25HZ轨道电路论文解析

1、25HZ 轨道电路抗干扰措施毕业设计（论文）截止到2005年底，中国铁路总营业里程已达到 7.5万公里，复线达到2.5万公里， 电气化达到2万公里，并且还将修建更多铁路。目前在电气化铁路上有90%的车站采用 25Hz相敏轨道电路，因此该制式成为电气化铁路站内轨道电路的首选。1997年经铁道部鉴定，决定用“ 97型25Hz相敏轨道电路”替代原“ 25Hz相敏轨 道电路”在全路推广使用。97行25Hz相敏轨道电路具有工作稳定可靠，维修简单和故 障率低的优点，具有很高的抗干扰能力，并延长了轨道电路的极限长度（可达1500m）， 深受现场欢迎。轨道电路具有高电感、高漏泄电导、大牵引电流和串音干扰的缺点

2、，由于传输系统 复杂性，不可避免地叠加有各种外界干扰。这些干扰将会对信号设备产生影响，甚至危 及行车安全，为防止轨道电路调整不当和受到外界干扰使信号错误显示，影响行车安全，在轨道电路的应用中抗干扰措施非常重要。本文介绍了 25Hz相敏轨道电路的结构，特点以及工作原理，分析了25Hz轨道电路受到干扰的原因，提出了相应的改进方法和防护措施。关键词：25Hz相敏轨道电路；扼流变压器；抗干扰-I -毕业设计（论文）1-# -10111112121313141415言轨道电路概述1.1轨道电路作用及构成 1.2轨道电路原理1.3轨道电路分类1.4轨道电路工作状态25HZ相敏轨道电路2.1 25HZ相敏轨

3、道电路概述 2.2二元二位继电器2.3防护盒2.4扼流变压器和轨道变压器97型25HZ相敏轨道电路特点和技术指标3.1选用25Hz的原因及优越性 3.2选择25HZ的优点3.3 97型25HZ相敏轨道电路的主要特点及技术指标 25HZ相敏轨道电路抗干扰措施4.1项目简介4.2技术水平及特点4.3应用范围及市场前景预测4.4生产投资利润估算（社会效益、经济效益分析）工程设计和现场维护5.1有交叉渡线的轨道电路 5.2有关设计的其它问题5.3现场设计中的一些问题 论谢文献毕业设计（论文）2003年，铁道部提出了 “推动我国铁路跨越式发展”的总战略。从此，中国铁路进入了跨越式发展的新时代。到 200

4、8年底，中国铁路总延展里程已达 16.11万公里，运 营里程达到8万公里。到2012年，中国铁路运营里程将达到11万公里，电气化率、复 线率均达到50%上，发达完善的铁路网已经初具规模。自2007年起，我国铁路经过了 六次大提速，CRH1CRH2 CRH5动车组大规模上线运行，列车运行时速已经达200km/h。 随着铁路的不断提速和发展，铁路的安全问题日益突出。众所周知，轨道电路作为反映列车运行位置的重要设备，是连锁系统重要的信息采集设备，随着列车的大面积提速， 列车的运行对自动化控制的依赖更高， 轨道电路的作用是否良好、安全、可靠尤为突出， 同时随着高速列车的运用，机车信号逐步向主体化信号过

5、渡，轨道电路作为地面信号与 机车信号相联系的载体，它的作用在今后铁道信号中的作用将更加重要，所以轨道电路故障将直接影响连锁系统的正常工作，干扰行车秩序，危及行车安全。我国铁路信号技术的基础来自于俄罗斯，特别是目前在电气化区段站内广泛使用的25Hz相敏轨道电路。25Hz相敏轨道电路具有抗工频干扰能力并具有良好的频率选择性 与相位选择性，省电，适应低道床电阻，极限长度可达到1500m,并且易于计算，能与我国的ZPW-2000A系列移频信号和法国UM7I移频信号实行叠加和预叠加电码化，长 期工作稳定可靠，受到现场的欢迎，是一项重要的可靠的基础设备。但是由于有接触网 的存在，外界因素的影响和新设备的使

6、用，使 25Hz轨道电路在使用中很不稳定，轨道 电路故障约占整个信号系统故障的三分之一，频繁的轨道电路故障降低了整个信号系统的可靠性，影响运输生产的安全和效率，增加了维修工作和维修的费用。因此，对其原 理和外界干扰因素进一步深入研究，从而制定改进方法和防护措施，提高轨道电路的抗 干扰性能有着重大意义。1轨道电路概述1.1轨道电路作用及构成轨道电路是铁路信号自动控制的基础设备。利用轨道电路可以自动检测列车、车辆 的位置，控制信号机的显示；通过轨道电路可以将地面信号传递给机车，从而可以控制 列车运行。轨道电路是以铁路线路的两根钢轨作为导体，两端加以电气绝缘或电气分割，并接 上送电和受电设备构成的电

7、路。1.2轨道电路原理当两根钢轨完整，且无车占用，即轨道电路空闲时，电流通过两根钢轨和轨道继电 器，使轨道继电器吸起，前接点闭合，信号开放。当列车占用轨道电路时，电流通过机 车车辆轮对，轨道电路被分路。由于轮对电阻比轨道继电器电阻小得多，使电源输出电 流显著加大，限流电阻上的压降随之增加，两根钢轨间的电压降低，流经轨道继电器的 电流减少到它的落下值，使轨道继电器落下，后接点闭合，信号关闭。同时，当轨道电 路发生断轨、断线时，同样会使轨道继电器落下。1.3轨道电路分类1、按轨道电路的工作方式分为开路式和闭路式轨道电路。闭路式轨道电路能够检 查轨道电路的完整性，所以目前信号设备中多采用闭路式轨道电

8、路。2、按牵引电流通过方式分为单轨调和双轨条轨道电路。双轨条轨道电路工作比单 轨条轨道电路稳定可靠，极限长度基本上可以满足闭塞分区长度的要求，但成本高。电 气化区段多采用双轨条轨道电路。3、按相邻钢轨线路的分割方法分绝缘节式和无绝缘节式轨道电路。4、按信号电流性质分直流、和交流；连续式和脉冲式供电等几种。我国目前应用 的有：50Hz轨道电路、25Hz相敏轨道电路、微电子交流计数轨道电路和移频轨道电路（有4信息、8信息、18信息和UM71 ZPW200D。1.4轨道电路工作状态根据轨道电路的基本要求，在设计、计算和研究时，应分析以下三个状态：1调整状态是轨道电路空闲、线路完整，受电端正常工作时的

9、轨道电路状态；其 最不利条件是参数的变化是通过轨道继电器的电流最小，即电源电压最小，钢轨阻抗最 大而道渣电阻最小。2分路状态是两条钢轨间被列车车轮对或其他导体连接，使轨道电路受电端设备 能反映轨道被占用的轨道电路状态； 其最不利条件是参数的变化是通过轨道继电器的电 流最大，即电源电压最大，钢轨阻抗最小而道渣电阻最大。3断轨状态是轨道电路的钢轨被折断时，轨道电路受电端设备能反映钢轨断轨的 轨道电路状态；其最不利条件是参数的变化是通过轨道继电器的电流最大，除了与电源 电压最大，钢轨阻抗最小有关系外，还与断轨地点和道渣电阻大小有关。2 25HZ相敏轨道电路2.1 25HZ相敏轨道电路概述 2.1.1

10、 25Hz轨道电路设备的基本组成。1送电端设备构成：送电扼流变压器BE25轨道变压器BG25电阻R0保险RD1 保险RD22受电端设备构成：受电扼流变压器BE25轨道变压器BG25电阻R0保险RD1 防雷FB 防护盒FH 25HZ轨道继电器 GJ（JRJC1-70/240）。另外25HZ轨道电路的轨道电源和局部电源分别由独立的轨道分频器和局部分频器 给轨道继电器的轨道线圈和局部线圈供电。2.1.2 25HZ轨道电路的特点1）相敏25Hz轨道电路由于采用了二元二位继电器，其具有可靠的相位选择性和 频率选择性，因而对贵端绝缘破损和外界牵引电流或其他频率电流的干扰能可靠的进行 防护2）25Hz轨道电

11、路采用25Hz频率后，与其它工频连续式轨道电路比较，在相同条 件下，受道渣电阻变化影响小。3）25Hz电源是运用分频的原理构成的，由于 50Hz工频稳定，所以它也有频率稳 定的特性，其频率衡定在50Hz的一半。4）由于25Hz分频器的固定特性，当两个分频器的输入端反向连接时，则其输出电压相差90°，易于做成局部电源电压恒定超前轨道源电电压90°，因而可以采用其中调相方式。5）25Hz分频器具有不可逆性，虽然 50Hz不平衡牵引电流通过扼流变、轨道变压器流入轨道分频器的输出回路，但在其输入端不可能有100Hz电流。同时室内轨道继电器的局部线圈是由局部电源单独供电，他不与钢轨或

12、轨道分频器的输出相连，又不经过 室外电缆线路，不受接触网电流产生的 50Hz干扰电压的影响。6）“田”字型分频器的两线圈呈90°位置放置，输入线圈的交流产生的刺痛不与谐振线圈完全相交，因而原则上排除了在输入线圈间有局部断路时输入线圈50Hz电流向分频器输出电路的变化，大大降低 25Hz输出回路中50Hz成分。7）分频器具有稳定特性，当输入的50Hz电源电压在220V（ +33,-44），负载由 空载至满载的范围变化时，分频器的输出电压在 220（ +6.6，-6.6）V范围变化，因而 提高了轨道电路工作的稳定性。8） 25Hz轨道电路由于采用了连续方式，从而较为方便的找出其工作的最不

13、利条件 和肌线指标，更便于通过计算和实验手段加以验证。2.1.3 25Hz轨道电路工作原理25Hz轨道电路的信号电源是由铁磁分频器供给 25Hz交流电，以区分50Hz牵引电 流，接受器采用二元二位轨道继电器，该继电器的轨道线圈由送电端25Hz轨道电源经轨道传输后供电，局部线圈则由25Hz局部分频器电源供电。轨道继电器工作时，从轨 道电路取得较少的功率而大部分功率是通过局部线圈曲子局部电源，因而轨道电路的控制距离可以延长，且只有轨道继电器上的轨道线圈电压 Ug和局部线圈电压Uj之间的相 位角接近或等于90。时，转矩最大，是翼片绕轴旋转，带动接点动作，否则，翼片不能 旋转，不能带动接点动作。所以，

14、25Hz轨道电路既有对频率的选择性（区别开电力牵 引电流）又有相位的选择性。当轨道线圈和局部线圈电源电压满足规定的相位要求时， GJ吸起，过道电路处于调整状态，即表示轨道电路空闲。当列车占用时，轨道电路被 分路，GJ落下。若频率、相位不对时，GJ也落下。因而，其抗干扰性能较强，广泛应 用于交流电力牵引区段。2.2二元二位继电器 2.2.1动作原理JRJC 安装在铸铝 耐久。<0< 18025Hz相敏轨道电路的接收器采用二元二位继电器， 属于交流感应式继电器，是据电 磁所建立的交变磁场与金属转子中感应电流之间相互作用的原理而动作的。 72/240型继电器由带轴翼板、局部线圈、轨道线圈

15、和接点组四大部分组成， 合金支架内，活动部分来用滚珠轴承双重防护，可靠性更高，便翼板转动灵活，当通以规定颇率的电流，且局部线图电压超前轨道线圈电压的角度0 ° 时，翼板抬起，使继电器的前接点闭合，当相角差为理想角时，处于最佳收起状态，当 局部线圈或轨道线图断电时，依靠翼板和附件的重量使接关处于落下状态，由其动作原 理可知，该继电器具有可靠的频率选择性和相位选择性，因而对轨道绝缘破损和外界牵 引电流或其他频率的电流干扰可靠地进行防护，满足了轨道电路抗电气化干扰的要求。 2.3防护盒L、CHF2-25型防护盒用于97型25Hz相敏轨道电路，是由电感线圈和电容组成的 串联谐振电路，线圈电感

16、为0.845H，电容为12uF。谐振频率为50Hz对50Hz呈串联诣振相当于15Q电阻，对于干扰电流起着减小轨道线圈上的干扰电压作用。对25Hz信号电流相当于16uf电容，起着减小轨道电路传输衰耗和相移的作用。2.3.1 HF2-25型防护盒主要作用:1、减少JRJC型轨道断电器上50HZ牵引电流的干扰电压。2、对25Hz信号频率的无功分量进行补偿。3、减少25Hz信号在传输中的衰耗和相移、使轨道线圈电压和局部线圈电压产生较 好的相位差，保证JRJC型轨道继电器正常工作。减少25Hz信号在传输中的衰耗。为了减少25Hz信号电流在轨道电路传输中的衰耗，在保证轨道电路常工作的条件 下，取自轨道电路

17、的功率最小。如轨道线圈并联防护盒呈并联谐振时，则其总电流最小，就能保证正常工作，无疑轨道电路供电端送出电流随之减少，消耗功率以及传输过程中 的电压衰耗就减少。因此，并联防护盒对 25Hz相敏轨道电路的任何一种类型其作用都 是明显的。4、减少25HZ信号在传输中的相移25Hz轨道电源屏已将轨道和局部分频器的输出进行定相，使局部电压超前轨道电压 90°。如果轨道电路传输无相移，则加车轨道线圈上的电压与轨道分频器的输出电压同 相，使继电器处于理想工作状态，并联防护盒对相移有不同程度减少。5、减少50Hz干扰电压钢轨中50Hz牵引电流对二元二位继电器轨道线圈上产生的干扰电压可达120V虽不产

18、生固定转矩，但使翼板产生颤动，对二元二位轨道继电器工作不利。并接防盒后，二元二位轨道继电器上 50Hz干扰电压由120V降低到4V左右，这对 继电器的工作和25Hz测试影响较小，如轨道电压的 25Hz电压为20V,加上50Hz的4V 电压后，其合成电压为0.这是因为防护盒对相当于20Q的短路线，它起到两个作用：A. 是该电阻反射扼流变压器的牵引线圈侧的干扰大大减小，对于恒流源性质的牵引电流来说，使输入阻抗减小到只有原来的 1/4，感应到信号线圈侧的电压也小到原来的 1/4，B. 是并在二元二位轨道继电器两端的 20Q电压大大小于前方匹配变压器线圈的有 效电阻，使已经减小了的50Hz电压绝大部分

19、降压有效电阻上，最终加在二元二位轨道 继电器两端的电压就所剩无几。2.3.2使用环境1、大气压力不低于74.8KPa （海拔不超过2500m）2、周围空气温度-40-60 C3、空气相对温度不大于 90% （+ 25 C）4、周围无引起爆炸危险的有害气体。2.3.3主要技术技性HF-25型防护盒是由电感线圈和电容组成的 L、C串联诣振电路，线圈电感为 0.845H，电容为 12uF。其谐振频率为：而对于25Hz来说，Lc串联相当于一个电容：根据测试，防护盒槽路对于50Hz相当于15v电阻。2.3.4使用及维护HFz-25型防护盒由螺栓固定在组合上，其1、3号端子分别连接至JRJC2-70/24

20、0型二元二位轨道继电器的轨道线圈两端。HF2-25型防护盒需对电感线度测试和品质因数测试输入电压，输入频率进行测试， 来判别防护盒的性能。2.4扼流变压器和轨道变压器 2.4.1扼流变压器97型25Hz相敏轨道电路的送电端和受电端使用同一类型的扼流变压器。型号分别为：1、BE-400/25、BE-600/25、BE-800HZ铁芯,主要用于轨道电路实施移频电码化的区段。2、BE2-400/25、BE2-600/25、BE2-800/25 采用 50Hz铁芯，用于一般轨道电路扼 流变压器电气参数。3、铁芯分为400Hz和50Hz两种其中BE1类型为400Hz铁芯、BE2类型的扼流为 50Hz铁芯

21、。4、 中点允许过连续总电流分别为 400A、600A、800A（瞬间最大可达600A、900A、 1200A）o5、变比1: 3（牵引线圈8+8匝信号线圈48匝）。2.4.2轨道变压器97型25Hz相敏轨道电路的送受电端使用同一类型的变压器， 新型号为BGz-130/25、 BG3-130/25、BGz-130/25采用CD型400Hz铁芯，主要用于移频电码化区段。BG3-130/25 采用CD型50Hzo铁芯用于送电端时作为供电变压器，用作中继变压器时，为使二元二位轨道继电器 的高阻抗与轨道的低阻抗相匹配，其变比费固定的，与扼流变压器连按时，变比采用 1/13.89，无扼流变压器时，变比采

22、用1/50。243固定抽头式电阻器:(1) R1- 4.4/440 0.2 Q+ 0.4 Q + 0.5 Q + 1.1 Q+ 2.2 Q允许通过电流 10A(2) R1 2.2/220 0.2Q+ 0.4Q+ 0.5Q+ 1.1 Q 允许通过电流 10A。97型25HZ相敏轨道电路特点和技术指标3.1选用25Hz的原因及优越性在电气化区段内的轨道电路除应满足在最不利条件下的基本要求外，还应具有能防护牵引电流干扰分能力，使之调整状态时不会因干扰电流或电压而使轨道继电器错误落 下，或者在分路状态时不致因干扰电流或电压而使继电器错误吸起。所以埋在铁路信 号设计规范第13.3.1条中规定：“交流电力

23、牵引区段应采用非工频轨道电路，牵引 电流纵向不平衡系数不得大于 5%因此选用25Hz符合设规规定。3.2选择25HZ的优点25Hz相敏轨道电路采用了二元二位轨道电路，该继电器具有可靠的频率选择性和相 位选择性，因此不需要加设滤波器，避免了因滤波器故障而造成行车危及安全。充分满 足“故障-安全”要求，因而可以设计成连续供电式轨道电路，做到设备简单，设备简 单，工作稳定，应变速度快，便于维修，防雷性能良好。因此具有一定的优越性。25Hz相敏轨道电路分别由独立的25Hz轨道电路分频和局部分频的给轨道电路继电 器的轨道线圈和局部线圈供电。在继电器室内的25Hz轨道电源屏中设有专门的局部和轨道电路电压9

24、0°,因此，又由于受电端并节防护盒，可大大减少轨道电路传输中的衰 耗盒相移，所以经轨道传输后加在继电器上的局部电压和轨道电压（或电流）间的相角,仍可比较接近理想相位角，由于采用集中调相，使轨道电路设计和施工，维修大为简化。 二元二位轨道继电器分别由轨道电源和局部电源供电，工作时仅从轨道电路取得较小功率（0.6A），而大部分功率使通过局部线圈取自局部电源（6.5A），由于轨道电源消耗 的功率较小，再加之25Hz时钢轨阻抗值较低，所以不论功率消耗或轨道电路的传输长 度来说，都具有一定的优越性。3.3 97型25HZ相敏轨道电路的主要特点及技术指标在电气化区段内的轨道电路除应满足在最不利条

25、件下的基本要求外，还应具有能防护牵引电流干扰分能力，使之调整状态时不会因干扰电流或电压而使轨道继电器错误落 下，或者在分路状态时不致因干扰电流或电压而使继电器错误吸起。所以埋在铁路信 号设计规范第13.3.1条中规定：“交流电力牵引区段应采用非工频轨道电路，牵引 电流纵向不平衡系数不得大于 5%因此选用25Hz符合设规规定。3.3.1主要特点1提高绝缘破损防护性能钢轨牵引引接线采用焊接式，减少接触电阻，以提高绝缘破损防护性能。2取消不设扼流变压器的送、受电端在运营中发现，不设扼流变压器时，轨道继电器所受的干扰远大于设扼流变压器的 区段，同时不易于轨道电路调整。为此全部增设扼流变压器。3扼流变压

26、器经等阻线与钢轨连接将连向钢轨的一长一短引接线设计成等阻线，降低牵引电流归系统的不平衡系数、4电源屏的配置每一区段的平均传输功率为20W,每个继电器局部线圈加并电容补偿后的功率为6.5W，考虑单受和多受区段的比例。一个车站的轨道区段数和轨道继电器数按1： 2计算，这样就相当于轨道分频器和局部分频器供电给每一个轨道电路分别耗电20w和13W,从而能计算出一个车站电源屏的型号配置。5二元二位继电器97型25Hz相敏轨道电路优化了磁路设计和提高工艺设计水平，返还系数由原来的 0.5增至0.55，消除了因翼片碰撞外罩而造成卡阻的可能故障。具有可靠的相位选择性 和频率选择性，抗干扰性能强，便于实现电码化

27、。6增加扼流变压器的类型由原来的仅400A一种类型增加了 600A和800A两种。他们分别供侧线正线和靠近 牵引变电所的区段。7极限长度延长把二元二位继电器的返还系数由0.5增加到0.55将送电端极限电阻由2.2 Q增加到4.4 Q，将受电端匹配变压器的变比由原来的 16.67 降为 13.89。将25Hz分频器的输出电压允许波动范围由原来的±5%减少到± 3%。通过以上几次改进措施，最终能将极限长度由1200m提高到1500m8系统抗干扰能力大大提咼采取综合治理的方式大大提高系统抗冲击干扰分能力，首先设法尽可能减少电流的 侵入量，其次在干扰电流侵入后设法使其少起一些干扰作

28、用。另外，侵入分干扰电流若 能造成轨道继电器误动，则设法让其误动后果不能影响其他信号设备或电路。3.3.2主要技术指标1使用于钢轨连续牵引总电流不大于 800A不平衡电流不大于60A的交流电气化 区段的站内和预告区段的轨道电路。2 50Hz为220+ 40.220 60V范围内，在极限长度范围内，能可靠的满足调整和分 路的要求，并能实现一次调整。3 一送一受的轨道电路，以标准的0.06 Q分路电阻在区段内任意点分路时，保证 至少有一个轨道继电器可靠落下。每段轨道电路最多可设四个扼流变压器（包括空扼流变压器）。能实现叠加或预叠加电码化。在无迂回回路的条件下，任何故障均可靠的分路检查。系统抗不平衡

29、电流冲击干扰有原来的10A提高到60A。轨道电路极限长度由原来4567的1200m提高到1500m可适应重载发展的要求。4 25HZ相敏轨道电路抗干扰措施4.1项目简介行车密度增 牵引电流，迫使广牵引线上严重发生目前我国电气化区段较多采用 25Hz系列轨道电路，特别是站内 更多运用25Hz相敏轨道电路，由于该制式抗电气化脉冲干扰能力差，运用中，在电气 化脉冲干扰下，经常发生轨道继电器短时间落下，开放的信号机关闭，控制台上闪红光 带，即所谓25Hz系列轨道电路的“闪红”问题。因为信号突“闪红”，行进中的列车紧 急制动，列车或停在信号机前，或冒进信号。停在信号机前时，需经人工解锁，方能重 新开放信

30、号：冒进信号时，需进行人工引导。可见轻则影响运输效率/重则烧损设备， 危及人身安全。例如98年1月23日春运期间，京广线郴一韶电气化区段， 大，牵引电流大幅度增加，再加上电力冰凌现象，使牵引电流连续发生断续， 形成一串串脉冲干扰，造成郴一韶段各站的进站和出站信号出现多处“闪红” 州站各次列车均晚点发车，致使数万旅客滞留在广州站。研究“闪红”的原因，主要是不平衡牵引脉冲电流，使扼流变压器短时出现饱和所 致。过去，铁路信号工主要从接收器上做文章，一种措施是采用缓动0. 8秒的复示继电器，另一种措施采用缓动0, 40. 5秒的微电子相敏继电器，虽然在抗干扰上起着 一定作用，但没有从根本上解决问题。其

31、原因是虽采用开气隙的扼流变压器，但气隙开 得很小，在不平衡牵引电流脉仲干扰下，扼流变压器仍会饱和，信号机仍可能“闪红” 若再加大气隙，阻抗降低，就会影响信号的传输，所以气隙受到限制，同时脉冲干扰持 续时间有时会超过0. 8秒，在过去的实际测试中持续时间经常在 1. 4秒以上，采用缓动的办法不能从根本上解决脉冲干扰问题，为此采用一种新概念，即主要从加强强电和 弱电结合部的抗干扰能力上做文章， 在发送端和接收端均采用一种叫做扼流适配变压器 的设备。该设备对50Hz牵引电流产主串联谐振，其谐振阻抗很小，相当于两条钢轨间 接一根短路线，起平衡牵引电流作用；该设备还对25Hz信号产主并联谐振，提高阻抗，

32、使轨道电路处于最佳工作状态，故扼流变压器的气隙大得多，在大的电气化脉冲电流下 仍不会产主饱和，从根本上消除 25Hz系列轨道电路的“闪红”问题。此方案于 1996年 分别在北京分局张家口电务段、兰州局武威电务段、长沙铁路总公司郴州电务段选“闪 红”较严重的25Hz相敏轨道电路安装试验，彻底解决了 “闪红”问题，并通过北京铁 路局和兰州铁路局的审查，最近北京铁路局和兰州铁路局已决定改造一个站并逐步推广 使用。1998年2月份铁道部电务局调查组建议在郴州一韶关电气化区段站内25Hz相敏轨道电路加装新型扼流适配变压器，拟彻底消除“闪红”现象以保证行车效率。4.2技术水平及特点该项成果于1998年通过

33、了由铁道部组织的鉴定。该成果在设计上符合故障安全原 则，抗干扰能力、信号传输特性等指标属于国内领先水平。近十年来，我校对各种抗干 扰方案进行比较研究，经多次测试分析，认为脉冲干扰源的性质是电流源，不能采用堵 的方法，因此我们采用疏导的方法解决（即短路掉干扰电流），主要采取三种措施：1加大扼流变压器的气隙，降低牵引圈阻抗值，对400A/25扼流变压器降到0. 32 Q,对600A/ 25扼流变压器降到0. 22 Q，增加铁芯的磁饱和电流。2在发送端和接收端扼流变压器的信号侧并接 50Hz的串联谐振电路（称为适配器） 短路掉50Hz脉冲干扰电流，大大降低了扼流变压器牵引圈的不平衡干扰电压（约W 1

34、 伏）。3扼流变压器气隙加大后，阻抗降低，对 25Hz信号传输不利，为此在设计50Hz串 联谐振电路时，选取合适多数，使之与扼流变压器牵引圈激磁电感和钢轨电感构成25Hz并联谐振电路，从而提高扼流变压器的 25Hz传输阻抗（230），这样大大提高了信干 比。技术特点：1. 改造扼流变压器：、气隙加大对信号阻抗分别为 0. 22Q （对600A/25）和0. 32 Q （对400A/25）大大低于国内其他厂家阻抗为 0.7 Q左右值；、增大信号圈匝比： 对信号圈仍为1: 3匝比，对连接50Hz串联谐振电路增大为1: 27,这样使50Hz串联谐 振阻抗反射到钢轨侧为0, 01 Q，从而大大提高短路

35、50Hz不平衡电路效果，降低了不平 衡牵引电压。2. 50Hz串联谐振电路对25Hz呈容性，与扼流变压器牵引圈激磁电感和钢轨电感 构成25Hz并联谐振电路，谐振阻抗可达23Q,大大提高信号传输电压，增大信千比。3. 改造后的扼流变压器必须与50Hz串联谐振电路配合应用，才能达到满意的抗 干扰效果，因此改造后的扼流变压器与 50Hz串联谐振电路总称为扼流适配变压器。4. 抗电气化不平衡脉冲电流指标：600V25 可达 180A:400A / 25 可达 120A:抗不平衡系数达到30%。5调整连接50Hz串联谐振电路的变比，对25Hz相敏轨道电路的相位差可达 90度。6. 牵引圈不平衡干扰电压小

36、于1伏，大大减小干扰电压，同时不增加信号功率。7. 50Hz串联谐振电路阻抗反射到扼流变压器牵引圈约为0. 01 Q，相当对50Hz短 路，因此可以改变轨道电路的平衡度，也对机车信号有利。4.3应用范围及市场前景预测25Hz轨道电路作为一种常用制式，大量应用于现有的铁路现场，并在新线建设中还 将采用此制式。扼流适配变压器在张家口电务段孔家庄安装近两年，在张家口南站，兰 州局武威电务段等安装使用1年半，效果明显，以前经常发生闪红现象，安装后没再出 现闪红现象，尤其在广州局长沙分局郴州电务段安装两处，在今年春运期间郴（州）韶（关）段由于牵引网挂冰凌牵引电流发生断、 续脉冲电流，多数车站信号机发生“

37、闪红” 现象，而安装扼流适配变压器的两处运行完好正常，无发生任何故障，保证了行车安全。最近铁道部电务局派出调查组，对郴一韶电气化区间春节期间信号事故进行调查后，部 拨款300万元，决定在25Hz轨道电路采用抗脉冲干扰的扼流适配变压器，以解决电气 化不平衡脉冲干扰问题4.4生产投资利润估算（社会效益、经济效益分析）技术人员3-人，房屋面积30-50平方米，流动资金按产品批量大小来定。采用这种 扼流适配变压器（BES，可大大减小气化脉冲电流对 25H,相敏轨道电路瞬态干扰，并 改善信号传输，从根本上解决困扰铁路现场的“闪红”问题。保证行车安全提高运输效 率，不但为现场节约了大量的人力和物力，而且具

38、有显著的社会效益。目前，该产品已 在北京局的张家口和北京电务段，兰州局武南电务段，以及广州局的郴州一韶关段推广 使用，设备安装和调整简单，使用情况稳定，彻底消除了原25Hz,相敏轨道电路的“闪红”现象。5工程设计和现场维护为提高97型25Hz相敏轨道电路抗干扰能力将有牵引电流回归的轨道区段原来不设 扼流变压器的送受端一律取消，全部采用带扼流类型。除将扼流变压器牵引引接线改为 焊接外，还将连向钢轨的一长一短引接线设计成等阻线。将牵引引接线改用焊接方式接 向钢轨，以克服应接触电阻，增大而造成绝缘破损防护性能的失效。采用固定抽头型取 代原来滑线变阻器，以利于现场轨道电路的调试和维护，400A扼流供侧

39、线区段使用，600A 扼流供正线区段使用，800A扼流供牵引变电所区段使用。5.1有交叉渡线的轨道电路在电气化区段应设有扼流变压器，相邻两段轨道电路扼流变压器的中点相连， 使A.B 两段轨道电路的另一根轨条通过一定的迂回阻抗相连，造成了轨道电路工作不稳定。5.1.1轨道电路的本身问题235.1.2牵引电流引起的问题调整这两个区段时，改变任一区段供电电压，影响另一区段轨道继电器的电压。 改变任一区段供电电压极性时，另一区段的继电器电压变化很大。任一区段分路时， 另一区段继电器电压也降低，甚至不能保持吸起。1当有稳定的50Hz牵引电流流过时，这两个区段的熔断器有可能熔断。2渡线区段空闲时，其他区段

40、有机车升弓，造成瞬间冲击电流，有可能熔断渡线 区段的熔断器，或未熔断但轨道继电器瞬间落下0.3妙左右。5.1.3解决的根本办法解决的根本办法是将两处相连，改为只有一处相连。而电气化区段要求牵引电流回 归是畅通的，也就是将be间的联系切断，在渡线处加装两处绝缘，使 ab两段轨道电路 完全隔开加以解决。但目前的道岔结构，在一般情况下，按现有轨缝加装绝缘，使区段 的长度往往超出不大于5m的规定，为解决此问题，可采用胶接钢轨绝缘接头或玻璃钢 包的岔型绝缘组件。再有当死区段内有车辆时，仍有可能出现单轨条流通牵引电流的现 象。但在道岔区段不许停留车辆，能构成此现象的机率很少，如果死区段的长度能符合 规定，

41、则将不易出现单轨条问题。5.1.4电缆线路的使用1干线供电时电缆的使用轨道电路一般均采用干线供电方式，有 25HZ电源屏输出经电缆线束向各送电端供 给25HZ220V电源允许在电缆上的压降为30V。当分频器的输出电压为一30%波动时经电缆传输后轨道电路供电变压器的一次输入允许输入最低电压为180V。每段轨道电路平均消耗功率为20W.O2室外设备的连接轨道电路的送.受电端及设有空扼流变压器时，扼流变压器与轨道变压器之间的电缆电阻应不大于0.3 Q O3受电端电缆的使用受电端的一次侧自轨道继电器间的电缆电阻，应不大于150 Q，即当电缆长度不大于2.5公里时可以采用单芯。5.2有关设计的其它问题一

42、轨道电路的极性交叉设置1相邻轨道电路间相连轨道电路应有不同的相位配置，如遇某些站厂布置其个别区段与相邻区段无法 做到相位交叉时应加装人工交叉绝缘。2两个站厂间当两个站厂间有独立的25Hz电源屏供电时，并两车厂间的联络线也采用25Hz相敏 轨道电路时或者一个站厂的两个咽喉分别由两个独立的25Hz电源屏供电时，则在衔接处的供电绝缘两侧均应设置送电端，防止在绝缘破损时造成供电继电器错误动作。二主付电源倒换注意事项50H主付电源倒换时25Hz分频器会瞬间停震，其启动时间 不大于0.6妙，故25Hz 电源可能停电0.6妙，致使供电及其复示继电器瞬间落下。LXJ的缓放时间均大于0.6 妙，故在50Hz主付电源切