25HZ相敏轨道电路故障的分析与对策毕业论文

25HZ相敏轨道电路故障的分析与对策毕业论文 毕业设计(论文) 中文题目: 25HZ相敏轨道电路故障的分析与对策 学习中心(函授站): 太 原 学 习 中 心 专 业: 2014春 自动化(交通信号与控制) 姓 名: 李新明 学 号: 14651579 指导教师: 韩旭东 北京交通大学远程与继续教育学院 2016年7月 毕业设计(论文)承诺书与版权使用授权书 本人所呈交的毕业论文是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果。除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 本毕业论文是本人在读期间所完成的学业的组成部分，同意学校将本论文的部分或全部内容编入有关书籍、数据库保存，并向有关学术部门和国家相关教育主管部门呈交复印件、电子文档，允许采用复制、印刷等方式将论文文本提供给读者查阅和借阅。 论文作者签名:___李新明_______ _2016_年_04_月_17_日 指导教师签名:___韩旭东________ _2016_年_04_月_18_日 北京交通大学 毕业设计(论文)成绩评议 年级 2014级 层次 专升本 专业 铁道信号 姓名 李新明 题目 25HZ相敏轨道电路故障的分析与对策 论文选题正确，论述充分，内容是电气化铁路区段通用设备的故障分析与处指 理，与工作结合紧密，有一定的使用价值。 导 教 师 评 阅 意 见 成绩评定: 指导教师:韩旭东 2016年04 月20 日 答 辩 小 组 意 见 答辩小组负责人: 年 月 日 北京交通大学 毕业设计(论文)任务书 本任务书下达给: 2014 级 铁道信号 专业 学生 李新明 设计(论文)题目:25HZ相敏轨道电路故障的分析与对策 一、毕业设计(论文)基本内容 1.25HZ相敏轨道电路工作原理及特点; 2.25HZ相敏轨道电路运行中存在的问题; 3.25HZ相敏轨道电路的故障分析; 4.25HZ相敏轨道电路故障处理 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 . 二、基本要求 论文要论点明确、论据充分、结论精辟，要按太原学习中心规定的格式规范书写。 结合自己的工作和自己感兴趣的问题展开论述，既要有一定的深度，又要有实用价值。 三、重点研究的问题 1.25HZ相敏轨道电路运行中存在的问题; 2.25HZ相敏轨道电路的故障分析; 四、主要技术指标 1.25HZ相敏轨道电路的故障分析符合现场实际; 2.25HZ相敏轨道电路的故障处理方案的实施应符合相关技术 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 . 五、其他要说明的问题 下达任务日期:2015 年12 月20 日 要求完成日期:2016 年04 月17 日 指导教师:韩旭东 开 题 报 告 题 目:25HZ相敏轨道电路故障的分析与对策 学生姓名: 李新明 学号: 14651579 2016 年 1 月 16 日 一、 文献综述 根据任务书要求，选取了与本单位生产实际密切相关的《25HZ相敏轨道电路故障的分析与对策》作为设计题目，并根据设计要求搜集了大量有关文献、参考书目和实际运营中各种故障案例。主要围绕轨道电路的作用及构成，轨道电路的原理，轨道电路的分类，轨道电路的工作状态，25HZ相敏轨道电路的发展史，25HZ相敏轨道电路的特点，25HZ相敏轨道电路的基本构成，25HZ相敏轨道电路的工作原理，25HZ相敏轨道电路各主要部件作用等展开论述。 截止到2015年底，中国铁路总营业里程已达到12万公里，居世界第二位，其中高铁1.9万公里，居世界第一位。复线达到5.7万公里，电气化里程达到6.5万公里，并且还将修建更多铁路。目前在电气化铁路上有90,的车站采用25Hz相敏轨道电路，因此该制式成为电气化铁路站内轨道电路的首选。 轨道电路是轨道交通系统中调整列车运行的现代化自动控制与远程控制系统的重要组成部分，是关系到列车运行安全的基础设备，所以轨道电路的日常管理和维护都成为确保安全行车，避免行车事故发生的重要工作。维护好轨道电路，发生故障及时处理是保证铁路信号系统正常高效运行的首要条件。因而掌握好轨道电路的原理、维护要领、电气性能以及故障处理，是现场信号设备维修人员的必备技能。 目前我国电气化区段车站内大量采用的25Hz相敏轨道电路是1978年年底开始研制的，经室内外试验、现场试点、工程扩大试验后，于1982年2月通过铁道部鉴定。因其设备简单耐用、便于掌握、故障率低等优点，故至今已在数千公里电气化区段车站采用，并在“八五”电务装备政策中，被定为推广的制式之一。但随着国内现场大量运用，逐步暴露出一些急待克服的技术缺陷，对于现场产生的新情况，作为一个适用性广和实用性强的制式就必须考虑和满足这些新要求，故对其系统进行改进研制是十分必要的。针对此情况我国研制出了97型25hz相敏轨道电路，目前在我国广泛使用。 25HZ轨道电路的信号电源是由铁磁分频器供给25HZ交流电，以区分50H牵引电流，接受器采用二元二位轨道继电器，该继电器的轨道线圈由送电端25HZ轨道电源经轨道传 输后供电，局部线圈则由25hz局部分频器电源供电。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取自局部电源，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Ug和局部线圈电压Uj之间的相位角接近或等于90度时，转矩最大，使翼片绕轴旋转，带动接点动作，否则，翼片不能旋转，不能带动接点动作。所以，25HZ轨道电路既有对频率的选择性(区别开电力牵引电流)又有相位的选择性。当轨道线圈和局部线圈电源电压满足规定的相位要求时，GJ吸起，轨道电路处于调整状态，即表示轨道电路空闲。当列车占用时，轨道电路被分路，GJ落下。若频率、相位不对时，GJ也落下。因而，其抗干扰性能较强，广泛应用于交流电力牵引区段。 相敏25HZ轨道电路由于采用了二元二位继电器，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他频率电流的干扰能可靠的进行防护。 25 Hz相敏轨道电路采用二元二位继电器作为接收器。二元二位继电器属于交流感应式继电器，它是利用电磁铁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。故其具有可靠的频率选择性和相位选择性，因而对轨端绝缘破损和外界牵引电流或其他频率电流的干扰能可靠地进行防护，满足了轨道电路抗电气化于扰的要求。 提高了绝缘破损防护性能。钢轨牵引引接线改用焊接方式，减小接触电阻，以提高了绝缘破损防护性能。取消不设扼流变压器的送、受电端。在运营中发现，送、受电端不设扼流变压器时(轨道继电器所受的干扰远大于设双扼流变压器的区段，产生误动的机会也较多，同时不易于轨道电路调整，为此将有回归电流的轨道区段(不包括其上无接触网的区段)原不设扼流变压器的单扼流送、受电端轨道电路的类型一律取消。扼流变压器经等阻线与钢轨连接。除将扼流变压器的牵引引接线改为焊接外，还将连向钢轨的一长一短引接线设计成等阻线，另外增加了扼流变压器中点对称度小于或等于1,的指标要求、使由扼流变压器内部和外部连接方式造成的不平衡系数控制在1%以内，从而使牵引电流回归系统的不平衡系数得以降低。有效地延长了轨道电路的极限长度。 主要参考文献有:《电气集中设计与施工》、《铁路信号电源》、《铁路信号基础》以及一些既有设备相关的资料。本课题的重点是对关25HZ轨道电路在实际施工中遇到一些常见故障的处理方法的粗浅讨论。 二、选题的目的和意义 随着我国经济建设的飞速发展，铁路运量陡增，行车密度和速度不断提高，安全 与效率的矛盾日益尖锐。对25HZ轨道电路的改造更新是必须的。在大修施工过程中必然会遇到各种故障，所以必须要了解其故障原因及解决办法，做到及时处理，不留后患。 三、研究方案 本课题《25HZ相敏轨道电路故障的分析与对策》的研究，首先介绍简单的电码化知识，第二是在实际施工过程中的运用;第三是常会遇到的故障;第四是对一般故障进行具体分析，最后是如保处理浅谈。 四、进度 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 2015.11.15—2015.12.25 收集信息、毕业论文选题 2015.12.25—2015.12.31 根据选题情况指导教师撰写毕业设计任务书下发给学生 2016.01.01—2016.01.25 学生撰写开题 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 指导教师审核 2016.01.26—2006.03.06 毕业论文初稿撰写和修改并进行中期检查 2016.03.07—2006.04.25 提交毕业论文初稿并进行结题验收 2016.04.26—2016.04.27 毕业论文评阅 2016.04.28—2016.06.05 毕业论文答辩准备及答辩 五、指导教师意见 该论文选题有实用价值，研究方案和进度计划可行，论文内容要多结合现场实际。同意按该计划进行～ 指导教师: 韩旭东 2016年 1 月25 日 中 期 报 告 题目:25HZ相敏轨道电路故障的分析与对策 学生姓名: 李新明 学号: 14651579 一、进展情况 结合25HZ轨道电路原理及对其故障进行分析判断，掌握一定的故障处理方法，做到熟练的进行日常维护工作。 二、指导教师意见 论文内容和结构基本符合要求，格式和内容还需进一步规范和完善。 指导教师:韩旭东 2016 年03 月12 日 结 题 验 收 一、完成日期 2016年04月17日。 二、完成质量 论文按要求时间完成，内容和格式基本符合规范，总体质量良好。 三、存在问题 格式和内容继续整理和规范。 四、结论 论文符合要求，可以结题。 指导教师:韩旭东 20016 年04 月18 日 北京交通大学毕业设计(论文) ABSTRACT 中文摘要 摘要: 众所周知，轨道电路作为反映列车运行位置的重要设备，是联锁系统重要的信息采集设备，随着列车的大面积提速，列车的运行运行对自动化控制的依赖性更高。轨道电路的作用是否良好、安全、可靠尤为突出，同时随着高速列车的运用，机车信号逐步向主体化信号过渡，轨道电路近几年频繁发生故障。多年各路局积极采取有效措施来消除此设备故障的发生率，但是轨道电路属于露天动态运用，各种综合原因较为复杂，若想达到故障的发生，还需要各方面继续努力。 本文介绍了25HZ相敏轨道电路，讲述了其分类、作用、原理、主要技术指标、以及部分故障分析处理办法和日常维护，希望能大大提高轨道电路的安全体系，使其设备的稳定性大大提高，为目前我国的进入高速铁路时代打好奠基。 关键词:[轨道电路;提速;故障;分析 ] i 北京交通大学毕业设计(论文) ABSTRACT ABSTRACT Title: [The phase sensitive 25HZ track circuit] ABSTRACT:As is known to all, track circuit as a reflection of the important equipment in operation of the train position, interlocking system important information collection equipment, with large, train speed of train running function of automation control the dependence of the higher. The role of track circuit is good, safe, reliable, particularly prominent at the same time as the use of high-speed train, cab signal to gradually transition, track circuit subjectivation signal fault occurred frequently in recent years. Years each railway administrations actively adopt effective measures to eliminate this equipment failure, but the incidence of track circuit belong to apply, all sorts of integrated open-air dynamic reasons is relatively complex, to reach of failure, still need each continued efforts. This paper introduces the phase sensitive 25HZ track circuit, tells its classification, function and principle, main technical indices, and some failure analysis and daily maintenance treatment method, the hope can greatly improve the security system of track circuit, make its equipment stability greatly improved, for current into high-speed railway era play based. KEYWORDS:[increase speed;fault;analysis] ii 北京交通大学毕业设计(论文) 1 北京交通大学毕业设计(论文) 1. 轨道电路概述 1.1轨道电路的定义及作用 轨道电路是以铁路线路的两根钢轨作为导体，两端加以电气绝缘或电气分割，并接上送电和受电设备构成的电路。中华人民共和国铁路行业标准《轨道电路通用技术条件》中轨道电路定义为:利用铁路线路的钢轨作为导体传递信息的电路系统。 轨道电路是铁路信号自动控制的基础设备。利用轨道电路可以自动 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 列车车辆的位置，控制信号机的显示;通过轨道电路可以将地面信号传递给机车，从而可以控制列车运行。 轨道电路是铁路信号系统的基础设备，是反映列车占用进路情况的基础环节，在铁路信号系统中占有较重要的地位。维护好轨道电路，发生故障及时处理是保证铁路信号系统正常高效运行的首要条件。因而掌握好轨道电路的原理、维护要领、电气性能以及故障处理，是现场信号设备维修人员的必备技能。 1.2 轨道电路的原理 当两根钢轨完整，且无车占用，即轨道空闲时，电流通过两根钢轨和轨道继电器，使轨道继电器吸起，前接点闭合，信号开放。当列车占用轨道电路时，电流通过机车车辆轮对，轨道电路被分路。由于轮对电阻比轨道继电器电阻小得多，使电源输出电流显著加大，限流电阻上的压降随之增加，两根钢轨间的电压降低，流经轨道继电器的电流减少到它的落下值，使轨道继电器落下，后接点闭合，信号关闭。同时，当轨道电路发生断轨断线时，同样会使轨道继电器落下。 与轨道电路相关的有以下几个概念: 1(轨道电路调整状态 轨道电路完整，空闲时轨道继电器吸起，此时轨道电路的状态。 2(轨道电路分路状态 当轨道电路有列车占用时，轨道继电器落下，此时轨道电路的状态。 3(轨道电路断轨状态 2 北京交通大学毕业设计(论文) 当钢轨线路中出现断轨时，轨道继电器应落下，此时轨道继电器的状态。 4(轨道电路的最不利条件 当轨道电路各电气参数在规定范围内，受电端所得电压在调整状态下为最低、分路状态下为最高、而发送的机车信号信息的人口电流为最小时，与之相应的供电电压和一次参数的总称。 调整状态下轨道电路的最不利条件是: 发送电压最低，钢轨阻抗最大，道床电阻最小，同时轨道电路的长度为极限长度。(在最不利条件下轨道继电器也能正能吸起) 分路状态下轨道电路的最不利条件是: 发送电压最高，钢轨阻抗最小，道电阻最大，列车分路电阻最大。(在最不利条件下轨道继电器也应处于落下状态) 断轨状态下轨道电路的最不利条件是: 发送电压最高，钢轨阻抗最小，临界断轨地点，临界道渣电阻最小。(在最不利条件下轨道继电器也应处于落下状态) (分路灵敏度 5 在轨道电路的钢轨上，用一个电阻在某点对轨道电路分路，若恰好能使轨道继电器线圈中的电流减小到释放值，则这个分路电阻值就叫作该点的分路灵敏度 分路灵敏度用电阻来表示。分路电阻越大，轨道电路越灵敏。 6(轨道电路一次调整 在最不利条件下，每段轨道电路内，可变环节的电气参数经首次调整后，能满足调整、分路、机车信号三种状态的要求，无需随外界参数的变化再次进行调整。 7(轨道电路极限长度 当轨道电路能实现一次调整时，其所能达到的最大长度。 8(轨道电路调整余量 进行轨道电路计算时，为使其能安全、正常、可靠期使用，在满足调整状态时，送电端所需供出的最小电压UT，及在最不利地点分路时，所允许供出的最大电压UF。之间的相互关系，称为调整余量，调整余量系数以K表示。则 K= (UF -UT )/ (UF +UT ) ?100% 3 北京交通大学毕业设计(论文) 1.3 轨道电路分类 1、按动作电源分类可分为:直流轨道电路、交流轨道电路。 2、按工作方式的分类可分为:开路式的轨道电路、闭路式的轨道电路。 3、按所传递电流的特性分类可分为:连续式轨道电路、移频式轨道电路、数字编码式轨道电路。 4、按分割方式来分类，可分为:有绝缘的轨道电路、无绝缘的轨道电路。 5、按使用处分类，可分为:区间轨道电路、站内轨道电路。 6、按轨道电路内有无道岔分类，站内轨道电路可分为:无岔区段轨道电路、道岔区段轨道电路。 7(按归线方式分 按归线方式分类可分为双轨条式和单轨条式。 8(按频率方式分 按频率方式分类可分为25Hz、50Hz、75Hz、移频等。 4 北京交通大学毕业设计(论文) 2. 25HZ相敏轨道电路 目前我国电气化区段车站内大量采用的25Hz相敏轨道电路是1978年年底开始研制的，经室内外试验、现场试点、工程扩大试验后，于1982年2月通过铁道部鉴定。因其设备简单耐用、便于掌握、故障率低等优点，故至今已在数千公里电气化区段车站采用，并在“八五”电务装备政策中，被定为推广的制式之一。但随着国内现场大量运用，逐步暴露出一些急待克服的技术缺陷，对于现场产生的新情况，作为一个适用性广和实用性强的制式就必须考虑和满足这些新要求，故对其系统进行改进研制是十分必要的。针对此情况我国研制出了97型25hz相敏轨道电路，目前在我国广泛使用。 2.1 25HZ相敏轨道电路设备的基本组成 1 送电设备构成:送电扼流变压器BE25、轨道变压器BG25、电阻R0、保险RD1、保险RD2。 2 受电设备构成:受电扼流变压器BE25、轨道变压器BG25、电阻R0、保险RD1、保险RD2、防雷FB、防护盒FH、25HZ轨道继电器GJ(JRJC1-70/240)。 2.2 25HZ相敏轨道电路的特点 相敏25HZ轨道电路由于采用了二元二位继电器，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他频率电流的干扰能可靠的进行防护。 25HZ轨道电路采用25HZ频率后，与其他工频连续式轨道电路比较，在相同条件下，受道渣电阻变化影响小。 25HZ电源是运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，其频率恒定在50HZ的一半。 由于25HZ分频器的固定特性，当两个分频器的输入端反向连接时，则其输入电压相差90度，易造成局部电源恒定超前轨道电源电压90度，因而可以采用其中调相方式。 25HZ分频器具有不可逆性，虽然50HZ不平衡牵引电流通过扼流变、轨道变压器流入轨道分频器的输出回路，但在其输入端不可能有100HZ电流。同时室内轨道继电器的局部线圈是由局部电源单独供电，他不与钢轨或轨道分频器的输出相连，又不经过室外电缆线路，不受接触网电流产生的50HZ干扰电压的影响。 5 北京交通大学毕业设计(论文) 田字型分频器的两线圈呈90度位置放置，输入线圈的交流产生的磁通不与谐振线圈完全相交，因而原则上排除了在输入线圈间有局部断路时输入线圈50HZ电流向分频器输出电路的变化，大大降低25HZ输出回路中50HZ成分。 分频器具有稳定特性，当输入的50HZ电源电压在220V(+33,-44)，负载由空载至满载的范围变化时，分频器的输出电压在(+6.6，-6.6)V范围变化，因而提高了轨道电路工作的稳定性。 25HZ轨道电路由于采用了连续方式，从而较为方便的找出其工作的最不利条件，更便于通过计算和试验手段加以验证。 2.3 25HZ轨道电路工作原理 25HZ轨道电路的信号电源是由铁磁分频器供给25HZ交流电，以区分50H牵引电流，接受器采用二元二位轨道继电器，该继电器的轨道线圈由送电端25HZ轨道电源经轨道传输后供电，局部线圈则由25hz局部分频器电源供电。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取自局部电源，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Ug和局部线圈电压Uj之间的相位角接近或等于90度时，转矩最大，使翼片绕轴旋转，带动接点动作，否则，翼片不能旋转，不能带动接点动作。所以，25HZ轨道电路既有对频率的选择性(区别开电力牵引电流)又有相位的选择性。当轨道线圈和局部线圈电源电压满足规定的相位要求时，GJ吸起，轨道电路处于调整状态，即表示轨道电路空闲。当列车占用时，轨道电路被分路，GJ落下。若频率、相位不对时，GJ也落下。因而，其抗干扰性能较强，广泛应用于交流电力牵引区段。 在25Hz相敏轨道电路中，电源屏(轨道分频器和局部分频器)由室内分别供给出25Hz轨道电源和局部电源。轨道电源又室内供出，通过电缆供向示外，经由送电端25Hz轨道电源变压器(BG25)，送电端限流电阻(RX)，送电端25Hz扼流变压器(BE25)钢轨线路，受电端25Hz扼流变压器(BE25)，受电端25Hz轨道中继变压器(BG25)电缆线路，送回室内，经过防雷硒堆(Z),25Hz防护盒(HF)给二元二位继电器(GJ)的轨道线圈供电。局部线圈的25Hz电源由室内供出，当轨道线圈所得电源满足规定的相位要求时，二元二位继电器JRJC1-70/240吸气，轨道电路处于工作状态，仅之二元二位继电器JRJC1-70/240落下，轨道电路处于不工作状态。 6 北京交通大学毕业设计(论文) 2.4 97型25Hz相敏轨道电路的特点和主要技术指标 25 Hz相敏轨道电路采用二元二位继电器作为接收器。二元二位继电器属于交流感应式继电器，它是利用电磁铁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。故其具有可靠的频率选择性和相位选择性，因而对轨端绝缘破损和外界牵引电流或其他频率电流的干扰能可靠地进行防护，满足了轨道电路抗电气化于扰的要求。 1(提高了绝缘破损防护性能 钢轨牵引引接线改用焊接方式，减小接触电阻，以提高了绝缘破损防护性能。 2(取消不设扼流变压器的送、受电端 在运营中发现，送、受电端不设扼流变压器时(轨道继电器所受的干扰远大于设双扼流变压器的区段，产生误动的机会也较多，同时不易于轨道电路调整，为此将有回归电流的轨道区段(不包括其上无接触网的区段)原不设扼流变压器的单扼流送、受电端轨道电路的类型一律取消 3(扼流变压器经等阻线与钢轨连接 除将扼流变压器的牵引引接线改为焊接外，还将连向钢轨的一长一短引接线设计成等阻线，另外增加了扼流变压器中点对称度小于或等于1,的指标要求、使由扼流变压器内部和外部连接方式造成的不平衡系数控制在1%以内，从而使牵引电流回归系统的不平衡系数得以降低。 4(电源屏的配置 改进后的轨道电路，每一区段的平均传输功率为20W，每个继电器局部线圈加并电容补偿后的功率为6.5W。考虑单受和多受区段的比例，一个车站的轨道区段数和轨道继电器数，按1:2计算，这样就相当于轨道分频器和局部分频器供给每一段轨道电磁分别耗电20 W和13W。 新分频器的容量由原 300W、600W、1400W改为400W、800W、1200W。组成I(PXT—800/25)、?(PZT—1600/25)、?(PZT—2000/25)、?(PDT—4000/25)型四种电源屏，分另适用于20个区段以内、20,40个区段、40, 60个区段、60,120个区段的车站使用。 5(二元二位继电器 经优化磁路设计和提高工艺设计水平后，新型二元二位继电器有以下提高: (1)后接点压力由原0.147 N增到0.196 N。 7 北京交通大学毕业设计(论文) (2)返还系数由原0.5增至0.55。 (3)消除了因翼片碰撞外罩而造成卡阻的可能性。 6(增加扼流变压器的类型 由原来的仅400 A一种类型，增加了600A和800 A两种。400A、600A、800A分别供侧线、正线和靠近牵引变电所的区段。 7(极限长度延长 (1)优化受电端接收器即二元二位继电器的工艺设计，把它的返还系数由原0.5增加到0.55。 (2)提高送电端的视入阻抗，将送电端限制电阻由原2.2Ω加到4.4Ω;将受电端匹配变压器的变比由原16.67降为13.89。 (3)改进分濒器的设计，将25Hz分频器的25Hz输出电压的允许波动范围，由原来的?5,减少到?3,。 通过以上几项改进措施，最终能将极限长度由原制式的1200m提高到1500m。 主要技术指标 1(适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。 2(50Hz电压为 220V范围内、钢轨阻抗不大于0.62?42?km/Ω、道碴最小电阻不小于0.6Ω?km，在极限长度范围内，能可靠地满足调整和分路的要求，并能实现一次调整。 3(单受的轨道电路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1.5km。 4(一送多受的轨道电路，以标准的0.06Ω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。 5(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)。 6(能实现叠加或预叠加电码化。 7(在无迂回回路的条件下，任何故障均有可靠的分路检查。 8 北京交通大学毕业设计(论文) 2.5 25HZ相敏轨道电路主要技术指标 110V?旧型 5.5V 局部110V 110V? 97型 3.3V ?有效电压为:实测电压?cosβ ?一送多受区段每分支偏差不大于3V 18, 道岔区段 ?实测电压可掌握为道岔区段高于测继电 25V 25HZ 定下限值3,7V，股道区段高于测定下器有 相敏 限值5,9V 效电 轨道 压 股道及大于18,电路 800m无岔区30V 段 残压测试用0.06Ω标准分路线 旧型 ?7V 继电器 97型 ?7.4V 残压 电子接收器 ?10V 2.6 97型25HZ相敏轨道电路调整方法 (室内继电器:JRJC 70/240;室外变压器:BG,130/25) (1)、送端电阻使用方法 1、送端带扼流变时:电阻使用4.4Ω; 2、送端无扼流变时:一送一受区段电阻使用0.9Ω;一送多受区段电阻使用1.6Ω。 (2)、受电端变比使用(变压器使用BG130/25时) 1、受电带扼流变时:1:13.89(使用?1、?3、标称电压15.84) 2、受电无扼流变时:1:50 (使用?3、?1;连接?4、?2 标称电压4.4V) 调整注意事项如下: 1、送电端限流电阻的数值以及受电端中继变压器的变比，应按原线图的规定加以固定，若调笑限流电阻，将恶化轨道电路的发路，若改变中继变压器的变比，会使受电端连接器材的阻抗和轨道电路的阻抗匹配条件遭到破坏。 9 北京交通大学毕业设计(论文) 2、25Hz相敏轨道电路具有相位选择性，调整供电变压器电压时应注意不要将同名端接错。 3、一送多受的轨道区段，各分支电压应调整至相同或相近的电压值。然后根据其类型按调整表的相应类型来调整轨道电路的供电电压，此时，各轨道继电器上的端电压应在调整表给定的允许电压范围内。 4、应检查机车信号的入口电流是否满足机车信号的要求。在电气化区段钢轨内除信号电流外，还可能会有不平衡牵引电流，这会影响测试的准确性。因此，最好选在天窗时间内进行该项测试以确保测试的准确性。 5、设有空扼流变压器的轨道电路应对其轨道电路进行补偿。当设有空扼流变压器的轨道电路实施电码化时除对轨道电路进行补偿外，还应对机车信号的电码化信息进行补偿。应机车信号信息的不同所需要的类型也不同，应根据机车信号信息来选择相应类型的补偿器，在规定了补偿器的基础上再按需要调整轨道电路供电电压。 6、不在空扼流变压器和无受电分割的一送一受的轨道电路在道渣电阻最高的情况下，用标准分路线子送电端和受电端分路时应有分路检查，对一送多受的轨道电路随道岔布置的不同，分路最不利的地点也不同，故检查分路除应在送电端和所有受电端进行外，尚需在岔尖及其他地点检查分路。如带有无送电分支还应在无受电分支的末端检查。一送多受时轨道电路是将所有送电端轨道继电器的前接点串连再控制轨道继电器以其接点用于信号的各电路中，因而只需保证有一个受电端符合有分路检查的要求。 10 北京交通大学毕业设计(论文) 3 25HZ相敏轨道电路常见故障处理与判断 3.1 97型25HZ相敏轨道电路故障查找方法 轨道电路从性质上分类,可分为开路故障和短路故障.从发生地点分类,可分为室内故障和室外故障.查找顺序应当先室内后室外. 1.首先从控制台上红光带判断故障范围 (1)若发生全站、某咽喉或某一束红光带时，应检查对应的25HZ电源屏输出是否正常。 (2)某一咽喉区内同时出现不规则的红光带时，应检查上述区段共用的送电电缆是否断线。 (3)若相邻两轨道区段同时出现红光带时，应检查分界绝缘是否有破损。 (4)若仅出现一个区段红光带时，应以检查该区段内的各项设备为主，首先应判断故障点是室内还是室外。 (5)若是有站内电码化的区段发生故障，可先按一下取消发码按钮。 2.在室内测量GJ端电压 (1)在测试盘上测试故障区段的GJ端电压>15V，且接近或高于日常测试数据，若排除相位错误的可能性(因在正常运用的设备上，只有动线后才能造成)，说明故障在室内。 (2)若GJ端电压小于其工作值，故障点在室外的可能性较大，可在分线盘处将故障区段的电缆甩开，在电缆上测量电压，若电压大于或接近日常测试值，说明故障在室内(混线故障)。反之，若甩线后测电缆上的电压与连接时测试的数据基本接近，说明是室外故障。 3.室内故障的分析处理 (1)当测量故障区段的GJ端电压接近或高于正常数据时，可能发生的故障部位有:JRJC-70/240继电器故障、电气集中区段组合内的DGJ不良或励磁回路故障。、继电器插接不良。 查找上述故障的方法:首先在二元二位继电器3-4线圈上测量电压，在检查局部电压110V是否送至1、2，若电压正常，应检查继电器是否插接良好，若插接良好，继电器不动作，应更换继电器。若二元二位继电器励磁吸起，区段仍有红光带，应检查区段组 11 北京交通大学毕业设计(论文) 合内的DCJ和DGJF及其励磁回路。可在继电器线包、侧面端子(轨道架、组合架)上测量电压，检查回路有无断点，器材是否良好。 (2)当测量故障区段的GJ端电压低于继电器工作值，在分线盘甩线后，确认为室内故障后，可采用断线法查找混线点。可能发生的故障部位有:硒盒短路、防护盒不良、线段混线。 当不能直观判断故障点是否在室内时,利用万用表首先测量分线盘送电和受电端子,如果正线送电端子有110V电压或侧线送电端子有220V电压,说明室内送电部分良好,反之说明室内送电部分故障.如果受电端子电压高于平时正常电压,说明室内受电端子有断线故障,如果受电端子比平时正常电压明显下降,应甩开受电端子进行测量,如果电压升高,故障点在室内,还应测量局部线圈和防雷硒堆部分是否正常,如果甩开受电端子测电压仍然低为室外故障,应及时去室外查找。 4.室外故障的分析处理 (1)测量送端轨面电压及送端轨道电流，可能有以下四种情况: ?轨面电压高于正常值，轨道电流低于正常值(或很小)，可确定为轨道及受电端有虚接或开路。 ?轨面电压低于正常值，轨道电流高于正常值，可确定为轨道及受电端有虚混或短路。 ?轨面电压及轨道电流均低于正常值，可确定为送端引接线虚混、需接或送端器材故障。 ?轨面电压及轨道电流均为零，可确定为送电端断路或短路故障。 (2)断路故障的查找 ?送电端断路故障的查找 首先检查送端引接线有无断线或需接，然后再开箱检查，用万用表测量轨道电源220V是否送到变压器1次侧，如无电压应检查电缆端子上有无220V电压，若电缆端子上有220V，可采用顺序测量法，检查保险及配线有无断路。 如送端轨道变压器1次侧有220v电压，应测量II次侧输出电压，若II次无电压，可确定是变压器断线、线头松动或连接端子间的勾线断线。 如轨道变压器II次侧输出电压正常，应接着测量扼流变压器的信号圈及牵引圈有无电压，若无电压，应检查轨道变压器II次至扼流变压器信号圈的电缆或配线是否断线，限流电阻是否接触良好。 12 北京交通大学毕业设计(论文) ?轨道部分断路故障的查找 沿钢轨逐段测量轨面电压，轨面电压的突变点既是断路点，若从送端开始测量，当测到某段的轨面电压突然下降时，可确定为该段有断路。常见的故障有:接续线、跳线断线、塞钉铆接不良或脱落等。 ?受电端断路故障的查找 查找受电端断路可采用顺序测量法，依次测量受电端引接线、扼流变压器的牵引圈、信号圈、轨道变压器I、II、电缆端子。当测得无电压处时，可将一表笔固定在无电压处，另一表笔在其回路的端子上测量，查找断路部位。 (3)短路故障的查找方法 ?送电端短路故障的查找 送电端锻炼多发生在长引接线在过轨处相混，或变压器箱至扼流变压器的电缆短路。查找时，可用钳形表测量长引接线在过轨处前后的电流，确定引接线是否与轨底短路，若无短路，但轨面电压很小或为零，扼流变压器的信号圈也没有电压，可甩开变压器箱至扼流变压器的电缆，在变压器箱的6#、8#端子上测量，若甩线后有电压，可确定该段电缆混线，应更换备用芯线处理。 ?轨道部分短路故障的查找 查找轨道短路较为便捷的方法是用钳形电流表，沿轨条测量电流，查找电流的突破点。若从送端开始沿轨条测量，当某处电流突然下降时，说明短路点就在电流的突变点处。在查找过程中，对轨距杆绝缘、分界绝缘、极性绝缘、道岔安装装置绝缘、长跳线过轨处等处、应重点检查。 ?受电端短路故障的查找 查找受电端短路故障时，首先检查受电长引接线是否与轨底相混，若扼流变压器的牵引圈侧无短路，再甩开扼流变压器的4或5端子上的电缆线，测量信号圈上的电压是否正常。若信号圈上电压正常，说明扼流变压器良好，可接着在轨道变压器II次侧、I次侧、电缆端子上测量电压，当测量上述某处无电压时，采用断线法，逐段甩线，查找短路点。 查找室外故障一般规律为; “压”、“流”、单高朝受走, “压”“流”双低向送行. 顺此方向去查找,故障就在突变处. 如果在测量中,发现有:“压”高‘流’低现象,可判断为开路故障. 13 北京交通大学毕业设计(论文) 查找开路故障发生开路故障时,其现象是送电端电压上升回路电流下降,送端电阻两端电压下降。开路故障可能发生在电缆`扼流变压器,轨道变压器、适配器以及器材之间的连接线;也可能发生在钢轨、钢丝绳引接线、钢轨接续线等。查找开路故障，可使用交流电压表，根据轨道电路实际配线，自电源端开始逐段测量有无电压，根据电压数值变化情况进行分析判断。 3.2 25Hz微电子相敏轨道电路 25Hz微电子相敏轨道电路以其高返还系数和高抗干扰能力等优点而被电化区段广泛采用。为了提高电化区段站内轨道电路运用的可靠性和安全性，加强对25Hz微电子相敏轨道电路的科学维护，是当前信号工作亟待解决的问题。 25Hz微电子相敏轨道电路的构成及特点 1. 25Hz微电子相敏轨道电路的发送设备与原25Hz相敏轨道电路发送设备相同，接收设备由WXJ25型微电子相敏轨道电路接收器(以下简称接收器)替代了原25Hz电磁式相敏轨道继电器，并取消了原并联在局部线圈中的电容器。 2. 接收器的局部电源、轨道电源、二者相位差、轨道接收阻抗、可靠接收电压、防护盒参数等与原相敏轨道继电器完全一致。接收器的局部电源由原来的驱动方式改为采样方式，使电源屏局部电源的输出电流大大减少。接收器的工作电源为直流24V，每套耗电小于100mA。 3. 接收器的返还系数大于90%，不仅提高了轨道电路传输性能，同时也使轨道电路的分路特性得到明显改善。 4. 接收器具有可靠的相位选择性和频率选择性，不仅可防止50Hz牵引电流的干扰，而且对于其他高次谐波干扰也有同样作用，因而具有较强的抗干扰能力。 5. 轨道输入采用隔离变压器，使其具有较强的雷电防护能力，原相敏轨道继电器外加的过电压防护措施仍然保留。 14 北京交通大学毕业设计(论文) 4.常见故障的分析与判断举例 4.1 故障现象一 轨道区段红光带，而该区段接收器红、绿指示灯均点亮。此类故障接收器的局部电源、轨道接收电压均为正常，而直流电源或直流输出部分不正常，故障部位在室内。信号维修人员应首先在轨道测试盘处进行测试(轨道测试盘接收器交流输入电压取自轨道架组合侧面端子，接收器直流输出电压取自轨道执行继电器所在组合侧面端子)，然后再做进一步的分析和判断。 (一). 接收器直流输出电压偏高(比正常值高4V,6V)为断线故障 1(执行继电器至组合侧面端子间断线。 2(执行继电器插座1、4或2、3插片接触不良。 3(执行继电器插座2、3跨线断线。 4(执行继电器线圈断线。 (二). 接收器直流输出电压偏低(小于16.8V)或为0，再测接收器插座端子32、42电压 1(若有电压且偏高(比正常值高4V,6V)，则为接收器至执行继电器组合侧面端子间断线。 2(若无电压或偏低(小于16.8V)，再将执行继电器拔下:若直流电压升高(比正常值高4V,6V)，说明执行继电器线圈混线或接收器输出部分电路带负载能力降低;若直流输出电压仍无大的变化、或输出电压幅值不够，有以下4种情况: ?接收器输出部分电路故障; ?接收器插座32、42插片接触不良; ?接收器至执行继电器间混线(包括组合侧面端子); ?接收器插座72、82插片接触不良造成接收器直流电源电压低于20.4V，或者由于其它原因而导致的直流电源电压降低，致使接收器直流输出电压远小于执行继电器(JWXC-1700)的工作电压，但接收器的红、绿指示灯还是依然点亮的。 15 北京交通大学毕业设计(论文) 4.2 故障现象二 轨道区段红光带，而接收器红指示灯正常点亮、绿指示灯灭灯。此类故障接收器的直流电源、局部电源电压均为正常，而轨道接收电压或直流输出部分不正常。处理此类故障，同样要先判断故障在室内还是在室外、是断线还是混线，分析、判断方法如下: 1. 若测试接收器轨道接收电压正常，而无直流输出电压时，则为室内故障，而且是接收器本身故障(如直流稳压9V或5V电源故障、压控振荡器故障或晶体振荡器故障等)。 2. 若测试接收器轨道接收电压偏低(小于10V)或为0且无直流输出电压时，则需再测试分线盘处轨道接收电压，有以下几种情况: ? 若轨道接收电压仍偏低或为0，则需甩开室外电缆，测试电缆侧空载电压:若电压远大于30V(无扼流变压器区段远大于50V)，则故障在室内，主要有以下5种情况:?分线盘至接收器间混线(包括分线盘至轨道架组合侧面端子间、组合侧面端子至防护盒间、防护盒至接收器间混线);?接收器插座73、83插片接触不良;?防护盒至接收器间断线;?接收器输入变压器T1一次侧断线;?防护盒内部断线。若甩线后，电缆侧轨道电压仍偏低或为0，则故障在室外(电码化区段还要检查DGFJ是否吸起，轨道220V电源是否送出)。故障性质有可能是混线(包括钢轨绝缘破损，此时有可能造成绝缘节两侧相邻区段同时故障或相邻区段接收器轨道接收电压明显降低)，或断线(包括接触不良)。室外故障的查找方法与原25Hz相敏轨道电路相同。 ? 若轨道接收电压远大于30V(无扼流变区段远大于50V)，说明是室内故障，而且是分线盘至轨道架组合侧面端子间断线。 3(若测试接收器轨道接收电压远大于30V(无扼流变压器区段远大于50V)，说明是室内故障，而且是轨道架组合侧面端子至防护盒间断线。 4.3 故障现象三 轨道区段红光带，而接收器红指示灯点亮、绿指示灯闪光。此类故障接收器的直流电源、轨道接收电压均为正常，而主要原因是110V局部电源电压过低或断线所致。通常有以下几种情况: 1.接收器插座51、61无交流110V电压，则为局部电源断线。 2. 接收器插座51、61交流110V电压正常，则为接收器插座51、61插片接触不良或接收器内部110V局部电源电路断线。 16 北京交通大学毕业设计(论文) 4.4 故障现象四 轨道区段红光带，且接收器红、绿指示灯均灭灯。此类故障一般为接收器直流24V电源故障，而接收器的局部电源、轨道接收电压均为正常。主要有以下几种情况: 1. 接收器插座72、82无直流24V电压，则为直流电源断线。 2. 接收器插座72、82直流24V电压正常，则有可能是?接收器1A熔断器接触不良或断路;?接收器插座72、82插片接触不良;?接收器内部集成稳压器7809输入回路断路。 17 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 5.日常维护与工作 1(接收器的工作电源电压为直流20.4V,26.4V，新设备开通使用时，应注意检查电源屏此电压的输出高低，一般调整在23V,25V为宜。 2(接收器的工作值为(12.5?0.5)V，可靠工作值为16V，可靠不工作值为10V。调整状态时，应保证接收器的接收电压不小于18V。 3(接收器输出至执行继电器的直流电压为20V,30V，当此电压低于20V时，将不能保证执行继电器(JWXC-1700)的可靠工作。 4(接收器接收电压的调整必须严格按“调整表”的要求进行，一般情况下可实现一次性调整。道床漏泄较严重、道碴电阻变化较大的特殊区段，要适时进行调整。调整时，受电端变压比不动、送电端限流电阻值不动，通过送电端变压器二次电压的调整或受电端限流电阻的调整，以满足接收器工作电压的要求。 5(要全面采用塞钉头部直径为10.2mm的接续线和引接线，严禁采用塞钉头部直径为9.8mm的接续线和引接线。钢轨钻孔要使用9.8mm的麻花钻头，钻出的眼孔应在9.9mm,10.0mm，工程施工和日常维护必须严格把关，消灭大孔、小孔和塞钉反打现象，塞钉打入时无卷边，确保塞钉与钢轨的紧密、可靠接触。扼流变压器采用等阻线与钢轨连接，一长一短引接线电阻均不大于0.1Ω，从而保证两根钢轨中牵引电流的平衡。 6. 从钢轨下面穿越的引接线，要采用特制的专用凹型线槽进行固定，使引接线与轨底隔开并保持一定的距离(30mm以上)，以免造成混线。 7. 扼流变压器中心连接板要加装绝缘套，并保持完整，以防止引接线与中心连接板相碰。 8. 钢轨绝缘应达到绝缘无破损、轨端无肥边、鱼尾板螺栓不松动，高强度钢轨绝缘鱼尾板螺栓扭矩要达到规定要求，道钉(扣件)不碰触鱼尾板，特别是提速道岔曲股切割钢轨绝缘处的弹条扣件底部要加8mm厚的尼龙座进行绝缘防护。有扼流变压器的区段，要特别加强对两相邻轨道电路区段间钢轨绝缘的维护，以防止单轨绝缘破损或混电。 18 北京交通大学毕业设计(论文) 附录A 参考文献 [1]李文海，25Hz相敏轨道电路原理、维护和故障处理[M]，2010 [2]丁建军，浅谈电气化区段25HZ轨道电路停点时轨道红光带故障原因及处理方法[J],2010 [3]袁成华, 铁路信号设备故障分析与处理[M],2010 [4] 林瑜筠、张秉涛、 熊五利 电气化铁路信号设备[M]，中国铁道工业出版社 (2006-11出版) [5] 安海君、李建清、 吴保英25HZ相敏轨道电路[M]，中国铁道出版社 (2001-10出版) 19