CN204488824U - 一种新型的相敏轨道系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及轨道电路技术领域，尤其是一种新型的相敏轨道系统。它包括用于完成对轨道系统分别进行电压、频率、相位的鉴别的鉴压电路、鉴频电路和鉴相电路，鉴压电路、鉴频电路和鉴相电路的电压输入端连接有用于隔除直流牵引电流的隔离电容，鉴相电路的输出端连接有第一光电耦合器，鉴压电路和鉴频电路、鉴频电路和鉴相电路的输出端之间相互连接。本实用新型以完全无触点的全电子化电路作为执行元件，采集轨道电路空闲、占用或断轨，提高了相敏轨道系统的可靠性，具有很强的实用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及轨道电路技术领域，尤其是一种新型的相敏轨道系统。
背景技术
目前，地铁线车辆段信号联锁系统的轨道电路是以钢轨作为传输导线，采用1500V直流牵引电源，同时钢轨也作为牵引回流线。传统的相敏轨道电路执行元件是二元二位继电器或相敏电子盒加安全型继电器，继电器是有接点的电气开关器件，接点容易出现氧化，故障率较高。因此，有必要对现有的相敏轨道系统进行改进，以提高系统的可靠性。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种无触点全电子化、可靠性高的新型的相敏轨道系统。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种新型的相敏轨道系统，它包括用于完成对轨道系统分别进行电压、频率、相位的鉴别的鉴压电路、鉴频电路和鉴相电路，所述鉴压电路、鉴频电路和鉴相电路的电压输入端连接有用于隔除直流牵引电流的隔离电容，所述鉴相电路的输出端连接有第一光电耦合器，所述鉴压电路和鉴频电路、鉴频电路和鉴相电路的输出端之间相互连接。
优选地，所述相敏轨道系统的频率为50Hz用于区别牵引电流。
优选地，所述鉴压电路包括第一整流桥、第二整流桥、第一运放和第二运放；所述第一整流桥的输入端接收轨道电源后的输出信号通过第二滤波电容接地并分别与第一运放的反相输入端和第二运放的同相输入端连接，所述第二整流桥的输入端接收局部电源后的输出信号通过限流电阻与第一运放的同相输入端连接并通过第三滤波电容接地，所述第二运放的同相输入端依次通过第一稳压管和第二稳压管接地，所述第二运放的反相输入端连接至第一稳压管和第二稳压管之间，所述第一运放和第二运放的信号输出端分别连接有第二光电耦合器和第三光电耦合器，所述第二光电耦合器的第四端脚与第三光电耦合器的第三端脚连接，所述第二光电耦合器的第三端脚和第三光电耦合器的第四端脚输出连接至鉴频电路。
优选地，所述鉴频电路包括RC串并联滤波电路和第三整流桥，所述RC串并联滤波电路并联于第三整流桥的两端，所述第三整流桥的输出端连接有第四光电耦合器和第三滤波电容，所述第四光电耦合器信号输出端脚与鉴相电路连接。
优选地，所述鉴相电路包括混频器、低通滤波器和第五光电耦合器，局部电流相位超前轨道电流相位90度后两个电流同时输入到混频器，所述混频器输出幅值恒定的直流电经低通滤波器后控制第五光电耦合器的动作，所述第五光电耦合器与第一电耦合器连接。
由于采用了上述方案，本实用新型分别用鉴压电路、鉴频电路和鉴相电路来完成对轨道系统的电压、频率、相位的鉴别，可实现轨道系统的完全电子化。采用50Hz频率区别牵引电流，以完全无触点的全电子化电路作为执行元件，采集轨道电路空闲、占用或断轨，提高了相敏轨道系统的可靠性，具有很强的实用性。
附图说明
图1是本实用新型实施例的系统执行结构示意图；
图2是本实用新型实施例的鉴压电路的结构图；
图3是本实用新型实施例的鉴频电路的结构图；
图4是本实用新型实施例的鉴相电路的结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1结合图2-4所示，本实施例的一种新型的相敏轨道系统，它包括用于完成对轨道系统分别进行电压、频率、相位的鉴别的鉴压电路1、鉴频电路2和鉴相电路3，其中，鉴压电路1、鉴频电路2和鉴相电路3的电压输入端连接有用于隔除直流牵引电流的隔离电容C1，鉴相电路3的输出端连接有第一光电耦合器，鉴压电路1和鉴频电路2、鉴频电路2和鉴相电路3的输出端之间相互连接。为了区别牵引电流，相敏轨道系统的频率采样为50Hz。分别用鉴压电路1、鉴频电路2和鉴相电路3来完成对轨道系统的电压、频率、相位的鉴别，可实现轨道系统的完全电子化。
轨道电源先经第一电容C1隔除直流牵引电流，然后送入鉴压电路1鉴别轨道电压是否在合适范围，并由鉴压电路1驱动第二光电耦合器JA1、第三光电耦合器JA2的输出端；鉴频电路1鉴别轨道频率是否在合适范围后，驱动第四光电耦合器JP的输出端导通；鉴相电路3鉴别轨道相位是否正确，驱动第五光电耦合器JX的输出端导通。只有第二光电耦合器JA1、第三光电耦合器JA2、第四光电耦合器JP和第五光电耦合器JX的输出端串联都同时导通时，才使第一光电耦合器GD输出端导通，才能通过第一光电耦合器GD的3、4输出端采集到轨道电路空闲，否则，就判断为轨道占用或断轨。
如图2所示，鉴压电路1包括第一整流桥Z1、第二整流桥Z2、第一运放A1和第二运放A2；第一整流桥Z1的输入端接收轨道电源后的输出信号通过第二滤波电容C2接地并分别与第一运放A1的反相输入端和第二运放A2的同相输入端连接，第二整流桥Z2的输入端接收局部电源后的输出信号通过限流电阻W1与第一运放A1的同相输入端连接并通过第三滤波电容C3接地，第二运放A2的同相输入端依次通过第一稳压管Z3和第二稳压管Z4接地，第二运放A2的反相输入端连接至第一稳压管Z3和第二稳压管Z4之间，第一运放A1和第二运放A2的信号输出端分别连接有第二光电耦合器JA1和第三光电耦合器JA2，第二光电耦合器JA1的第四端脚与第三光电耦合器JA2的第三端脚连接，第二光电耦合器JA1的第三端脚和第三光电耦合器JA2的第四端脚输出连接至鉴频电路2。
轨道电源经过第一整流桥Z1全波整流和第二滤波电容C2滤波后，输入到第一运放A1和第二运放A2。局部电源交流110V经第二整流桥Z2全波整流、第三滤波电容C3进行滤波、限流电阻W1限流、第一稳压管Z3和第二稳压管Z4分别稳压后获得2个窗口电压，第二稳压管Z4稳压电压为16V，第一稳压管Z3稳压电压为8V，第一运放A1和第二运放A2阈值分别是：URH＝24V，URL＝16V。当输入电压Ui<16V，A1运算放大器有输出，第二光电耦合器JA1的输出端能导通，第二运放A2没有输出，第三光电耦合器JA2不能导通；当Ui>24V，第二运放A2有输出，第三光电耦合器JA2输出端能导通，第一运放A1运算放大器没有输出，第二光电耦合器JA1不能导通；当16V<Ui<24V，第一运放A1和第二运放A2都有输出，第二光电耦合器JA1、第三光电耦合器JA2输出端都能导通。第二光电耦合器JA1与第三光电耦合器JA2串联，所以只有这2个光电耦合器的输出端都导通，电路才能导通。
如图3所示，鉴频电路2包括RC串并联滤波电路和第三整流桥Z5，RC串并联滤波电路并联于第三整流桥Z5的两端，第三整流桥Z5的输出端连接有第四光电耦合器JP和第三滤波电容C4，第四光电耦合器JP信号输出端脚与鉴相电路3连接。其中RC串并联滤波电路包括第二电阻R2、第三电阻R3、第五电容C5和第六电容C6，第三电阻R3和第六电容C6并联于第三整流桥Z5的两端，第二电阻R2与第五电容C5串联后与第三电阻R3连接。
由于相敏轨道系统的频率最高只有50Hz，因此鉴频电路2可采用RC串并联滤波电路。当输入轨道电源频率fi＝50Hz时，其输出电流经第三整流桥Z5进行整流、第三滤波电容C4滤波后使第四光电耦合器JP的输出端导通。
如图4所示，鉴相电路3包括混频器、低通滤波器和第五光电耦合器，局部电流相位超前轨道电流相位90度后两个电流同时输入到混频器，混频器输出幅值恒定的直流电经低通滤波器后控制第五光电耦合器的动作，第五光电耦合器与第一电耦合器连接。
由于局部电流的相位超前轨道电流的相位90度，2个电流同时输入到混频器后，输出的电流相位为90度，幅值恒定的直流电经低通滤波LF后可使第五光电耦合器JX的输出端导通。当轨道电流没有输入时，输出的电流相位等于局部电流的相位，幅值恒定的直流电是与局部电流同频同相的交流电，因此不能通过低通滤波器LF，第五光电耦合器JX不能导通。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种新型的相敏轨道系统，其特征在于：它包括用于完成对轨道系统分别进行电压、频率、相位的鉴别的鉴压电路、鉴频电路和鉴相电路，所述鉴压电路、鉴频电路和鉴相电路的电压输入端连接有用于隔除直流牵引电流的隔离电容，所述鉴相电路的输出端连接有第一光电耦合器，所述鉴压电路和鉴频电路、鉴频电路和鉴相电路的输出端之间相互连接。
2.如权利要求1所述的一种新型的相敏轨道系统，其特征在于：所述相敏轨道系统的频率为50Hz用于区别牵引电流。
3.如权利要求2所述的一种新型的相敏轨道系统，其特征在于：所述鉴压电路包括第一整流桥、第二整流桥、第一运放和第二运放；所述第一整流桥的输入端接收轨道电源后的输出信号通过第二滤波电容接地并分别与第一运放的反相输入端和第二运放的同相输入端连接，所述第二整流桥的输入端接收局部电源后的输出信号通过限流电阻与第一运放的同相输入端连接并通过第三滤波电容接地，所述第二运放的同相输入端依次通过第一稳压管和第二稳压管接地，所述第二运放的反相输入端连接至第一稳压管和第二稳压管之间，所述第一运放和第二运放的信号输出端分别连接有第二光电耦合器和第三光电耦合器，所述第二光电耦合器的第四端脚与第三光电耦合器的第三端脚连接，所述第二光电耦合器的第三端脚和第三光电耦合器的第四端脚输出连接至鉴频电路。
4.如权利要求3所述的一种新型的相敏轨道系统，其特征在于：所述鉴频电路包括RC串并联滤波电路和第三整流桥，所述RC串并联滤波电路并联于第三整流桥的两端，所述第三整流桥的输出端连接有第四光电耦合器和第三滤波电容，所述第四光电耦合器的信号输出端脚与鉴相电路连接。
5.如权利要求1-4中任一项所述的一种新型的相敏轨道系统，其特征在于：所述鉴相电路包括混频器、低通滤波器和第五光电耦合器，局部电流相位超前轨道电流相位90度后两个电流同时输入到混频器，所述混频器输出幅值恒定的直流电经低通滤波器后控制第五光电耦合器的动作，所述第五光电耦合器与第一电耦合器连接。
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