專利名稱：軌道感應(yīng)式無絕緣自動閉塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鐵路信號技術(shù)領(lǐng)域中的一種無絕緣自動閉塞設(shè)備。
目前國內(nèi)外無絕緣自動閉塞分為兩種方式1、電氣隔離式，又稱諧振式。是在軌道電路的分界處采用電感、電容和鋼軌一部分電感構(gòu)成諧振回路，用不同頻率與相鄰軌道電路實(shí)現(xiàn)電氣隔離，如法國的UM-71系統(tǒng)、英國的FS-2500系統(tǒng)等。此種方式，電氣絕緣節(jié)的隔離性較好，相鄰軌道電路界限分明，可裝設(shè)自動閉塞通過信號機(jī)。其主要缺點(diǎn)是電氣絕緣接頭處有長度不大于20m的區(qū)段，在此區(qū)段內(nèi)軌道電路無分路檢查，因而無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)不斷地檢查列車占用狀態(tài)，此區(qū)段稱做死區(qū)段。
2、自然衰耗、中央供電式。是根據(jù)軌道電路信息在鋼軌中傳輸時能量自然衰耗的特點(diǎn)，采用中央供電兩端接收的方式，如蘇聯(lián)
A6系統(tǒng)。在此種方式中軌道繼電器由兩端接收設(shè)備組成的與門電路控制，用不同頻率與相鄰軌道電路實(shí)現(xiàn)電氣隔離。接收設(shè)備的輸入信號采用電壓輸入式，因此相鄰兩段軌道電路界限不明確，根據(jù)軌道電路頻率的不同，約有長125m的模糊區(qū)段，造成區(qū)間無法設(shè)置通過信號機(jī)，但此種軌道電路不存在死區(qū)段。
本發(fā)明的目的，是采用自然衰耗，中央供電，軌道感應(yīng)和接收端交叉設(shè)置的方式，通過鋼軌作為信息傳輸通道，產(chǎn)生一種既無死區(qū)段、又無模糊區(qū)段、軌道電路界限分明，在區(qū)間能設(shè)置通過信號機(jī)的無絕緣自動閉塞制式。
本發(fā)明的發(fā)送器由中央發(fā)送器產(chǎn)生軌道電路和機(jī)車信號使用的兩種移頻信息，由軌道電路受電變壓器和軌道傳感器構(gòu)成軌道電路接收端，軌道電路接收設(shè)備的輸入信號采用電壓、電流方式，即利用軌道受電變壓器與軌道傳感器的信號電壓相疊加后再輸入到接收設(shè)備。
本發(fā)明相鄰兩段軌道電路采用頻率隔離和相互交叉布置方式，交叉重疊區(qū)段保持在特定長度內(nèi)，以達(dá)到相鄰軌道電路界限分明，既無死區(qū)段，又無模糊區(qū)段，便于設(shè)置區(qū)間地面通過信號機(jī)。
本發(fā)明的發(fā)送、接收設(shè)備可采用單套或雙重系統(tǒng)工作制。主要設(shè)備可采用CMOS集成電路或分立元件構(gòu)成。設(shè)備可集中設(shè)置在車站內(nèi)，也可分散設(shè)置在鐵道沿線區(qū)間箱內(nèi)。
實(shí)施本發(fā)明后能夠收到以下效果增加信息量，滿足多顯示自動閉塞和機(jī)車信號的要求;實(shí)現(xiàn)無絕緣節(jié)軌道電路，免去切割鋼軌、節(jié)省工程投資、減少維修作業(yè)，相鄰軌道電路界限明確，便于設(shè)置地面通過信號機(jī);軌道電路無死區(qū)段，可連續(xù)不間斷地檢查列車占用狀態(tài);在電氣化區(qū)段可不裝設(shè)扼流變壓器，降低牽引電流諧波干擾;實(shí)現(xiàn)移頻機(jī)車信號兼容，適應(yīng)設(shè)備更新改造的需要;整機(jī)可靠性得到提高。
本發(fā)明的主要設(shè)備電路見以下附圖附

圖1 軌道感應(yīng)式無絕緣自動閉塞軌道電路設(shè)備接線示意圖;
附圖2 中央發(fā)送器電路圖;
附圖3 匹配變壓器、衰耗器、隔離變壓器、濾波器電路圖;
附圖4 接收器電路圖。
附圖1中相鄰的兩架通過信號機(jī)(1、2)及與其相關(guān)的三個軌道電路區(qū)段(3、4、5)，軌道電路的信號頻率分別以f1、f2、f3表示，軌道電路區(qū)段(4)的中央送電端設(shè)在軌道變壓器箱(200)中，箱內(nèi)設(shè)有軌道變壓器(15)、防雷組件(14)，通過電纜與站內(nèi)發(fā)送設(shè)備(201)相連結(jié);區(qū)段(4)的接收端分設(shè)在該軌道電路區(qū)段的兩端(Ⅰ端和Ⅱ端)，Ⅰ端通過軌道傳感器(6、7)與受端變壓器箱(202)連結(jié)，箱內(nèi)設(shè)有軌道變壓器(17)，諧振電容(19)和防雷組件(16)，軌道變壓器(17)的二次側(cè)通過電容器(18)與站內(nèi)機(jī)車信號發(fā)送設(shè)備(229)相連。傳感器(6)與(7)串連后與電容器(19)諧振于信號頻率f2，再與軌道變壓器(17)的另一組線圈串連，通過電纜與站內(nèi)接收設(shè)備(203)相連結(jié)。區(qū)段(4)的另一接收端(Ⅱ)通過軌道傳感器(8、9)與受端變壓器箱(204)連結(jié)，箱內(nèi)設(shè)備與Ⅰ端相同。傳感器(8)、(9)串連后與電容器(22)諧振于信號頻率f1，再與軌道變壓器(21)的二次側(cè)線圈串連后，通過電纜與站內(nèi)接收設(shè)備(205)相連結(jié)。站內(nèi)接收設(shè)備(203、205)分別包括匹配變壓器(228)、衰耗器(82)、濾波器(83～106)、隔離變壓器(108、109)、穩(wěn)壓電源(225)及相應(yīng)的 接收器(223、224)。
附圖1中軌道電路區(qū)段(3)的接收端變壓器箱(206)、軌道電路區(qū)段(5)的接收端變壓器箱(208)，其箱內(nèi)設(shè)備分別與變壓器箱(204)、(202)相同。區(qū)段(4)的Ⅰ、Ⅱ端分別與區(qū)段(3)和(5)交叉重疊，重疊區(qū)段長度為150m。
附圖2中石英晶體振蕩器(210～219)的每個低頻信息均采用晶體(24)、二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器(28)及電阻、電容元件(23)、(25)、(26)、(27)構(gòu)成振蕩和分頻電路。振蕩器(210、211)產(chǎn)生軌道電路低頻信息(8.1HZ和11HZ)，振蕩器(212～219)產(chǎn)生機(jī)車信號低頻信息(8.1、9.4、11、12.1、15、17.4、20、26HZ共八種)，電子元件(29～35)組成直流穩(wěn)壓電源，為低頻振蕩器供給7V直流電源。移頻振蕩器(221、222)分別產(chǎn)生軌道移頻信息(300、400、500HZ)和機(jī)車信號移頻信息(750、850HZ)、移頻振蕩器由低頻振蕩器通過繼電器控制電路(220)調(diào)制產(chǎn)生FSK信號。由振蕩器(221、222)產(chǎn)生的兩種移頻信息在激勵放大器(65～74)輸入端混合、放大后再經(jīng)乙類推挽放大器(75～81)進(jìn)行功率放大并由輸出變壓器(80)送往軌道電路中央送電端。中央發(fā)送器由一般移頻用直流穩(wěn)壓器供電。
附圖3為匹配變壓器、衰耗器、隔離變壓器、濾波器電路圖，根據(jù)軌道電路長度改變衰耗電阻(82)的電阻值，即可調(diào)整接收設(shè)備輸入信號電壓。由元件(83～106)構(gòu)成帶通濾波器，其通帶中心頻率為300、400、500HZ。元件(107～111)構(gòu)成雙機(jī)隔離電路，用以減小主、付接收設(shè)備的相互影響，軌道傳來的移頻信號通過隔離變壓器(108、109)分別接至主、付接收器。
附圖4中軌道電路的Ⅰ端和Ⅱ端接收器(223)與(224)，其輸出端分別控制繼電器(226)、(227)，由226和227組成與門電路再控制軌道繼電器。接收器(223)與(224)的電路結(jié)構(gòu)相同，其工作電源由直流穩(wěn)壓電路(225)供給。交流220V電源經(jīng)過變壓器(188)和整流橋(189)變?yōu)橹绷麟娫矗?jīng)三端穩(wěn)壓器(192、193)輸出±12V直流電源，該電源再經(jīng)三端穩(wěn)壓器(196、197)輸出±8V直流電源。變壓器(188)的二次側(cè)另一組線圈(J1、J2)輸出26V交流電源。上述三種電源均用以向接收器(223、224)供電。
附圖4中接收器(223)、(224)均由以下幾部分組成射極輸出器(114)，雙向限幅器(118、119)、限放鑒幅電路(123)、鑒頻器(130)、選頻放大器(163)、開關(guān)電路(176)，安全型固態(tài)繼電器電路(184)等。由隔離變壓器(108)輸入的移頻信號通過114、118、119、123、130解調(diào)出低頻信息，經(jīng)選頻放大器(163)將信號放大后推動開關(guān)電路(176)，并輸出低頻脈沖信號，此信號使固態(tài)繼電器電路(184)保持在工作狀態(tài)，從而達(dá)到控制軌道繼電器(226)的目的。上述各電路環(huán)節(jié)主要由運(yùn)算放大器構(gòu)成，而電路形式有所不同，鑒幅電路(123)采用反相型施密特電路;鑒頻器(130)和選頻放大器(163)采用有源二階帶通濾波器電路。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明是鐵路信號技術(shù)領(lǐng)域的一種無絕緣自動閉塞設(shè)備，是利用鋼軌作為信息傳輸通道，連續(xù)地發(fā)送由低頻方波信號調(diào)制的移頻信息，以中央發(fā)送器、軌道傳感器、濾波器和接收器等主要部件構(gòu)成的軌道感應(yīng)式無絕緣自動閉塞設(shè)備，其特征在于中央發(fā)送器在檢查軌道占用或空閑狀態(tài)后同時發(fā)送軌道電路和機(jī)車信號兩種信息；接收器采用帶軌道傳感器的電壓、電流輸入電路，以及相鄰軌道電路區(qū)段的接收設(shè)備交叉重疊設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述軌道感應(yīng)式無絕緣自動閉塞其特征在于中央發(fā)送器和接收器可由CMOS集成電路或分立式電子元件構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2，其特征在于采用軌道傳感器和軌道變壓器組成接收器的電流、電壓式輸入電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3，其特征在于采用電感元件組成軌道傳感器和軌道變壓器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2，其特征在于發(fā)送器和接收器可設(shè)單套或雙重系統(tǒng)。
全文摘要
一種鐵路信號無絕緣自動閉塞設(shè)備。是利用鋼軌作為信息傳輸通道，連續(xù)地發(fā)送由低頻方波信號調(diào)制的移頻信息(FSK)。由中央發(fā)送器、軌道傳感器、濾波器和接收器等主要部件構(gòu)成的軌道感應(yīng)式無絕緣自動閉塞裝置?？砂l(fā)送8個至10個機(jī)車信號信息。其發(fā)送器和接收器可設(shè)單套或雙重系統(tǒng)。本自動閉塞裝置具有既無死區(qū)段，又無模糊區(qū)段，軌道電路界限分明，在區(qū)間可設(shè)通過信號機(jī)的特點(diǎn)。本裝置可以集中設(shè)置在車站，也可分散設(shè)置于區(qū)間。
文檔編號B61L23/30GK1072144SQ9211131
公開日1993年5月19日 申請日期1992年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月16日
發(fā)明者王建國, 羅海濤, 李宜生, 焦守英 申請人:中國鐵路通信信號總公司研究設(shè)計(jì)院