利用防护盒调整非电化区段相敏轨道电路相位角25Hz贺江胜*摘 要: 介绍了在非电化区段 97 型 25Hz 相敏轨道电路中,利用防护盒调整相位角相移大小的方法通过比较分析,得出采用单双号端子交叉连接的调整方式可以快捷准确的结论关键词: 防护盒; 相位调整; 25Hz 相敏轨道电路Abstract: The author described the method of using protection box to adjust the size of phase-shifting an-gle in 97-25Hz phase track circuit within non-electrified section. By comparison,it is concluded that cross-connection adjustment of even number and odd number terminals be faster and more accurate.Key words: Protective cartridges; Phase adjustment; 25Hz phase-sensitive track circuit非电化区段 97 型 25Hz 相敏轨道电路在钢轨传输中相移的大小,主要取决于轨道区段的长度、分 支、道砟电阻和有无补偿电容,可以利用防护盒对相位角的大小进行调整。
但是如按防护盒铭牌中端子的连接方法,经常无法将相位角调到标准范围 通过对防护盒电路进行认真分析,找出方便快捷的 调整方法,以利于施工和日常的维修图 1 轨道补偿电容的 3 种补偿效果125Hz 相敏轨道电路传输中的相移过补偿时,电压和相角均变大表 1 是在一个长度为 1200 m 股道发码区段、距送端 450 m 处,用不 同电容分路时的轨道电压和相角的变化1. 1 无补偿电容轨道区段的相移由于 60 kg / m 轨距 1435 mm 的钢轨电感为 1. 3 μH / m,同时每 米 约 有 几 个 PF 电 容, 对 于 交 流 信 号钢轨呈现为感性阻抗所以,25 Hz 交流信号经表 1过补偿时的电压和相角电容值 / μF电压 / V相角 / 度钢轨传输后势必造成较大的负相移,如 图 1( a)- -10002200320025. 930. 334. 635. 392. 1103. 3119. 3137所示,只是局部电压与轨道继电器端电压间相位角更小一点1. 2 有补偿电容轨道区段的相移轨道区段经电容补偿后趋于阻性,局部电压与 轨道继电器端电压间的相位角为 β 一般有 3 种补偿结果: ①欠补偿,表现为相角 β 小于 90°,如图由表 1 可以看出,过补偿时轨道电压和相角均变大。
2利用防护盒调整相位角防护盒的作用: 一是减少 25 Hz 信号在传输中1 ( a)如图 1所 示; ②完 全 补 偿,表 现 为 相 角 β 为 90°,( b)所示; ③过补偿,表现为相角 β 大 于的衰耗; 二是减少 25 Hz 信号在传输中的相移; 三是减少 50 Hz 干 扰 电 压 第 3 条仅适用于电化 区段对于预叠加发码区段,由于钢轨补偿电容的作 用,25 Hz 传输中相移比较小,相位角接近理想状 态,所以 无 需 调 整无补偿电容的区段相移比较 大,需要利用防护盒对相角 进 行 调 整但 是, 按— 31 —90°,如图 1( c)所 示图 1 中,UJ 为 局 部 电 源,UG 为轨道电源,Ug 为继电器端电压一般预叠加发码股道区段经电容补偿后,其 阻抗已趋于阻性欠补偿时,电压和相角均变小;* 乌鲁木齐电务段 工程师,830022 乌鲁木齐收稿日期: 2011-12-152012 年 4 月第 48 卷 第 4 期铁 道 通 信 信 号RAILWAY SIGNALLING & COMMUNICATIONApril 2012Vol. 48 No. 4HF4 铭牌上端子连接方式调整时, 经 常 达 不 到 标准,调整时相角总以较大的变化幅度在标准值左右 摆动。
2. 1 按 《维规》 中 HF4 端子连接法调相原理种连接方式的等效电路如图 4 所示《维规》 中规定调相端子的连接方式为:A11 连接单号端子,A12 连接双号端子,可以分别得到 0°~ 15°和 0° ~ 30° 幅度的上下调整量图 2 是 HF4 防护盒原理电路,其理想状态下的等效电路如图 3 所示图 4 中 CX 为 A11 连接不同双号端子时的电容,LX 为 A12 连接不同单号端子时的电感则防护盒等 效阻抗为 1 1 1 + ( jωLx + jωC ) / ( jωLx × jωC )Z1-3= jωCx11Cx + Lx= j( ωC1 -) = j( X1 - X2 )( 2)ωC Lx x( 2)可以看出,当 X1 X2 时,Z1-3 呈感由式>性,产 生 负 相 移,可以减小相位角; 当 X1 X2 时,<Z1-3 呈容性,产生正相移,可以增大相位角由图 4 可以看出,当 A11 接到某个双号端子后, CX 的作用与图 3 中 C 的作用类似,可以使相位角有 较大的正相移; 但 A12 连接单号端子后,由于 LX 与 C1 并联,在进行相位调整时,其并联阻抗值的变化相对 于图 3 中 L 阻抗值的变化更小,所以调整时相位变 化幅度较小,很容易将相位角调到标准范围。
3结论1. 轨道区段有补偿电容时,一 般 相 位 角 可 自防护盒接入后对相位角的影响取决于从 1-3 端子等效阻抗的性质如果是容性就会产生正相移, 增大相位角; 如果是感性就会产生负相移,减小相位角防护盒等效阻抗为:行满足,不需要利用防护盒调整2.采用单双号端子交叉连接 的 方 式 调 整,先确定一个较大幅度变化的相位角,再利用小幅度变化调整,使相角接近理想相位角而且相同的区段( 等长、相同数量受电端) 可以用一种连接方式快 捷调整完毕通过在库车西站、肖塔、库鲁克 3 个站的调整 试验,无补偿电容的区段采用了单双号端子交叉连 接的方法调相,取得了良好的效果参 考 文 献11Z1-3= jωL + jωC = j( ωL - ωC)= j( XL - XC )( 1)而实 际 上, 防 护 盒 端 子 按 要 求 连 接 后, 式在 XL < XC 时,Z1-3 显示容性,相角变化幅度较( 1)大; 在 XL > XC 时,Z1-3 显示感性,但相角变化较小所以,利用容性补偿可以对相角进行较大幅度的调 整,利用感 性 补 偿可以对相角进行较小幅度的调 整。
对于有补偿电容的轨道区段,由于钢轨感抗基本得到 了 补 偿,所以不需要防护盒补偿一 旦 补 偿,只能使相位角、端电压都变大,如表 1 所示2. 2 单双号端子交叉连接法调相原理由于调相幅度变化过大,不 易接近理想相位 角,致使 《维规》 中防护盒 HF4 端子连接方法调 相受到了限制而采用 A12 连接单号端子、A11 连接双号端子的方式,就可以方便地解决上述问题这— 32 —[1]吴方平. 25Hz 相位角调整时慎动防护 盒[J]. 铁 道 通信信号,2004( 10) : 25.何召进,吴方平. 25Hz 相敏轨道电路的调整[J]. 铁道 通信信号,2001( 11) : 30.王雁国. 相敏轨道电路的相位交叉及相位测试[J]. 铁 道通信信号,2001( 10) : 26.(责任编辑: 温志红)[2][3]。