CN102107667B - 解决轨道电路分路不良的方法 - Google Patents
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Abstract
解决轨道电路分路不良的方法本发明的目的是针对上述现有技术所存在的问题，提供一种在原有轨道电路区段内，利用储能电容器存储的高压能量，通过电子开关，向该轨道区段的轨面发送直流高压脉冲。在有车占用时，直流高压脉冲可以有效的击穿严重锈蚀的钢轨踏面和列车轮对之间的氧化铁锈蚀层。钢轨踏面锈蚀层被击穿后，信号电流得以良好分路，以此准确反映轨道电路区段的占用信息。调整状态下直流高压脉冲被扼流变压器隔离，不会对原有的交流信号电压产生影响。
Description
技术领域
本发明属于铁路信号装置，特别是解决轨道电路分路不良问题的方法。
背景技术
现有技术中CN201077466公开了一种25Hz电源供电的高压不对称轨道电路系统，包括钢轨以及与钢轨相连接的送端电路和受端电路，所述送端电路包括送端扼流变压器，送端扼流变压器的II次侧线圈连接发码器的输出端，发码器的输入端连接电源；所述受端电路包括受端扼流变压器，受端扼流变压器的II次侧线圈连接译码器的输入端，译码器的输出端连接接收设备；所述送端扼流变压器和受端扼流变压器的I次侧线圈分别与钢轨连接，所述电源频率为25Hz。该实用新型能够提高轨面电压，击穿轨面锈层，提高轨道电路分路灵敏度，部分解决分路不良问题。CN201040768属于一种钢轨轨面激光改性防锈作业机，采用在车体上端由前向后依次设有发电机组、除锈机、自动送粉机、激光设备，作业驱动装置位于车体后端，走行驱动装置位于车体前端，由除锈机带动的除锈刷位于轨道上的前后两车轮间，自动送粉机的送粉头位于除锈刷后端的轨道上端，激光设备的激光头位于送粉头后端的轨道上端。现有技术中轨道电路方案和监控盒方案的分路不良解决率低于50％。轨面熔覆堆焊方案和计轴方案成本高、后续增加设备可靠性降低。二者均存在成本高、施工实施难度大等缺陷。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术所存在的问题，提供一种在原有轨道电路区段内，利用储能电容器存储的高压能量，通过电子开关，向该轨道区段的轨面发送直流高压脉冲。在有车占用时，直流高压脉冲可以有效的击穿严重锈蚀的钢轨踏面和列车轮对之间的氧化铁锈蚀层。钢轨踏面锈蚀层被击穿后，信号电流得以良好分路，以此准确反映轨道电路区段的占用信息。调整状态下直流高压脉冲被扼流变压器隔离，不会对原有的交流信号电压产生影响。
本发明目的以下列技术方案来实现，它主要是在原有轨道电路区段内设置由升压整流限流电源SZXY、储能电容器C和电压控制电子开关YKK构成的直流高压脉冲信号源ZGMXY，有车占用时，直流高压脉冲信号源ZGMXY产生的直流高压脉冲叠加在原有交流信号电压上，使得钢轨踏面和列车轮对之间的电压提升了5-100倍，可以有效的击穿轨面氧化铁锈蚀层，使得原有信号电流得以良好分路，以此解决轨道电路分路不良的方法。直流高压脉冲信号源(ZGMXY)产生的直流高压脉冲信号的脉冲间隔为0.2-3秒，脉冲幅度为10-300伏，脉冲宽度为20-500微秒。直流高压脉冲信号源的内部设置升压整流限流电源(SZXY)、储能电容器C和电压控制电子开关(YKK)。直流高压脉冲信号源的内部设置升压变压器(BYQ)、整流二极管(1N4007)、限流电阻(R)构成升压整流限流电源(SZXY)，储能电容器C的容量为5-200μ，电压控制电子开关YKK由第一分压电阻(R1)和第二分压电阻(R2)、电容器(C1)和继电器(J1)构成。使用电子开关的直流高压脉冲信号源的内部设置升压变压器(BYQ)、整流二极管(1N4007)、限流电阻R构成升压整流限流电源(SZXY)，储能电容器(C)的容量为5-200μ，电压控制电子开关YKK由第一分压电阻(R1)和第二分压电阻(R2)、电容器(C1)、固态继电器(SSR)和触发二极管(1N5956B)构成。直流高压脉冲信号源内部器件完成电器连接后，使用注塑封装，通过连接线的铜接线端子、塞钉和钢轨连接。
与现有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、由于钢轨踏面存在的氧化铁锈蚀层，使得列车轮对和钢轨踏面接触的阻抗大增。在25-2600Hz的现有信号频率下，锈蚀的钢轨踏面和列车双轮对的接触阻抗从60×10-3-2×106Ω不等。分路灵敏度要求60-150×10-3Ω，因而引发轨道电路分路不良。向锈蚀的钢轨踏面和列车双轮对之间施加10-450伏的直流高压脉冲，在直流高压脉冲和列车轮对重力的双重作用下，可以有效击穿钢轨踏面的氧化铁锈蚀层，使列车轮对和钢轨踏面的接触阻抗迅速降至30×10-3Ω以下，解决分路不良问题有效率接近100％。
2、轨道电路区段内施加的直流高压脉冲信号，仅仅在锈蚀的钢轨踏面和列车双轮对之间施加了交流信号电压叠加直流高压脉冲的高电压。由于扼流变压器和轨道变压器的双重隔离，在调整状态和断轨状态下直流高压脉冲信号对现有的交流信号电流影响极小，在分路状态下可以有效的提高分路可靠性。
3、直流高压脉冲信号源的能源取自轨道电路本身的信号电流，避免了因为从室内传输直流高压脉冲信号，而需要从新敷设电缆，实施容易、施工简便。
4、使用本发明解决轨道电路分路不良问题，原有轨道区段的信号器材不做任何改动，仅仅依据轨道电路的长度和道岔数量，增设1-5个直流高压脉冲信号源，其综合成本仅为现有技术的5-20％。
附图说明：
下列附图给出了本发明的实施例：
图1为本发明股道区段加装直流高压脉冲信号源示意图。
图2为本发明道岔区段加装直流高压脉冲信号源示意图
图3为本发明直流高压脉冲信号源ZGMXY的功能构成图。
图4为本发明直流高压脉冲信号源ZGMXY的电气原理图
图5为本发明直流高压脉冲信号源ZGMXY使用电子开关的电气原理图。
图6为本发明直流高压脉冲信号源ZGMXY的外形图。
具体实施方式
结合附图对发明的整体结构作更进一步说明：
如附图所示，图1中，(ZGMXY)是在原有25HZ相敏轨道电路股道区段内设置的直流高压脉冲信号源。(ELB)是扼流变压器。原有轨道区段的信号器材不做任何改动，仅仅依据轨道电路的长度和道岔数量，增设1-5个直流高压脉冲信号源。图2中，(ZGMXY)是在原有25HZ相敏轨道电路道岔区段内设置的直流高压脉冲信号源。(ELB)是扼流变压器。图3中，(BYQ)采用市售的10W，220V/3V通用变压器。(D)是市售1N4007二极管，(R)是20K/2W金属膜电阻，(C)是80μ/450V聚丙烯薄膜电容器，(R1)是50K/2W金属膜电阻，(R2)是10K/2W金属膜电阻，(C1)是10μ/450V聚丙烯薄膜电容器，(J1)是欧姆龙继电器MY2N-J DC24V。如图4完成电气连接，注塑制成如图6所示直流高压脉冲信号源(ZGMXY)。通过铜接线端子和塞钉与钢轨连接。信号电流经过升压变压器提升电压，通过二极管1N4007和限流电阻R向储能电容器(C)充电。待储能电容器C的电压达到120-140伏时，脉冲继电器(J1)吸起，通过脉冲继电器(J)1的J1-1和J1-2两组接点向轨道电路区段发送脉冲间隔为3-5秒，脉冲幅度为120-140伏，脉冲宽度为45-69微秒的直流高压脉冲。如图5完成电气连接，注塑制成如图6所示使用电子开关的直流高压脉冲信号源(ZGMXY)，固态继电器采用市售SSR-60DA 60A。触发二极管采用1N5956B。如图6所示，1是有中心壁孔塑料圆筒，2是有中心壁孔，3是筒壁密封环，4是注塑引线延伸保护套，5是引线。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (2)
1.一种解决轨道电路分路不良的方法，其特征在于：在原有25HZ相敏轨道电路股道区段内设置由升压整流限流电源SZXY、储能电容器C和电压控制电子开关YKK构成的直流高压脉冲信号源ZGMXY，有车占用时，直流高压脉冲信号源ZGMXY产生的直流高压脉冲叠加在原有交流信号电压上，使得钢轨踏面和列车轮对之间的电压提升了5-100倍，可以有效的击穿轨面氧化铁锈蚀层，使得原有信号电流得以良好分路，以此解决轨道电路分路不良的方法。
2.根据权利要求1所述的解决轨道电路分路不良的方法，其特征在于直流高压脉冲信号源ZGMXY产生的直流高压脉冲信号的脉冲间隔为0.2-3秒，脉冲幅度为10-300伏，脉冲宽度为20-500微秒。
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