无绝缘移频轨道电路室外设备安装调试.pptx
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1、目录第一章ZPW-2000R无绝缘移频轨道电路的系统构成及工作原理简介第二章ZPW-2000R无绝缘移频轨道电路室外设备安装及单元特性第三章ZPW-2000R无绝缘移频轨道电路室外设备在线测试第四章ZPW-2000R无绝缘移频轨道电路室外设备故障判断分析1第1页/共63页ZPW-2000R无绝缘移频轨道电路的系统构成及工作原理简介第一章2第2页/共63页系统设备室内设备发送器功放器接收器衰耗器防雷模拟网络盘移频采集器通道采集器移频轨道电路机柜移频轨道电路接口柜室外设备匹配变压器(BP)调谐单元(BA)空芯线圈(SVA)补偿电容(C)3第3页/共63页区间轨道电路构成示意图4第4页/共63页继电
2、编码轨道电路构成示意图功 放 器发 送 器继电编码电路N+1N+1功放器N+1N+1发送器方向转换、红灯转移、N+1转换电路防雷模拟网络盘匹配变压器BPBP空心线圈SVASVA调谐单元BABA调谐单元BABA匹配变压器BPBP空心线圈SVASVA防雷模拟网络盘方向转换电路衰 耗 器接 收 器 A A接 收 器 B B匹配变压器BPBP轨道继电器调谐单元BABA防雷模拟网络盘移频采集器通道采集器后方区段发送采集中继维护终端5第5页/共63页发送通道工作原理系统接通电源后,发送器根据前方闭塞分区执行继电器构成的编码条件,通过内部动态编码隔离电路输出动态信号,送至发送器内部的双CPU系统进行处理,产
3、生相应的移频信号经隔离、放大后先经“N+1”转换、方向电路、红灯转移条件送至防雷模拟网络盘及室外电缆,再经匹配变压器发送到轨面。信号分别向两个方向传输,正向信号经主轨道传送到本区段的接收端,同时因调谐区发送侧BA对接收信号呈低阻而实现隔离不再向下一个区段继续传输,反向信号经调谐区传输送至相邻区段的接收端。同时因调谐区接收侧BA对发送信号呈低阻而实现隔离不再向相邻区段继续传输。6第6页/共63页移频信号在钢轨传输工作原理动画示意图调谐单元BABA匹配变压器BPBP空心线圈SVASVA匹配变压器BPBP调谐单元BABA调谐单元BABA匹配变压器BPBP空心线圈SVASVA匹配变压器BPBP调谐单元
4、BABA防雷模拟网络盘防雷模拟网络盘功 放 器发 送 器继电编码电路N+1N+1功放器N+1N+1发送器方向转换、红灯转移、N+1转换电路防雷模拟网络盘方向转换电路衰 耗 器接 收 器 A A接 收 器 B B轨道继电器防雷模拟网络盘后方区段发送7第7页/共63页移频信号发送通道工作原理动画示意图调谐单元BABA匹配变压器BPBP空心线圈SVASVA匹配变压器BPBP调谐单元BABA调谐单元BABA匹配变压器BPBP空心线圈SVASVA匹配变压器BPBP调谐单元BABA防雷模拟网络盘防雷模拟网络盘功 放 器发 送 器继电编码电路N+1N+1功放器N+1N+1发送器方向转换、红灯转移、N+1转换
5、电路防雷模拟网络盘方向转换电路衰 耗 器接 收 器 A A接 收 器 B B轨道继电器防雷模拟网络盘后方区段发送8第8页/共63页接收通道工作原理经主轨道传输的本区段信号和经调谐区传输的反向信号都送入本区段的接收端,并共用传输通道经匹配变压器、电缆、防雷模拟网络盘将两种信号送至接收衰耗器,由衰耗器分两路输出,一路主轨道信号、一路调谐区信号,分别送至接收器的两路输入接口电路,双CPU均对两路输入信号进行数据采集、DSP数字处理计算校核后输出,动作执行继电器,控制区间信号灯显示,反映列车占用情况,同时控制后方闭塞分区发送的信息,实现自动控制。9第9页/共63页移频信号接收通道工作原理动画示意图调谐
6、单元BABA匹配变压器BPBP空心线圈SVASVA匹配变压器BPBP调谐单元BABA调谐单元BABA匹配变压器BPBP空心线圈SVASVA匹配变压器BPBP调谐单元BABA防雷模拟网络盘方向转换电路衰 耗 器接 收 器 A A接 收 器 B B轨道继电器防雷模拟网络盘方向转换电路衰 耗 器接 收 器 A A接 收 器 B B轨道继电器防雷模拟网络盘功 放 器发 送 器继电编码电路N+1N+1功放器N+1N+1发送器方向转换、红灯转移、N+1转换电路防雷模拟网络盘功 放 器发 送 器继电编码电路N+1N+1功放器N+1N+1发送器方向转换、红灯转移、N+1转换电路红色箭头主轨道信号蓝色箭头小轨道
7、信号10第10页/共63页由于当前铁路线路多为长轨,且多为电气化牵引,为了减少锯轨,采用电气分割相邻轨道电路信号,利用调谐单元对不同频率信号的不同阻抗值,实现相邻区段信号的隔离,划定了轨道电路的控制范围。电气绝缘隔离示意图11第11页/共63页30m调谐区电路结构图和BA类型电气绝缘节长为30米,在两端各设一个调谐单元,对于较低频率轨道电路(1700、2000Hz)端,设置L1、C1 两元件的BA1型调谐单元;对于较高频率轨道电路(2300、2600Hz)端,设置L2、C2、C3 三元件的BA2型调谐单元。12第12页/共63页调谐区的工作原理“f1”(f2)端BA的L1、C1(L2、C2)对
8、“f2”(f1)端的频率为串联谐振,呈现较低阻抗,称“零阻抗”相当于短路,阻止了相邻区段信号进入本轨道电路区段。“f1”(f2)端的BA对本区段的频率呈现电容性,并与调谐区的钢轨、电气平衡线圈的综合电感构成并联谐振,呈现较高阻抗,称“极阻抗”相当于开路,减少了对本区段信号的衰耗。综上所述,调谐单元与电气平衡线圈、30m钢轨电感等参数配合,把相邻的两个轨道电路信号隔离,即完成“电气绝缘节”功能。电气绝缘节性能可以用隔离度指标去衡量。所谓隔离度,即是某一载频信号在调谐区两端BA轨面电压的比值。隔离度值越高,说明电气绝缘节性能越好,越区传输的信号就越小。13第13页/共63页移频信号在电气隔离传输演
9、示图调谐单元BABA匹配变压器BPBP空心线圈SVASVA匹配变压器BPBP调谐单元BABA调谐单元BABA匹配变压器BPBP空心线圈SVASVA匹配变压器BPBP调谐单元BABA1700-12300-21700-2绿色线表示主轨道传输信号,主轨道信号传至相邻区段接收端自动被电气隔离,移频信号终结。蓝色线表示小轨道传输信号。14第14页/共63页电容补偿功能由于钢轨的阻抗呈感性,因此信号在钢轨上传输,其衰耗量是很大的。理论分析得出,如果两根钢轨间并联有均匀分布电容,这将大大改善钢轨电路的传输特性,信号的衰耗量将大大减少,这对提高轨道电路的性能是非常有好处的。但是要做到完全均匀的补偿是比较困难的
10、,实际工程实现上是每隔一定距离并接一处电容来实现的,我们称该电容为补偿电容。加装补偿电容器后的轨道电路,使钢轨对移频信号的传输趋于阻性,接收端能够获得较大的信号能量,保证轨道电路传输距离和接收端信号有效信干比。同时,降低了轨道电路的特性阻抗,减少了轨道电路在道砟电阻变化的动态范围,使轨道电路能够保证断轨检查性能,以及在轨道电路两端对地不平衡条件下轨道电路的分路性能。15第15页/共63页补偿电容的传输功能演示CCCCCC简单说:补偿电容的主要功能就是最大限度的放大移频信号,减少衰耗,增大传输距离,满足受端电压值。16第16页/共63页轨道占用检查由于存在30m长度的调谐区,为了轨道电路分析方便
11、,可以把整个轨道分成两部分:主轨道和调谐区。主轨道在整个轨道的出口端,轨道信号传输方向为正向,与列车运行方向相反。调谐区在整个轨道的入口端,调谐区信号传输方向为反向,与列车运行方向相同。调谐区调谐区主轨道主轨道接接收收发发送送发发送送DF8B17第17页/共63页调谐单元断线检查发送端调谐单元断线由该调谐区接收端的接收器或者说是由前方区段的接收器完成。在正常情况下,该接收器接收相对固定幅度的调谐区信号。当调谐区发送端调谐单元断线时,破坏了发送信号的并联谐振电路,使发送端极阻抗丧失,调谐区信号幅度下降,约是原调整状态下限值的一半。这个电压下降的突变给接收器提供了检查发送端调谐单元断线的条件。接收
12、端调谐单元断线由该调谐区接收端的接收器或者说是由本区段的接收器完成。由于接收端调谐单元对调谐区信号是一个零阻抗,当接收端调谐单元出现断线故障时,调谐区信号由于没有零阻抗的短路作用,接收端的轨面调谐区信号电压上升,接收器接收的调谐区信号幅度也上升,大约达到调整状态上限值的2倍(200450%)以上。这个电压上升的突变给接收器提供了检查接收端调谐单元断线的条件。18第18页/共63页发送端调谐单元断线演示图调谐单元BABA匹配变压器BPBP空心线圈SVASVA匹配变压器BPBP调谐单元BABA调谐单元BABA匹配变压器BPBP空心线圈SVASVA匹配变压器BPBP调谐单元BABA防雷模拟网络盘方向
13、转换电路衰 耗 器接 收 器 A A接 收 器 B B轨道继电器防雷模拟网络盘方向转换电路衰 耗 器接 收 器 A A接 收 器 B B轨道继电器防雷模拟网络盘功 放 器发 送 器继电编码电路N+1N+1功放器N+1N+1发送器方向转换、红灯转移、N+1转换电路防雷模拟网络盘功 放 器发 送 器继电编码电路N+1N+1功放器N+1N+1发送器方向转换、红灯转移、N+1转换电路绿色表示正常主轨道信号红色表示经过BA断线后主轨道信号(1/2)蓝色表示正常的小轨道信号19第19页/共63页FS-BA断线电压分布图20第20页/共63页接收端调谐单元断线演示图调谐单元BABA匹配变压器BPBP空心线圈
14、SVASVA匹配变压器BPBP调谐单元BABA调谐单元BABA匹配变压器BPBP空心线圈SVASVA匹配变压器BPBP调谐单元BABA防雷模拟网络盘方向转换电路衰 耗 器接 收 器 A A接 收 器 B B轨道继电器防雷模拟网络盘方向转换电路衰 耗 器接 收 器 A A接 收 器 B B轨道继电器防雷模拟网络盘功 放 器发 送 器继电编码电路N+1N+1功放器N+1N+1发送器方向转换、红灯转移、N+1转换电路防雷模拟网络盘功 放 器发 送 器继电编码电路N+1N+1功放器N+1N+1发送器方向转换、红灯转移、N+1转换电路绿色表示正常主轨道信号红色表示经过BA断线后主轨道信号(2倍以上)蓝色
15、表示正常的小轨道信号21第21页/共63页JS-BA断线电压分布图22第22页/共63页调谐区占用检查调谐区内有车占用时,调谐区接收信号的幅度变化小于440mV作为调谐区占用检查的启动条件,主轨道接收信号门槛下降到原调整值的80%85%时。实现调谐区占用检查。23第23页/共63页5m分路死区段示意图5m分路死区段:指信号机前方5m的距离,在最不利的条件下,用0.15欧姆标准线分路,轨道电路有可能不分路。24第24页/共63页 调谐区五点布局设计,提高了调谐区接收信号的工作幅度,使调谐区工作稳定可靠。软件浮动门限算法的方案,实现调谐区占用检查(死区不大于5m),BA断线检查及调谐区断轨检查的红
16、灯防护,轨道电路实现了全程断轨检查。实现了信号机内方调谐区和主轨道由本架信号机防护的功能,提高系统安全性。FS调谐区调谐区A AJSFS调谐区调谐区B BJS主轨道主轨道B B主轨道主轨道A A信号机信号机B B信号机信号机A A调谐区信号机防护方案调谐区信号机防护方案调谐区防护方案25第25页/共63页ZPW-2000R无绝缘移频轨道电路室外设备及单元特性第二章26第26页/共63页室外五点布局安装示意图27第27页/共63页室外设备调谐单元BA匹配变压器BP空心线圈SVA补偿电容C28第28页/共63页电气绝缘节设备布置图电气绝缘节设备包括匹配变压器、调谐单元、无绝缘空芯线圈。调谐单元安装
17、在轨道旁,用盒体背面的两个螺栓固定在轨道基础桩上,箱盒正面面向大地。无绝缘空芯线圈安装在30m长调谐区两个调谐单元的中间。用盒体背面的两个螺栓固定在轨道基础桩上,箱盒正面面向大地。箱盒外部的防雷接地端子采用10mm2的铜缆与贯通地线连接。匹配变压器安装在距调谐单元两米处,箱盒正面面向大地。设备与钢轨的连接均采用长度为3.7m和2m的专用钢包铜引接线,钢包铜连接线用抗紫外线的尼龙拉扣平行捆扎,引接线与钢轨的接触电阻不得超过100。单体防护罩 单体防护罩双体防护罩 调 谐 单 元匹配变压器空芯线圈匹 配 变 压 器调 谐 单 元 2m 13m 13m 2m29第29页/共63页机械绝缘节设备设备布
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