(毕业论文)韩家岭站轨道电码化研究.doc
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1、(毕业论文)韩家岭站轨道电码化研究 、2012 届电气与电子工程专 业 自动化 铁道信号 学 号 学生姓名 指导教师 完成日期 201年 月 日 毕业成绩单学生姓名学号班级电专业 铁道信号 毕业设计题目指导教师姓名指导教师职称评 定 成 绩指导教师得分评阅人得分答辩小组组长得分成绩:院长签字:年月日班级电0802-1专业自动化 铁道信号 承担指导任务单位电气与电子工程分院导师姓名导师职称讲师一、主要内容查阅相关参考书及文献资料,请教老师及同学,了解铁路轨道电路电码化的工作原理,并且结合实例以韩家岭作为实际研究对象。结合所查的资料及自己的理解,整理设计方案,绘制设计中所涉及的示意图、各单元电路图
2、,把设计过程以文字和图形的方式在毕业论文中进行论述。具体内容:1.对轨道电路电码工作原理进行分析;2.韩家岭各部分电码化的控制电路,以及常用设备;3.结合实例分析电码化电路中可能出现的故障以及其分析启发;二、基本要求简单介绍轨道电电码化的作用,分类、应用场合,应用种类,实施方法,以及存在问题等。重点理解轨道电路中站内电码化的控制电路,画出示意图并给与相应的文字说明。三、主要技术指标 或研究方法 1.电码化基本控制的原理理解; 2. ZPW-2000电码化设备的参数; 3. AutoCAD图符合绘图标准;四、应收集的资料及参考文献列车运行与区间控制系统、叠加方式站内轨道电码化五、进度计划第1周-
3、第2周:收集资料第3周-第6周:电码化电路应用解析第7周-第11周:韩家岭各部分电码化的控制电路CAD图制作第12周-第16周:电码化的常见故障及案例分析教研室主任签字时间2012年2月13日毕业开题报告题目学生姓名学号200班级0802-1专业 一、课题研究背景随着我国经济建设的飞速发展,铁路运量陡增,行车密度和速度不断提高,安全与效率矛盾日益尖锐。在1987年底和1988年初,铁路连续发生了数次重大事故,原有的车站“正线电码化”技术已经不能适应运输需要,必须对其进行改造、更新,在尽可能短的时间内研究出简单、易行、适应性强的技术方案。车站股道电码化技术就是在这样的情况下应运而生的,主要包括两
4、种制式:一种是采用的切换发码方式;另一种是叠加发码方式。因实施切换发码方式的电码化会造成轨道电路不能自动恢复,故目前大量运用的是后一种叠加发码方式的电码化。“叠加式”是在电码化过程中在轨条内同时发送动作轨道电路和动作机车信号两种信息的方式,移频信号可以以“叠加”方式发往轨道。实现闭环电码化前的站内电码化是两个技术叠加合成,存在两层皮问题,系统发出的机车信号信息仅仅是叠加在轨道电路上,而其信息是否确实发送到了轨道上,并未得到有效的检测有的检测报警电路只是检测发送设备本身是否正常工作,而不能检测整个系统的工作是否完好。随着列车运行速度进一步提高,靠地面信号机的显示已不足以保证行车安全,装备主体机车
5、信号已势在必行的情况下,要实现机车信号主体化,控制列车运行的多种信息由地面信号设备通过轨道向列车的车载信号设备发出,这就对地面信息发送设备的安全性和可靠性提出了更高的要求,对地面设备来说,首先应实现地面设备信息发送的闭环检测,即能够实时检测信息是否确实发送至轨道,若检测出信息未能发至轨道,系统将立即作出反应,向列车发出足以保证运行安全的信息,并发出设备故障报警。、主要工作和采用的方法查阅大量相关资料,整理站内电码化的工作原理, 制定设计方案,在老师的指导下分阶段完成设计。、预期达到的结果完成各种轨道电码化控制电路图,实现站内电码化运行的示意图、文字解析,完成轨道电码化常见故障图示、文字解析以及
6、得到的启发等。指导教师签字时 间年月日二线制电化区段25 Hz相敏轨道电路预叠加ZPW2000电码化AbstractCoding in the station is an important part of the operations of the railway, insurance motorcycle continuously receive ground control and warning safety information. This paper Hanjialing, focusing on the train during the operation of the con
7、trol circuit, including the pre-overlay hair code control circuit line section of the control circuit, shares channel transmission circuits, alarm circuits, changing frequency circuit, failure analysis and inspired.The failure analysis common fault recovery and sending code error case, Hanjialing st
8、ructural features, given its failure to produce the possibility of corrective measures to get inspired. Next, introduce Hanjialing the use of the Coding superimposed manner, the two-wire electro-chemical section 25Hz, phase sensitive track circuit pre-superposition of ZPW-2000 electrical code of the
9、 way, introduced a one of the commonly used equipment combinations of equipment layout and electrical code set of capacitance calculation.Keywords: Coding in the station control circuit the way causing troublestacking pattern 目 录第1章 绪论1第2章 电码化系统设计22.1 系统设计原则22.2 主要技术条件3 安全注意事项32.3 韩家岭站工程电码化控制电路4 韩家岭
10、站工程电码化的特点4 韩家岭站工程电码化载频设置4 韩家岭站工程电码化电路的站场布置:5 预叠加电码化原理5 正线区段控制电路6第3章 韩家岭站电码化控制83.1 正线股道及到发线股道叠加电码化示意图8 电码化电路设计8 控制电路8 转换开关电路10 发送器编码及报警继电器电路12 改频继电器及发送器自动改频电路143.2 韩家岭至应县电码化类型16 二线制电码化设备构成16 站内叠加电码化电容设置193.3 电码化电路改进方法一20 改进措施223.4 电码化电路改进法二23 问题提出23 原因分析23 电路原理24 适用其他电路分析24 电路强化效果243.5 电码化故障案例一24 故障现
11、象24 故障分析25 启示263.6 电码化故障案例二26 故障现象26 故障处理26 故障分析27 启示28第4章 总结与展望29参考文献30致 谢31附 录32附录A32附录B40第1章 绪论站内电码化技术主要应用于铁路站内,它能保证站内电码化轨道电路连续不断地向机车车载设备发送所需的电码化信息,是行车指挥系统的基础设备之一。它主要包括两种制式:一种是采用的切换发码方式;另一种是叠加发码方式。因实施切换发码方式的电码化会造成轨道电路不能自动恢复,故目前大量运用的是后一种叠加发码方式的电码化。“叠加式”是在电码化过程中在轨条内同时发送动作轨道电路和动作机车信号两种信息的方式,移频信号可以以“
12、叠加”方式发往轨道。要满足正线区段电码化在时间上不允许有中断时间,原来的“车站股道电码化”的叠加发码方式必须改为“预先叠加发码的方式”。采用“预先叠加发码”的发送盒有两路独立输出,分别通过各轨道区段的条件进行叠加。每路发送供电时机始于上一段轨道占用,止于下一段轨道占用,在任一瞬间均有相邻的两个区段同时发码,一个是本区段的,另一个是下一个区段的。分别由发送盒的两路输出通过相应条件发往轨道,对下一个区段实现了“预先叠加发码”,故此方式在发码时间上能确保无中断 1 。自1988年,在全路推行车站股道电码化工作中,电码化专题组曾按部科技司下达的科研任务的要求,研制了多种轨道电路的多种机车信号电码化,并
13、在全路已推广数千车站。但因当时没有提出适应超速防护装置的需要,即对发码连续性的要求,故该制式是只在满足列车运行速度100 km/h以下时,保证机车信号稳定工作的前提下,同时解决轨道电路的自动恢复问题,故而采用了脉动切换和叠加的发码方式,但不符合铁路提速后电码化的要求。由于列车运行速度的提高,其制动更加困难,冒进信号的可能性比现在更大。而现有的向机车信号或超防设备提供信息的电码化技术和设备已不能满足提速列车的要求,因此实施适应在提速区段使用的预叠加电码化技术和设备势在必行。第2章 电码化系统设计2.1 系统设计原则 正线区段(包括无岔和道岔区段)为“逐段预先发码”,保证列车在正线区段行驶的全过程
14、,地面电码化能不间断地发送机车信号信息。侧线区段为占用叠加发码。 自动闭塞区段正线接、发车进路的发码设备应采用冗余系统,侧线股道采用单套设备的占用叠加电码化。 半自动闭塞区段正线接、发车进路的发码设备应采用冗余系统,侧线股道采用单套设备的占用叠加电码化。接近区段可采用与电码化相应的自动闭塞轨道电路。 电码化发送设备载频设置:国产移频发送设备:一般在下行方向为750 Hz,上行方向为650 Hz。ZPW2000发送设备载频设置:一般在下行方向为1700 Hz,上行方向为2000 Hz。 接车进路、发车进路分别设置一套ZPW2000系列发送设备2 。 为满足主体化机车信号和列车超速防护的需要,在非
15、电化区段,入口电流也按电化区段统一标准,即1700 Hz、2000 Hz、2300 Hz为500 mA,2600 Hz为450 mA。 在25 Hz相敏轨道电路既有器材不变的前提下,考虑了受电端ZPW2000系列信号最大串入量后,电码化轨道电路在道碴电阻为1.0 ?km,并安装补偿电容时极限长度可达1.2 km,入口电流能够满足机车信号接收灵敏度的要求。 改进480轨道电路送、受电端变压器,电码化轨道电路在道碴电阻为1.0 ?km,并安装补偿电容时极限长度可达1.2 km,入口电流能够满足机车信号接收灵敏度的要求。 当同时发送25Hz(或50Hz)轨道电路信息、ZPW2000系列信息时,电缆内
16、的合成电压不超过电缆允许的最高耐压500 V。 逐段预叠加发码时,任一瞬间每一路发送只接向一段电码化轨道电路,从而确保了入口电流值及发送不超负荷。各轨道电路虽采用并联接入的叠加发码方式,仍能确保彼此互不相混。 25 Hz电码化轨道电路室外送、受电端轨道变压器端子固定,只需送电端室内调整接近区段可采用与电码化相应的自动闭塞轨道电路保证机车信号稳定工作的前提下,同时解决轨道电路的自动恢复问题。 50 Hz交流连续式电码化轨道电路室外送电端轨道电源变压器和受电端BZ4U轨道中继变压器端子固定,只需送电端室内调整。 为实现叠加发码而采用的隔离设备,当出现铁路信号技术中规定的任何故障时,能确保ZPW20
17、00系列机车信号信息串入轨道继电器(包括JRJC170/240二元二位轨道继电器和JZXC480轨道继电器)两端电压,不使继电器错误励磁,故隔离设备故障后电码化信息不会使继电器错误励磁,即隔离设备具有“故障-安全”性能。ZPW2000ZPW2000 3 。 韩家岭站工程电码化载频设置 1 下行正线正向接车进路与反方向发车进路合用1个发送盒,载频设定为1700Hz;下行正线正向发车进路与反方向接车进路合用1个发送盒,正向发车进路载频采用2300Hz,反方向接车进路载频采用1700Hz,由改频继电器实现载频频率自动转换; 2 上行正线正向接车进路与反方向发车进路合用1个发送盒,载频设定2000Hz
18、-1;上行正线发车进路与反方向接车进路合用1个发送盒,正线发车进路载频采用2600Hz-1,反方向接车进路载频采用2000Hz,由改频继电器实现载频频率自动转换; 3 侧线股道下行发车方向载频按2300Hz、1700Hz的规律交替布置,上行发车方向载频按2600Hz、2000Hz的规律交替布置。 4 在非电化区段,入口电流也按电化区段统一标准,即1700 Hz、2000 Hz、2300 Hz为500 mA,2600 Hz为450 mA。发码区段的送受电端均设置室内隔离盒及室外隔离盒,用来实现25Hz轨道电源与ZPW2000移频信号共用传输通道而互不干扰。不使继电器错误励磁,故隔离设备故障后电码
19、化信息不会使继电器错误励磁,即隔离设备具有“故障-安全”性能。 4 。控制继电器的恢复条件或时机,即它供电电路的切断,按接点电路设计的一般原理,知“当它的任务完成时即为它的恢复时机”,不难看出,当列车进入不由它控制发码的区段时,例如接车进路驶入股道或发车进路驶入区间时,即可切断它的供电电路。图2-3 预叠加电码化示意图另外要保证区段瞬间分路后,由于信号已关闭,为保证不使以后的列车冒进后能错误收到码,此时也应使MJ恢复到落下位置。由于电码化继电器MJ的“开放信号”的必备条件当列车进入内方后将自动关闭,故MJ吸起的必备条件应是“曾开放信号”,同时应有自闭电路。由图可知,任一瞬间只有相邻的两个CJ吸
20、起,例如列车驶入5DG,此时5DG的5CJ和IGD的IGCJ条件具备从而使5CJ和IGDCJ均吸起。而3DG由于3CJ而切断供电电路落下。如使相邻的两个区段分别由不同的发送盒发送,列车冒进信号时,内方区段不得发码的要求,每一进路需设置一个允许发码的控制继电器,必备条件当列车进入内方后将自动关闭,故MJ吸起的必备条件应是“曾开放信号”,同时应有自闭电路,则既能保证相邻的轨道电路的送、受电端不相混,又能保证发送盒任一瞬间只向一个区段发送,从而保证了入口电流和能正确选定发送盒应有的最小发送功率要求。第3章 韩家岭站电码化控制3.1 正线股道及到发线股道叠加电码化示意图图3-1 正线股道及到发线股道叠
21、加电码化示意图FS电码化发送设备;GLQ电码化隔离器;CJ电码化传输继电 电码化电路设计电码化电路的设计原则:首先是发码条件;其次是发码时机;再其次是恢复时机;最后是电路的完善,如是否需要缓吸、缓放或加强型继电器等等。预叠加电码化电路,一般由三大部分组成:信号、进路检查电路 控制电路 ;转换开关电路;发码电路 5 。 控制电路信号、进路检查电路只限经道岔直向接车进路或自动闭塞区段经道岔直向发车进路的电码化。这个电路由接车电码化继电器JMJ、发车电码化继电器FMJ组成。根据铁路车站股道电码化技术条件的规定,道岔区段电码化应检查列车是否冒进信号以及列车进路为道岔直向接车或道岔直向发车,该进路不单检
22、查这两个条件,并要作记录供转换开关电路使用。 接车电码化继电器JMJ作用:为控制发码时机而设置,在电气集中车站站内正线接车进路电码化时设计。它在进站信号机开放后、列车压入接车进路内方第一段轨道区段后励磁吸起。当列车进入股道,GJF失磁落下切断XJMJ的KZ电源,则XJMJ失磁落下复原,结束接车进路电码化。接车电码化继电器XJMJ励磁吸起,证明通向股道直股接车进路的电码化条件已经具备,XJMJ,证明不具备电码化条件。接车电码化继电器JMJ电路如图:图3-2 接车电码化继电器JMJ电路图中X方向股道正线接车。XJMJ继电器有一条励磁电路和一条自闭电路。XJMJ继电器的励磁必须检查以下条件:进站信号
23、必须处于开放状态XLXJ吸起;直股接车X正线信号继电器XZXJ吸起;进路内的股道区段无车占用IGJF;那么,XJMJ继电器励磁吸起并经过其本身第一组前接点和进路内所有道岔区段其中之一被占用,即3DGJF、5DGJF、之中有一个在落下状态;将XLXJF、XZXJ条件短路后自闭。在XJMJ继电器的线圈两端并接电阻R、电容C的作用是增加该继电器的缓放时间,防止因小车跳动导致轨道电路瞬间失去分路,而使XJMJ失磁错误落下,中止电码化。发车电码化继电器FMJ作用:为控制发码时机而设置,在自动闭塞区段的电气集中车站内,经道岔直向的发车进路实施电码化时设计。它在出站信号机开放、列车接近压入发车进路内方第一段
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