专利名称:交流连续式轨道电路送受电端设备的改进的制作方法
本发明是一种适用于铁路信号中交流连续式轨道电路受电端变换电压的变压器，在1982年出版的《苏联铁路自动控制远程控制基础》一书中所述的，送电端使用7156型限流电阻器。受电端使用PT-3型中继变压器，系采用硅钢片作铁芯制成的线性元件，在铁路复线上加装交流机车信号的情况下，为保证轨道继电器正常工作，在轨道电路受电端的中继变压器的初级串联可变电阻，可以调整降压，我国铁路交流连续式轨道电路送受端设备现状与苏联相似，已经大量使用。本发明是由这类公开的中继变压器发展而来的。
公知的交流连续式轨道电路，送电端装设限电流电阻器，使列车占用轨道电路所管辖的线路区段(包括道岔区段)，电源变压器次级线圈的电流不致过载，并保证轨道电路有足够的列车分流灵敏度，受电端装设中继变压器(也叫受电端轨道变压器)，用以提高中继变压器的次级的电压，以便通过电缆传送到车站中心的继电器室，经整流后使轨道继电器工作。
本发明的目的是(1)送电端限流电阻器改为线性特性的电抗器，它至少有下列三点好处1.线性特性的电抗器，除象限流电阻器那样，能保证列车在轨道电路分流时，电源变压器次级线圈的电流不致过载外，由于电抗器主要消耗无效功率，有效功率比电阻器消耗小得多，从而节约轨道电路消耗的电能。
2.由于限流电抗器或电阻器都放置在现场线路旁的信号设备箱或轨道变压器箱内，由于电抗器消耗有功功率比电阻器小得多，使轨道变压器箱的温升不致过高，利于现场设备的连续使用。
3.理论分析和现场试验证明，交流连续式轨道电路送电端限流设备由电阻器改为线性特性的电抗器后，可改进轨道电路的调整状态和分流状态的性能。易于满足我国铁路维修规定;交流连续式轨道电路轨道继电器端电压，调整状态时在10.5～16伏，特殊情况也不准超过18伏和用0.06欧，标准分流电阻分路时，不大于2.7伏的要求。
(2)受电端中继变压器由线性特性的非磁饱和硅钢片为铁芯改为非线性磁饱和软磁铁氧体为磁芯的变压器的好处是根据我国铁路维修规则规定，要求轨道电路在调整状态下，轨道继电器交流端电压一般在10.5～16伏，特殊情况下也不准超过18伏，而轨道电路在调整状态下，轨道继电器交流端电压是随天气状况变化的，一般在雨天或道床潮湿时，轨道继电器的端电压就低。晴天或道床干燥以及结冰时，其端电压就高，目前我国使用的5万多段这种轨道电路中，不少在雨天或潮湿时，若使继电器端电压保持10.5伏，则晴天道床干燥或结冰时，其端电压就要超过18伏，反之，如晴天，道床干燥或结冰时，若使继电器端电压保持18伏时，则在雨天或道床潮湿时，继电器端电压就会低于10.5伏，为此，就必须随天气的变化调整轨道电路发送端变压器发送的电压，使继电器的端电压保持在10.5～18伏范围内。受电端中继变压器由线性特性的非磁饱和硅钢片为铁芯的变压器，改为非线性特性的磁饱和软磁铁氧体磁芯变压器后，就能保证轨道电路在任何气候条件下端电压保持在10.5～18伏范围之内。不必再化费大量人力进行频繁的调整了。
发明是这样实现的，首先剖析了现有交流连续式轨道电路的结构和性能，如果选择合适参数的限流电抗器，对轨道电路能达到的最长工作长度得到的延米，以及有功功率的消耗减小，原交流连续式轨道电路发送端使用的R-2.2/220式A型信号变阻器阻值为2.2欧，容许电流为10安，容许温升为160℃。本发明的限流电抗器，磁芯使用带气隙的硅钢片，电抗值为1-2.5欧，相角为80°～87°，容许电流为10安、20安和30安，允许温度为70℃，附有2至6个铁路信号输出端子。可根据现场具体情况选用合适的参数。当轨道电路处于道碴漏泄最大，从而不利于调整状态时，由于轨道电路送电端引接线电阻基本上是纯电阻，两者串联仍基本上是纯电阻。本发明的送电端电抗器接近于一个纯电感，其电抗值与上述串联电阻数值相近。从交流电路原理得知，这种电感与电阻串联的电路，在电阻获得同样的电压时(即为了保证轨道电路受电端的轨道继电器同样的端电压时，因而需要同样的轨道电路送电电压)，电源变压器次级的电压值却可以降低(最多可以降低40%以上)，这等于说，同样的电源电压，道碴漏泄最大时，采用限流电抗比使用限流电阻，轨道继电器上可多得40%以上的端电压，从而保证轨道电路在天气恶劣，漏泄严重不利于调整状态时，可靠地工作。但分流状态时，由于列车分流电阻值很小，使用限流电抗器时，能达到使用限流电阻器时相似的分流状态。
接收端中继变压器是一种小功率变压器，在交流连续式轨道电路中使用的BZ-4型中继变压器，基本上是一个线性元件。不能保证轨道继电器的端电压在任何气候条件下处于10.5～18伏范围之内。新设计的中继变压器是采用软磁铁氧体磁芯(型号为MXD-2000)，当轨道电路的轨道继电器端电压超过10.5伏以后，很容易达到磁饱和，即磁通量基本上达到恒定。无论气候如何变化，轨道继电器端电压将保持在10.5-18伏范围内。
既用的中继变压器初、次级匝数比为25∶530＝1∶21.2。本发明的中继变压器初次级匝数比为(60～100)∶(500～700＝1∶5～10。因此新设计的中继变压器的初级为1.5至3伏，比现用的中继变压器初级电压为0.5伏至0.85伏，提高了三倍以上，却使端电压保持在10.5～18伏范围之内，这对由于列车占用轨道电路时，因下雨轨面有水膜，轨面生锈、污染油膜或机车运行中撤砂等绝缘物质存在时，使轨道电路分流状态不良(即行动分流感度不良)时，会得到很大改善。
由于本发明的中继变压器在调整状态时，处于磁饱和状态，输出阻抗较小，易于接收从轨道电路发送端发送过来的电流，保证轨道继电器处于稳定可靠的吸起状态。当列车占用轨道电路时，由于车列的分流作用，流到中继变压器的电流大为减小，于是中继变压器退出磁饱和状态，呈现出很大的输入阻抗，有利于车列对轨道电路的分流，从而提高了轨道电路的静止分流感度。
大量应用的交流连续式机车信号制式要求轨道电流在1.2安以上，为保证机车信号可靠地工作，这个电流值在机车出清轨道电路后，常使现有的中继变压器得到过量的初级电压，为减少该电压，目前用附加R-1.2/10式B型信号变阻器，将过电压降掉。本发明的受电端中继变压器。由于初级电压较高(比现有的高3倍)，并且有磁饱和特性，不必附加可调电阻，不但节省投资和维护费用，而且大大减少了故障概率。
站内的交流连续式轨道电路，在道岔区段，多采用一送多受制式即道岔轨道电路有几条岔线就接几个中继变压器，相当于并联工作，现有的中继变压器每个初级串联一个1.2欧可调电阻。新发明的中继变压器，因初级电压值较高，阻抗也高，不必再串联可调电阻器。可节省投资，减少维护费用及出现故障的概率。
实施本发明例1.送电端限流电抗器，铁芯采用硅钢片CD型，截面16mm×32mm，腿高40mm～80mm，气隙1～1.5毫米，线圈用高强度漆包线，直径φ2.0毫米～φ2.44毫米一根或二根并联，匝数90～160，线圈浸漆烘干，并用环氧树脂端封，安装打包后，上端设2～6个铁路信号专用端子，即可代替原来使用的R-2.2/100式A型信号变阻器。
2.受电端非线性磁饱和中继变压器，采用MXD-2000的Gu48型罐形软磁铁氧体磁芯，线圈用高强度漆包线，初级线径0.9毫米～1.16毫米绕60～100匝，次级线径0.25毫米，绕500～700匝，(先绕次级后绕初级)浸漆烘干，磁芯不要留气隙，用螺干和胶木板夹紧后，浇灌环氧树脂密封，上端设四个铁路信号端子，二个为初级绕组的引出线，二个为次级绕组的引出线，用以代替现行轨道电路中的中继变压器。
3.轨道电路的发送端变压器箱内的轨道变压器，一般需要改用输出功率最大的BG1型轨道变压器，必要时还可用本发明人专门配合实施本专利设计的发送轨道变压器。这时发送端变压器箱内的保险丝在5安以下者，应改用5安保险丝。
图1为轨道电路图，1、为本发明的限流电抗器，2、为5安保险丝，3、为发送端轨道电路变压器，4、为发送端轨道变压器箱，5、为信号楼，6、为受电端变压器箱，7、为本发明的中继变压器，8、为带整流器的继电器。
权利要求
1.一种中继变压器和限流设备，适用于铁路信号系统中的交流连续式轨道电路受电端的中继变压器和发送端的限流设备。该中继变压器(7)是由铁芯、变压器的初级线圈和次级线圈及引线端子组成的，属于线性特性的非磁饱合硅纲片变压器。该限流设备(1)是由一个可变电阻器构成。本发明的特征是①受电端中继变压器(7)为一种易于磁饱合的变压器，采用罐形软磁铁氧体磁芯，磁路中无气隙，该中继变压器为一非线性元件。②该中继变压器(7)其初级线圈为φ0.9毫米至φ1.16毫米和次级线圈φ0.25毫米，其次级线圈和初级线圈的匝数比较小(约5～10∶1)，该中继变压器的初级采用较高的电压(约1～4伏)。③送电端的限流设备(1)为线性特性的电抗器(阻抗约1～2.5欧)。
2.根据权项1.受电端中继变压器采用软磁铁氧体磁芯，磁芯和线圈一起用环氧树脂浇灌密封。
3.根据权项1.送电端阻抗线圈用环氧树脂端封。
专利摘要
一种用于铁路信号自动控制系统的交流连续式轨道电路，原在送电端使用限流电阻器，受电端使用不易磁饱和的中继变压器，为保证轨道继电器的端电压在规定的10.5～18伏范围内，天气变化时维护人员要经常调整，本发明将限流电阻器改为限流电抗器，不易磁饱合的变压器改为易于磁饱和的中继变压器后，天气变化时也不超出规定，一次调整后长期使用。提高了静止和行动分流感度。在使用机车信号和道岔区段中继变压器初级无需串可调电阻。
文档编号B61L1/00GK85106265SQ85106265
公开日1986年3月10日 申请日期1985年8月23日
发明者司徒镇国 申请人:铁道部科学研究院通信信号研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan