UM71無絕緣軌道電路講義

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第一節(jié)：UM71無絕緣軌道電路

一、U-T系統(tǒng)

1、什么叫U-T系統(tǒng)

U-T系統(tǒng)是由UM71軌道電路、TVM300機(jī)車信號和超速防護(hù)裝置組成。即地面設(shè)備和車上設(shè)備2、地面設(shè)備

地面設(shè)備主要由UM71軌道電路和點(diǎn)式設(shè)備組成3、車上設(shè)備

車上設(shè)備主要由TVM300機(jī)車信號和超速防護(hù)裝置組成

二、無絕緣軌道電路

1、什么叫做無絕緣軌道電路（UM71軌道電路）利用電子元件實(shí)現(xiàn)軌道電路電氣隔離的軌道電路2、UM71自動閉塞

區(qū)間軌道電路采用UM71軌道電路的自動閉塞（1）信號顯示方式

UM71自動閉塞一般采用四顯示，京廣線南段采用了四顯示和三顯示兩種三顯示：采用單機(jī)構(gòu)，燈位由上至下U、L、H排列，有黃燈、綠燈、紅燈三

種顯示。

四顯示：采用單機(jī)構(gòu)，燈位由上至下L、H、U排列，有黃燈、綠燈、綠黃燈、

紅燈四種顯示，比較三顯示，增加了綠黃燈顯示，其顯示的意義介乎于綠燈和黃燈之間。

（2）三顯示和四顯示的比較

三顯示：只可以預(yù)報兩個閉塞分區(qū)空閑，列車運(yùn)行速度較慢。有一、二接近和一、二離去區(qū)段

四顯示：可以預(yù)報三個閉塞分區(qū)空閑，列車運(yùn)行速度較快。有一、二、三接近和一、二、三離去區(qū)段

三、UM71軌道電路采用的載頻和低頻

1、采用四種載頻：1700HZ、2000HZ、2300HZ、2600HZ。

2、載頻的使用：1700HZ、2300HZ用在下行線，2000HZ、2600HZ用在上

行線，兩種頻率間隔交替使用。一般狀況下，下行三接近區(qū)段A11G（三顯示區(qū)段為二接近）固定為2300HZ，上行三接近區(qū)段C11G（三顯示區(qū)段為二接近）固定為2600HZ。

3、低頻信息：一共有18種低頻信息，頻率由10.3HZ至29HZ,每種頻率相

隔1.1HZ,我國采用了18種,京廣南段采用了7種頻率。4、京廣南段使用的頻率：

（1）G碼：反方向運(yùn)行時使用，頻率為27.9HZ，但反方向運(yùn)行時的三接近

（二接近）的頻率不采用27.9HZ，而是根據(jù)反方向進(jìn)站信號機(jī)的不同顯示發(fā)送不同的頻率。

連接端子：C—F2

（2）HU碼：頻率為26.8HZ，連接端子：C—F3（3）U1碼：頻率為16.9HZ，連接端子：C—F12（4）U2碼：頻率為14.7HZ，連接端子：C—F14（5）LU碼：頻率為13.6HZ，連接端子：C—F15(6)UU碼：頻率為18HZ，連接端子：C—F11（7）L碼：頻率為11.4HZ，連接端子：C—F17軌道電路發(fā)碼示意圖：

LLLLUUH11.4HZ11.4HZ11.4HZ11.4HZ10.3HZ10.3HZ15.8HZ15.8HZ26.8HZ26.8HZ

四：UM71軌道電路長度的確定

京廣線南段是按道床電阻1.0歐姆/公里設(shè)計的,軌道電路最大傳輸距離為900米,而每個閉塞區(qū)段一般有1500米左右,因此每個閉塞區(qū)段分為兩個閉塞小分區(qū),一些特別區(qū)段(道床電阻小,如隧道區(qū)段)是按道床電阻0.6歐姆/公里設(shè)計的，最大傳輸距離為500米。

五、電氣絕緣節(jié)的工作原理

F1型調(diào)諧單元對于本側(cè)頻率F1浮現(xiàn)容性，并與鋼軌、SVA的綜合電感構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，浮現(xiàn)較高阻抗，本區(qū)段的頻率可以在本區(qū)段傳輸，而對另一側(cè)的頻率F2為串聯(lián)諧振，浮現(xiàn)很低阻抗，相當(dāng)于短路線，阻止鄰近區(qū)段F2的信號在本區(qū)段傳輸。

F2型調(diào)諧單元對于本側(cè)頻率F2浮現(xiàn)容性，并與鋼軌、SVA的綜合電感構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，浮現(xiàn)較高阻抗，本區(qū)段的頻率可以在本區(qū)段傳輸，而對另一側(cè)的頻率F1為串聯(lián)諧振，浮現(xiàn)很低阻抗，相當(dāng)于短路線，阻止鄰近區(qū)段F1的信號在本區(qū)段傳輸。

六、UM71軌道電路的主要組成部分

組成：主要由發(fā)送器、接收器、調(diào)諧匹配單元、空心線圈、電纜模擬網(wǎng)絡(luò)盒、繼

電器、PTYL23-1型電纜和相關(guān)的連接線組成。

組成框圖：

BATAdPTYL23-1電纜分線盤BATAd模擬網(wǎng)絡(luò)盒模擬網(wǎng)絡(luò)盒方向電路(ZXJ、FXJ)接收器發(fā)送器

繼電器

其次節(jié)：UM71軌道電路各種設(shè)備的工作原理、規(guī)格、和電氣特性

一、發(fā)送器

1、作用：產(chǎn)生四種載頻信息和18種低頻信息，調(diào)整軌道電路。2、工作原理簡介附框圖：FSK編碼發(fā)生器FCO÷2的7方移頻振蕩器檢查CO倍分頻控制開關(guān)與門編碼控制條件×2的7方倍分頻放大fo±11HZ輸出差頻1000HZ檢查FX輔助發(fā)生器AX(Fax=fco+1000HZ)發(fā)送器主要由COAX板、PIK1板、PIK2板、PRAL板、AMP2板組成。COAX板：產(chǎn)生兩個高頻信號（FCO=128*VLF）和FAX=FCO+1000）PIK1板：產(chǎn)生移頻信號，實(shí)現(xiàn)差頻檢查、放大，控制與門輸出。

PIK2板：從移頻振蕩器提取低頻信息進(jìn)行128倍頻，輸入到差頻電路進(jìn)行檢查

PRAL板：前置放大器

AMP2板：功率放大器。其T1、T2可以檢測發(fā)送器內(nèi)部工作是否正常。正常為直流10V。

原理：它由一個繼電器接點(diǎn)構(gòu)成的編碼控制條件控制兩個低頻信號發(fā)生器，CO編碼發(fā)生器和AX輔助發(fā)生器，分別產(chǎn)生FCO和FAX信號。FCO信號的頻率fco=10.3×27—29×27HZ即1318.4—3712HZ。FAX信號的頻率Fax=fco+1000HZ，即2318.4—4712HZ。FCO信號經(jīng)27分頻得到10.3—29HZ的低頻調(diào)制信號FC。由FC信號控制移頻振蕩器的控制開關(guān)，控制移頻振蕩器產(chǎn)生FSK移頻信號fo±11HZ。同時由移頻振蕩器的控制開關(guān)提取低頻調(diào)制信號FC’，經(jīng)過×27倍頻得到頻率為fco=fc×27HZ的信號FCO’。當(dāng)電路工作正常時，F(xiàn)CO’與FCO的頻率一致，即fco’=fco。利用FCO’和FAX差頻1000HZ的關(guān)系，將FCO’和FAX信號輸入差頻1000HZ檢查，輸出一直流信號，作為檢查與門的一個控制條件。于是FSK移頻信號通過檢查與門，經(jīng)放大輸出。因此發(fā)送設(shè)備通過兩路低頻信號校核，可檢查低頻調(diào)制信號頻率的正確性。3、電氣特性

工作電源：22.5～28.8V

載頻：V1F11700HZ±1.5HZV1F22300HZ±1.5HZV2F12000HZ±1.5HZV2F22600HZ±1.5HZ頻偏11HZ

低頻：可產(chǎn)生18種低頻，誤差±30mHZ空載電源損耗（28.8V）：＜500mA短路電源損耗（28.8V）：＜10.5A

額定電源損耗（25V電源,400負(fù)載,1級輸出）：5.55A±0.25A輸出電壓:共有10級輸出,最高176±4V,最低18V最大輸出功率：70w最大輸出電流：400mA輸出信號消失時間（25V）：2.1秒碼間轉(zhuǎn)換時間（如從F18到F17）：400ms輸出變壓器（功出）：

9782618VVVVVT1T254321

電平12345輸出端S1-S2S1-S2S1-S2S1-S2S1-S2跨接跳線11-912-111-912-211-912-311-912-411-912-53221

電壓V6557463931電壓V電平17515713611077678910輸出端S1-S2S1-S2S1-S2S1-S2S1-S2跨接跳線11-412-111-512-311-412-211-312-111-512-4

3、后視圖：

M：耐壓測試

A+、A-、A1+、A1-：電源端子C：編碼公共端

F1～F18：低頻編碼端子S1、S2：功出端子

1、2、3、4、5、9、11、12：輸出電平調(diào)整端T1、T2：發(fā)送器內(nèi)部測試端子，直流10V左右。二、接收器

1、作用：檢查軌道電路空閑、區(qū)分載頻信號、檢查低頻信號，調(diào)整軌道電路。2、工作原理

3、由兩個獨(dú)立電路組成：調(diào)諧和匹配電路

調(diào)諧電路：由L1、C1（F2型還有C2）組成匹配電路：TR1

4、C3、C4：相反極性串聯(lián)隔直流，防止直流通過造成磁飽和5、過壓保護(hù)：擊穿電壓74～105V6、內(nèi)部連接：V1～V9、V2～V10，

S2～5：變比（KTAD）為13：1（1700HZ～2300HZ）S2～4：變比（KTAD）為12：1（2600HZ）

六、空心線圈

1、作用：平衡牽引電流，提高諧振槽路品質(zhì)因數(shù)Q值。2、通過電流：長期工作100A（中點(diǎn)200A）4分鐘500A（中點(diǎn)1000A）3、直流電阻：4.5mΩ4、電感量：33uH七、補(bǔ)償電容

1、作用：減少鋼軌電感對移頻信號傳輸?shù)挠绊?，延長軌道電路長度，提高信干比。

2、電容量：33uf

3、額定電壓：直流160V或交流100V。4、補(bǔ)償步長和半步長的計算

Lg：需要補(bǔ)償?shù)能壍离娐烽L度（從BATAd至BATAd的長度）Lcdv：軌道電路長度（從SVA至SVA的長度）Pt：理論補(bǔ)償步長（100米）

Pp：實(shí)際補(bǔ)償步長Dp：補(bǔ)償半步長

NC：補(bǔ)償電容網(wǎng)格數(shù)

NC=int（Lg/Pt+0.5）Pp=Lg/NcDp=Pp/2實(shí)際補(bǔ)償步長(Pp)誤差為±4m補(bǔ)償半步長(Dp)誤差為±2m

八、電纜

1、采用線直徑1.13mm,截面積1平方的鉛護(hù)套電纜,同頻率的發(fā)送、接收不能共用同一根電纜，不同頻率的發(fā)送、接收可以共用同一根電纜。2、導(dǎo)體電阻的要求：18.10Ω/m,18.46Ω/km。九、室外防雷：

避雷器要堅(jiān)向安裝，不能橫向安裝，連線要用軟線，不能用硬線。十、連接與安裝

1、室內(nèi)JTC組合架：

KZ、KF、QJZ、QJF電源引入到另層，QKZ、QKF直接引接到組合側(cè)面四柱端子，QKZ要經(jīng)過保險（發(fā)送10A、接收4A），QKF不需經(jīng)過保險。

發(fā)送器或接收器與分線盤間的配線要用扭絞對線。全架共有5層，可安裝10套發(fā)送、接收設(shè)備。2、電源的作用：

KZ、KF—安全型繼電器的工作電源（一般只用KF電源），電源經(jīng)由零層保險引接到組合側(cè)面的外部端子，然后在外部根據(jù)需要進(jìn)行環(huán)接。

QJZ、QJF—JTC架軌道占用表示燈電源

QKZ、QKF—發(fā)送器、接收器工作電源，由電源屏直接引接到組合側(cè)面對應(yīng)層的四柱端子，QKF不經(jīng)保險直接引接到組合側(cè)面的內(nèi)部的06-3、4，QKZ則經(jīng)保險（發(fā)送器、接收器保險的1#端環(huán)接）引到組合側(cè)面內(nèi)部端子，然后引到發(fā)送器、接收器。3、室外設(shè)備的連接與安裝

（1）BATAd與外軌的連接線：3.15m70mm2（2）BATAd與內(nèi)軌的連接線：1.40m70mm2（3）SVA與內(nèi)軌的連接線：3.15m70mm2（4）SVA與內(nèi)軌的連接線：1.40m70mm2（5）進(jìn)站口的安裝

BATAd與SVA安裝在同一支架上，兩者用35mm2、長度180mm的連接線相連。

（6）電氣絕緣節(jié)安裝示意圖：調(diào)諧區(qū)的長度為26±0.15m,橋上區(qū)段為35

米。

4、橫向連接線

（1）作用：平衡兩線路中的牽引電流，保障設(shè)備和人身安全。（2）簡單橫向連接線（STL）：兩線路間的等電位連接，不直接接地，但要

經(jīng)防雷器引接到區(qū)間柜的等位條上（等位條接地）。（a）兩個SVA中點(diǎn)相連

BATAdSVABATAdBATAdSVABATAd

（b）兩個空扼流中點(diǎn)相連

IBIB

（C）SVA與空扼流中點(diǎn)相連

大于100米SVASVAIB

（3）完全橫向連接線（ITL）：兩線路間的等電位連接，接地。

（a）兩個SVA中點(diǎn)相連（b）兩個空扼流中點(diǎn)相連

IBIB

（C）SVA與空扼流中點(diǎn)相連

BATAdIBBATAdIB

（4）用于牽引電流返回的橫向連接線（IRTL）

（a）兩個SVA中點(diǎn)相連

接觸網(wǎng)SVASVA（b）兩個空扼流中點(diǎn)相連

IBIB

（C）SVA與空扼流中點(diǎn)相連

接觸網(wǎng)大于100米SVASVAIB

（5）橫向連接線的接地電阻＜10Ω

（5）兩個ITL或ITL與IRTL間的距離不能小于1500米，假使這個距離超

過2000米，在這兩點(diǎn)間要增加一個STL，但這個STL與ITL或IRTL間的距離不能小于1000米。

距離大于或等于1000米距離大于或等于1500米SVASVASVA簡單橫向連接SVA完全橫向連接

（7）橫向連接線長度105米。

（8）空扼流的安裝要求：用于STL、ITL、IRTL的空扼流離補(bǔ)償電容的距離

要大于10m，離調(diào)諧區(qū)的距離要大于50m。用于牽引電流回流（額外設(shè)置，單獨(dú)引接到牽引回流線，不作橫向連接）的空扼流距機(jī)械絕緣節(jié)、電氣絕緣節(jié)的距離要大于100米。

第三節(jié)站內(nèi)電碼化

1、發(fā)送設(shè)備的設(shè)置：

（1）接車進(jìn)路設(shè)置一個發(fā)送盒。

（2）發(fā)車進(jìn)路和反方向接車進(jìn)路共用一個發(fā)送盒。

發(fā)送示意圖：

XSIFS1XISFFS2

（3）發(fā)送盒的發(fā)送方式

每個發(fā)送盒分兩束發(fā)送，輸出端子分別是1-4（65V）和4-9（110V），兩種輸出交替送到軌面上，采取預(yù)發(fā)碼方式。

（4）輸出電流不能超過400mA，分路電流在無岔區(qū)段＞0.5A,道岔區(qū)段＞1A.（5）頻率的使用：下行線采用1700HZ，上行線采用2000HZ。2、內(nèi)隔離盒（NGL）、外隔離盒（WG