城市轨道交通信号与通信系统任务三-50Hz微电子相敏轨道电路课件.ppt

1、任务三任务三 50Hz微电子相敏轨道电路微电子相敏轨道电路n 学习目标学习目标 掌握WXJ50型微电子相敏轨道电路的组成 掌握WXJ50型微电子相敏轨道电路的工作原理任务三任务三 50Hz微电子相敏轨道电路微电子相敏轨道电路 城市铁路、地铁工程车辆段内的列车无机车信号显示，因城市铁路、地铁工程车辆段内的列车无机车信号显示，因此其此其轨道电路的功能仅为列车占用检查轨道电路的功能仅为列车占用检查。由于其电力机车。由于其电力机车一般为一般为直流牵引直流牵引，且，且牵引回流为单条钢轨牵引回流为单条钢轨，50 Hz50 Hz交流连续交流连续式轨道电路需加设滤波器防护，滤波器故障不能保证安全，式轨道电路需

2、加设滤波器防护，滤波器故障不能保证安全，故故轨道电路须采用单轨条回流方式的轨道电路须采用单轨条回流方式的50 Hz50 Hz相敏轨道电路相敏轨道电路。n 50HZ50HZ相敏轨道电路，接收设备为交流二元继电器，相敏轨道电路，接收设备为交流二元继电器，存在较多问题：存在较多问题：l 1.1.返还系数较低返还系数较低，约为，约为50%50%，不利于提高轨道电路的传输性能。，不利于提高轨道电路的传输性能。l 2.2.由于机械结构的原因，由于机械结构的原因，易发生接点卡阻易发生接点卡阻，列车进入该轨道，列车进入该轨道区段，区段，GJGJ不可能可靠落下，曾造成多起重大行车事故。不可能可靠落下，曾造成多起

3、重大行车事故。l 3.3.抗干扰能力差。抗干扰能力差。当列车升弓、降弓、加速或减速时，在轨当列车升弓、降弓、加速或减速时，在轨道电路中产生较大的道电路中产生较大的50HZ50HZ脉冲干扰，可能造成脉冲干扰，可能造成GJGJ误动，直接误动，直接危及行车安全。危及行车安全。l 50HZ50HZ微电子相敏轨道电路接收器采用微电子相敏轨道电路接收器采用微电子技术微电子技术，编制快速，编制快速数据处理软件，实现对相敏轨道电路信息接收，其数据处理软件，实现对相敏轨道电路信息接收，其特性达到特性达到并超过原相敏继电器的技术指标并超过原相敏继电器的技术指标。微电子相敏轨道电路接收器的接收阻抗、接收灵敏度仍按原

4、微电子相敏轨道电路接收器的接收阻抗、接收灵敏度仍按原设备技术特性要求设计。这样在不改变原轨道电路特性前提设备技术特性要求设计。这样在不改变原轨道电路特性前提下，可直接换成微电子接收器，做到下，可直接换成微电子接收器，做到新旧设备基本兼容新旧设备基本兼容。l 50HZ50HZ微电子相敏轨道电路接收器取代了原二元二位相敏微电子相敏轨道电路接收器取代了原二元二位相敏继电器，继电器，解决了解决了原继电器接点卡阻原继电器接点卡阻、抗电气化干扰能力抗电气化干扰能力不强不强、返还系数低返还系数低等问题等问题，与原继电器的接收阻抗、接与原继电器的接收阻抗、接收灵敏度相同收灵敏度相同，提高了安全性和可靠性。并具

5、有，提高了安全性和可靠性。并具有相位识相位识别别功能，因此具有可靠的绝缘破损防护能力。功能，因此具有可靠的绝缘破损防护能力。一、技术条件一、技术条件 50HZ50HZ微电子相敏轨道电路专为城市轨道交通研制。微电子相敏轨道电路专为城市轨道交通研制。用于车辆段（停车场）内。用于车辆段（停车场）内。1.1.设备电源采用直流设备电源采用直流24 V24 V3.6 V3.6 V，交流分量不大于，交流分量不大于1V1V。2.2.轨道电路的分路电阻为轨道电路的分路电阻为0.15 0.15，分路残压不大于，分路残压不大于10V10V。3.3.送、受电端防护电阻的阻值不小于送、受电端防护电阻的阻值不小于1.61

6、.6。4.4.本制式考虑的基础为股道按四根牵引轨条并联使用。本制式考虑的基础为股道按四根牵引轨条并联使用。5.5.在钢轨阻抗为在钢轨阻抗为0.8600.860/km/km、道碴电阻为、道碴电阻为1.5km1.5km、50 Hz50 Hz电源电压范围为电源电压范围为220 V220 V6.6 V6.6 V时，在轨道电路极限长度时，在轨道电路极限长度 内，该轨道电路能满足调整和分路检查的要求，并实现一次内，该轨道电路能满足调整和分路检查的要求，并实现一次 调整。调整。一、技术条件一、技术条件6.6.送电端电缆允许压降不大于送电端电缆允许压降不大于60V60V。7.7.微电子相敏接收器轨道输入信号与

7、局部信号电源相差微电子相敏接收器轨道输入信号与局部信号电源相差0 08.8.轨道电路的极限长度为轨道电路的极限长度为300 m300 m。9.9.微电子相敏轨道电路接收器的返还系数大于微电子相敏轨道电路接收器的返还系数大于85%85%。10.10.当环境温度为当环境温度为-25-256060时，设备可靠工作。时，设备可靠工作。11.11.能适应的最大直流牵引电流为能适应的最大直流牵引电流为4000 A4000 A。二、二、WXJ50-I型型微电子相敏轨道电路微电子相敏轨道电路 R D1/1 0 A R1/2.2 B G 5-B R D1/1 0 A R2/2.2 B Z-B R D2/1 A

8、R D2/1 A G J Z 2 2 0 G J F 2 2 0 5 0 H z 牵 引 电 流 信 号 电 流 室 内 室 外 T F Q G J F 1 1 0 G J Z 1 1 0 5 0 H z G J S 1 W X J 5 0?G J J W X C-1 7 0 0 8 1(6 3)7 1(5 3)6 2(4 1)5 2(3 1)8 3(4 2)7 3(3 2)G J S 2 W X J 5 0 K Z 2 4 V K F 2 4 V K Z 2 4 V K F 2 4 V 至 轨 道 测 试 盘 至 轨 道 测 试 盘 8 3 7 3 8 3 7 3 3 2 4 2 3 2 4

9、 2 7 2 8 2 7 2 8 2 J N Q-B W X J-5 0 I I 型 微 电 子 相 敏 轨 道 电 路 原 理 图 二、二、WXJ50-IIWXJ50-II型型微电子相敏轨道电路微电子相敏轨道电路 轨道电路室外配线图轨道电路室外配线图 三、设备的构成三、设备的构成WXJ50：50Hz微电子相敏接收器；微电子相敏接收器；BG5-B：送电端电源变压器；：送电端电源变压器；BZ-B：受电端中继变压器；：受电端中继变压器；JNQ-B：节能器；：节能器；TFQ：调相防雷器；：调相防雷器；R1、R2：送、受电端防护电阻；：送、受电端防护电阻；RD1：熔断器，：熔断器，SA-B-10A；R

10、D2：熔断器，：熔断器，SA-B-1A；1、轨道变压器：用于轨道电路供电，可通过改变变压器次侧的端子连接，获得不同的输出电压，具有降压、保证人身安全的作用。2、中继变压器：用于轨道电路受电端，BZ4与JZXC-480型轨道继电器配合使用，具有使钢轨阻抗与轨道变压器相匹配、升压的作用。图：BG1-50变压器3、送电端变阻器：当轨道电路被车辆轮对分路后，用于承载送电端电流，保护设备不损坏；微调轨面电压。4、钢轨绝缘：将轨道区段划分为不同的区段，以保证相邻轨道电路间的可靠的电气绝缘，使它们互不影响。图6：钢轨绝缘5、钢轨引接线：用于轨道电路送受端变压器箱或电缆盒与钢轨的连接。6、钢轨接续线：用于连接

11、两钢轨轨端，降低接触电阻。有塞钉式（现场广泛使用）、焊接式。图7：钢轨引接线图8：钢轨接续线v 7、调相防雷器、调相防雷器TFQ（WXJ50双机并用情况下双机并用情况下）l 一个调相防雷器TFQ可供两个轨道电路接收端使用。（一个报警器BJQ可对8台相敏接收器的工作状态进行检测）l 调相防雷器TFQ外形采用安全型继电器结构，内部由隔离变压器、硒堆、电容组成。其作用有两个：轨道调相和轨道防雷。l（1）轨道调相：室内送出的轨道电源与局部电源是同相的，但经钢轨的传输，由于道床的泄露、分布电容、轨道电路室内外设备等因素的存在，造成相位的偏移，这样就需要轨道调相（电容调相）。l（2）轨道防雷：横向防雷用硒

12、堆；纵向防雷用隔离变压器。轨道电路能适用于的室外布置轨道电路能适用于的室外布置 一个送电端、一个受电端的轨道区段一个送电端、一个受电端的轨道区段 一个送电端、一个受电端、带三个无受电分支一个送电端、一个受电端、带三个无受电分支的轨道区段，每个无受电分支长度均小于的轨道区段，每个无受电分支长度均小于65 m 一个送电端、两个受电端、带一个无受电分支一个送电端、两个受电端、带一个无受电分支的轨道区段，该无受电分支的长度小于的轨道区段，该无受电分支的长度小于65 m。四、四、WXJ50型微电子相敏轨道电路接收器型微电子相敏轨道电路接收器l WXJ50型微电子相敏轨道电路室内设备包括WXJ50型微电子

13、相敏轨道电路接收器（WXJ50）和调相防雷变压器（TFQ）。l WXJ50接收器采用不同的组合配置，可以构成单套设备使用结构，也可以构成双套设备并联使用结构，以提高系统的可靠性、方便维修，其使用器材完全一致，只是组合配置不同。l 单套结构称为WXJ50-I型微电子相敏轨道电路，双套结构称为WXJ50-II型微电子相敏轨道电路。1、WXJ50型微电子相敏轨道电路接收器型微电子相敏轨道电路接收器技术条件技术条件 WXJ50型微电子相敏轨道电路接收器安装在安全型继电器罩内，采用继电器插座。WXJ50型微电子相敏轨道电路接收器端子图 1）WXJ50型微电子相敏轨道电路接收器工作电源为直流2415%，交

14、流分量不大于1V，可由电源屏供给，也可另加独立整流电源供给。每套接收器耗电小于100mA（包括驱动JWXC-1700型GJ的电流）。2）WXJ50型微电子相敏轨道电路接收器局部电源为11050Hz，由电源屏或另加独立电源供给。每套接收器局部输入阻抗为30k，输入电流约为3.7mA。3）WXJ50型微电子相敏轨道电路接收器的最后执行继电器是JWXC-1700安全型继电器。4）轨道接收阻抗：Z=（50020），=0。5）轨道接收信号与局部电源为理想相位0时，工作值为（12.51）V，GJ的应变时间0.5s，返还系数大于85%。6）轨道输入采用隔离变压器，具有较强的雷电防护能力。7）具有可靠的绝缘破

15、损防护性能。8）调相防雷变压器（TFQ）也安装在安全型继电器罩内，每个继电器罩安装2套设备，供两段轨道电路使用。TFQ调相防雷变压器端子图 2、WXJ50-I型微电子相敏轨道电路型微电子相敏轨道电路 WXJ50-I型微电子相敏轨道电路每个组合安装 8段轨道电路设备。轨道组合如图。组合配线图如图 3 3、WXJ50-型微电子相敏轨道电路型微电子相敏轨道电路lWXJ50-型微电子相敏轨道电路是型微电子相敏轨道电路是WXJ50-型的型的双套化双套化产品产品，每段轨道电路使用两套，每段轨道电路使用两套WXJ50接收器，共同驱动一接收器，共同驱动一个轨道继电器，其两套设备中只要有一套正常工作，就能个轨道

16、继电器，其两套设备中只要有一套正常工作，就能保障系统正常运行，进一步提高了系统的可靠性；如果其保障系统正常运行，进一步提高了系统的可靠性；如果其中一套发生故障，能及时报警，通知维修人员进行维修，中一套发生故障，能及时报警，通知维修人员进行维修，而且对其中单套维修时，不影响系统使用，方便现场维修。而且对其中单套维修时，不影响系统使用，方便现场维修。l WXJ50-II型微电子相敏轨道电路型微电子相敏轨道电路每个组合安装每个组合安装4个轨道区个轨道区段（段（8台接收器）、台接收器）、1个报警盒个报警盒(BJH)。报警盒也安装在安全。报警盒也安装在安全型继电器罩内。型继电器罩内。WXJ50-II型微

17、电子相敏轨道电路轨道组合 8台接收器的31端子接在一起并接到报警器BJQ的71端子，8台接收器的41端子接到报警器BJQ的8个输入端。报警盒上有报警表示灯，能明确显示哪个设备发生故障，并使报警继电器（BJJ）吸起报警。报警盒的“报警输出”接KZ24V，本车站所有报警盒的“报警输出”并联，接报警继电器（JWXC-1700）的线圈“1”，线圈“4”接KF24V。相敏接收器端子图 报警盒端子图 v 报警器BJQ（可对8台相敏接收器的工作状态进行检测）l 报警器BJQ外形结构采用安全型继电器结构，报警器上有红灯和黄灯两种报警指示灯，能够明确指示哪个设备发生故障。l 红灯：DC24V电源灯。红灯亮表示电

18、源工作正常，红灯灭表示电源断电。l 黄灯：数量有8个，平时灭灯不亮。黄灯闪光，表示接收器故障。同时报警继电器吸起，通知维 修人员更换设备。WXJ50-II型微电子相敏轨道电路组合配线图 WXJ50WXJ50接收器表示灯意义：接收器表示灯意义：l红灯为直流红灯为直流24V24V电源表示灯，电源表示灯，红灯亮表示直流红灯亮表示直流24V24V电源工作正常；电源工作正常；红灯灭表示直流红灯灭表示直流24V24V电源断电；电源断电；l绿灯亮表示对应的轨道区段无车占用；绿灯亮表示对应的轨道区段无车占用；l绿灯灭表示对应的轨道区段有车占用；绿灯灭表示对应的轨道区段有车占用；l红灯、绿灯交替闪光表示表示电子

19、接收器的局部电源断电红灯、绿灯交替闪光表示表示电子接收器的局部电源断电；l 微电子相敏接收器在微电子相敏接收器在测试轨道电路接收电压测试轨道电路接收电压的同时的同时测量接收测量接收信号与局部信号的相位和信号与局部信号的相位和GJGJ电压电压。l 转换开关；转换开关；l 测量轨道接收电压测量轨道接收电压50 Hz50 Hz交流电压表；交流电压表；l 测量轨道电源与局部电源之间相位角的测量轨道电源与局部电源之间相位角的50 Hz50 Hz数字相位表数字相位表(附附电源开关，用电源开关，用50 Hz 110 V50 Hz 110 V作为工作电源作为工作电源)；l 测量执行继电器工作电压的直流电压表。

20、测量执行继电器工作电压的直流电压表。WXJ50WXJ50轨道电路测试盘轨道电路测试盘WXJ50WXJ50轨道电路测试盘轨道电路测试盘五、五、50HZ微电子相敏轨道电路故障微电子相敏轨道电路故障分析与处理分析与处理相敏接收器相敏接收器红绿灯状态显示红绿灯状态显示l 红灯表示电源灯l 绿灯表示占用与否l 调整：红绿全亮l 占用：红灯亮、绿灯灭l 红绿灯交替闪烁表示无局部110Vl 红绿全灭表示无KZ24Vn 常见故障分析 轨道电路的两种常见故障为：有车占用无红光带和无车占用显示红光带。有车占用无红光带的故障分析：此类故障多发生在室外。室外发生混线、有其他电源混入、牵引电流干扰等导致GJ仍处于吸起状态。钢轨生锈、车辆轴重较轻、轮对电阻过大等导致轨道电路分路不良。由于轨面电压调整过高而造成轨道电路分路不良。在道岔区段，由于岔后跳线开路等因素出现轨道电路死区段。无车占用显示红光带的故障多为短路故障。任务三任务三 50Hz微电子相敏轨道电路微电子相敏轨道电路n 总结总结 WXJ50型微电子相敏轨道电路的组成 WXJ50型微电子相敏轨道电路的工作原理