CN102167061A - 带绝缘破损防护的轨道电路阻抗匹配装置 - Google Patents

带绝缘破损防护的轨道电路阻抗匹配装置 Download PDF

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杨世武
张越
张晓曼
王迪
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Abstract

本发明公开了带绝缘破损防护的轨道电路阻抗匹配装置，涉及一种轨道电路阻抗匹配装置，解决了机械绝缘节破损时的相邻区段频率干扰。载频频段为2300Hz/2600Hz的带绝缘破损防护的轨道电路阻抗匹配装置，它的第一电感(L1)与第一电容(C1)串接后和第二电容(C2)共同并联连接到站内音频轨道电路阻抗匹配电路(1)的次级线圈的两端。载频频段为1700Hz/2000Hz的带绝缘破损防护的轨道电路阻抗匹配装置，它的第二电感(L2)与第三电容(C3)串接后和第三电感(L3)共同并联连接到站内音频轨道电路阻抗匹配电路(2)的次级线圈的两端。带绝缘破损防护的轨道电路阻抗匹配装置取代了现有的站内音频轨道电路阻抗匹配电路。

Description

带绝缘破损防护的轨道电路阻抗匹配装置
技术领域
本发明涉及一种绝缘破损防护的轨道电路阻抗匹配装置，应用于客运专线信号系统中车站内ZPW-2000系列无绝缘移频自动闭塞设备(以下简称ZPW-2000)。
背景技术
信号设备是保障铁路运输安全和效率的基础设施，中国铁路区间信号控制主要制式是ZPW-2000系列轨道电路。
目前车站内安装的是授权公告日2009年6月3日，授权公告号CN100493970C，专利号ZL200710098775.7，发明名称“站内音频轨道电路阻抗匹配电路”，该电路包括：一个开气隙的变压器、电感和两个电容，一个电容和电感串接、串接后的电感端经熔断器与开气隙的变压器次级线圈的一端连接，串接后的电容端与其开气隙的变压器次级线圈的另一端连接，另一个电容与串接的电容和电感并接。“站内音频轨道电路阻抗匹配电路”应用时，开气隙的变压器初级线圈与ZPW-2000发送或接收设备并联连接在钢轨上，其初级线圈的中心抽头，通过中心连接线与相邻区段的“站内音频轨道电路阻抗匹配电路”中的开气隙的变压器初级线圈的中心抽头连接。当钢轨上的机械绝缘节破损时，该电路会受到相邻区段的频率干扰，影响本区段轨道电路机车信号的接收，轻则影响行车效率，严重时会引起错误动作，导致安全事故。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：当钢轨上的机械绝缘节破损时，该电路会受到相邻区段的频率干扰。
本发明解决其技术问题的技术方案：
带绝缘破损防护的轨道电路阻抗匹配装置，该阻抗匹配装置的一个电容和电感串接、串接后的电感端经熔断器与开气隙的变压器次级线圈的一端连接，串接后的电容端与其开气隙的变压器次级线圈的另一端连接，另一个电容与串接的电容和电感并接。
载频频段为2300Hz/2600Hz的站内音频轨道电路阻抗匹配电路的次级线圈的一端，分别与第一电感和第二电容的一端连接，第一电感的另一端与第一电容的一端连接，第一电容另一端和第二电容的另一端均与本区段的站内音频轨道电路阻抗匹配电路的次级线圈的另一端连接。
第一电感和第一电容构成对频率1700Hz/2000Hz的串联谐振，第一电感和第一电容的等效感抗共同与第二电容构成对频率2300Hz/2600Hz的并联谐振。
所述的第一电感的电感量为59.94mH～100mH，第一电容的电容量为85.727nF～123.37nF，所述的第二电容的电容量为104.73nF～169nF。
带绝缘破损防护的轨道电路阻抗匹配装置，该阻抗匹配装置的一个电容和电感串接、串接后的电感端经熔断器与开气隙的变压器次级线圈的一端连接，串接后的电容端与其开气隙的变压器次级线圈的另一端连接，另一个电容与串接的电容和电感并接。
载频频段为1700Hz/2000Hz的站内音频轨道电路阻抗匹配电路的次级线圈的一端，分别与第二电感和第三电感的一端连接，第二电感的另一端与第三电容的一端连接，第三电容和第三电感的另一端均与本区段的站内音频轨道电路阻抗匹配电路的次级线圈的另一端连接。
第二电感和第三电容构成对频率2300Hz/2600Hz的串联谐振，第二电感和第三电容的等效容抗共同与第三电感构成对频率1700Hz/2000Hz的并联谐振。
所述的第二电感的电感量为44.901mH～52.014mH，第三电感的电感量为33.089mH～53.55mH，所述的第三电容的电容量为83.131nF～104.41nF。
本发明和已有技术相比所具有的有益效果：
本发明是在“站内音频轨道电路阻抗匹配电路”基础上的改进，实现了绝缘破损防护，取代了现有的“站内音频轨道电路阻抗匹配电路”，当钢轨上的机械绝缘节破损时，利用串联谐振消除相邻区段的干扰，并利用并联谐振保证在正常工作情况下不对本区段产生影响，提高轨道电路的安全。
附图说明
图1是载频频段为2300Hz和2600Hz的带绝缘破损防护的轨道电路阻抗匹配装置。
图2是载频频段为1700Hz和2000Hz的带绝缘破损防护的轨道电路阻抗匹配装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明：
本发明是在“站内音频轨道电路阻抗匹配电路”基础上，增加了绝缘破损防护，用以取代“站内音频轨道电路阻抗匹配电路”。
载频频段为2300Hz和2600Hz的带绝缘破损防护的轨道电路阻抗匹配装置，如图1。
实施方式一
1为站内音频轨道电路阻抗匹配电路装置，该装置的一个电容和电感串接、串接后的电感端经熔断器与开气隙的变压器次级线圈的一端连接，串接后的电容端与其开气隙的变压器次级线圈的另一端连接，另一个电容与串接的电容和电感并接。
载频频段为2300Hz/2600Hz的站内音频轨道电路阻抗匹配电路1的次级线圈的一端，分别与第一电感L1和第二电容C2的一端连接，第一电感L1的另一端与第一电容C1的一端连接，第一电容C1另一端和第二电容C2的另一端均与本区段的站内音频轨道电路阻抗匹配电路1的次级线圈的另一端连接。
第一电感L1和第一电容C1构成对频率1700Hz/2000Hz的串联谐振，第一电感L1和第一电容C1的等效感抗共同与第二电容C2构成对频率2300Hz/2600Hz的并联谐振。
所述的第一电感L1的电感量为59.94mH～100mH，第一电容C1的电容量为85.727nF～123.37nF，第二电容C2的电容量为104.73nF～169nF。
实施方式二
实施方式二和实施方式一的区别：
本区段频率为2300Hz，其相邻区段频率为1700Hz。
装置参数如下：
所述的第一电感L1的电感量为70.2mH，第一电容C1的电容量为123.37nF，第二电容C2的电容量为169nF。
所述的第一电感L1和第一电容C1构成对频率1700Hz的串联谐振的品质因数Q为41。第一电感L1和第一电容C1构成对频率1700Hz的串联谐振阻抗为0.22Ω。第一电感L1和第一电容C1的等效感抗共同与第二电容C2构成对频率2300Hz的并联谐振阻抗为14.285Ω。
实施方式三
实施例三和实施方式一的区别：
本区段频率为2300Hz，其相邻区段频率为1700Hz。
装置参数如下：
所述的第一电感L1的电感量为100mH，第一电容C1的电容量为85.727nF，第二电容C2的电容量为104.73nF。
所述的第一电感L1和第一电容C1构成对频率1700Hz串联谐振的品质因数Q为43。第一电感L1和第一电容C1构成对频率1700Hz的串联谐振阻抗为0.263Ω。第一电感L1和第一电容C1的等效感抗共同与第二电容C2构成对频率2300Hz并联谐振阻抗为12.5Ω。
实施方式四
实施例四和实施方式一的区别：
本区段频率为2600Hz，其相邻区段频率为2000Hz。
所述的第一电感L1的电感量为59.94mH，第一电容C1的电容量为104.48nF，第二电容C2的电容量为145.69nF。
所述的第一电感L1和第一电容C1构成对频率2000Hz串联谐振的品质因数Q为45。第一电感L1和第一电容C1构成对频率2000Hz串联谐振阻抗为0.299Ω。第一电感L1和第一电容C1的等效感抗共同与第二电容C2构成对频率2600Hz的并联谐振阻抗为11.765Ω。
载频频段为1700Hz和2000Hz的带绝缘破损防护的轨道电路阻抗匹配装置，如图2。
实施方式五
2为站内音频轨道电路阻抗匹配电路，该装置的一个电容和电感串接、串接后的电感端经熔断器与开气隙的变压器次级线圈的一端连接，串接后的电容端与其开气隙的变压器次级线圈的另一端连接，另一个电容与串接的电容和电感并接。
载频频段为1700Hz/2000Hz的站内音频轨道电路阻抗匹配电路2的次级线圈的一端，分别与第二电感L2和第三电感L3的一端连接，第二电感L2的另一端与第三电容C3的一端连接，第三电容C3和第三电感L3的另一端均与本区段的站内音频轨道电路阻抗匹配电路2的次级线圈的另一端连接。
第二电感L2和第三电容C3构成对频率2300Hz/2600Hz的串联谐振，第二电感L2和第三电容C3的等效容抗共同与第三电感L3构成对频率1700Hz/2000Hz的并联谐振。
所述的第二电感L2的电感量为44.901mH～52.014mH，第三电感L3的电感量为33.089mH～53.55mH，第三电容C3的电容量为83.131nF～104.41nF。
实施方式六
实施方式六和实施方式五的区别：
本区段频率为1700Hz，其相邻区段频率为2300Hz。
装置参数如下：
所述的第二电感L2电感量为52.014mH，第三电感L3的电感量为53.55mH，所述的第三电容C3的电容量为91.8nF。
所述的第二电感L2和第三电容C3构成对频率2300Hz串联谐振的品质因数Q为48.92。第二电感L2和第三电容C3构成对频率2300Hz串联谐振阻抗为0.25Ω。第二电感L2和第三电容C3的等效容抗共同与第三电感L3构成对频率1700Hz并联谐振阻抗为20Ω。
实施方式七
实施方式七和实施方式五的区别：
本区段频率为1700Hz，其相邻区段频率为2300Hz。
装置参数如下：
所述的第二电感L2电感量为44.901mH，第三电感L3的电感量为33.37mH，第三电容C3的电容量为104.41nF。
所述的第二电感L2和第三电容C3构成对频率2300Hz串联谐振电路的品质因数Q为44.5。第二电感L2和第三电容C3构成对频率2300Hz串联谐振阻抗为0.279Ω。第二电感L2和第三电容C3的等效容抗共同与第三电感L3构成对频率1700Hz并联谐振阻抗为10.061Ω。
实施方式八
实施方式八和实施方式五的区别：
本区段频率为2000Hz，其相邻区段频率为2600Hz。
装置参数如下：
所述的第二电感L2电感量为45.816mH，第三电感L3的电感量为33.089mH，第三电容C3的电容量为83.131nF。
所述的第二电感L2和第三电容C3构成对频率2600Hz串联谐振的品质因数Q为46.1。第二电感L2和第三电容C3构成对频率2600Hz串联谐振阻抗为0.345Ω。第二电感L2和第三电容C3的等效容抗共同与第三电感L3构成对频率2000Hz并联谐振阻抗为10Ω。
站内音频轨道电路阻抗匹配电路装置1和站内音频轨道电路阻抗匹配电路2均为授权公告号CN 100493970C，专利号为ZL200710098775.7，发明名称为“站内音频轨道电路阻抗匹配电路”。

Claims (4)

1.带绝缘破损防护的轨道电路阻抗匹配装置，该阻抗匹配装置的一个电容和电感串接、串接后的电感端经熔断器与开气隙的变压器次级线圈的一端连接，串接后的电容端与其开气隙的变压器次级线圈的另一端连接，另一个电容与串接的电容和电感并接；
其特征在于：
载频频段为2300Hz/2600Hz的站内音频轨道电路阻抗匹配电路(1)的次级线圈的一端，分别与第一电感(L1)和第二电容(C2)的一端连接，第一电感(L1)的另一端与第一电容(C1)的一端连接，第一电容(C1)另一端和第二电容(C2)的另一端均与本区段的站内音频轨道电路阻抗匹配电路(1)的次级线圈的另一端连接；
第一电感(L1)和第一电容(C1)构成对频率1700Hz/2000Hz的串联谐振，第一电感(L1)和第一电容(C1)的等效感抗共同与第二电容(C2)构成对频率2300Hz/2600Hz的并联谐振。
2.根据权利要求1所述的带绝缘破损防护的轨道电路阻抗匹配装置，其特征在于：
所述的第一电感(L1)的电感量为59.94mH～100mH，第一电容(C1)的电容量为85.727nF～123.37nF，第二电容(C2)的电容量为104.73nF～169nF。
3.带绝缘破损防护的轨道电路阻抗匹配装置，该阻抗匹配装置的一个电容和电感串接、串接后的电感端经熔断器与开气隙的变压器次级线圈的一端连接，串接后的电容端与其开气隙的变压器次级线圈的另一端连接，另一个电容与串接的电容和电感并接；
其特征在于：
载频频段为1700Hz/2000Hz的站内音频轨道电路阻抗匹配电路(2)的次级线圈的一端，分别与第二电感(L2)和第三电感(L3)的一端连接，第二电感(L2)的另一端与第三电容(C3)的一端连接，第三电容(C3)和第三电感(L3)的另一端均与本区段的站内音频轨道电路阻抗匹配电路(2)的次级线圈的另一端连接；
第二电感(L2)和第三电容(C3)构成对频率2300Hz/2600Hz的串联谐振，第二电感(L2)和第三电容(C3)的等效容抗共同与第三电感(L3)构成对频率1700Hz/2000Hz的并联谐振。
4.根据权利要求1所述的带绝缘破损防护的轨道电路阻抗匹配装置，其特征在于：
所述的第二电感(L2)的电感量为44.901mH～52.014mH，第三电感(L3)的电感量为33.089mH～53.55mH，第三电容(C3)的电容量为83.131nF～104.41nF。
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