專利名稱：軌道感應(yīng)式無絕緣自動(dòng)閉塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鐵路信號(hào)技術(shù)領(lǐng)域中的一種無絕緣自動(dòng)閉塞設(shè)備。
目前國內(nèi)外無絕緣自動(dòng)閉塞分為兩種方式1、電氣隔離式，又稱諧振式。是在軌道電路的分界處采用電感、電容和鋼軌一部分電感構(gòu)成諧振回路，用不同頻率與相鄰軌道電路實(shí)現(xiàn)電氣隔離，如法國的UM-71系統(tǒng)、英國的FS-2500系統(tǒng)等。此種方式，電氣絕緣節(jié)的隔離性較好，相鄰軌道電路界限分明，可裝設(shè)自動(dòng)閉塞通過信號(hào)機(jī)。其主要缺點(diǎn)是電氣絕緣接頭處有長度不大于20m的區(qū)段，在此區(qū)段內(nèi)軌道電路無分路檢查，因而無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)不斷地檢查列車占用狀態(tài)，此區(qū)段稱做死區(qū)段。
2、自然衰耗、中央供電式。是根據(jù)軌道電路信息在鋼軌中傳輸時(shí)能量自然衰耗的特點(diǎn)，采用中央供電兩端接收的方式，如蘇聯(lián)
A6系統(tǒng)。在此種方式中軌道繼電器由兩端接收設(shè)備組成的與門電路控制，用不同頻率與相鄰軌道電路實(shí)現(xiàn)電氣隔離。接收設(shè)備的輸入信號(hào)采用電壓輸入式，因此相鄰兩段軌道電路界限不明確，根據(jù)軌道電路頻率的不同，約有長125m的模糊區(qū)段，造成區(qū)間無法設(shè)置通過信號(hào)機(jī)，但此種軌道電路不存在死區(qū)段。
本發(fā)明的目的，是采用自然衰耗，中央供電，軌道感應(yīng)和接收端交叉設(shè)置的方式，通過鋼軌作為信息傳輸通道，產(chǎn)生一種既無死區(qū)段、又無模糊區(qū)段、軌道電路界限分明，在區(qū)間能設(shè)置通過信號(hào)機(jī)的無絕緣自動(dòng)閉塞制式。
本發(fā)明的發(fā)送器由中央發(fā)送器產(chǎn)生軌道電路和機(jī)車信號(hào)使用的兩種移頻信息，由軌道電路受電變壓器和軌道傳感器構(gòu)成軌道電路接收端，軌道電路接收設(shè)備的輸入信號(hào)采用電壓、電流方式，即利用軌道受電變壓器與軌道傳感器的信號(hào)電壓相疊加后再輸入到接收設(shè)備。
本發(fā)明相鄰兩段軌道電路采用頻率隔離和相互交叉布置方式，交叉重疊區(qū)段保持在特定長度內(nèi)，以達(dá)到相鄰軌道電路界限分明，既無死區(qū)段，又無模糊區(qū)段，便于設(shè)置區(qū)間地面通過信號(hào)機(jī)。
本發(fā)明的發(fā)送、接收設(shè)備可采用單套或雙重系統(tǒng)工作制。主要設(shè)備可采用CMOS集成電路或分立元件構(gòu)成。設(shè)備可集中設(shè)置在車站內(nèi)，也可分散設(shè)置在鐵道沿線區(qū)間箱內(nèi)。
實(shí)施本發(fā)明后能夠收到以下效果增加信息量，滿足多顯示自動(dòng)閉塞和機(jī)車信號(hào)的要求;實(shí)現(xiàn)無絕緣節(jié)軌道電路，免去切割鋼軌、節(jié)省工程投資、減少維修作業(yè)，相鄰軌道電路界限明確，便于設(shè)置地面通過信號(hào)機(jī);軌道電路無死區(qū)段，可連續(xù)不間斷地檢查列車占用狀態(tài);在電氣化區(qū)段可不裝設(shè)扼流變壓器，降低牽引電流諧波干擾;實(shí)現(xiàn)移頻機(jī)車信號(hào)兼容，適應(yīng)設(shè)備更新改造的需要;整機(jī)可靠性得到提高。
本發(fā)明的主要設(shè)備電路見以下附圖附

圖1 軌道感應(yīng)式無絕緣自動(dòng)閉塞軌道電路設(shè)備接線示意圖;
附圖2 中央發(fā)送器電路圖;
附圖3 匹配變壓器、衰耗器、隔離變壓器、濾波器電路圖;
附圖4 接收器電路圖。
附圖1中相鄰的兩架通過信號(hào)機(jī)(1、2)及與其相關(guān)的三個(gè)軌道電路區(qū)段(3、4、5)，軌道電路的信號(hào)頻率分別以f1、f2、f3表示，軌道電路區(qū)段(4)的中央送電端設(shè)在軌道變壓器箱(200)中，箱內(nèi)設(shè)有軌道變壓器(15)、防雷組件(14)，通過電纜與站內(nèi)發(fā)送設(shè)備(201)相連結(jié);區(qū)段(4)的接收端分設(shè)在該軌道電路區(qū)段的兩端(Ⅰ端和Ⅱ端)，Ⅰ端通過軌道傳感器(6、7)與受端變壓器箱(202)連結(jié)，箱內(nèi)設(shè)有軌道變壓器(17)，諧振電容(19)和防雷組件(16)，軌道變壓器(17)的二次側(cè)通過電容器(18)與站內(nèi)機(jī)車信號(hào)發(fā)送設(shè)備(229)相連。傳感器(6)與(7)串連后與電容器(19)諧振于信號(hào)頻率f2，再與軌道變壓器(17)的另一組線圈串連，通過電纜與站內(nèi)接收設(shè)備(203)相連結(jié)。區(qū)段(4)的另一接收端(Ⅱ)通過軌道傳感器(8、9)與受端變壓器箱(204)連結(jié)，箱內(nèi)設(shè)備與Ⅰ端相同。傳感器(8)、(9)串連后與電容器(22)諧振于信號(hào)頻率f1，再與軌道變壓器(21)的二次側(cè)線圈串連后，通過電纜與站內(nèi)接收設(shè)備(205)相連結(jié)。站內(nèi)接收設(shè)備(203、205)分別包括匹配變壓器(228)、衰耗器(82)、濾波器(83～106)、隔離變壓器(108、109)、穩(wěn)壓電源(225)及相應(yīng)的 接收器(223、224)。
附圖1中軌道電路區(qū)段(3)的接收端變壓器箱(206)、軌道電路區(qū)段(5)的接收端變壓器箱(208)，其箱內(nèi)設(shè)備分別與變壓器箱(204)、(202)相同。區(qū)段(4)的Ⅰ、Ⅱ端分別與區(qū)段(3)和(5)交叉重疊，重疊區(qū)段長度為150m。
附圖2中石英晶體振蕩器(210～219)的每個(gè)低頻信息均采用晶體(24)、二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器(28)及電阻、電容元件(23)、(25)、(26)、(27)構(gòu)成振蕩和分頻電路。振蕩器(210、211)產(chǎn)生軌道電路低頻信息(8.1HZ和11HZ)，振蕩器(212～219)產(chǎn)生機(jī)車信號(hào)低頻信息(8.1、9.4、11、12.1、15、17.4、20、26HZ共八種)，電子元件(29～35)組成直流穩(wěn)壓電源，為低頻振蕩器供給7V直流電源。移頻振蕩器(221、222)分別產(chǎn)生軌道移頻信息(300、400、500HZ)和機(jī)車信號(hào)移頻信息(750、850HZ)、移頻振蕩器由低頻振蕩器通過繼電器控制電路(220)調(diào)制產(chǎn)生FSK信號(hào)。由振蕩器(221、222)產(chǎn)生的兩種移頻信息在激勵(lì)放大器(65～74)輸入端混合、放大后再經(jīng)乙類推挽放大器(75～81)進(jìn)行功率放大并由輸出變壓器(80)送往軌道電路中央送電端。中央發(fā)送器由一般移頻用直流穩(wěn)壓器供電。
附圖3為匹配變壓器、衰耗器、隔離變壓器、濾波器電路圖，根據(jù)軌道電路長度改變衰耗電阻(82)的電阻值，即可調(diào)整接收設(shè)備輸入信號(hào)電壓。由元件(83～106)構(gòu)成帶通濾波器，其通帶中心頻率為300、400、500HZ。元件(107～111)構(gòu)成雙機(jī)隔離電路，用以減小主、付接收設(shè)備的相互影響，軌道傳來的移頻信號(hào)通過隔離變壓器(108、109)分別接至主、付接收器。
附圖4中軌道電路的Ⅰ端和Ⅱ端接收器(223)與(224)，其輸出端分別控制繼電器(226)、(227)，由226和227組成與門電路再控制軌道繼電器。接收器(223)與(224)的電路結(jié)構(gòu)相同，其工作電源由直流穩(wěn)壓電路(225)供給。交流220V電源經(jīng)過變壓器(188)和整流橋(189)變?yōu)橹绷麟娫?，?jīng)三端穩(wěn)壓器(192、193)輸出±12V直流電源，該電源再經(jīng)三端穩(wěn)壓器(196、197)輸出±8V直流電源。變壓器(188)的二次側(cè)另一組線圈(J1、J2)輸出26V交流電源。上述三種電源均用以向接收器(223、224)供電。
附圖4中接收器(223)、(224)均由以下幾部分組成射極輸出器(114)，雙向限幅器(118、119)、限放鑒幅電路(123)、鑒頻器(130)、選頻放大器(163)、開關(guān)電路(176)，安全型固態(tài)繼電器電路(184)等。由隔離變壓器(108)輸入的移頻信號(hào)通過114、118、119、123、130解調(diào)出低頻信息，經(jīng)選頻放大器(163)將信號(hào)放大后推動(dòng)開關(guān)電路(176)，并輸出低頻脈沖信號(hào)，此信號(hào)使固態(tài)繼電器電路(184)保持在工作狀態(tài)，從而達(dá)到控制軌道繼電器(226)的目的。上述各電路環(huán)節(jié)主要由運(yùn)算放大器構(gòu)成，而電路形式有所不同，鑒幅電路(123)采用反相型施密特電路;鑒頻器(130)和選頻放大器(163)采用有源二階帶通濾波器電路。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明是鐵路信號(hào)技術(shù)領(lǐng)域的一種無絕緣自動(dòng)閉塞設(shè)備，是利用鋼軌作為信息傳輸通道，連續(xù)地發(fā)送由低頻方波信號(hào)調(diào)制的移頻信息，以中央發(fā)送器、軌道傳感器、濾波器和接收器等主要部件構(gòu)成的軌道感應(yīng)式無絕緣自動(dòng)閉塞設(shè)備，其特征在于中央發(fā)送器在檢查軌道占用或空閑狀態(tài)后同時(shí)發(fā)送軌道電路和機(jī)車信號(hào)兩種信息；接收器采用帶軌道傳感器的電壓、電流輸入電路，以及相鄰軌道電路區(qū)段的接收設(shè)備交叉重疊設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述軌道感應(yīng)式無絕緣自動(dòng)閉塞其特征在于中央發(fā)送器和接收器可由CMOS集成電路或分立式電子元件構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2，其特征在于采用軌道傳感器和軌道變壓器組成接收器的電流、電壓式輸入電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3，其特征在于采用電感元件組成軌道傳感器和軌道變壓器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2，其特征在于發(fā)送器和接收器可設(shè)單套或雙重系統(tǒng)。
全文摘要
一種鐵路信號(hào)無絕緣自動(dòng)閉塞設(shè)備。是利用鋼軌作為信息傳輸通道，連續(xù)地發(fā)送由低頻方波信號(hào)調(diào)制的移頻信息(FSK)。由中央發(fā)送器、軌道傳感器、濾波器和接收器等主要部件構(gòu)成的軌道感應(yīng)式無絕緣自動(dòng)閉塞裝置?？砂l(fā)送8個(gè)至10個(gè)機(jī)車信號(hào)信息。其發(fā)送器和接收器可設(shè)單套或雙重系統(tǒng)。本自動(dòng)閉塞裝置具有既無死區(qū)段，又無模糊區(qū)段，軌道電路界限分明，在區(qū)間可設(shè)通過信號(hào)機(jī)的特點(diǎn)。本裝置可以集中設(shè)置在車站，也可分散設(shè)置于區(qū)間。
文檔編號(hào)B61L23/30GK1072144SQ9211131
公開日1993年5月19日 申請(qǐng)日期1992年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月16日
發(fā)明者王建國, 羅海濤, 李宜生, 焦守英 申請(qǐng)人:中國鐵路通信信號(hào)總公司研究設(shè)計(jì)院