1、第三章 轨道电路（项敏）一、单轨条式 50Hz 相敏轨道电路原理图。牵引电流信号电流RD1 R1 RD1 R2 RD1 R2 RD1 R1BG BZ BZ BGJNQ JNQ RD3 RD2 RD3 RD2室 外50HZ 室 内 50HzGJZ220 GJF220 T F Q GJZ220 GJF220WXJ50- WXJ50- 72 8251 6132 42 31 41 72 8251 6132 42 31 41 至报警器输入端KZ24 1 至报警器输 71 端J：JWXC-1700KF24 4JJZ11050HzJJF110设备构成WXJ50-： 50Hz 微电子相敏接收器TFQ：调相防雷
2、器SBJQ：报警器JNQ：节能器R1、R2：送、受电端限流电阻； BG：送端电源变压器RD1、RD2 、RD3 ：容断器； BZ：受电端中继变压器单轨条式 50Hz 相敏轨道电路具有轨道绝缘破损防护功能，室内的局部电压超前轨道电压30（即轨道测试盘上相位表的读数） 。单轨条式 50Hz 相敏轨道电路的残压不得高于 10V。二、TFQ 调相防雷器1 结构（1）外型结构：外形采用安全型继电器结构如下图。72 82轨道电路 1 输入71 81轨道电路 1 输出 173 83轨道电路 1 输出 252 6251 61轨道电路 2 输入53 63轨道电路 2 输出 132 42轨道电路 2 输出 231
3、 41（2）元件组成：两个隔离变压器两个硒堆（XT-22C5C）两个电容（200V 2.8F） 2 原理图 7371 8381 52623253 4263 31413 作用（1）轨道调相：室内送出的轨道电源与局部电源是同相的，但经钢轨的传输，由于道床的漏泄、分布电容、轨道电路室内外设备等因素的存在，造成相位的偏移，这样就需要轨道调相（电容调相） 。（2）轨道防雷：横向防雷用硒堆；纵向防雷用隔离变压器。4 特性及测试电路测试电路：50Hz 调 A 71（53）压 U 调相防雷器电 源 器 81（63）测试方法：按上图接线，调整调压器使电压 U=15V，电流表的读数 A 应小于 10mA。三、WX
4、J50- 微电子相敏接收器1 表示灯的作用红灯：红灯亮表示直流 24V 电源工作正常；红灯灭表示直流 24V 电源断电。绿灯：绿灯亮表示对应的轨道区段空闲，没有车占用；绿灯灭表示对应的轨道区段有车占用；其执行继电器落下。红灯、绿灯交替闪光表示局部电源断电。2 结构外形结构采用安全型继电器结构，安装在继电器罩内。端子分配KZ24V 72 82 KF24V轨道输入+ 73 83 轨道输入局部电源+ 51 61 局部电源输出+ 132 42 输出- 4 J：JWXC-1700BJ+ 31 41 BJ3 特性：（1）接收器的工作电源为直流 24V15%交流分量不大于 1V，由电源屏供给，每台接收器耗电
5、小于 100mA；接收器的执行继电器两端的电压应为 2030V。（2）收器在接收信号为理想相角（0）时，工作值为 12.50.5V，返还系数大于 85%。（3）接收器的不可靠工作值为 10V（4）两台接收器共同驱动执行继电器 JWXC-1700 安全型继电器。（5）接收器的返还系数高可提高轨道电路整体技术性能。（6）接收器的两套设备中只要有一套能正常工作，就能保证系统正常运行，进一步提高了系统的可靠性；如果一套发生故障，能及时报警，通知维修人员进行维修，而且对其中单套维修时，不影响系统使用，提高了系统的可靠性，方便维修。4 工作原理原理图见附图 1（1）电路结构：电路基本上有五部分组成，即电源
6、部分、输入电路、相位鉴别电路、输出电路、单片机电路。（2）工作原理及各重点元件的作用电源部分：72、82 端子分别接组合架上的 KZ24V、KF24V，经电容、电感滤波，经 78097805 两三断稳压器稳压后输出比较稳定的 24V、9V、5V 直流电源。保险 FUSE：是为了防止外电源电压过高损坏接收器及由于接收器本身故障使外电源短路。二极管 D1：是为了防止外电源接反烧毁电源部分的带极性电容。输入电路：73、83 端子接轨道输入信号，经过整流后经压控振荡器将电压（模拟量）转换成频率（数字量） ；轨道信号经 R1*、R2 *、R3 *经全波整流对电容 C1进行充电；当电容两端电压达到一定电压
7、时，再经电容 C1、三极管 N1、电阻 R6及斯密特六位反向器（40106）放电、整形输入给单片机。电阻 R1*、R2*、R3*：是调整电容 C1的充电时间，电阻值大充电时间长，反之充电时间短；即调整接收器的工作值。电容器 C1：采用四端电容，主要是考虑故障 安全原则。在故障安全电路对电容只考虑断线防护，因为当电容击穿短路的同时信号也被短路，信号不能造成下一级电路错误动作；只有当电容断线可能造成下一级电路错误动作，但选择四端电容后，电容器任何一端断线，信号也被断开，不能造成下一级电路错误动作。斯密特六位反向器（40106）：作用起整形和门坎作用。如下图VCC 特性：入 1出 2 入入 3 40
8、106出 4 出入 5出 6相位鉴别电路：作用：检查轨道电路中轨道电压与局部电压的极性是否正确，即极性检查。轨道信号输入到单片机的电路原理同轨道的输入电路；局部信号是经过光耦将模拟量转换成数字量输入到单片机。输出电路：当轨道电压和局部电压满足规定要求时，单片机的“6”脚输出 2KC 的高频信号，这样三极管 N5、N6 随着信号频率的变化导通、结止，使得电阻 R17 上的电压也随信号频率的变化而变化，经磁芯变压器 T2 藕合到次级，在经整流、电容滤波输出端 32 为输出+、42 端为输出；另外输出信号经光电隔离后经 31、41 两端送至报警器。电路特点：输出电路是动态安全电路，即当轨道电压和局部
9、电压不满足规定要求时，单片机没有输出信号，电阻 R17 上的电压不会变化，瓷芯变压器次边不回有电压生成；当设备故障单片机输出或者高电平或者低电平，电阻 R17 上的电压不会变化，瓷芯变压器次边不回有电压生成，这样就构成了故障安全电路。三极管 N5 是射极跟随器起电流放大作用。三极管 N6 选用达林顿三极管 TIP122：其特点输入、输出阻抗高，放大倍数高，耐压高。三极管 N7 组成的是开关电路对输出电源起快通、快断的作用。双机热备的实现方法：在接收器的输出端（如附图所示）加二极管 D8，这样输出电路就为或门电路输出（如下图）那一路输出高就选择那一路输出。一套输出32 D84232 D8 J：J
10、WXC-1700 另一套输出单片机电路当输入的轨道电压和局部电压满足规定要求时，单片机“6”输出 2KC 高频信号，同时“17”脚输出一个高电位，三极管 N3 导通 LED1 绿灯亮。晶振的接法（如下图）VCC+5V1 脚悬空（1） 1 4 4 接电源+（14）2 脚接地（7） 2 3 3 输出（8） 注：图中（）内的数字为按集成电路插座的管脚方式的管脚号看门狗电路（复位电路）MAX1232，如下图特点：PB 1 8 VCL 耗电小TD 2 7 ST 监督设备电源（直流 24V）TOL 3 6 RST 电源低后给单片机复位信GND 4 5 RST 号设备不工作时间控制：150mS 600mS
11、1.2S各端子功能：GND：地线PB ：按键复位输入端，如此断加控制键，按下，输出高电位复位。TD ：延迟时间（150mS 600mS 1.2S）端：接地（TD=0）延迟150mS，悬空延迟 600 mS，TD 接 VCC延迟 1.2S。 （即延迟 150mS 600mS 1.2S输出一个脉冲）TOL：容差输入端，对电源部分直流 5V电源电压的波动进行监督，如 TOL与 VCC连接电源电压允许在 10%的范围内波动，如 TOL接地电源电压允许在 5%的范围内波动。VCC：接正电源ST ：单片机给看门狗（复位电路）的输入信号，一般在 40mS左右给 WXJ50-一个输入信号的宽度 250mS。R
12、ST： 复位电路给单片机的复位信号，即高、低电平复位RST：六、测试电路及测试方法测试电路相位表稳压电源+ 24V -A71 73 72 82调 调 73 电 源 5150Hz 轨 局 50Hz压 U1 接 收 器 1轨道电源 道 部 局部电源器 83 输 出 61 81 相 83 32 42U21 4防 JWXC170052 73雷 接接收器 2 轨道62 8332 7353 接接收器 3 轨道 42 83 器 31 73 63 接接收器 4 轨道 41 83测试方法：工作值的测量固定局部电压值为 110V，并使局部电压与轨道电压的相位差为 0，处于理想相位角。从 0V 开始缓慢升高轨道接收
13、电压，当执行继电器（JWXC1700）刚吸起时，读取此时 U1 的读数，该值即为电子接收器的工作值（标准：12.50.5V ） ；再继续升高轨道接收电压至 30V，然后再缓慢降低轨道接收电压，当执行继电器（JWXC 1700）刚落下时，读取此时 U1 的读数，该值即为电子接收器的不工作值。用不工作值比工作值，可得返还系数。电源电流和输出电压测试：直流稳压电源为 24V，调整轨道接收电压至 16V（目前 5 号线调整在 16V-18V 之间） ，执行继电器（JWXC1700）吸起，此时电流测试表 A 的显示小于 100mA；电压测试表 U2 显示 255V四、报警器1 表示灯的作用红灯：直流 2
14、4V 电源灯，红灯亮表示电源正常，红灯灭表示电源断电。8 个黄灯：平时灭灯，当任何一个轨道区段的两台 WXJ50-相敏接收器其中的一台故障（输出不一致）对应的黄灯闪光，表示接收器故障。同时报警继电器（JWXC-1700）吸起，通知维修人员更换设备。2结构外形结构采用安全型继电器结构，安装在继电器罩内。端子分配KZ24V 72 82 KF24V71 接WXJ50-相敏接收器的 3152 62 提供语音、声光报警条件分别 53 63 分别接相 32 42 接相敏接 31 41 敏接收器 33 43 收器的 41 的 413原理原理图见附图 2（1）电路结构：电源部分、输入电路、输出表示电路、单片机
15、电路。（2）电路原理电源部分原理同 WXJ50-微电子相敏接收器电源部分原理输入电路：组合柜（架）上每个组合包含 4 个轨道区段 8 台接收器，8 台接收器的 31 端接在一起并接到报警器的 71 断，8 台接收器的 41端接到报警器的 8 个输入端，经光电隔离送至单片机。输出表示电路：在一个组合内任何一个轨道区段的两台 WXJ50-相敏接收器其中的一台故障（输出不一致）即：53、63，32、42，31、41，33、43 任何一对输入不一致，没有输出一路对应的黄灯 LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6、LED7、LED8 闪光，同时固态继电器 SSR导通即 52、62 导
16、通，提供报警条件。单片机电路：外部电路原理同 WXJ50-微电子相敏接收器电源部分原理一个组合内任何一个轨道区段的两台 WXJ50-相敏接收器其中的一台故障（输出不一致）即：53、63，32、42，31、41，33、43 任何一对输入不一致时，没有输出的一路单片机对应的端子39、38、37、36、35、34、33、32 输出高、低变化的电平，单片机的 11端输出高电平。五、常见故障的处理办法1、室内报警器有黄灯闪光，报警继电器吸起，更换对应的接收器。2、室外轨道无车，室内控制台红光带；首先分清是室外还是室内原因，室内拔下对应的 TFQ 调相防雷器，测量分线盘轨道区段对应的端子如端子上有 40V
17、 左右的电压为 TFQ 故障更换即可，如无电压或电压过低为室外原因，在室外查找。3、基本故障流程50HZ 相敏轨道电路故障处理流程(2)轨道区段红光带分线柜（或轨道盘）摘头测量相应轨道区段回信号楼输入电压有 16V18V室内故障防雷补偿器输入、输出及相敏继电器有无直流电压GKZ、 GKF、24V电源和局部交流110V 电源。测量分线柜相应端子室外无交流电压或小于 10V 交流电压室外故障到相应区段测量轨面电压到送端到受端开箱检查箱内轨面空开及各端子，向外检查引接线、轨道绝缘、道岔安装装置绝缘是否良好现场测试电阻的电压值与原有的测试记录对照若大短路故障，用轨道测试仪测试判断故障点现场测试电阻的电压值与原有的测试记录对照若是 0 断路故障，检查箱内空开及配线；逐点向受端检查直至找到故障点多个轨道区段红光带按电缆路径图测量分线盘有无轨道送电 220V 电源电压按电缆路径图测量分线盘有无轨道送电 220V 电源电压按电缆路径图测量分线盘有无轨道送电 220V 电源电压
