铁路区间自动控制系统维护课件：移频自动闭塞系统认知

铁路区间自动控制系统维护

移频自动闭塞系统

认知移频信号的调制采用频移键控法，即FSK (Frequency-shift

keying)。FSK是信息传

输中使用得较早的一种调制方式，它的主要优点是实现起来较容易，抗噪声与抗衰减的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。最常见的是用两个频率承载二进制1和0的双频

FSK系统。移频自动闭塞1.

二进制频移键控法知识点1FSK为二进制数字频率调制(二进制频

移键控)，用载波的频率来传送数字信息

，即用所传送的数字信息控制载波的频率。

2FSK信号便是符号“0”对应于载频f1

，而符号“1”对应于载频f2

(与f1

不同的另一载频)的已调波形，而且f1

与f2

之间的改变是瞬间的。基带信号输出

“0”信号时，发送频率为f1

的载波；输出“1”信号时，发送频率为f2

的载波。FSK是用不同频率的载

波来传递数字消息的，如右图所示。移频自动闭塞1.

二进制频移键控法知识点12FSK形成信号波形移频信号波形如右图所示。当低频调制信号输出低电位时，载频f0

向下偏移Δf

(称为频偏)，为“f0-Δf

”，叫

作低端载频(或称下边频f1

)；当低频调制信号输出高电位时，载频f0

向上偏移

Δf

，为“f0+Δf”，叫作高端载频(或称上边频f2

)

，调频信号的变化规律是以载频信号f0

为中心，

上下边频偏移。调频信号是受低频信号的调

制而做

f1、f2

的交替变化

，两者每秒交替变化的次数等于低频调制信号的频率。移频自动闭塞知识点12.

移频信号移频信号波形在轨道电路中传输的信息是低端载频

f1(

f0-

Δf

)

和高端载频

f2(

f0+Δf

)

，载频f0

实际上是不存在的。由于低端载频和高端载频的交替变换接近于突变性的，好似频率的移动，因此称为移频信号。应用这种移频轨道电路的自动闭塞称为移频自动闭塞。在移频自动闭塞中，低频信号用于控制通过信号机的显示，而载频f0

(又称中心载频)则为运载低频信号之用，

其目的是提高抗干扰能力。移频自动闭塞知识点12.

移频信号当机车采用晶闸管进行列车无级调速时，将产生大量奇次谐波电流。当正、负半波产生非对称失真时，又将产生较大的偶次谐波电流。机车启动、制动及升降弓操作时会使牵引电流发生突变，形成连续频谱的牵引电流。当两根钢轨在平衡条件下时，上述奇次、偶次谐波电流突变的连续频谱电流连同基波电流，均不构成对地面及机车接收设备的干扰。当两根钢轨不平衡时，上述干扰就将凸显出来。电力牵引干扰量的大小其主要取决于牵引电流的大小、

牵引机车的运行状

态、轨道电路不平衡情况及轨道电路设备参数等。1.

干扰源分析1)牵引电流干扰频率参数选择知识点2谐波次数(n)频率/Hz谐波电流/A谐波次数(n)频率/Hz谐波电流/A谐波次数(n)频率/Hz谐波电流/A基波5097.394502.76178500.7021000.45105000.34189000.27315019.88115501.64199500.7242000.53126000.342010000.2452509.74136500.992110500.6363000.41147000.322211000.11373505.11157500.742311500.5684000.36168000.322412000.12512500.463718500.1754924500.0872613000.0863819000.055025000.0581)牵引电流干扰表SS4型电力机车各次谐波电流大小频率参数选择知识点2谐波次数(n)频率/Hz谐波电流/A谐波次数(n)频率/Hz谐波电流/A谐波次数(n)频率/Hz谐波电流/A2713500.3853919500.135125500.0762814000.084020000.045226000.072914500.3464120500.0965326500.0933015000.094221000.0435427000.0653115500.344321500.0765527500.1043216000.0944422000.0475628000.0683316500.3084522500.0685728500.0983417000.094623000.055829000.0573517500.2494723500.0785929500.0983618000.0754824000.0546030000.051)牵引电流干扰续表SS4型电力机车各次谐波电流大小频率参数选择知识点2(2)•奇次谐波电流按次数升高逐次下降。3、5、7、9……奇次谐波电流按19.88A、

9.74A、5.11A、2.76A……逐次下降，

至33次谐波(1650Hz)已下降到0.308A。(1)•

奇次谐波电流远大于偶次谐波电流。当总电流为100A时，基波电流为97.3A，谐波电流总量为23.08A，其中

，奇次谐波电流总量为23.04A，偶次谐波电流总量为1.2A。(3)•偶次谐波电流按次数升高逐次下降。2、4、6、8……偶次谐波电流按0.45A、0.53A、0.41A、0.36A

……也呈整体下降趋势，至34次谐波

(1700Hz)时，已下降到0.09A。(4)•以

上

各

电

流

比

为

100

(

总

电

流)

∶97.3(基波电流)∶23.08(总

谐波电流)∶23.04(总奇次谐波电流)∶1.2(总偶次谐波电流)。频率参数选择知识点21)牵引电流干扰在双线区段，移频信号既是信号源，又是干扰源。

如上行线的移频信号对于下行线来说即为干扰，称为邻线干扰。邻线干扰一般来说远小于主信号。但如果有渡线，则存在绝缘破损带来的较大干扰。在同一线路上，还存在绝缘破损的干扰。这两种情况的干扰，都是通过混合或传导方式侵入而形成的干扰，统称为传导干扰。电磁波的辐射干扰，主要是无线电话引起的，它以辐射或辐射、传导同时存在的传输方式，从设备外壳、输入或输出导线、馈电导线进入设备。频率参数选择3)电磁波的辐射干扰知识点22)邻线干扰选择频率参数尽量远离能量较大的干扰频率，使滤波器对于干扰频率具有足够的防卫度。采取措施保证轨道电路的平衡性，严禁接触网铁塔地线及其他地线直接接入钢轨。使轨道电路接收端输入阻抗在信号频率时阻抗值最大，其他低端和高端频率时阻抗值较小，为此扼流变压器信号线圈采用并接谐振电容的方式。对于机车信号，为降低干扰电压，机车接收线圈的安装位置应尽量远离机车轮对。由于牵引电流的大小与列车密度、牵引吨数和线路坡度有密切关系，不能任意改变，所以降低带内干扰主要从以下方面考虑：频率参数选择2.

抗干扰的防护措施知识点2ZPW-2000在UM71的基础上将载频增加为8种，有利于防止载频的越区传输和电缆芯线的运用。8种载频频率如下：低频频率为10.3~29Hz，每隔1.1Hz一个，呈等差数列，共18个。3.

频率参数的选择1)载频和频偏的选择下行：1700-11700-22300-12300-2上行：2000-12000-22600-12600-21701.4Hz；

1698.7Hz；

2301.4Hz；

2298.7Hz。2001.4Hz；

1998.7Hz；

2601.4Hz；

2598.7Hz。频率参数选择知识点22)低频频率的选择移频自动闭塞是以钢轨作为信息传输的

通道

，采用移频信号的形式来传输低频信

号

，

自动控制通过信号机的显示

，指示列

车的运行。在移频自动闭塞区段，移频信息的传输，是按照运行列车占用闭塞分区的状态，

迎着列车的运行方向，自动地向前方闭塞分区传递信息的。移频自动闭塞的工作原理知识点3移频自动闭塞工作原理如下图所示，下行线有两列列车，分别运行在8811G和8763G两个分区。列车的运行方向如图所示，信息的传递方向始终迎着列车方向，因此每个闭塞分区的右侧为发送端，左侧为接收端。防护8811G和8763G的通过信号机显示红灯，不允许后续列车进入。8811后方的8799、

8787、8775依次显示黄灯、绿黄和绿灯。移频自动闭塞的工作原理知识点3移频自动闭塞工作原理➢8787GJ吸起、

8799GJ吸起、

8811GJ落下，8775分区的发送器产生低频为13.6Hz的LU码，该低频信息调制后，经发送通道，送向轨面。接收端收到该移频信息解调后使8775GJ吸起，根据通过信号机的点灯电路，使8775信号机点亮绿灯。同理，

8763发送器产生低频为11.4Hz的L码。➢8811分区有车占用

，

8811GJ落下

，根据低频编码电路，8799分区的发送器产生低频为26.8Hz的HU码，低频信息调制后，经发送通道，送向轨面。接收端收到该移频信息解调后使8799GJ吸起，根据通过信号机的点灯电路，

使8799信号机点亮黄灯。➢8799GJ吸起、

8811GJ落下，8787分区的发送器产生低频为16.9Hz的U码，该低频信息调制后，经发送通道，送向轨面。接收端收到该移频信息解调后使8787GJ吸起，根据通过信号机的点灯电路，使8787信号机点亮绿黄灯。移频自动闭塞的工作原理知识点3当列车在线路上运行时，通过吊装在机车排障器后，第1轮对前方左、右两个接收线圈(见下图)，感应轨面上发来的移频信息。该信息经处