《HZ相敏轨道电路》PPT课件.ppt

1、2020/9/8,1,主讲 王家平 王强,25HZ相敏轨道电路,2020/9/8,2,主要内容,25HZ相敏轨道电路的发展 25HZ相敏轨道电路组成、特点及其技术指 25HZ相敏轨道电路的工作原理 25HZ相敏轨道电路系统配套器材 25HZ相敏轨道电路的种类 25HZ相敏轨道电路与电码化的结合 25HZ相敏轨道电路调整 25HZ相敏轨道电路极性交叉检查 工程设计注意的问题 施工和维修注意的问题 25HZ轨道组合布置及轨道继电器电路说明 25HZ分频器和25HZ电源屏,25HZ相敏轨道电路的发展,1978年开始研制，1982年通过铁道部技术鉴定，批准推广使用。“97”型是1993年开始研制， 1

2、997年通过铁道部技术鉴定，并决定用“97”型替代原“25HZ相敏轨道电路”在全路推广使用。,一、25HZ相敏轨道电路的组成（见图1-1） 1、送端设备：BE25扼流变压器、BG25轨道变压器、限流电阻、RD1、RD2熔断器。 2、受端设备：BE25扼流变压器、BG25轨道变压器、RS限流电阻、RD3熔断器、Z防雷硒堆、HF防护盒、（JRJC1-70/240）二元二位继电器。 3、25HZ电源屏 二、25HZ相敏轨道电路的特点和主要技术指标,25HZ相敏轨道电路的特点,1、采用二元二位轨道继电器，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它频率电流的干扰能可靠地进

3、行防护。采用连续式供电，使之应变速度快，工作稳定、维修周期长，便于叠加电码化。 2、 与工频连续式轨道电路比较，受道碴电阻变化的影响小，因而改善了传输特性。 3、 25HZ电源是应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。,4、 由于25HZ分频器的特性，当两分频器的输入端反向连接时，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，因而可以采取集中调相方式。 5、 “田”字型分频器的两线圈呈90位置放置，大大降低输出25HZ回路中50HZ成分，保证了即使在防护盒断线的情况下，轨道继电器不会误动。 6、分频器具有稳压特性，当50

4、HZ在220（+40， 60V),负载由空载至满载的范围内变化时，输出电压仅在220V6.6V范围内变化,因而提高了轨道电路工作的稳定性。 7、功率消耗低：取自轨道0.6VA，大部分取自局圈（6.5VA)；双扼流区段20VA，无扼流区段30VA。,97型25HZ相敏轨道电路主要技术指标,1用于钢轨连续牵引总电流不大于800A、不平衡电流不大于60A的交流电气化区段的站内和预告区段的轨道电路。不设扼流变压器时，也可用于电气化区段内无电力机车行驶和非电气化区段的站内和预告区段的轨道电路。 250HZ电压为220（+40， 60V）范围内、钢轨阻抗不大于0.642km/、道碴最小电阻不小于0.6km

5、，在极限范围内，能可靠满足调整和分路要求，并能实现一次调整。 3单受的轨道区段若不带无受电分支和为增设非轨道电路用的扼流变压器时，极限长度为： 带双扼流变压器和无扼流变压器的轨道电路均为为1.5 km。,4、一送多受的轨道电路，以标准的0.06分路电阻在区段内任意点分路时,保证至少有一个轨道继电器可靠落下。 、每段轨道电路最多可设四个扼流变压器（包括空扼流变压器）。 、能实现叠加或预叠加电码化。 、在无迂回回路的条件下，任何故障均有可靠的分路检查。,25HZ相敏轨道电路的工作原理,一、轨道电路的工作原理 二、正弦交流电的基本知识 三、二元二位继电器的动作原理 四、二元二位继电器的相位选择性 五

6、、二元二位继电器的频率选择性 六、防护盒在电路中的作用,工 作 原 理,25HZ轨道电路采用交流25HZ电源连续供电。其受电端采用二元二位轨道继电器。从外电网送入50HZ电源，经专设的25HZ电源屏分频器分频作为轨道电路的专用电源。由于二元二位轨道继电器具有可靠的频率选择性，故该轨道电路不仅可用于交流电气化区段，而且可用于非电气化区段。 25HZ电源屏（轨道分频器和局部分频器）由室内分别供出25HZ轨道电源和局部电源。轨道电源由室内通过电缆供向室外，经由送端轨道电源变压器（BG25）、送端限流电阻（RX）、送端25HZ扼流变压器（BG25）、钢轨线路、,受端25HZ扼流变压器（BE25）、受端

7、25HZ轨道变压器（BG25）、电缆线路，送回室内，经过防雷硒堆（Z）、25HZ防护盒（HF2）给二元二位轨道继电器（GJ）轨道线圈3、4供电。局部线圈1、2电源由室内25HZ电源屏局部分频器提供110V电压，其中局部电源电压超前轨道电源电压90度。当轨道线圈和局部线圈所到电源满足规定的相位和频率要求时，二元二位轨道继电器JRJC1-70/240吸起，轨道电路处于工作状态；反之二元二位轨道继电器JRJC1-70/240落起，轨道电路处于不工作状态。,2.2.1二元二位继电器的动作原理,用于25HZ相敏轨道电路的接收器采用二元二位继电器，属于交流感应式继电器，是根据电磁铁所建立的交变磁场与金属转

8、子中感应电流之间相互作用的原理而动作的。该继电器由带轴翼板、局部线圈、轨道线圈和接点组四大部分组成，安装在压铸铝合金支架内。活动部分采用滚珠轴承，双重防护，可靠性更高，使翼板转动灵活、耐久。 当该继电器通以规定频率的电流，且局部线圈电压超前轨道线圈电压的角度为0180时, 翼板抬起,使继电器前接点闭合；当相位为理想角时，处于最佳吸起状态；局部线圈或轨道线圈断电时，依靠翼板和附件的重量使接点处于落下状态。,图2-4 JRJC1-70/240型继电器的磁路系统,轨道磁路,局部磁路,翼板,2.2.2二元二位继电器的相位选择性,当局部线圈和轨道线圈分别通以具有一定相差的交变电流形成交变磁通J和G时，磁

9、通穿过翼板时就形成磁极J和G，在翼板中分别产生感应电流，这可以看作是许多环绕磁通的电流环所组成，故可称为涡流，以iwJ和iwG表示，如图所示。我们知道载流导体在磁场中所受的电磁力F与电流I和磁感应强度B成正比，即F正比于BI，而B=/S，故电磁力F或转距M与电流和磁通成正比。按左手法则，涡流iwG和iWJ在磁极J和G下将产生电动力F1和F2，即轨道线圈的磁通G在翼板中诱起的电流iWG在局部线圈J下所产生的力F1，和由局部线圈的磁通J在翼板中诱起的电流iWj在轨道线圈G下所产生的力F2。,图2-5,假定穿出翼板的磁通为正，穿入为负，则图2-5中“.”表示穿出，“x”表示穿入，对涡流也相应的定为正

10、负（顺时针为负，逆时针为正）。将F1的方向定为合力的正方向，,图2-6,图2-7,T(),o,2,ij,G,T(),T(),2,ij,G,T(),o,图2-8 J与G间的相差与翼板转矩关系图,T(),o,2,ij,G,T(),图2-8 J与G间的相差与翼板转矩关系图,转距公式,M=CIGIJsin 1、当=+90时， M=CIGIJ，前接点接通； 2、当=-90时， M=CIGIJ，后接点接通； 3、当=0或180时，M为零。 注：为局部线圈电流与轨道线圈电流的相位差； C是与继电器翼板的几何形状和材质以及角频率有关的某固定系数。,二元二位继电器的频率选择性,2.3.1二元二位继电器的频率选择

11、性的作用 2.3.2二元二位继电器的频率选择性的实现 2.3.3二元二位继电器的频率选择性便于实施电码化 2.3.4二元二位继电器的频率选择性可克服分频器的缺陷,2.3.1 二元二位继电器的频率选择性的作用,25HZ相敏轨道电路用于交流电气化区段的一项重要特性，即防止工频牵引电流的干扰。由原理图可知，轨道线圈经轨道中继变压器和扼流变压器与钢轨相连，如两根钢轨上的牵引电流不平衡，则将有50HZ电压加在轨道线圈上，在有列车占用轨道电路时，该50HZ电压不应使轨道继电器错误动作。,2.3.2 二元二位继电器的频率选择性的实现 设局部电源的角频率为，而轨道电源为2，这相当于局部线圈供以25HZ电流，而

12、轨道线圈混入50HZ电流，这时所产生转矩力的曲线，如图2-9所示，则在一个周期内的转矩力的平均值为零。 这说明二元二位继电器的两个线圈分别供以25HZ和50HZ两种不同频率的电流，在一个周期（40ms）内的平均转矩为零。即轨道线圈混入干扰电流（在电气化区段永远存在），与固定的25HZ频率局部电流相作用，翼板不产生转矩，不能使继电器误动。,上述轨道线圈混入50HZ电流，局部线圈供以25HZ电流时，在一个周期（40ms）内的平均转矩为零，但并非指任何瞬间均无转矩。在前后半个周期内转矩力相等，但方向相反。转矩力的变化时间为T/2=1/(2f)=20ms，而惯性较大的翼板，使继电器缓动时间大约在100

13、ms以上，由于翼板的惯性跟不上转矩力变化的速率，而保持原来的位置，使继电器不致因干扰而错误动作。,T(),o,-1,1,2,20ms,40ms,T(),F,J(25HZ),iG(50HZ),图2-9 继电器转矩力曲线图,2.3.2 二元二位继电器的频率选择性的实现 由于二元二位继电器具有上述频率选择性，不仅可以防止连续牵引电流的干扰，而且对其它频率也同样作用，当轨道线圈流入电流的频率为局部线圈电流频率n倍时，通过公式证明：在一个周期内合成转矩力的平均值为零。即当轨道电流频率为局部线圈电流频率的n倍时，不能使翼板产生转矩力。,2.3.3二元二位继电器的频率选择性便于实施电码化 目前轨道电路的研究

14、必须满足电码化的实施，国内研制的移频轨道电路的中心频率为550HZ、650HZ、750HZ、850HZ，分别为25HZ的22倍、26倍、30倍、34倍（UM71轨道移频轨道电路的中心频率为1700HZ、2000HZ、2300HZ、2600，分别为25HZ的68倍、80倍、92倍、104倍）。从上述分析可知，当在相敏轨道电路上叠加移频机车信息时，即在电码化电路采用受端发码时，当轨道电路被列车分路，一方面向轨道发送移频信号，同时也将移频信号加在轨道线圈上，由于局部线圈电流频率为25HZ和二元二位继电器具有可靠的频率选择性，在轨道线圈注入移频电流时，不能使轨道继电器错误动作。,2.4防护盒在电路中的

15、作用,一、减少25HZ信号在传输中的衰耗 二、减少25HZ信号在传输中的相移 三、减少50HZ干扰电压,HF2防护盒是由电感和电容串联而成，并接在轨道继电器的轨道线圈上，对50HZ呈串联谐振，相当于15电阻；对干扰电流起着减少轨道线圈上的干扰电压作用。对于25HZ信号电流相当于16uF电容，起着减少轨道电路传输衰耗和相移的作用。,图3-23 防护盒作用,若轨道电路不并接防护盒，轨道电路必须对轨道继电器端供给0.04A电流，而并接防护盒后：该电流减少到0.0137A，减少了66%，就能保证正常工作，无疑轨道电路供电端送出电流随之减少，消耗功率以及传输过程的电压衰耗液减少。,当不加防护盒时，UG=

16、1572V 、IG=0.0472A，分别求得： UB=12.7230.67V(双扼流） UB=5.7341.7V(无扼流） 负相移为： 72-30.67= 41.33 (双扼流）,GJ,A,3.997UB17.5,B,99038.7,GJ,A,9.114UB-10.2,B,110518.1,无扼流,双扼流,72-41.7= 30.3 (无扼流） 考虑失调角后供电电压调整为： UB=16.9V(双扼流） UB=6.6V(无扼流） 并接防护盒后，UG=1572V 、I总=0.0130775.68A，分别求得： UB=6.51574.3V(双扼流） UB=3.1792.98V(无扼流） 正相移为：

17、74.3-72= 2.3 (双扼流） 92.98-72= 20.98 (双扼流） 考虑失调角后供电电压调整为：,UB=6.25V(双扼流） UB=3.39V(无扼流） 从上面两种计算结果可以看出： (1)并接防护盒后相移减少，尤其是双扼流最为明显，相移从41.33减少到2.3。 (2)并接防护盒后，供电电压均有显著减小，分别减小到原来的41.33%和51.4%。 当防护盒故障时，以双扼流为例，可分别计算出轨道线圈上的电压：,(1)断线时：失调角为41.33 (2)电容击穿时：失调角为60.28； (3)电感短路时：失调角为15；,三、减少50HZ干扰电压 钢轨中50HZ不平衡牵引电流按60A考

18、虑。它流过半个牵引线圈（8匝）时所产生的干扰电压，与30A流过全线圈时的效果相同。在50HZ、30A电流流过牵引全线圈做的试验结果如下：不并接防护盒时，二元二位轨道继电器线圈上的干扰电压可达120V，虽不产生转矩，不会破坏二元二位轨道继电器的正常工作，但翼板产生颤动，对二元二位轨道继电器的工作不利，也不便于测试二元二位轨道继电器上的25HZ电压。并接防护盒后，二元二位轨道继电器上的50HZ干扰电压由120V降低到4V左右，这对继电器的工作和25HZ测试影响较小，如UG的25HZ电压为20V，加上50HZ的4V电压后，其合成为,这是因为防护盒相当于15的短路线，它起到两个作用：一是该电阻反射到扼

19、流变压器的牵引线圈侧的阻抗大大减小，对于恒流源性质的牵引电流来说，使输入阻抗减小到只有原来的1/4，感应到信号线圈的电压只有原来的1/4；二是并在二元二位轨道继电器两端的15电阻的大大小于前方匹配变压器线圈的有效电阻（包括线圈电阻和铁损造成的附加电阻），使已经减小了的50HZ电压大部分降在有效电阻上，最终加在二元二位轨道继电器两端的电压九所剩无几。,97型25HZ轨道电路系统配套器材,5.1 JRJC1-70/240型二元二位继电器 5.2 JWXC-H310型缓动继电器 5.3 扼流变压器 5.4 轨道变压器 5.5 HF2-25型防护盒 5.6 电源屏和固定抽头式电阻,5.1.1 JRJC

20、1-70/240型二元二位继电器,5.2.1 JWXC-H310型缓动继电器,是专为97型用的，配合系统其它器材解决冲击干扰引起轨道继电器误动、危及行车安全等问题。,5.3.1 扼流变压器,2,3,5.4.1 轨道变压器,5.5.1 防护盒,25HZ相敏轨道电路的种类,轨道电路单元类型 一送一受轨道电路 一送两受和一送三受轨道电路,轨道电路按送电端、受电端是否有扼流变压器可分为：送电端、受电端均设扼流变压器（E/、E/）和送电端、受电端均不设扼流变压器（/、/）两种情况。其中，第二种用于没有回归牵引电流但需要防护牵引电流对轨道电路有干扰的轨道区段，并且也可用于非电化区段的轨道区段。 轨道电路按

21、受电端的设置情况可分为一送一受、一送二受、一送三受。,7.1 轨道电路单元类型,1,2,3,4,5,6,7.1.1 轨道电路单元类型1,7.1.2 轨道电路单元类型2,7.1.3 轨道电路单元类型3,7.1.4 轨道电路单元类型4,7.1.5 轨道电路单元类型5,7.1.5 轨道电路单元类型-空扼流,7.2 一送一受轨道电路,7.3.1 一送两受带扼流,7.3.2 一送两受不带扼流,7.3.4 一送三受带扼流,7.3.5 一送三受不带扼流,与机车信号信息相应的电码化,一、25HZ相敏轨道电路叠加机车信号信息时，其实现叠加的接口电路应具备以下功能： 1、防止25HZ相敏轨道电路的供电电源被机车信

22、号信息的发送设备短路。 2、防止发送机车信号信息的发送设备被25HZ相敏轨道电路的供电电源短路。 3、接口设备的引入不应降低原有轨道电路的技术性能。 4、接口设备应具备铁路信号的“故障安全原”性能。 二、 电码化接口电路,8.2.1电码化电路图一,8.2.1电码化电路图二,轨道电路调整,1、调整主要是对送端轨道变压器输出电压进行调整； 2、送端限流电阻的数值以及受端轨道变压器的变比，应按原理图的规定加以固定； 3、调整前应检查元件间是否按同名端相连和钢轨的连接是否符合相位要求； 4、设有空扼流的轨道电路，应对其轨道电路进行补偿。 5、一送多受时，受端限流电阻也应按调整参考表的给定值固定； 6、

23、调整态时，轨道继电器轨圈有效电压应不低于18V；分路时，轨道继电器残压应不大于7.4V，其前接点应断开。,送端限流电阻值的规定：,有扼流时均为4.4;无扼流时有1.6和0.9两种情况:当一送一受且不含无受电分支时为0.9,其它的均为1.6。,受端轨道变压器变比的规定：,有扼流时变比为1:13.89(输出15.84V;);无扼流时变比为1:50(输出4.4V)。,1、无扼流的均不设电阻； 2、有扼流的一送两受，且不含无受电分支的不设电阻； 3、有扼流的一送两受且含一个无受电分支的： A、无受电分支不与主区段同一道岔分支，且不含空扼流的，则Rs为1.1；若含空扼流，则Rs为2.2； B、无受电分支

24、与主区段同一道岔分支且不含空扼流的，则Rs为2.2；若含空扼流，则Rs为4.4； 4、有扼流的一送两受且含二个无受电分支的： A、只要有一无受电分支含空扼流的，Rs均为4.4； B、无受电分支不与主区段同一道岔分支，且不含空扼流的，则Rs为1.1；,受端限流电阻Rs值的规定：,C、无受电分支中有一个与主区段同一道岔分支，且不含空扼流的，则Rs为3.3； 5、有扼流的一送三受，Rs均为2.2。,1、V1V2 V3V4 2、2V1V5或2V1V6 2V2V5或2V2V6,V2,V1,V5,V6,V3,V4,极性交叉检查,结论,正弦交流电基础知识,一、正弦交流电的参考方向,二、正弦交流电的三要素,三

25、、正弦交流电的表示法,四、单一参数的交流电路,五、L、R、C串联的交流电路,六、L、R、C并联的交流电路,七、L、R、C串联、并联谐振电路,正弦交流电的三要束,正弦交流电的三要素：i=Imsin(t+i) 1、振幅Im（最大值） 2、周期、频率和角频率 周期：正弦量变化一次所需的时间，用T表示。频率：单位时间内正弦量重复变化的次数，用f表示。角频率：交流电在一个周期T内变化2个弧度，将交流电在单位时间内变化的弧度称作角频率，用表示，单位是弧度/秒（rad/s)3、初相位与相位差,初相位与相位差,（1）初相位： T=0时的相位角称为初相位（又称初相角或初相） 由图3-2可见，波形图中坐标原点（即

26、t=0的点）与正弦波形的（波形由负值变为正值所经过的零点）之间的夹角即为初相角。当零值点位于坐标原点左边时，初相位为正；当零值点初相角位于坐标原点右边时，初相位为负。注意：规定初相位-,（2）相位差： 两个同频率的正弦交流在任何瞬时的初相位之差称为相位差。 同相=1-2=0时； 反相=1-2 =时； 超前与滞后=1-2 0超前， =1-2 0滞后。,初相位图3-2,相位差 图3-3,R、L、C串联 图3-22,R、L、C并联 图3-23,2020/9/8,71,正弦曲线,x,y,o,1,-1,-2,-,2,3,4,/2,y=sinx,2020/9/8,72,余弦曲线,x,y,o,1,-1,-2

27、,-,2,y=cosx,/2,-/2,U效=U表cos ：局部电压与轨道电压的失调角,工程设计的一般原则,除下述特殊说明的事项外，其余均应符合电气化区段信号设备的其它有关规定。 1、轨道区段的划分（包括送、受端设备，无受电分支数，空扼流的设置）、送电端设置电阻、受电端变压器的变比、受电端调整电阻、区段各分支长度等，均应符合标准图册原理图以及调整参考表所给出的相关数据。 2、相邻的轨道电路应按相位交叉的原则配置。 3、轨道电路的接配线应严格按照同名端相连的原则执行。 4、当电气化区段相邻的两个轨道区段有一根轨相连,时，应加装绝缘以保证两轨道区段彻底隔开（例如，交叉渡线处相邻上、下两个轨道区段应加

28、装绝缘）。 5、凡装设的空扼流变压器均应补偿，其补偿原则既要考虑25HZ相敏轨道电路信息的传输，又要兼顾机车信号信息的传输。 6、与采用25HZ交流计数电码化制式的自闭区间衔接处，为确保绝缘破损防护，应与站内轨道区段实现相位交叉。 7、一个轨道区段内，设置扼流变压器的个数最多为四个（其中包括空扼流变压器）。,8、功率消耗： （1）每段轨道电路的平均功耗为： 有扼流变压器 20VA； 无扼流变压器 30VA。 （2）每个轨道继电器的局部线圈功耗为6.5VA。 9、电缆的使用 （1）电码化区段的发码用电缆应满足机车信号传输信息的要求。 （2）轨道电路电源屏至送电端轨道变压器一次侧的电缆允许压降为3

29、0V。计算干线供电的的电缆芯线时，每段轨道电路应,分别按下列 给出值参考： 电气化区段 0.10A ； 非电气化区段 0.14A。 （3）受电端轨道变压器至继电器室的电缆电阻不大于150。 （4）送、受电端轨道变压器与扼流变压器间相连电阻不大于0.3。,工程设计有关的其它问题,1、二元二位轨道继电器取得后接点不得在电气集中或其它信号设备的控制电路和表示电路内使用。 2、在电气化区段使用时，二元二位轨道继电器的复示继电器应采用JWXC-H310型缓动继电器，其有关特性见表12-1。,该继电器的线圈使用端子编号及各接点端子编号同普通继电器.该继电器缓动时间的确定考虑以下因素: 机车长度不小于11米

30、,轨道区段长度不小于37米及列车运行速度不大于160Km/h。在非电气化区段则对轨道复示继电器五此特殊要求。,表12-1,3、JRJC1-70/240二元二位轨道继电器的电气特性见表12-2。,该继电器的局部线圈编号为1、2，轨道线圈编号为3、4，其插座编号如图12-2所示，接点组为2Q、2H，鉴别销号为11、12，该继电器的线圈编号1和3在电路中规定为同名端。,表12-1,图12-2 JRJC1-70/240继电器插座编号图,4、当两个场（站）由独立的25HZ电源屏供电时，并两车场的联络线也采用25HZ相敏轨道电路时，或者一个站场的两个咽喉分别由两个独立的25HZ电源屏供电时，则在衔接处的轨

31、端绝缘两侧应实现相位交叉（均应设置送电端），防止在绝缘破损时造成轨道继电器错误动作。 5、为检查25HZ电源是否停电，需在屏外增设停电监督继电器，每个轨道线束设一个。见详细说明。 6、在设计中，局部电源的分束应与轨道电源的分束数量相同，以一个局部线束和一个轨道电源线束为一组，每一个轨道区段的轨道电源和局部电源应由同一组线束供电。 7、设计移频电码化电路时，所需使用的轨道电路条件应取自无缓放的轨道第一级复示继电器。 8、电气集中6502电路定型组合Q或1LXF中DGJ继电器内部配线的修改；,轨道组合布置,一、轨道组合布置示意图,说明： 1、本组合为继电器室内组合架上安装JRJC型继电器、防护盒和

32、防雷补偿器； 2、本组合在零号板的位置安装防雷补偿器用的安全型继电器插座两块； 3、防雷补偿器分两种类型，FB-1和FB-2， FB-1内设两套防雷补偿器， FB-2内设一套防雷补偿器。,轨道组合内部配线图(一),轨道组合内部配线图(二),轨道组合侧面引出端子配线表,轨道组合侧面引出端子配线表,组合架(1LXF、）,相敏轨道电路复示继电器电路,一送二受区段,1,4,GJ,KF,1,4,GJ,KF,1,4,GJ,KF,一送一受区段,一送三受区段,1,4,KF,移频架,GJF2,相敏轨道架,一、停电监督电路的任务 根据电气集中电路的要求，应设计停电监督继电器电路。当轨道电源停电恢复时，由于轨道继电

33、器特性差异，吸起时间不同，为避免错误解锁，所以在停电恢复后，应经过一段延时解锁电源（KZ-GDJ）。停电监督继电器的任务就是监督轨道继电器的供电情况。25HZ电源屏内未设此继电器，因此需在屏外增设。二元二位继电器需要UJ和UG同时供电才能吸起，若两者中任一停电，都会造成轨道继电器落下，所以停电监督继电器应同时检查UJ和UG的供电情况。 二、停电监督继电器的设置 停电监督继电器TDJ采用JRJC1-70/240型二元二位继电器， 其UJ和UG由25HZ电源屏输出端子引接。UG经2K电阻将220V降为20V左右。轨圈上并联16F电容后，使总阻抗接近纯阻，使轨圈与局圈电压接近理想相位角。,停电监督继

34、电器电路,TDJ,局部电源的分束与轨道电源的分束数量相同，以一个局部和一个轨道线束为一组，每个轨道区段的UJ和UG应由同一组线束供电。,F,1,4,KF,GDJF,2,GDJ,GDJF,06-10,KZ-GDJ,主、副电源倒换出现的问题及解决办法,50HZ主、副电源倒换时，铁磁式非智能屏分频器会瞬间停振，其启振时间不大于0.6S，故25HZ电源可能停电0.6S时间，致使轨道及其复示继电器瞬间落下。LXJ有34S的缓放时间，故接车信号在50HZ主、副电源倒换时不会关闭。但在半自动闭塞区段的出站信号开放后，由于闭塞电路中的GDJ瞬间落下，而使BSJ落下，使得KTJ落下，造成出站信号关闭，不能重复开

35、放，故闭塞电路中的轨道继电器应具有大于0.6S的缓放时间。,施工和维修应注意的问题,1、所有配线（包括电缆和各种连接线）应严格按照已确保相位和相位交叉要求的工程设计施工图。遇器材同名端有误时，应及时更换器材，不允许在器材外部采取人为交叉方式解决；否则将破坏全站的相位交叉。 2、轨道电路的调整 （1）所有类型的轨道电路均应在送电端进行调整，调整方法为改变送电端轨道变压器的输出端子，以找出合适的输出电压，送电端限流电阻应按原理图规定值 选取。 （2）所有受电端轨道变压器的变比和受电端加串的电阻，均应按参考调整表中的给出值选取。 3、轨道电路开通调试时，应对每一区段二元二位轨道继电器的UJ和UG进行

36、相位差检查。,为解决抗冲击干扰引起轨道继电器误动、危及行车安全，97型25HZ相敏轨道电路做了以下改进：电化区段Q（1）、1LXF（6、7、8）以及零散组合中的DGJ继电器原是480或1700改为JWXC-H310；（旧型：只改与闭塞有关的接车进路第一个道岔区段的DGJ）。97型电路因上述改动则会出现以下问题：当进站信号机内方设有一个无岔区段，办理接车进路，短单机运行时，会造成整条进路不解锁。原因分析如下： 列车在IAG区段运行时，列车信号继电器LXJ已经失磁落下，可用它的后接点证明信号已经关闭。因为有了IAG区段，列车进路中的第一个区段正常解锁也能实现三点检查。这是,关于短单机运行进路不解锁

37、的思考,有IAG区段好的一面。但同时必须看到有IAG区段不利的一面：在这里对于列车占用IAG区段和5DG区段是用同一个继电器记录的，即都用5/1LJ作记录。采用相邻两个区段作为检查点时，如果用一个继电器作记录，则在短单机通过的条件下，有可能产生记录不下来的情况。例如，在5/FDGJ前接点还未来得及闭合而IAG第三组后接点已经断开的情况下，5/1LJ就来不及励磁吸起，就不能把列车从这两个区段通过的事实记录下来。如果产生这种情况，进路就不能解锁。 H310继电器的时间特性是：它具有0.8s0.1s的缓放和0.4s0.1s的缓吸。供电轨道车单机最短轴距为5m，以50km/h的速度运行，从车刚占用5D

38、G区段算起至车刚出清IAG区段所用,的时间是：t=s/v=5/（501000/3600）=0.36s（若以60km/h的速度运行计算，则t=0.30s），加上IAG轨道继电器0.4s的缓吸时间，总共为0.76s，小于5DG区段轨道继电器0.8s的缓放时间。也就是说当车出清IAG区段且经0.4s的缓吸时间后IAGJ吸起时，而5DGJ还未落下，5FDGJ还有一定的缓吸时间，因而根本不能吸起，这样造成5/1LJ来不及励磁吸起，因而造成进路不解锁。解决办法有两种：（1）对应IAG区段增设一个FDGJ继电器；（2）将12线与13线之间检查的IAGJ33改成IAGJ32，对5DG区段仍采用两点检查法，以防

39、止5/1LJ来不及励磁吸起。,IAG,5,IAG,5DG,25HZ轨道电源屏的组成 25HZ轨道电源屏的电气特性 25HZ分频器的基本工作原理 25HZ轨道电源屏电路 25HZ轨道电源屏使用注意事项及调整方法 25HZ轨道电源屏故障分析及处理,25HZ电源屏,一、25Hz轨道电源屏的组成： 25Hz轨道电源屏由25Hz变频器（分频器）、控制电路、其它附件等组成。,二、25Hz轨道电源屏的电气特性： 1、频率：输入50/输出25。 2、输入/输出电压：220V（50）/轨道220V（25）；局部110V（25） 3、额定输出电流： 轨道（600VA）2.75 A或2.8A；局部（300 VA）1

40、.375 A或1.37A。 4、输出相位：局部变频器输出电压超前轨道变频器输出电压90 5、输入/输出电压波动范围：输入220V（+15%，-20%）/输出220V，110V（5%）。 6、额定负载下的起振电压：176V253V。 7、电源在176V253V波动，负载从零至满载变化时，变频器（分频器）输出的25Hz电压中50Hz谐波含量小于4%。,8、25Hz谐振槽路电容容量：80uF（600VA）；40uF或50uF（300VA）。 9、环境湿度903%，室温255条件下，放置14小时，绝缘电阻不低于0.3。 10、允许温升小于90。 11、主备25Hz电源转换方式为手动方式。 12、当电源

41、屏中轨道电源任何一路负载阻抗小于或等于变频器的额定负载阻抗的1/4时，应将该路电源自动切除。 13、整屏开启时间小于1秒。 14、控制电路电源除XJJ及FJJ外均采用外接直流24V。,三、25Hz变频器（分频器） 25Hz电源屏的核心部件是按照参数激励震荡原理制成的铁磁变频器。铁磁变频器的输出信号频率严格地等于电源频率的一半。它具有频率稳定、制造方便、维修简单、经久耐用的优点，且耗用功率低，在低道床阻抗情况下工作可靠，对于铁路信号设备很适用。 25Hz变频器（分频器）的技术指标： 1、铁心： “田字型” 2、容量：100VA、300VA、400VA、600VA、800VA、1200VA。 3、

42、频率： 输入50Hz/输出25Hz 4、工作电压：150V260V 5、额定负载起振电压：160V260V,6、输出电压：负载由1/3满载，输出电压波动为3%。 7、输出波形失真：20%。 8、50Hz输入主、副电源转换，变频器的25Hz输出电压不允许出现瞬间高压。 9、在额定电压下过载停振时的最大输入电流，300VA变频器为8A；600VA为10A。,R、L、C谐振回路图,/4,/2,3/4,UC,L2,L1,i,t,i L UC,25Hz变频器（分频器）的工作原理： 1、参数激励震荡原理： 如在由储能元件电感线圈、电容器及电阻组成的无源谐振电路中，若其中一个储能元件的参数以数倍于电路谐振频

43、率的频率变化时，在一定条件下电路便会起振，最后形成以谐振频率为振荡频率的振荡。这种通过参数的变化将外部能量引入谐振电路，使该电路产生的振荡，称为参数激励振荡。 在如下图所示的由电感L、电容C和电阻R组成的回路中：,使L或C作周期性的变化，如当电流不变，而将电感从初始值L1增大到L2（例如在线圈插入一个铁心）时，线圈所储存的能量就有所增加，为: 1/2 L22-1/2 L12=1/2（L2- L1）2=1/2L2 欲使尽可能多的能量加到回路中去，而且很及时，与回路的固有振荡合拍，可用下述方法进行。在/4时将电感增大L，磁场能量就增大1/2L2，并使回路处于独立状态，回路就自由振荡（因外界的作用已

44、经没有了）。此后，线圈的磁场能量逐渐变为电容器的电场能量。到/2时，磁场能全部变为电场能，电感由L2变为L1，C上的电压达最大值，回路电流为零。然后电容器通过线圈放电，电场能逐渐变为磁场能。到3/4时，电场能全部变为磁场能，C上的电压为零，电流达最大值，电感由L1变为L2。,此后电流又向电容器充电，使磁场能逐渐变为电场能。若无电阻消耗，就能周而复始地不断变化下去。但因有电阻消耗，则必须不断地加入能量。当回路在固有振荡的半个周期内加入的能量大于同时间内损耗的能量，即1/2 L221/2R2T/2时，回路将产生不衰减的振荡。这种使电感量的变化频率为回路谐振频率的两倍时所形成的振荡即为参数激励振荡。

45、 参数激励振荡的条件是： （1）通过参数的变化，补充到振荡回路中的能量要大于回路所消耗的能量。 （2）参数变化的频率和相位与回路谐振频率和相位必须满足一定的关系。当参数变化的频率为回路的谐振频率的两倍时，最容易起振并达到稳定振荡。,铁磁变频器结构图,2、铁磁变频器的结构： “口”字形、“日”字形、“田”字形 “田”字形结构：两线圈四磁路，结构较复杂，但耗铜少，效率最高，抗干扰能力强。因它的50Hz输入绕组和25Hz输出绕组是按相隔90配置的，50Hz输入绕组中的交流电所产生的磁力线不经过25Hz输出绕组，两绕组不产生50Hz磁耦合，即使50Hz输入绕组匝间或层间短路，50Hz交流电也不会耦合到

46、输出绕组，这样就排除了交流二元二位继电器误动的可能性，提高了抗干扰能力。 3、铁磁变频器的变频过程： （a）一次电源经第一个正半周时，50Hz交流电流i经二极管流入WH绕组，产生电能，通过磁感应将能量传递给谐振槽路，在WK绕组中感应出电势来，给谐振电容CK充电，设方向为上“正”下“负”，输出电压为CK充电电压。,（b）一次电源经第一个负半周时，一次绕组WH没有输入电流，即没有电能输入，此时谐振槽路中CK开始放电，在谐振线圈中有电容电流iC流过，产生磁通c21和c22输出电压为CK放电电压。 （c）当电源电流经第二个正半周时，WH绕组中又有i流入，产生磁通H11和H12与c21和c22在磁路、分

47、段相加在磁路、分段相减，使得磁路-段处于饱和状态，磁路-段处于未饱和状态，于是谐振线圈WK在未饱和磁通的作用下感应出电势给CK反向充电，方向为上“负”下“正”，输出电压为CK反充电电压。 （d）一次电流经第二个负半周时，电容CK中的电能释,放出来，将电场能转变成磁场能，产生磁通c21和c22，它的方向与上一周期电容放电时产生的磁通相反，输出电压为CK的放电电压。 （e）一次电流经第三个正半周时，WH绕组中有i流入，产生磁通H11和H12方向不变，与磁通c21和c22在、分段相减，在、分段相加，使磁路-段处于未饱和状态，磁路-段处于饱和状态，WK线圈在未饱和磁通的作用下产生感应电势给CK充电，方

48、向为上“正”下“负”，输出电压为CK充电电压。 （f）当电源电流经第三个负半周时，又回到（b）所述过程。 铁磁变频器工作波形如下图：,铁磁变频器工作波形图,如此周而复始地进行着能量的传递和转换，就建立起稳定的振荡。通过两铁心交替工作在饱和与不饱和状态，用两铁心的磁通来调制谐振绕组的电感量LC有每秒50次的变化，该电感与谐振电容CK构成25Hz谐振槽路。这样，一次侧的输入电压、电流变化两个周期，才使二次侧谐振槽路电压、电流完成一个振荡周期，在输出端即形成25Hz交流电。 4、25Hz铁磁变频器特性： 具有频率稳定特性： 25Hz变频器是通过参数振荡形成的，参数的特点是系统的参数以2倍于系统固有频率变化时才产生振荡，也就是参数激励振