專利名稱:交流連續(xù)式軌道電路送受電端設(shè)備的改進(jìn)的制作方法
本發(fā)明是一種適用于鐵路信號(hào)中交流連續(xù)式軌道電路受電端變換電壓的變壓器，在1982年出版的《蘇聯(lián)鐵路自動(dòng)控制遠(yuǎn)程控制基礎(chǔ)》一書中所述的，送電端使用7156型限流電阻器。受電端使用PT-3型中繼變壓器，系采用硅鋼片作鐵芯制成的線性元件，在鐵路復(fù)線上加裝交流機(jī)車信號(hào)的情況下，為保證軌道繼電器正常工作，在軌道電路受電端的中繼變壓器的初級(jí)串聯(lián)可變電阻，可以調(diào)整降壓，我國(guó)鐵路交流連續(xù)式軌道電路送受端設(shè)備現(xiàn)狀與蘇聯(lián)相似，已經(jīng)大量使用。本發(fā)明是由這類公開的中繼變壓器發(fā)展而來的。
公知的交流連續(xù)式軌道電路，送電端裝設(shè)限電流電阻器，使列車占用軌道電路所管轄的線路區(qū)段(包括道岔區(qū)段)，電源變壓器次級(jí)線圈的電流不致過載，并保證軌道電路有足夠的列車分流靈敏度，受電端裝設(shè)中繼變壓器(也叫受電端軌道變壓器)，用以提高中繼變壓器的次級(jí)的電壓，以便通過電纜傳送到車站中心的繼電器室，經(jīng)整流后使軌道繼電器工作。
本發(fā)明的目的是(1)送電端限流電阻器改為線性特性的電抗器，它至少有下列三點(diǎn)好處1.線性特性的電抗器，除象限流電阻器那樣，能保證列車在軌道電路分流時(shí)，電源變壓器次級(jí)線圈的電流不致過載外，由于電抗器主要消耗無效功率，有效功率比電阻器消耗小得多，從而節(jié)約軌道電路消耗的電能。
2.由于限流電抗器或電阻器都放置在現(xiàn)場(chǎng)線路旁的信號(hào)設(shè)備箱或軌道變壓器箱內(nèi)，由于電抗器消耗有功功率比電阻器小得多，使軌道變壓器箱的溫升不致過高，利于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的連續(xù)使用。
3.理論分析和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明，交流連續(xù)式軌道電路送電端限流設(shè)備由電阻器改為線性特性的電抗器后，可改進(jìn)軌道電路的調(diào)整狀態(tài)和分流狀態(tài)的性能。易于滿足我國(guó)鐵路維修規(guī)定;交流連續(xù)式軌道電路軌道繼電器端電壓，調(diào)整狀態(tài)時(shí)在10.5～16伏，特殊情況也不準(zhǔn)超過18伏和用0.06歐，標(biāo)準(zhǔn)分流電阻分路時(shí)，不大于2.7伏的要求。
(2)受電端中繼變壓器由線性特性的非磁飽和硅鋼片為鐵芯改為非線性磁飽和軟磁鐵氧體為磁芯的變壓器的好處是根據(jù)我國(guó)鐵路維修規(guī)則規(guī)定，要求軌道電路在調(diào)整狀態(tài)下，軌道繼電器交流端電壓一般在10.5～16伏，特殊情況下也不準(zhǔn)超過18伏，而軌道電路在調(diào)整狀態(tài)下，軌道繼電器交流端電壓是隨天氣狀況變化的，一般在雨天或道床潮濕時(shí)，軌道繼電器的端電壓就低。晴天或道床干燥以及結(jié)冰時(shí)，其端電壓就高，目前我國(guó)使用的5萬多段這種軌道電路中，不少在雨天或潮濕時(shí)，若使繼電器端電壓保持10.5伏，則晴天道床干燥或結(jié)冰時(shí)，其端電壓就要超過18伏，反之，如晴天，道床干燥或結(jié)冰時(shí)，若使繼電器端電壓保持18伏時(shí)，則在雨天或道床潮濕時(shí)，繼電器端電壓就會(huì)低于10.5伏，為此，就必須隨天氣的變化調(diào)整軌道電路發(fā)送端變壓器發(fā)送的電壓，使繼電器的端電壓保持在10.5～18伏范圍內(nèi)。受電端中繼變壓器由線性特性的非磁飽和硅鋼片為鐵芯的變壓器，改為非線性特性的磁飽和軟磁鐵氧體磁芯變壓器后，就能保證軌道電路在任何氣候條件下端電壓保持在10.5～18伏范圍之內(nèi)。不必再化費(fèi)大量人力進(jìn)行頻繁的調(diào)整了。
發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，首先剖析了現(xiàn)有交流連續(xù)式軌道電路的結(jié)構(gòu)和性能，如果選擇合適參數(shù)的限流電抗器，對(duì)軌道電路能達(dá)到的最長(zhǎng)工作長(zhǎng)度得到的延米，以及有功功率的消耗減小，原交流連續(xù)式軌道電路發(fā)送端使用的R-2.2/220式A型信號(hào)變阻器阻值為2.2歐，容許電流為10安，容許溫升為160℃。本發(fā)明的限流電抗器，磁芯使用帶氣隙的硅鋼片，電抗值為1-2.5歐，相角為80°～87°，容許電流為10安、20安和30安，允許溫度為70℃，附有2至6個(gè)鐵路信號(hào)輸出端子?？筛鶕?jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況選用合適的參數(shù)。當(dāng)軌道電路處于道碴漏泄最大，從而不利于調(diào)整狀態(tài)時(shí)，由于軌道電路送電端引接線電阻基本上是純電阻，兩者串聯(lián)仍基本上是純電阻。本發(fā)明的送電端電抗器接近于一個(gè)純電感，其電抗值與上述串聯(lián)電阻數(shù)值相近。從交流電路原理得知，這種電感與電阻串聯(lián)的電路，在電阻獲得同樣的電壓時(shí)(即為了保證軌道電路受電端的軌道繼電器同樣的端電壓時(shí)，因而需要同樣的軌道電路送電電壓)，電源變壓器次級(jí)的電壓值卻可以降低(最多可以降低40%以上)，這等于說，同樣的電源電壓，道碴漏泄最大時(shí)，采用限流電抗比使用限流電阻，軌道繼電器上可多得40%以上的端電壓，從而保證軌道電路在天氣惡劣，漏泄嚴(yán)重不利于調(diào)整狀態(tài)時(shí)，可靠地工作。但分流狀態(tài)時(shí)，由于列車分流電阻值很小，使用限流電抗器時(shí)，能達(dá)到使用限流電阻器時(shí)相似的分流狀態(tài)。
接收端中繼變壓器是一種小功率變壓器，在交流連續(xù)式軌道電路中使用的BZ-4型中繼變壓器，基本上是一個(gè)線性元件。不能保證軌道繼電器的端電壓在任何氣候條件下處于10.5～18伏范圍之內(nèi)。新設(shè)計(jì)的中繼變壓器是采用軟磁鐵氧體磁芯(型號(hào)為MXD-2000)，當(dāng)軌道電路的軌道繼電器端電壓超過10.5伏以后，很容易達(dá)到磁飽和，即磁通量基本上達(dá)到恒定。無論氣候如何變化，軌道繼電器端電壓將保持在10.5-18伏范圍內(nèi)。
既用的中繼變壓器初、次級(jí)匝數(shù)比為25∶530＝1∶21.2。本發(fā)明的中繼變壓器初次級(jí)匝數(shù)比為(60～100)∶(500～700＝1∶5～10。因此新設(shè)計(jì)的中繼變壓器的初級(jí)為1.5至3伏，比現(xiàn)用的中繼變壓器初級(jí)電壓為0.5伏至0.85伏，提高了三倍以上，卻使端電壓保持在10.5～18伏范圍之內(nèi)，這對(duì)由于列車占用軌道電路時(shí)，因下雨軌面有水膜，軌面生銹、污染油膜或機(jī)車運(yùn)行中撤砂等絕緣物質(zhì)存在時(shí)，使軌道電路分流狀態(tài)不良(即行動(dòng)分流感度不良)時(shí)，會(huì)得到很大改善。
由于本發(fā)明的中繼變壓器在調(diào)整狀態(tài)時(shí)，處于磁飽和狀態(tài)，輸出阻抗較小，易于接收從軌道電路發(fā)送端發(fā)送過來的電流，保證軌道繼電器處于穩(wěn)定可靠的吸起狀態(tài)。當(dāng)列車占用軌道電路時(shí)，由于車列的分流作用，流到中繼變壓器的電流大為減小，于是中繼變壓器退出磁飽和狀態(tài)，呈現(xiàn)出很大的輸入阻抗，有利于車列對(duì)軌道電路的分流，從而提高了軌道電路的靜止分流感度。
大量應(yīng)用的交流連續(xù)式機(jī)車信號(hào)制式要求軌道電流在1.2安以上，為保證機(jī)車信號(hào)可靠地工作，這個(gè)電流值在機(jī)車出清軌道電路后，常使現(xiàn)有的中繼變壓器得到過量的初級(jí)電壓，為減少該電壓，目前用附加R-1.2/10式B型信號(hào)變阻器，將過電壓降掉。本發(fā)明的受電端中繼變壓器。由于初級(jí)電壓較高(比現(xiàn)有的高3倍)，并且有磁飽和特性，不必附加可調(diào)電阻，不但節(jié)省投資和維護(hù)費(fèi)用，而且大大減少了故障概率。
站內(nèi)的交流連續(xù)式軌道電路，在道岔區(qū)段，多采用一送多受制式即道岔軌道電路有幾條岔線就接幾個(gè)中繼變壓器，相當(dāng)于并聯(lián)工作，現(xiàn)有的中繼變壓器每個(gè)初級(jí)串聯(lián)一個(gè)1.2歐可調(diào)電阻。新發(fā)明的中繼變壓器，因初級(jí)電壓值較高，阻抗也高，不必再串聯(lián)可調(diào)電阻器?？晒?jié)省投資，減少維護(hù)費(fèi)用及出現(xiàn)故障的概率。
實(shí)施本發(fā)明例1.送電端限流電抗器，鐵芯采用硅鋼片CD型，截面16mm×32mm，腿高40mm～80mm，氣隙1～1.5毫米，線圈用高強(qiáng)度漆包線，直徑φ2.0毫米～φ2.44毫米一根或二根并聯(lián)，匝數(shù)90～160，線圈浸漆烘干，并用環(huán)氧樹脂端封，安裝打包后，上端設(shè)2～6個(gè)鐵路信號(hào)專用端子，即可代替原來使用的R-2.2/100式A型信號(hào)變阻器。
2.受電端非線性磁飽和中繼變壓器，采用MXD-2000的Gu48型罐形軟磁鐵氧體磁芯，線圈用高強(qiáng)度漆包線，初級(jí)線徑0.9毫米～1.16毫米繞60～100匝，次級(jí)線徑0.25毫米，繞500～700匝，(先繞次級(jí)后繞初級(jí))浸漆烘干，磁芯不要留氣隙，用螺干和膠木板夾緊后，澆灌環(huán)氧樹脂密封，上端設(shè)四個(gè)鐵路信號(hào)端子，二個(gè)為初級(jí)繞組的引出線，二個(gè)為次級(jí)繞組的引出線，用以代替現(xiàn)行軌道電路中的中繼變壓器。
3.軌道電路的發(fā)送端變壓器箱內(nèi)的軌道變壓器，一般需要改用輸出功率最大的BG1型軌道變壓器，必要時(shí)還可用本發(fā)明人專門配合實(shí)施本專利設(shè)計(jì)的發(fā)送軌道變壓器。這時(shí)發(fā)送端變壓器箱內(nèi)的保險(xiǎn)絲在5安以下者，應(yīng)改用5安保險(xiǎn)絲。
圖1為軌道電路圖，1、為本發(fā)明的限流電抗器，2、為5安保險(xiǎn)絲，3、為發(fā)送端軌道電路變壓器，4、為發(fā)送端軌道變壓器箱，5、為信號(hào)樓，6、為受電端變壓器箱，7、為本發(fā)明的中繼變壓器，8、為帶整流器的繼電器。
權(quán)利要求
1.一種中繼變壓器和限流設(shè)備，適用于鐵路信號(hào)系統(tǒng)中的交流連續(xù)式軌道電路受電端的中繼變壓器和發(fā)送端的限流設(shè)備。該中繼變壓器(7)是由鐵芯、變壓器的初級(jí)線圈和次級(jí)線圈及引線端子組成的，屬于線性特性的非磁飽合硅綱片變壓器。該限流設(shè)備(1)是由一個(gè)可變電阻器構(gòu)成。本發(fā)明的特征是①受電端中繼變壓器(7)為一種易于磁飽合的變壓器，采用罐形軟磁鐵氧體磁芯，磁路中無氣隙，該中繼變壓器為一非線性元件。②該中繼變壓器(7)其初級(jí)線圈為φ0.9毫米至φ1.16毫米和次級(jí)線圈φ0.25毫米，其次級(jí)線圈和初級(jí)線圈的匝數(shù)比較小(約5～10∶1)，該中繼變壓器的初級(jí)采用較高的電壓(約1～4伏)。③送電端的限流設(shè)備(1)為線性特性的電抗器(阻抗約1～2.5歐)。
2.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1.受電端中繼變壓器采用軟磁鐵氧體磁芯，磁芯和線圈一起用環(huán)氧樹脂澆灌密封。
3.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1.送電端阻抗線圈用環(huán)氧樹脂端封。
專利摘要
一種用于鐵路信號(hào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的交流連續(xù)式軌道電路，原在送電端使用限流電阻器，受電端使用不易磁飽和的中繼變壓器，為保證軌道繼電器的端電壓在規(guī)定的10.5～18伏范圍內(nèi)，天氣變化時(shí)維護(hù)人員要經(jīng)常調(diào)整，本發(fā)明將限流電阻器改為限流電抗器，不易磁飽合的變壓器改為易于磁飽和的中繼變壓器后，天氣變化時(shí)也不超出規(guī)定，一次調(diào)整后長(zhǎng)期使用。提高了靜止和行動(dòng)分流感度。在使用機(jī)車信號(hào)和道岔區(qū)段中繼變壓器初級(jí)無需串可調(diào)電阻。
文檔編號(hào)B61L1/00GK85106265SQ85106265
公開日1986年3月10日 申請(qǐng)日期1985年8月23日
發(fā)明者司徒鎮(zhèn)國(guó) 申請(qǐng)人:鐵道部科學(xué)研究院通信信號(hào)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan