1、目 录一、概述 -1二、主要技术特点-1三、维护要点-1四、传输器工作过程简介-2五、工作过程中的观察与测量-5六、车站发、接车时传输器及闭塞机动作过程-5七、处理故障指南-6八、系统发生故障后的切换过程-6九、有关几个问题的研讨-61信号半自动闭塞光缆传输器学习资料一、概述“信号半自动闭塞光缆传输器”(以下简称传输器)是将半自动闭塞信号由电缆或明线线路传输改为光缆线路传输,传输器传送的闭塞信号不是电压,现有两种形式:一是利用站间光缆音频四线电路直接传输闭塞信号。另一种是利用站间2M数字通道直接传输闭塞信号。站间距离无论多长,发送电压无论多高,而接收电压是一个定值(该电压为传输器生成),使闭塞
2、系统的可靠性大大提高。现将电压变音频、音频变电压及告警切换等技术作如下讲解,供大家学习参考,不妥之处请指正。二、主要技术特点传输器实际上是一个V/F及F/V转换器。其特点是控制端发送直流脉冲电压时,四发输出某一固定频率;四收接收到这一频率时,控制端输出固定的直流脉冲电压。 控制端送正脉冲电压则四发有F 1f输出;控制端送负脉冲电压则四发有F2f输出。四收得到F 1F则控制端送出正脉冲电压;四收得到F 2F则控制端送出负脉冲电压。即形成了:A站发正电压,B站收正电压;A站发负电压,B站收负电压。与在原电缆或明线上传输的正、负脉冲电压情况完全一致,其时间上也无差别,且收端电压为定值,使信号闭塞机的
3、动作更加可靠。1、不必更改闭塞设备及原车站发送的正、负直流脉冲电压,通过传输器,变为两个音频信号或2M数字信号,通过光缆通道传送后又变为固定的正、负直流脉冲电压。2、利用高精度V/F及F/V变换:发送时,使不同的正、负脉冲电压变为固定的两个正弦波频率(F 1、F 2);接收时,使固定的两个正弦波频率(F 1、F 2)变为32V。且具有发送频带窄接收频带宽(Ff)的特点,从而适应有关元件参数变化后,不会误判、错判,保证能正确鉴别。3、采用光偶及音频互感器,使传输器与外部线路实现了电气隔离,不会受外部干扰,提高了传输器的可靠性。24、可使用直流(DC3672V)供电,又可使用交流(AC220V)供
4、电,也可直流、交流同时接入。5、具有实时(运行、待机)检测功能,以确保设备时刻处于正常运行状态,一旦检测到系统故障,故障,切换后均有报警提示。6、当光系统故障后,可自动切换到电缆。当光系统良好后可自动切回。三、维护要点1、观察:看面板指示灯(详看四及七)即可了解设备运行情况。2、测量: (1)用数字万能表AC交流2V档测量F 测 、F 答 、F 1、F 2的交流电压。(2)用数字万能表Hz档测量F 测 、F 答 、F 1、F 2的频率。开机后送F 测 时,因对方也送来F 测 需给对方返回F 答 ,所以在四发、四收F 测 、F 答混在一起各送50ms,中间有30 ms间隙。3、耳听:F 测 、F
5、 答 、F 1、F 2也可用高阻耳机或四线电话“四收”听,因频率相差较大,听几次后,也就能区别了。4、掌握有关数据:(1)闭塞机送入本机控制端的电压可为DC30-150V中的某一个值。(2)闭塞机接收电压为31.8-ux(ux为闭塞机到通信机械室的压降),由于闭塞机到通信机械室距离不同,线径不一,所以ux(v)不同,列表如下:1800m 1000m 600m 400m 200m 100m 80m 60m 40m 20 m0.7mm 9.2 5.1 3.1 2.1 1.0 0.5 0.4 0.3 0.2 0.10.8mm 7.0 3.9 2.3 1.6 0.8 0.4 0.3 0.25 0.16
6、 0.080.9mm 5.6 3.1 1.8 1.3 0.6 0.4 0.3 0.2 0.12 0.061.0mm 4.5 2.5 1.5 1.0 0.5 0.3 0.2 0.15 0.10 0.05线径 压降距离3注:如遇到两机械室间的电缆芯线线径较细、距离又长,则压降过大,可用电缆芯线并联的方法使压降变小。电缆环阻为(44.8d)/Km;两机械室间电缆芯线上电流在52mA(26v500)到62mA(31v500)之间。(3)测试频率F 测 90050Hz。应答频率F 答 115050Hz。使用中F 测 、F 答 混在一起各送50ms,中间有30 ms间隙,其交流电压约500100mv(5.
7、7到2.2dB)。维修时只要看有还是没有即可,不需追查具体数值。(4)F 1频率326050Hz交流电压约240100mv(-14.9到7.2dB)。(5)F 2频率250050Hz交流电压约340100mv(-10.2到4.9dB)。在“控制”端子送电压时,可在机后“四发”、“四收”端子上测量到F 1、F 2的频率及交流电压。测量频率或电压时一定要用高阻。四:传输器工作简介1、 工作方框图图一2、传输器工作流程图(参看图二)(1)双方均加电后,J1、J2、J3(在主控板)均不动作,J24(在电源板)动作,则控制端进入主控板,传输器即可工作。当一双加电或系统故障后J3动作J24释放,告警,闭塞
8、切入电缆。(2)当甲站控制端送入正电压时,四发输出F1,乙站四收得到F1,则U16-16管脚由12V变为0.7V,继电器J1动作,乙站控制端得到正电压送入继电器室。(3)当甲站控制端送入负电压时,四发输出F2,乙站四收得到F2,则U16-14管脚由12V变为0.7V,继电器J2动作,乙站控制端得到负电压送入继电器室。4(4)当通道故障、设备故障及一端掉电时,U16-18管脚由12V变为0.7V,则继电器J3动作,则J24释放,闭塞切入电缆。同时有内部断续告警及外部告警即:J、K端子由短路变为开路;J、D端子由开路变为短路。告警端子送出开路电压47V0.8V(以下简称告警)。(5)故障恢复后,闭
9、塞自动切回到光系统,告警停,则传输器重新工作。4、传输器与信号线路偏极继电器工作的过程(参看图二)结合图三了解传输器工作时信号线路偏极继电器动作的过程、关系。发送:通过值班员操作的有关“按钮”及闭塞机相关电路,如ZDJ动则送出a+、b-;如FDJ动则送出a-、b+。比如:按“请求”钮时(发车)则ZDJ动;按“复原”钮(车已到达)则FDJ动。“控制”端收到a+、b-,必然通过J1的1、2;4、5静接点送入传输器产生F1;“控制”端收到a-、b+,必然通过J2的1、2;4、5静接点送入传输器产生F2;接收:当传输器四收收到F1时,J1动作,通过J1的动接点1、3;4、6送到传输器控制端a+、b-;
10、当传输器四收收到F2时,J2动作,通过J2的动接点1、3;4、6送到传输器控制端a-、b+。信号线路偏极继电器动作原理:当信号机械室a、b端子收到a+,b-时,则电流从ZXJ的1、3入,2、4出,从FXJ的2、4入,1、3出。对于ZXJ产生的磁力线与继电器内部永久磁铁产生的磁力线相加,产生了很强的电磁吸引力,使ZXJ动作。FXJ产生的磁力线与永久磁铁产生的磁力线相减,吸引力很小使FXJ动作不了。同理,当收到a-,b+时,FXJ 动作,ZXJ不动作ZXJ-为线路正继电器,FXJ-为线路负继电器。每组线包(12或34)均500欧,并后正负继电器各为250欧,串连后送到a、b端的R 继 为500欧。
11、5a、当传输器工作时R 继 进入传输器,当值班员不操作时,传输器“控制”端”应量到500+R 配 ,当量到为750+ R配 时,说明ZXJ或FXJ某一组线包断线,(由于温度不同,仪表误差,可能有10的误差)当量到电阻非常大时为FDJ或ZDJ某静接点接触不良。b、当切入电缆后,R 继 进入电缆。传输器“控制端”应量到阻值为500串R线 再并上500 , R线 为两站间电缆环阻。假如两站间为16Km,电缆芯线0.9mm,R线 =(44.80.9 2)16 = 885,“控制端”应量到阻值为: 500串885再并500,等于367(由于温度不同,仪表误差,电气化干扰,可能有较大误差。在接触网停电时,
12、误差可能在20左右)。图二传输器“控制”端的a、b,与信号闭塞机的a、b,是通过电缆联通的,这点既要接收闭塞机来的30-150V某一电压,送入传输器,又要接收传输器产生的31.8- ux ,送入闭塞机。所以对这里的a+、b- 或a-、b+ 电压必须高清其值大小和方向。五、工作过程中的观察与测量61、在通道正常后,“电源”、“运行”、“自检”、三个灯一直亮,“四发”、“四收”、两个灯一直闪亮。2、A站按“请求”钮,闭塞机的ZDJ(图三)动,给传输器A送来a+、b-(30150V某值)电压,“正压”灯亮,产生F 1,F 1传到B站后,传输器B“正压”灯亮,产生a+、b- 的31.8V送到B站闭塞机
13、,B站闭塞机FDJ(图二)动又立即返回一个a-、b+(30150V某值)电压,传输器B“负压”灯亮,产生一个F 2,F 2 传到A站后,传输器A“负压”灯亮,产生a-、b+ 的31.8V送到A站闭塞机,A站发灯、B站收灯亮黄。作好了发、接车准备。可见平时四发、四收只有F 测 、F 答 的混频。当AB工作时:A机“控制”端送30V-150V的正压或负压时,A机“四发”有F 1 或F 2,B机“四收”也应有F 1 或F 2。B机控制端有正31.8V或负31.8V。BA同理。4、后边过程可参阅六,只要记住闭塞机送正电压,传输器产生F 1则给对方送出一固定正电压;闭塞机送负电压,传输器产生F 2则给对
14、方送出一固定负电压。每行车一次传输3个正电压,2个负电压。六、车站发、接车时传输器及闭塞机动作过程(A向B发车)1、A站按“请求”钮(发车),送正电压产生F 1送到B站后,B站产生正电压送入B站闭塞机,B站闭塞机立即返回负电压产生F 2 送到A站后,A站产生负电压送入A站闭塞机,这时A站发灯、B站收灯亮黄,作好发车准备,这个过程为T 1 约几秒钟。2、B站按“同意”钮(接车),送正电压产生F 1 送到A站后,A站产生正电压送到A站闭塞机,A站发灯、B站收灯亮绿,则可发车了,这个过程为T 2 也是几秒钟。3、A站开放出站信号,列车开出进入A站轨道电路后自动向B站发出正电压,产生F 1 送到B站后
15、,B站产生正电压,送入B站闭塞机,则A站发灯、B站收灯亮红,即区间闭塞,这个过程为T 3 约十几分钟到几十分钟。74、B站开放进站信号,当列车进入B站轨道电路后,通过有关电路使B站发灯亮红,这个过程为T 4 约几分钟。5、列定到达B站,B站按“复原”钮,向A发送负电压,产生F 2送到A站后,A站产生负电压,送入A站闭塞机,闭塞径路复原,这个过程为T 5 约几秒钟。AB行车传输器共动作五次:AF 1及BF 2、BF 1、 AF 1 、BF 2 。同理BA行车也是动作五次:BF 1及AF 2 、AF 1、 BF 1、AF 2 。注:AF 1 是A站将正压变为F 1 ,到B站后将F 1变为正压,其余
16、类推。七、处理故障指南1、首先检查电源,打开机盖观察电源板中间LED1(绿灯)是否亮,若不亮时为电源板有故障。2、当告警时,检查是光通道故障,还是传输器故障。3、五个灯都亮,但闭塞不通,则传输器有故障,应赶快设法关闭传输器电源,使闭塞人为切入电缆。确定传输器有故障后设法换下自检或送检。八、系统发生故障后的切换过程具有实时(运行、待机)检测功能,以确保设备时刻处于正常运行状态,检测到系统故障,闭塞切入电缆,告警。1、当传输器、光通道发生故障后,经3-4秒后A方、B方“运行”灯灭,告警,闭塞切入电缆。告警不停。3、当故障修复,经3-24秒后,闭塞自动切回到光系统,告警停。4、故障后,四发”、“四收
17、”两个闪亮的灯,有的立即灭,有的不灭,这是光通道故障方向不同或传输器故障部位不同造成,不需追查具体原因。5、当五个灯都亮,但闭塞不通,则传输器有故障,应立即设法关闭传输器电源,使闭塞人为切入电缆。九、有关几个问题的研讨1、资料中电平与电压关系:dB = 20lg(mV775); mV = 77510 (dB20)8例如:245mV等于20lg(245775) = -10dB-4.2dB等于77510 (-4.220) = 478 mV2、“控制”端子上送入的电压30150V时有多大电流?是否安全?答:27mA,最大12 mA,传输器输入回路光耦承受电流50 mA。3、信号工区用500V摇表摇绝
18、缘时,将500V电压送到“控制”端子上是否会损坏传输器?答:不会,摇表是一个内阻较大(一般在0.5M)的直流电流发生器,可有效的测量到电缆或某设备1M500M的绝缘值,例如某段电缆绝缘为20 M,用500V摇表测量时,表头实际得到的是电压其值为:V =(500(0.5+20))20 = 487.8V,作表时将487.8V刻成20 M。传输器输入回路相当两个二极管串一24K电阻并到“控制”端,当用500V摇表摇绝缘时,“控制”端得到电压是:V =(500(0.5+0.024))0.024 = 22.9V,(实际测量小于20V)所以很安全。不会损坏传输器。使用传输器后干线电缆已不到信号机械室,所以
19、测量电缆绝缘只能由通信部门负责测量。4、当使用传输器时,送到信号机械室a、b端子上的U信电压有多高 ?答:U信=(48-0.8)/(10+100+130+R配+500) 500注:10是自恢复保险WH60-010的直流电阻,100及130是机里串入的电阻,R配是通信机械室到信号机械室间的配线电阻,电缆环阻(44.8d)/Km例如:通信机械室到信号机械室间为0.9mm电缆,距离是1.8km或2 0m1.8km时,R配=(44.8/0.9)1.8=100 则U信=(48-0.8)/(10+230+100+500) 500 =28.1V20m时,R配=(44.8/0.9)0.02=1.1 则U信=(
20、48-0.8)/(10+230+1.1+500)500 =31.8V根据a.信号技术有关规定b.07年在西韩线调查若干站 ,电压均在24.8V-27.6V之间9c.在西安电务段信号检修所,实测若干台继电器,证明只要电压大于24.6V均能可靠的动作;d.经验公式:U发=1.2i(R线+R继);即U继=1.2iR继i为0.030.04,则U继为18V24V。所以28.1V绝对可靠。由上可见,我们输出到信号机械室的电压完全满足要求若还需提高接收电压时,这时可将100(已并在机后“备用”端子)短路,这时接入500假负载,电压可达到:U信=(48-0.8)/(10+130+1.1+500)500 =36
21、.8V0.8V5、传输器“控制”端收到的电压送入继电器时,高者31.8V,低者28.1V是否可靠、安全?答:可靠。信号正、负偏极继电器,是各由两个500线圈并联组成后再串联起来使用,得到的电压各分一半。那个继电器动作,决定端子上电压的极性,其值大小要求:根据信号规章、现场调查数据、信号权威人士提供的经验公式,动作电压值在12.5V到16V(即总电压值在25V到32V)。安全。继电器线圈线径为0.16mm,通过的安全电流为(0.16) 2(0.640.51)= 0.040.05A, 线圈并联后通过电流为0.08到0.1A,即80mA到100mA,送入继电器最高电压31.8V, 电流为31.850
22、0 = 63.4 mA。6、传输器的寿命大约是多少?答:传输器内的元件一般不会损坏,但继电器经常动作就有寿命问题,根据厂家资料提供:继电器电耐压寿命为(接点电压、电流满载125V、8A)时为10 5,静机械耐压寿命为为10 7,而我们的电流0.0634A、电压0V,所以使用10 6无问题。即双方对开一次,J1动作三次,J2动作二次。如果每40分钟对开一次列车,则一天可对开246040 = 36次列车,继电器动作363 = 108次/天,一年动作108365 = 39420次/年,106次39420次/年 = 25.36年,打折一半12.68年,所以10年的寿命无问题。7、早期产品发现有各别站,
23、因“控制”端瞬间混线造成电路中一个10电阻烧断,造成传输器工作正常,但“控制”端无电压,现如何解决?10答:现用一只60-010自恢复保险(阻值约4-10)代替。60-010是工作电压60V,工作电流0.01A,当电流0.02A时立即断开,电路正常后立即恢复正常。8、根据现场个别站反映,信号机械室的输入电压必须大于36V,啥原因?答:由上图四分析,很可能有继电器线包断线,假设ZXJ的1、2线包断线,则ZXJ电阻变为500,FXJ电阻仍为250,假设输入大于36 V,这时电压分配如下:ZXJ得到电压U=36/(500+250)500=24VFXJ得到电压U=36/(500+250)250=12V
24、使用传输器后假设,通信机械室到信号机间为0.9mm电缆距离1600m,(电阻88)则输入电压U信平时为28.5V,当ZXJ的1、2线包断线后:U信=(48-0.8)/(10+230+88+750) 750 =32.8VZXJ得到电压U=29.7/(500+250)500=21.7V,FXJ得到电压U=29.7/(500+250)250=10.8V;则大部分FXJ继电器可动作,个别不动其原因看10。这时可将100(已并在机后备用端子)短路,。则U信为:U信=(48-0.8)/(10+130+88+750) 750 =36.2V,电压分配如下:ZXJ得到电压U=35.8/(500+250)500=
25、24.1VFXJ得到电压U=35.8/(500+250)250=12.1V,(继电器可动)。9、现场个别站反映:使用传输器时,收到电压28V动作良好,但使用电缆时接收电压为35V,偏差很大,啥原因?答:例如:两站间电缆为0.9mm,距离14.1km,R线=(44.8/0.9)14.1=780如果要使信号机械室输入电压为26V,则电流I=26/500=0.052A;那么线路压降U线=7800.052=40.6V,发送电压U发=U线+U信=40.6+26=66.6V,但发送电压只有60V、90V、110V档不能细调,如选60V则U信=60/(780+500)500= 1123.4V,工作不可靠,所以只能选90V,这时U信=90/(780+500)500=35.2V。根据有关资料计算可知U信40v是安全的,所以这样用也可以。10、为什么有的站接收到24V工作很可靠,甚至18V也可工作,但有的站接收到24V还工作不了啥原因?答:电流从继电器的1、3进入,2、4出时,产生的磁力线与继电器内部永久磁铁产生的磁力线相加,有很强的吸引力。反之产生的磁力线相减,吸引力很小。继电器用久后永久磁铁产生的磁力线减弱,另外继电器动作的力量大小与调整技术有,所以各站所需电压有差别。咨询电话:055-25756 055-27436