，确保极性交叉的正确。进行极性交叉测试，确保极性交叉的正确。 8 8轨道电路调整完毕后要进行分路试验，用轨道电路调整完毕后要进行分路试验，用0.150.15欧短路线在轨道电路任欧短路线在轨道电路任 一一 点进行分路，继电器应可靠落下，其残压：点进行分路，继电器应可靠落下，其残压：V V头头13.5V13.5V、V V尾尾 9.5V9.5

22、V（动态）。（动态）。 四、日常维护和定期维护四、日常维护和定期维护 1 1、日常维护的主要目的是积累经验和及早发现故障。、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：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。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（灯应以固定频率闪烁（1801805%5%次次/ /分钟或分钟或3603605%5%次次/ /分分 钟）。钟）。

23、 检查轨道继电器头、尾线圈电压摆动范围。（一般在检查轨道继电器头、尾线圈电压摆动范围。（一般在45-45- 55V55V左右为最佳）。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。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，做当在干燥天气时，做0.150.15无感电阻分路试验确认继电器无感电阻分路试验确认继电器 失磁。失磁。 记录各部位测量数据记录各部位测量数据 发送器的电源电压发送器的电源电压 脉冲间隔周期脉冲间隔周期 发送端和接收端轨道峰值电压发送端和接收端轨道峰值电压 轨道继电器头轨道继电器头/ /尾线圈电压尾线圈电压 抑制器和高压脉冲抑制器的

24、电压抑制器和高压脉冲抑制器的电压 测量时候的天气测量时候的天气 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，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。如有必要，应向主管报告。 2 2、定期维护、定期维护 轨道电路检修周期为轨道电路检修周期为6 6个月，建议检修时间气候为干燥天气个月，建议检修时间气候为干燥天气 和潮和潮 湿天气轮换进行。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。对新安装的设备

25、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：下列所述进行分析： 1.轨道电压或者脉冲间隔异常，应检查轨道电路的发送端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。设备，并查看钢轨绝缘节。 2.轨道峰值电压和脉冲间隔正常，发送准确，应检查接受轨道峰值电压和脉冲间隔正常，发送准确，应检查接受 端设备。端设备。 3.为寻找轨道上的短路或者钢轨上折断应等距测量轨道间为寻找轨道上的短路或者钢轨上折断应等距测量轨道间 的峰值电压，以便

26、于的峰值电压，以便于判别规章地点。判别规章地点。 4.4.由发送端异常显示出的故障：由发送端异常显示出的故障： a a、如果脉冲间隔异常，每分钟小于、如果脉冲间隔异常，每分钟小于155155次次/ /分和大于分和大于195195次次/ / 分。或脉冲间隔不稳定，不规则，则应该认为脉冲间隔分。或脉冲间隔不稳定，不规则，则应该认为脉冲间隔 为异常，须更换发送器。为异常，须更换发送器。 b b、如果轨道电压出现异常，则应检查电源电压，是否稳定在、如果轨道电压出现异常，则应检查电源电压，是否稳定在 规定范围，然后检查其空载运用电压值，并与安装试验值进规定范围，然后检查其空载运用电压值，并与安装试验值进

27、 行对比，如果室内各种电压正常，则故障在轨道电路方面行对比，如果室内各种电压正常，则故障在轨道电路方面 （绝缘节、短路、或在接受端等）一般轨道电路测得的数值（绝缘节、短路、或在接受端等）一般轨道电路测得的数值 低于或者高于轨道电路日常数值最小值的低于或者高于轨道电路日常数值最小值的20%20%，则应该视为，则应该视为 异常。异常。 5 5、确定接受端的故障、确定接受端的故障 接受设备的某些故障可以引起轨道电路改变，但它不会使脉冲间接受设备的某些故障可以引起轨道电路改变，但它不会使脉冲间 隔受到任何影响，根据下述情况，可以判定接收端的隔受到任何影响，根据下述情况，可以判定接收端的“轨道轨道” 电

28、压正常或者不正常。电压正常或者不正常。 a. a.正常的轨道电压正常的轨道电压 测量继电器线圈的电压、电流。测量继电器线圈的电压、电流。 如果继电器线圈上的如果继电器线圈上的U/IU/I不等于此线圈的电阻值，则继电器必须不等于此线圈的电阻值，则继电器必须 更换。更换。 检查故障，不是由于电缆或继电器系统引起的故障，则继电器检查故障，不是由于电缆或继电器系统引起的故障，则继电器 端子电压中有一个小于其通常记录之数值，就应更换接收器。端子电压中有一个小于其通常记录之数值，就应更换接收器。 6 6、不正常的电压、不正常的电压 按顺序断开按顺序断开 a a、断开接收端的接收口；、断开接收端的接收口；

29、b b、断开扼流变压器二次；、断开扼流变压器二次； c c、断开扼流变压器一次。、断开扼流变压器一次。 每次操作后，测量每次操作后，测量“轨道轨道”电压，将其断开后能使电压，将其断开后能使“轨道轨道” 电压恢复到正常的元件，即为故障元件。电压恢复到正常的元件，即为故障元件。 7 7在轨道上确定的故障在轨道上确定的故障 a a 短路短路 从发送开始，使用脉冲峰值表，在钢轨上进行分段测试，当从发送开始，使用脉冲峰值表，在钢轨上进行分段测试，当 脉冲峰值表指示为零时即为短路点。脉冲峰值表指示为零时即为短路点。 b b 断轨断轨 在钢轨上用脉冲峰值表分段测电压，即可发现故障的部位。在钢轨上用脉冲峰值表

30、分段测电压，即可发现故障的部位。 c c 绝缘节绝缘节 用脉冲峰值表检查，如果绝缘节两端的电压用脉冲峰值表检查，如果绝缘节两端的电压UxUx小于轨道电路小于轨道电路 最大峰值电压的最大峰值电压的1/41/4，则绝缘节必须更换。，则绝缘节必须更换。 d d、间歇故障、间歇故障 确定这类故障比较困难，除了上述的各种检查之外，应该确定这类故障比较困难，除了上述的各种检查之外，应该 找出这类间歇故障的某些局部条件之间的关系，诸如电源电找出这类间歇故障的某些局部条件之间的关系，诸如电源电 压的重大变化，循环出现的特点和位置，空气条件等，特别压的重大变化，循环出现的特点和位置，空气条件等，特别 要考虑牵引电流的影响。要考虑牵引电流的影响。 使