CN1028287C

CN1028287C - 轨道感应式无绝缘自动闭塞

Info

Publication number: CN1028287C
Application number: CN 92111311
Authority: CN
Inventors: 王建国; 罗海涛; 李宜生; 焦守英
Original assignee: DESIGN INST OF CHINA RAILWAY TELECOMMUNICATION AND SIGNALS CORP
Current assignee: DESIGN INST OF CHINA RAILWAY TELECOMMUNICATION AND SIGNALS CORP
Priority date: 1992-10-16
Filing date: 1992-10-16
Publication date: 1995-04-26
Anticipated expiration: 2007-10-16
Also published as: CN1072144A

Abstract

一种轨道感应式无绝缘自动闭塞设备，是利用钢轨作为信息传输通道，连续地发送由低频方波信号调制的移频信息(FSK)。由中央发送器(201)、轨道传感器(6)、(7)、(8)、(9)，轨道变压器(17)、(21)，滤波器和接收器(203)、(205)及轨道继电器等主要部件构成。中央发送器(201)可同时输出轨道电路信息和机车信号信息，而滤波器和接收器(203)、(205)只接收具有本区段频率特征的轨道电路信息，用以检查区间轨道的运用状态。自动闭塞所采用的无绝缘轨道电路具有既无死区段，又无模糊区段、轨道电路界限分明，可装设地面通过信号机的特点。

Description

本发明属于铁路信号技术领域中的一种无绝缘自动闭塞设备。

目前国内外无绝缘自动闭塞分为三种方式：

1、电气隔离式，又称谐振式。是在轨道电路的分界处采用电感、电容和钢轨一部分电感构成谐振回路，用不同频率与相邻轨道电路实现电气隔离，如法国的UM-71系统、英国的FS-2500系统等。此种方式，电气绝缘节的隔离性较好，相邻轨道电路界限分明，可装设自动闭塞通过信号机。其主要缺点是电气绝缘接头处有长度不大于20m的区段，无分路检查，因而无法实现连续不断地检查列车占用状态，此区段称做死区段。

2、自动衰耗、中央供电式。是根据轨道电路信息在钢轨中传输时能量自然衰耗的特点，采用中央供电两端接收的方式，如苏联ЦAБ系统。在此种方式中轨道继电器由两端接收设备组成的与门电路控制，用不同频率与相邻轨道电路实现电气隔离。接收设备的输入信号采用电压输入式，因此相邻两段轨道电路界限不明确，根据轨道电路频率的不同，约有长125m的模糊区段，造成区间无法设置通过信号机，但此种轨道电路不存在死区段。

3、交替供电式。是根据相敏轨道电路的特点，采用相邻轨道电路发送信息交替供电的方式，如美国1973年专利US3781540《无绝缘编码交流轨道电路》，这种方式是轨道电路的发送器通过轨道变压器向钢轨输送间断的相敏交流信息，接收器通过环线接收轨道信息。相邻轨道电路采用受定时逻辑电路控制的交替传送和接收低频交流信息。轨道电路不存在模糊区段和死区段，但因采用低频信息和交替供电，使轨道电路应变时间增大。信息量少，不适应高速列车对受信息的需要。

本发明的目的，是采用自然衰耗，中央供电，轨道感应和接收端交叉设置的方式，通过钢轨作为信息传输通道，不采用环线接收轨道信息，产生一种既无死区段，又无模糊区段，轨道电路界限分明，在区间能设置通过信号的无绝缘自动闭塞制式。

本发明的发送器由中央发送器产生轨道电路和机车信号使用的两种移频信息，由轨道电路受电变压器和轨道传感器构成轨道电路接收端，轨道电路接收设备的输入信号采用电压、电流方式，即利用轨道受电变压器与轨道传感器的信号电压相叠加后再输入到接收设备。

本发明相邻两段轨道电路采用频率隔离和相互交叉布置方式，交叉重叠区段保持在特定长度内，以达到相邻轨道电路界限分明，既无死区段，又无模糊区段，便于设置区间地面通过信号机。

本发明的发送、接收设备可采用单套或双重系统工作制。主要设备可采用CMOS集成电路或分立元件构成。设备可集中设置在车站内，也可分散设置在铁道沿线区间箱内。

实施本发明后能够收到以下效果：增加信息量，满足多显示自动闭塞和机车信号的要求;实现无绝缘节轨道电路，免去切割钢轨、节省工程投资、减少维修作业，相邻轨道电路界限明确，便于设置地面通过信号机;轨道电路无死区段，可连续不间断地检查列车占用状态;在电气化区段可不装设扼流变压器，降低牵引电流谐波干扰;实现移频机车信号兼容，适应设备更新改造的需要;整机可靠性得到提高。

本发明的主要设备电路见以下附图：

附图1 轨道感应式无绝缘自动闭塞轨道电路设备接线示意图;

附图2 中央发送器电路图;

附图3 匹配变压器、衰耗器、隔离变压器、滤波器电路图;

附图4 接收器电路图。

附图1中相邻的两架通过信号1、2及与其相关的三个轨道电路区段3、4、5，轨道电路的信号频率分别以f₁、f₂、f₃表示，轨道电路区段（4）的中央送电端设在轨道变压器箱200中，箱内设有轨道变压器15、防雷组件14，通过电缆与站内发送设备201相连结;区段（4）的接收端分设在该轨道电路区段的两端（Ⅰ端和Ⅱ端），Ⅰ端通过轨道传感器6、7与受端变压器箱202连结，箱内设有轨道变压器17，谐振电容19和防雷组件16，轨道变压器17的二次侧通过电容器18与站内机车信号发送设备229相连。传感器6与7串连后与电容器19谐振于信号频率f₂再与轨道变压器17的另一组线圈串连，通过电缆与站内接收设备203相连结。区段4的另一接收端（Ⅱ）通过轨道传感器8、9与受端变压器箱204连结，箱内设备与Ⅰ端相同。传感器8、9串连后与电容器22谐振于信号频率f₂，再与轨道变压器21的二次侧线圈串连后，通过电缆与站内接收设备205相连结。站内接收设备203、205分别包括匹配变压器228、衰耗器82、滤波器83～106、隔离变压器108、109、稳压电源225及相应的接收器223、224。

附图1中轨道电路区段3的接收端变压器箱206、轨道电路区段5的接收端变压器箱208，其箱内设备分别与变压器204、202相同。区段4的Ⅰ、Ⅱ端分别与区段3和5交叉重叠，重叠区段长度为150m。

附图2中石英晶体振荡器210～219的每个低频信息均采用晶体24、二进制串行计数器28及电阻、电容元件23、25、26、27构成振荡和分频电路。振荡器210、211产生轨道电路低频信息8.1HZ和11HZ），振荡器212～219产生机车信号低频信息（8.1、9.4、11、12.1、15、17.4、20、26HZ共八种），电子元件29～35组成直流稳压电源，为低频振荡器供给7V直流电源。移频振荡器221、222分别产生轨道移频信息300、400、500HZ和机车信号移频信息750、850HZ、移频振荡器由低频振器通过继电器控制电路220调制产生FSK信号。由振荡器221、222产生的两种移频信息在激励放大器65～74输入端混合，放大后再经乙类推挽放大器75～81进行功率放大并由输出变压器80送往轨道电路中央送电端。中央发送器由一般移频用直流稳压器供电。

附图3为匹配变压器、衰耗器、隔离变压器、滤波器电路图，根据轨道电路长度改变衰耗电阻82的电阻值，即可调整接收设备输入信号电压。由元件83～106构成带通滤波器，其通带中心频率为300、400、500HZ。元件107～111构成双机隔离电路，用以减小主、付接收设备的相互影响，轨道传来的移频信号通过隔离变压器108、109分别接至主、付接收器。

附图4中轨道电路的Ⅰ端和Ⅱ接收器223与224，其输出端分别控制继电器226、227，由226和227组成与门电路再控制轨道继电器。接收器223与224的电路结构相同，其工作电源由直流稳压电路225供给。交流220V电源经过变压器188和整流桥189变为直流电源，经三端稳压器192、193输出±12直流电源，该电源再经三端稳压器196、197输出±8V直流电源。变压器188的二次侧另一组线圈（J₁、J₂）输出26V交流电源。上述三种电源均用以向接收器223、224供电。

附图4中接收器223、224均由以下几部分组成：射极输出器114，双向限幅器118、119、限放鉴幅电路123、鉴频器130、选频放大器163、开关电路176，安全型固态继电器电路184等。由隔离变压器108输入的移频信号通过114、118、119、123、130解调出低频信息，经选频放大器163将信号放大后推动开关电路176，并输出低频脉冲信号，此信号使固态继电器电路184保持在工作状态，从而达到控制轨道继电器226的目的。上述各电路环节主要由运算放大器构成，而电路形式有所不同，鉴幅电路123采用反相型施密特电路;鉴频器130和选频放大器163采用有源二阶带通滤波器电路。

Claims

1、一种轨道感应式无绝缘自动闭塞设备，一个轨道电路区段包括中央发送器、轨道传感器、轨道变压器箱、滤波器和接收器及轨道继电器等主要部件，其特征在于：

(1)、由中央发送器(201)向轨道电路区段(4)输出轨道电路信息和机车信号信息，在轨道电路区段(4)的两端(Ⅰ和Ⅱ)各设一套接收设备，并分别采用轨道传感器(6)和(7)、(8)和(9)、轨道变压器(17)、(21)组成电流电压式输入电路，由相应的滤波器和接收器(203)、(205)解调中央发送器(201)的轨道信息，最后控制轨道继电器(226)、(227)，使轨道电路具有界限分明、无模糊区段，

(2)、相邻轨道电路区段(3)和(4)的接收端轨道传感器(10)、(11)和(6)、(7)相互交叉设置，轨道电路区段(4)和(5)的接收端轨道传感器(8)、(9)和(12)、(13)相互交叉设置，使轨道电路具有连续检查轨道区段动用状态，无死区段。

2、根据权利要求1所述，轨道感应式无绝缘自动闭塞设备，其特征在于当中央发送器（201）在检查轨道电路区段（4）的运用状态时，由振荡器（210）或（211）产生轨道电路信息、由振荡器（212）或（213）、或（214）、或（215）、或（216）、或（217）、或（218）、或（219）产生机车信号信息，上述两种信息分别调制移频振荡器（221）、（222），其输出信息经混频和功率放大后由输出变压器（80）连续向轨道区段（4）发送。

3、根据权利要求1、或2所述轨道感应式无绝缘自动闭塞设备，其特征在于采用电感元件构成的轨道传感器（6）、（7）、（8）、（9）安装于两根钢轨的底部，轨道传感器（6）、（7）和轨道变压器（17）和轨道传感器（8）、（9）和轨道变压器（21）分别组成轨道电路区段（4）的两个接收端（Ⅰ）、（Ⅱ）的电流，电压式输入电路，使轨道电路具有界限分明，无模糊区段的特点。

4、根据权利要求1、或2所述轨道感应式无绝缘自动闭塞设备，其特征在于相邻轨道电路区段（3）和（4）的接收端轨道传感器（10）、（11）和（6）、（7）相互交叉设置，轨道变压器箱（206）和（202）相互交叉设置，交叉设置和距离均为150m，相邻轨道电路区段（4）和（5）的接收端轨道以保证轨道区段传感器（8）、（9）、（12）、（13）和轨道变压器箱（204）、（208）也采用同样的设置方法，从而使轨道电路具有连续检查轨道区段动用状态、无死区段的特点。