国产阻抗联结器在地铁轨道电路中的应用.docx

国产阻抗联结器在地铁轨道电路中的应用shixiang导语：轨道电路是城市轨道交通讯号设备的重要组成局部，阻抗联结器又是轨道电路的关键部件。轨道电路是城市轨道交通讯号设备的重要组成局部，阻抗联结器又是轨道电路的关键部件。上海地铁一号线由于阻抗联结器故障率比拟高，影响了日常运营工作。而且这种进口设备备件少，价格昂贵，送修周期长，无利于运营维护。因此，对阻抗连接器进展国产化研究将对运营起重要作用。1阻抗联结器的作用功能为：将钢轨划分成轨道电路；检测轨道电路内的列车；平衡钢轨之间的牵引回流；提供应牵引变电站负回流电缆一个平衡连接点；将信号耦合到钢轨上构成轨道电路；将速度信号机车信号耦合到钢轨上。图1音频轨道电路示意图图2阻抗联结器原理图注：阻抗联结器中谐振在2250Hz的线圈是向机车发送机车信号的，机车信号提图1为上海地铁一号线采用的GRS供速度码和开门码。9650Hz是在阻抗联结器中传送TWC车地通讯信号，公司的音频轨道电路，其中阻抗联结器的只有在站台区段的阻抗联结器才有这组线圈。2阻抗联结器的电路分析及应用阻抗联结器由4个调谐二次线圈的变压器构成，其原理如图2所示。通过并联谐振构成的窄带滤波器，除在联结器的调谐频率呈高阻抗外，在其他频率均呈固有低阻抗，4个调谐电路串联连接，这样，只在谐振频率的调谐电路两端为高电压，其他频率几乎没有电压。所以任何1个二次绕组谐振均在轨道中感应出电压图3。GRS音频轨道电路是以频率划分轨道电路，分别采用2625，2925，3375，4275Hz4种频率，再分别承载2Hz与3Hz构成8种轨道信号，左右划分轨道电路。例如，2625Hz载3Hz信号，由轨道电路发送器发送到钢轨上，由于发送阻抗联结器和接收阻抗联结器在2625Hz成高阻抗。轨道电路接收器接收后，滤掉2625Hz，再将3Hz倍频，使轨道继电器吸起，轨道空闲。反之，有车占用，轨道信号被分路，接收板不能收到轨道信号。图3频率与发送电压关系图阻抗联结器对直流呈低阻抗。牵引回流是通过钢轨构成回路，所以阻抗联结器的另一个功能是平衡钢轨之间的牵引回流，通过阻抗联结器中央抽头，隔一段间隔使上下行钢轨连通，进步了牵引回流的回流速度。同样，通过中央抽头也提供应牵引变电站负回流电缆一个平衡连接点。3国产阻抗联结器阻抗联结器的制造有2点关键：首先要保证在谐振点有高品质因数Q值；其次，由于地铁为直流牵引，牵引电压DC1500V，单轨回流最大值775A，四轨条并联最大回流3100A，具有12相整流基波600Hz、斩波牵引和再生制动等随机周期性干扰，所以当大直流流过阻抗联结器时，阻抗联结器将产生磁饱和。GRS阻抗联结器是进口的铁镍和铁镍钼粉芯，价格昂贵。用普通磁芯不合适于轨道电路的音频工作范围，极易产生磁饱和。为了保证阻抗联结器的性能稳定可靠，磁环采用上海钢铁研究所研制的超微晶合金材料制成的环形铁芯。它具有良好的综合磁性能、高频特性、温度及环境稳定性等，用其制成的磁环，具有良好的电感量L和高品质因数Q值，十分适用于大电流和大功率条件下的各类开关电源、变压器、滤波电感及贮能电感等，目前完全可替换各类进口的铁镍和铁镍钼粉芯。调谐回路中的电容器选用国产CBB22型金属化聚丙烯电容器，它是由金属化聚丙烯薄膜卷绕而成，有自愈特性、电性能好、损耗小、电容量随温度和频率变化小，沟通性能十分好，故适用各种电性能要求较高的交直流电路中。此电容器的使用环境温度为-55+85，用此电容器制成的阻抗联结器完全能适用于地铁的使用环境温度。为了保证阻抗联结器的性能稳定可靠，绕制成的磁环须高温去潮后用绝缘浸渍，然后用国产的硫化硅橡胶灌封，所有磁环组件再用618环氧树脂封装在高强度，高绝缘性能的塑料盒内。这样整个联结器既能防震，又能使磁环线圈稳定可靠地工作。0