25HZ相敏轨道电路调相原理分析及调整方法解读.docx

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1、3V化25HZ相敏轨道电路调相原理分析及调整方法探讨摘要：轨道电路分路不良问题是电务部门多年来的顽疾，也是历年来安全生产 专项 整治的重点项目，轨道电路如果分路个良，从信号联锁关系来讲，轨道电路分路不 良视为联锁失效，这对铁路运输安全是一个较大的安全隐患，为了减少分路不良现 象，铁路行业有关部门研究并生产使用了 3V化25Hz轨道电路，但是在实际使用 中发现对于轨道继电器的相位选择性不知如何调整，本文将解释电容大小对电压相 位的关系，以及电务部门轨道电路中使用的QT-25调相器的调相原理进行分析， 对电压相位差产生的影响进行了细致的分析。关键词：3V化25HZ轨道电路调相器QT-25调相原理相

2、位调整方法一引言钢轨在铁路的运输过程中起着重要的作用，而轨道电路作为监 督列车的占用和传递行车信息，在确保铁路运输的安全、列车正常运 行中发挥着举足轻重的作用。它的工作原理是以铁路的两根钢轨作为 导体两端加以机械绝缘或电气绝缘接上送电和受电 设备构成的电路。 当有列车占用轨道时，电务信号机械室内的轨 道继电器应可靠落下， 车站控制台显示该区段有列车占用。25Hz相敏轨道电路工作性能稳定、 节省电能，对低道床道磴电阻适应能力强，可以准确的进行理论验算， 具有和移频、UM71、ZPW-2000机车信号信息实现叠加和预叠加的 性能，抗干扰方面能适应重载 万吨牵引，因此受到积极的推广。原 25Hz相敏

3、轨道电路虽然说有诸多优点，但由于过去实现大功率分频 电源的困难和电力电子技术开发的滞后，原设计轨面电压过低和终端 阻抗选取值较小，电路等效电容值为：8+4+2+2=16人F按照电路基础替代定理，对于给定的任意一个电路，若某一支路电 压为uk、电流为ik,那么这条支路就可以用一个电压等于uk的独立电 压源，或者用一个电流等于ik的独立电流源，或用R=uk/ik的电阻来 替代，替代后电路中全部电压和电流均保持原 有值。替代定理既适 用于线性电路，也适用于非线性电路），按 照该定理轨道电路的替 代线路图如图10 ：16pF I（2） 22Z880图 10 当 C 二 14p F、12p F、10n

4、F、8i F、6p F、4p F、21 i F,轨道 电压相位角分别是多少？U 22/88。22Z0-jxr.i _ aCOS （p = 16x0173 = 0.276 10arccoO.276 = 73.98 0 = 73.98同理可得：C = 14/F? = 78.68C = 12/F, （p = 76.7C 二 8F,八二 69.7C = 6F = 62.55C = 4F, 0 = 46.21。在现场调试中由于各种阻抗、容抗的存在，相位角可能上下 浮 动一定角度。六结束语本文通过理论的方法分析了相位角与电容值的联系（为什么减 小电容值5相位角会减小，增大电容值5相位角会增大）。目前 线路

5、上使用的3V化25IIZ轨道电路，由于相位角的调试方 法和以往 的不同，在实际的调试过程中会对大家产生困惑，相位角其本身就 是比较抽象的东西，通过对车站7DG轨道电路，相位角的调整举 例，希望大家会对电压相位角有一个新的认识，也希望此论文在今 后的工作中对大家有一定的帮助。对于不经常走车的区段会出现分路不良现象，随着时间的日积月 累， 分路不良登记区段呈逐年增多。轨道电路分路不良多为污染严重、车 辆很少走行区段、钢轨生锈表面氧化所致。一般常说的分路不良多为 轨间半导体薄膜接触，能够使半导体薄膜导通的电 压约0.60.7V， 即击穿双轨面的电压应在1.21.4V以上，而97型25llz相敏轨道电

6、 路在8 Q 心1的道磴电阻条件下，2001000m轨道电路的受端轨 面电压仅0.40. 8V,达不到半导体薄膜导通的电压，在轨面生锈的情 况下，很难实现2轴车的分路检查。对于这种原因引起的列车分路不 良对策的思路是，如 能把轨道继电器调整到轨道残压为IV时，就能 使它可靠落下，即可解决问题。因此将轨面电压提高25V(有效值) 后，绝大多数分路不良的区段可以解决。3V化25Hz相敏轨道电路基 本保 持了 97型25Hz相敏轨道电路构成原理。在全站25Hz相敏轨道 电路室内设备不变的基础上，更换室外器材提高轨面电压，在室外的 受电端增加调相器，改进了室外扼流变压器和受端中继变压器以提高 轨面电压

7、，把轨道继电器调整到轨道残压为IV时，就能使它可靠落 下，达到提高轨道电路分路灵敏度的目的。二二元二位继电器采用的轨道继器二元二位继电器(JRJC70/240),下面 对二元二位继电器(JRJC70/240)做简单介绍，JRJC70/240属于交流感 应式继电器，是依据电磁所建立的交变磁场与金属转子中感应电流之 间相互作用的原理而动作的。JRJC-72/240型继电器由带轴翼板、局 部线圈、轨道线圈和接点组四大部分组成，带轴翼板安装在铸铝合金 支架内，活动部分来用滚珠轴承双重防护，可靠性更高，便翼板转动 灵活，耐久；轨道线圈由送电端25Hz轨道电源经轨道传输后供电，局 部线圈则由251 lz局

8、部分频器电源供电。轨道继电器工作时，从轨道电路取得较少的功率而大部分功 率是通过局部线圈曲子局部电源，因而轨道电路的控制距离可以延长， 且只有轨道继电器上的轨道线圈电压Ug和局部线圈 电压Uj之间的 相位角接近或等于90。时，转矩最大，是翼片绕轴旋转，带动接点动 作，使继电器的前接点闭合，否则，翼片不能旋转，不能带动接点动 作。由其动作原理可知，该继电器具有可靠的频率选择性和相位选择 性，因而对轨道绝缘破损和外界牵引电流或其他频率的电流干扰可靠 地进行防护，满足了轨道电路 抗电气化干扰的要求。三相位角的调整原理1、3V化25Hz相敏轨道电路采用的工作原理是相位的选择性： 电一磁一涡流一力，局部

9、电压相位超前轨道相位90。在实际的工作 中对于相位的调整大家比较模糊，对于为什么要调整、具体怎么样调 整还是比较不清楚，在3V化25Hz相敏轨道电路中增加的调相器QT- 25,应该如何调整，各端子电容量是多少，如果在实 际测量中 JRJC70W240型继电器不满足局部电压相位超前轨道相 位90 ,超前 90或者滞后90。，又比如：超前135。或者滞后125。又应该如何调整， 本文将对其进行分析，提出有规律的方法，而不是盲目的调整。2、电压滞后，减小电容、电压超前，增大电容。举例如图1 :已知：i 二 5C0S(106t),求 Us (t) ?fr ： V5Z00!沁了唏插丽丑岭QDM片如=5网

10、ST创口又雕N硕9直纭辗-45 5中.5Qrir-CZAT us-I.图2为向量图,Us滞后U45度。U,I如果将电容00.11 11 F厕S如何变化?/ = 5/0_jXc = _j106x0 |lxl0- = T575cUs = Ur + Uc = 5N()0(5-j5 =5Z00xl0Z-60(，= 50Z - 60。其向量图3所示：当电容减小时，其电压会滞后。如果将电容02.89 pF,则乩如何变化?1 = 5Z0_jXc = -j! =-j2 890106x2.89xl0AUs = Ur + Uc = 5Z0 () (5-j2.85)其向量图如图4所示：当电容增大时，其电压会超前。四

11、QT-25调相器QT-25型调相器，其作用是使轨道继电器轨道线圈电压和局部线圈电压有较好的相位差。下面将通过测试和计算 对调相器调相的原理进行全面的分析。1、QT-25调相器（图5）电容测试。6III0nnOO 口/测试方法：电容表测试，测试结果图6所示； 2pFUI LIH1 ioo12ITI2g11 12pF等效电路图7如下：II2pF4pF调相器使用时通过连接不同的端子，按照电容元件的串联、c= _并联电路得出不同的容抗值进行计算。（电容串联公式：G+G ,电容并联公式：C = G+C2+G）。2、举例连接不同的端子计算调相器的容抗值连接调相器112和III2端子，使用II和112计算调相器的等 效电容值，按照上述连接方式，调相器的等效电路图8如下：2pF41-8pF等效电容值计算如下：C=8 + 2= 10/F按照这样的连接方式，QT-25调相器的等效电容值约为10pFo五实 际相位角的调试现已 车站7DG轨道电路为例，说明其相位角的调整过程。微机 监测系统测试7DG轨道电压为22V,相位角80度，也就是22Z80。， 轨道电路QT-25调相器连接方式为III和112连接，II2和III2连接， 1112和1111连接，这样调相器的等效电路图为：2pF1116p F（bIfII8pF