CN102658783B - 一种实现铁路站内音频制式轨道电路安全基础回流的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现铁路站内音频制式轨道电路安全基础回流的装置，用于高速及普速铁路车站站内全部音频轨道电路实现安全基础回流。该装置包括：安全型回流电抗器、扼流变压器；安全型回流电抗器串联连接在设置于机械绝缘节两端的相邻扼流变压器的横连中心线处；设置于机械绝缘节两端的相邻扼流变压器用于导通牵引电流通过机械绝缘节；安全型回流电抗器用于在实现安全基础回流的情况下，保证轨道电路的断轨检查。

Description

一种实现铁路站内音频制式轨道电路安全基础回流的装置

技术领域

本发明涉及轨道电路领域，具体涉及一种实现铁路站内音频制式轨道电路安全基础回流的装置。

背景技术

在目前高速及普速铁路站内，为了防止迂回回路(“第三轨”迂回)，在侧线股道采用单侧回流连接，俗称“一头堵”的方式，参见图1所示。所谓“第三轨”迂回是指双轨条传输通道以外，还存在一条回路(迂回电路)沟通电路，当轨道区段一根轨条断轨后，依靠该迂回电路(假想“第三轨”)仍可传输信息。一旦该区段轨道继电器端电压偏高，甚至保持励磁吸起，就会使轨道电路失去断轨检查，对行车安全构成严重威胁。但是，在“一头堵”情况下，如果单侧回流位置发生回流通道中断故障，将造成27.5kv大功率牵引电流直接伤及车体和人身安全，导致与钢轨相连接的设备被击穿烧毁，甚至误动转辙机。另外，在无扼流变压器中心点连接的机械绝缘节位置前后，当电力机车轮对通过时，存在由于大功率能量在绝缘节位置通断造成的拉弧放电、钢轨电气灼伤。单侧回流连接应为故障导向安全的最后一步，而不能作为常规状态使用，不能以此作为设计的基础依据。

轨道电路采用双端回流的连接方式可以保证安全基础回流，安全基础回流理念要求牵引电流按轨道电路双端路径回流。该方式是一种保证人身、设备安全及轨道电路信息传输安全可靠的冗余方式。但是，双端回流连接后，为形成“第三轨”迂回提供了可能，在这种情况下轨道电路不能实现断轨检查，参见图2所示。另外当前，对站内轨道横向连接线的设置上，没有相关标准，其结果是两钢轨牵引不平衡系数加大，上下行钢轨间形成积累的电压差，可能危及到作业人员的人员安全及设备损坏。若加上横向连接，同样将带来“第三轨”迂回问题，参见图3所示，图中A区段的信号可通过横向连接线和B区段形成迂回通道。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种实现铁路站内音频制式轨道电路双端回流的装置，在保证站内轨道电路安全基础回流条件下，实现轨道电路的断轨检查。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：

一种实现铁路站内音频制式轨道电路安全基础回流的装置，所述装置包括：

安全型回流电抗器、扼流变压器；

所述安全型回流电抗器串联连接在设置于机械绝缘节两端的相邻所述扼流变压器的横连中心线处；

所述设置于机械绝缘节两端的相邻所述扼流变压器用于导通牵引电流通过所述机械绝缘节；

所述安全型回流电抗器用于在实现安全基础回流的情况下，保证轨道电路的断轨检查。

相应的，所述安全型回流电抗器还串联连接在站口横向连接线处。

相应的，所述安全型回流电抗器还通过所述扼流变压器中心线串联连接至牵引回流点。

相应的，所述安全型回流电抗器对50Hz工频牵引电流呈现低阻抗，对音频信号电流呈现高阻抗。

相应的，所述安全型回流电抗器在200A-2000A范围内的牵引电流通过的情况下，电感值范围稳定在50uH-500uH。

相应的，所述安全型回流电抗器所述电感值的选取保证机械绝缘节两端的工频回流电压小于等于60V。

相应的，所述安全型回流电抗器是铁芯式电抗器。

相应的，所述安全型回流电抗器是空心式电抗器。

由此可见，本发明具有如下有益效果：

本发明实现铁路站内音频制式轨道电路双端回流的装置中安全型回流电抗器在规定的牵引电流通过的情况下对50Hz工频牵引电流呈现低阻抗，对音频信号电流呈现高阻抗，因此，实现铁路站内音频制式轨道电路双端回流的装置能够在实现安全基础回流的情况下，保证轨道电路断轨检查；另外，通过安全型回流电抗器不同的连接方式组合，不需要重新调整现有轨道电路配置，可以适应不同站场的情况，消除站内全部轨道电路区段单端回流，在双端回流连接的基础上，保证了轨道电路断轨后有检查的功能；而且，该安全型回流电抗器能够保证机械绝缘节两端的工频回流电压小于等于60V，这样可以降低机械绝缘节左右两端钢轨端部处发生电弧灼伤的程度，并且确保人身安全。

附图说明

图1为单端回流连接示意图；

图2为双端回流连接示意图；

图3为站内轨道横向连接线及其第三轨示意图；

图4为本发明实现铁路站内音频制式轨道电路双端回流的装置第一种连接电路原理示意图；

图5为本发明实现铁路站内音频制式轨道电路双端回流的装置第一种连接示意图；

图6为本发明实现铁路站内音频制式轨道电路双端回流的装置第二种连接示意图；

图7为本发明实现铁路站内音频制式轨道电路双端回流的装置第三种连接电路原理示意图；

图8为本发明实现铁路站内音频制式轨道电路双端回流的装置第三种连接示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明实施例作进一步详细的说明。

本发明实现铁路站内音频制式轨道电路安全基础回流的装置，是针对现有技术中采用双端回流的连接方式可以保证安全基础回流，但是不能实现轨道电路断轨检查的问题，在轨道电路中增加安全型回流电抗器，该安全型回流电抗器可以应用于高速及普速铁路站内音频制式轨道电路区段，实现在双端回流连接的基础上，保证轨道电路具有断轨检查功能。

参见图4所示，本发明实现铁路站内音频制式轨道电路安全基础回流的装置电路原理示意图，该装置包括：安全型回流电抗器1、扼流变压器2。

其中，安全型回流电抗器串联连接在设置于机械绝缘节两端的相邻扼流变压器的横连中心线处；

设置于机械绝缘节两端的相邻扼流变压器用于导通牵引电流通过机械绝缘节；

安全型回流电抗器用于在实现安全基础回流的情况下，保证轨道电路的断轨检查。

参见图5所示，本发明实现铁路站内音频制式轨道电路安全基础回流的装置连接示意图，安全型回流电抗器(DHA)串联连接在设置于机械绝缘节两端的相邻扼流变压器(BE)的横连中心线处。

音频轨道电路是指向钢轨线路中发送规定的音频频率或同时传送几种音频频率信号电流的轨道电路。该安全型回流电抗器在规定的牵引电流通过的情况下对50Hz工频牵引电流呈现低阻抗，对音频信号电流呈现高阻抗。因此，在轨道电路采用双端回流的连接方式时，能够有效避免“第三轨”迂回通路的产生，从而保证轨道电路的断轨检查。

参见图6所示，安全型回流电抗器还可以串联连接在站口横向连接线处。横向连接线是将在站口上行位置的相邻扼流变压器(BE)中心点与在站口下行位置的相邻扼流变压器(BE)中心点相连。在站口横向连接线处串联连接安全型回流电抗器(DHA)可以避免因为站口横向连接可能带来的“第三轨”迂回问题。

参见图7和图8所示，安全型回流电抗器还可以通过扼流变压器中心线串联连接至牵引回流点。扼流变压器(BE)中心线串联连接安全型回流电抗器(DHA)后连接至牵引回流点，避免由于牵引回流点可能导致的“第三轨”迂回问题。

因此，安全型回流电抗器在实现铁路站内音频制式轨道电路安全基础回流的装置中可以有三种连接方式，包括：将安全型回流电抗器串联连接在设置于机械绝缘节两端的相邻所述扼流变压器的横连中心线处；将安全型回流电抗器串联连接在站口横向连接线处；将安全型回流电抗器通过扼流变压器中心线串联连接至牵引回流点。

通过三种方式的合理组合配置设计，可以适应不同站场的情况，消除站内全部轨道电路区段单端回流，在双端回流连接的基础上，保证了轨道电路断轨后有检查的功能。

根据不同站场的情况，实现铁路站内音频制式轨道电路安全基础回流的装置，可以包括：安全型回流电抗器1、扼流变压器2。

可以将安全型回流电抗器串联连接在设置于机械绝缘节两端的相邻所述扼流变压器的横连中心线处；

安全型回流电抗器还串联连接在站口横向连接线处。

实现铁路站内音频制式轨道电路安全基础回流的装置，可以包括：安全型回流电抗器1、扼流变压器2。

可以将安全型回流电抗器串联连接在设置于机械绝缘节两端的相邻所述扼流变压器的横连中心线处；

安全型回流电抗器还通过所述扼流变压器中心线串联连接至牵引回流点。

实现铁路站内音频制式轨道电路安全基础回流的装置，可以包括：安全型回流电抗器1、扼流变压器2。

可以将安全型回流电抗器串联连接在设置于机械绝缘节两端的相邻所述扼流变压器的横连中心线处；

安全型回流电抗器还串联连接在站口横向连接线处；

安全型回流电抗器还通过所述扼流变压器中心线串联连接至牵引回流点。

上述设置方式执行方便，不需要重新调整现有轨道电路配置。

安全型回流电抗器阻抗稳定、使用方便，符合“故障-安全”要求，即在系统发生故障时能够维持安全状态或向安全状态转移。具体的，安全型回流电抗器具有如下特性：

安全型回流电抗器在规定的牵引电流通过的情况下对50Hz工频牵引电流呈现低阻抗，对音频信号电流呈现高阻抗。

安全型回流电抗器在200A-2000A范围内的牵引电流通过的情况下，电感值范围稳定在50uH-500uH；电感值的选取与牵引电流的通流量在规定范围内成反比。

安全型回流电抗器电感值的选取能够保证机械绝缘节两端的工频回流电压小于等于60V。这样可以降低机械绝缘节左右两端钢轨端部处发生电弧灼伤的程度，并且确保人身安全。

安全型回流电抗器可以是铁芯式电抗器，更优选的，安全型回流电抗器也可以是空心式电抗器。

根据牵引电流的大小不同，安全型回流电抗器可以是不同容量或不同结构的类型，便于针对现场实际情况进行选型。

需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统或装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种实现铁路站内音频制式轨道电路安全基础回流的装置，其特征在于，所述装置包括：

安全型回流电抗器、扼流变压器；

所述安全型回流电抗器串联连接在设置于机械绝缘节两端的相邻所述扼流变压器的横连中心线处；

所述设置于机械绝缘节两端的相邻所述扼流变压器用于导通牵引电流通过所述机械绝缘节；

所述安全型回流电抗器在200Ａ－2000Ａ范围内的牵引电流通过的情况下，电感值范围稳定在50ｕＨ－500ｕＨ，在实现安全基础回流的情况下，保证轨道电路的断轨检查。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述安全型回流电抗器还串联连接在站口横向连接线处。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述安全型回流电抗器还通过所述扼流变压器中心线串联连接至牵引回流点。

4.根据权利要求1或2或3所述的装置，其特征在于，所述安全型回流电抗器对50Ｈｚ工频牵引电流呈现低阻抗，对音频信号电流呈现高阻抗。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述安全型回流电抗器所述电感值的选取保证机械绝缘节两端的工频回流电压小于等于60Ｖ。

6.根据权利要求1或2或3所述的装置，其特征在于，所述安全型回流电抗器是铁芯式电抗器。

7.根据权利要求1或2或3所述的装置，其特征在于，所述安全型回流电抗器是空心式电抗器。