【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 設(shè)計(jì)SVA’。并將該SVA’與BA并聯(lián)，即可獲得預(yù)期效果。根據(jù)計(jì)算和室內(nèi)外試驗(yàn)，SVA’標(biāo)稱數(shù)值如表25。 匹配變壓器1）作用用于鋼軌（軌道電路）與SPT鐵路數(shù)字信號(hào)電纜的匹配連接。表25 機(jī)械絕緣空心線圈參數(shù)載頻（Hz）L（μH）R（mΩ）1700200023002600〔注〕：鋼包銅引接線數(shù)值已減除。2）電路分析（1）V1V2經(jīng)調(diào)諧單元端子接至軌道，L1L2經(jīng)SPT電纜接至室內(nèi)。原理及外形見(jiàn)圖221。圖221 TAD原理及外形圖（2） Ωkm道碴電阻，并兼顧低道碴電阻道床，該變壓器變比優(yōu)選為9：1。（3）鋼軌側(cè)電路中，串聯(lián)接入二個(gè)16V，4700μF電解電容（CC2）該二電容按相反極性串接，構(gòu)成無(wú)極性聯(lián)接，起到隔直通交作用。保證該設(shè)備在直流電力牽引區(qū)段運(yùn)用中，不致因直流成份造成匹配變壓器磁路飽和。（4）F為匹配變壓器的雷電橫向防護(hù)元件。該壓敏電阻選擇～75V防護(hù)等級(jí)。該壓敏電阻典型型號(hào)及特性見(jiàn)表26。表26 匹配變壓器壓敏電阻型號(hào)及特性型號(hào)特性項(xiàng)目V20C/175DEHNguard75標(biāo)稱放電電流In15KA10KA最大連續(xù)工作電壓Uc75VAC75VAC限制電壓U1≤400V≤450V〔注〕：國(guó)外手冊(cè)In：代號(hào)為Isn，又譯作“標(biāo)稱通流容量”Uc：又譯作“最大持續(xù)運(yùn)行電壓”、“最大持續(xù)操作電壓”U1：代號(hào)為Up，又譯作“電壓保護(hù)水平”、“電壓保護(hù)級(jí)別”（5）10mH的電感L1用作SPT電纜表現(xiàn)出容性的補(bǔ)償。同時(shí)，與匹配變壓器相對(duì)應(yīng)處軌道被列車分路時(shí)，它可作為一個(gè)阻抗（）。該電感由設(shè)在同一線圈骨架兩個(gè)槽上的單獨(dú)線圈組成，以便在兩條電纜線的每一條線上表現(xiàn)出同樣的阻抗。該電感阻抗的降低將造成接收器電平的增高，故電感由富于彈性物質(zhì)灌封，以防止振動(dòng)或撞擊造成電感損壞，使電感值降低或喪失。 發(fā)送器 作用1）產(chǎn)生18種低頻信號(hào)8種載頻（上下行各四種）的高精度、高穩(wěn)定的移頻信號(hào)； 2) 產(chǎn)生足夠功率的輸出信號(hào) ；3) 調(diào)整軌道電路 ；4) 對(duì)移頻信號(hào)特征的自檢測(cè)，故障時(shí)給出報(bào)警及N+1冗余運(yùn)用的轉(zhuǎn)換條件。 原理框圖及電原理說(shuō)明1) 原理框圖（如圖222）圖222 發(fā)送器原理框圖同一載頻編碼條件、低頻編碼條件源，以反碼形式分別送入兩套微處理器CPUCPU2中，其中CPU1控制“移頻發(fā)生器”產(chǎn)生低頻控制信號(hào)為Fc的移頻信號(hào)。移頻鍵控信號(hào)FSK分別送至CPUCPU2進(jìn)行頻率檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果符合規(guī)定后，即產(chǎn)生控制輸出信號(hào)，經(jīng)“控制與門”使“FSK”信號(hào)送至“濾波”環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)方波——正弦波變換。功放輸出的FSK信號(hào)，送至兩CPU進(jìn)行功出電壓檢測(cè)。兩CPU對(duì)FSK信號(hào)的低頻、載頻和幅度特征檢測(cè)符合要求后,使發(fā)送報(bào)警繼電器FBJ勵(lì)磁，并使經(jīng)過(guò)功放的FSK信號(hào)輸出至軌道。當(dāng)發(fā)送輸出端短路時(shí)，經(jīng)檢測(cè)使“控制與門”有10S的關(guān)閉（裝死或稱休眠保護(hù)）。2) 微處理器、可編程邏輯器件及作用：（1）采用雙CPU、雙軟件、雙套檢測(cè)電路、閉環(huán)檢查（2）CPU采用80C196，其中CPU1控制產(chǎn)生移頻信號(hào)。CPUCPU2還擔(dān)負(fù)著移頻輸出信號(hào)的低頻、載頻及幅度特征的檢測(cè)等功能；（3）FPGA可編程邏輯器件，由它構(gòu)成移頻發(fā)生器，并行I/O擴(kuò)展接口、頻率計(jì)數(shù)器等。3) 低頻和載頻編碼條件的讀取低頻和載頻編碼條件讀取時(shí)，為了消除配線干擾采用“功率型”電路?？紤]到“故障－安全”原則，應(yīng)將24V直流電源變換成交流，呈動(dòng)態(tài)檢測(cè)方式，并將外部編碼控制電路與CPU等數(shù)字電路有效隔離，如圖223。圖223 低頻編碼條件的讀取該圖所示為CPU對(duì)18路低頻或8路載頻編碼條件的讀取電路。依“編碼繼電器接點(diǎn)”接入“編碼條件電源”（+24V），為消除配線干擾，采用+24V電源及電阻R構(gòu)成“功率型”電路?？紤]故障—安全，電路中設(shè)置了讀取光耦、控制光耦。由B點(diǎn)送入方波信號(hào)，當(dāng)+24V編碼條件電源構(gòu)通時(shí)，即可從“讀取光耦”受光器A點(diǎn)獲得與B點(diǎn)相位相同的方波信號(hào)，送至CPU，實(shí)現(xiàn)編碼條件的讀取。“控制光耦”與“讀取光耦”的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電路元件故障的動(dòng)態(tài)檢查。任一光耦的發(fā)光源，受光器發(fā)生短線或擊穿等故障時(shí)，“讀取光耦”A點(diǎn)都得不到動(dòng)態(tài)的交流信號(hào)。以此實(shí)現(xiàn)故障—安全，電路詳細(xì)分析略。另外，采用光電耦合器也實(shí)現(xiàn)了外部編碼控制電路與CPU數(shù)字電路的隔離。對(duì)于18路低頻選擇電路，該電路分別設(shè)置，共18個(gè)。對(duì)于載頻電路則接四種頻率及2型設(shè)置，共6個(gè)。4) 移頻信號(hào)產(chǎn)生低頻、載頻編碼條件通過(guò)并行I/O接口分別送到兩個(gè)CPU后，首先判斷該條件是否有，且僅有一路。滿足條件后，CPU1通過(guò)查表得到該編碼條件所對(duì)應(yīng)的上下邊頻數(shù)值，控制移頻發(fā)生器，產(chǎn)生相應(yīng)FSK信號(hào)。并由CPU1進(jìn)行自檢，由CPU2進(jìn)行互檢，條件不滿足，將由兩個(gè)CPU構(gòu)成故障報(bào)警。為保證“故障—安全”，CPUCPU2及用于“移頻發(fā)生器”的“可編程邏輯器件”分別采用各自獨(dú)立的時(shí)鐘源。經(jīng)檢測(cè)后，兩CPU各產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)，經(jīng)過(guò)“控制與門”，將FSK信號(hào)送至方波正弦變換器。方波正弦變換器：該變換器是由可編程低通濾波器260集成芯片構(gòu)成其截止頻率，同時(shí)滿足對(duì)1700Hz、2600 Hz三次及以上諧波的有效衰減。5) 激勵(lì)放大器為滿足“故障—安全”要求，激勵(lì)放大器采用射極輸出器。為提高輸入阻抗，提高射極輸出器信號(hào)的直線性，減少波形失真，免除靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整以及電源電壓對(duì)放大器工作狀態(tài)的影響，激勵(lì)放大器采用運(yùn)算放大器。該運(yùn)算放大器采用+5V、5V電源。如圖224。6) 功率放大器（1）簡(jiǎn)化電路從故障安全及提高輸出電壓穩(wěn)定性考慮，功率放大器采用射極輸出器，其簡(jiǎn)化電路如圖225。V18V30B6B5圖224 激勵(lì)放大器 圖225　功率放大器FSK信號(hào)經(jīng)B5輸入至共集電極乙類推挽放大器，VV18分別對(duì)輸入信號(hào)正負(fù)半波進(jìn)行放大。（2）實(shí)際電路的構(gòu)成（如圖226 功率放大器）在電路設(shè)計(jì)中，考慮了以下情況：① 鑒于輸出功率較大，直接由B5通過(guò)功率管推動(dòng)B6需要B5有較 大的輸出功率，增加了前級(jí)電路負(fù)荷。為此，在構(gòu)成功率放大器過(guò)程中，V30（V18）選用達(dá)林頓大功率三極管。并由V2V29與V30（VV19與V18）構(gòu)成多級(jí)復(fù)合放大。這樣，大大減輕了前級(jí)的負(fù)荷。② 二極管V24（V21）用于V25（V20）反向過(guò)壓的保護(hù)。③ V26（V17）也構(gòu)成過(guò)電流保護(hù)。當(dāng)V25（V20）Ic過(guò)高時(shí)，V26（V17）將導(dǎo)通，構(gòu)成對(duì)后級(jí)的“鉗位”控制。④ V28（V16）用于V30（V18）輸入過(guò)流的保護(hù)。當(dāng)過(guò)流時(shí)，通過(guò)R5R51（R4R79）分壓使V28（V16）導(dǎo)通，使V29（V19）截止。⑤ 為了解決eb死區(qū)所造成的交越失真，由R55和二極管V2V22給定的偏壓，使得V25（V20）的eb結(jié)處于放大狀態(tài)。⑥ 發(fā)送電平級(jí)電壓見(jiàn)下表27表27 發(fā)送電平級(jí)電壓電平級(jí)連接端子電壓備注1111 912170常用級(jí)，站內(nèi)電碼化固定用一級(jí)2211 912156常用級(jí)3311 912135常用級(jí)表27 發(fā)送電平級(jí)電壓（續(xù)）電平級(jí)連接端子電壓備注4411 912110常用級(jí)5511 91277常用級(jí)6111 412627311 512588211 412469111 3123510411 51233 [注]：區(qū)間常用 1～5電平級(jí)；站內(nèi)電碼化：固定用1級(jí)圖226 功率放大器7) 安全與門電路數(shù)字電路中，為保證“故障—安全”，往往采用相互獨(dú)立的兩路非“故障—安全”數(shù)字電路，該電路由統(tǒng)一外控條件控制，每路數(shù)字電路對(duì)信息執(zhí)行結(jié)果判斷符合要求后，各自送出一組連續(xù)方波動(dòng)態(tài)信號(hào)。另外，專門設(shè)計(jì)一個(gè)有兩個(gè)分立元件構(gòu)成的具有“故障—安全”保證的“安全與門”，對(duì)兩組連續(xù)方波動(dòng)態(tài)信號(hào)進(jìn)行檢查?！鞍踩c門”在確認(rèn)兩組動(dòng)態(tài)信號(hào)同時(shí)存在條件下，方可驅(qū)動(dòng)執(zhí)行繼電器，原理框圖如圖227。圖227 安全與門電路原理框圖兩數(shù)字電路間的聯(lián)系為數(shù)字交換或自檢、互檢及閉環(huán)檢查等。發(fā)送器“安全與門”電路如圖228。方波方波2分別表示由CPUCPU2單獨(dú)送出的方波動(dòng)態(tài)信號(hào)?！肮怦?”、“光耦2”用于模擬電路與數(shù)字電路間的隔離。變壓器B1將“方波1”信號(hào)變化讀出，經(jīng)“整流橋1”整流及電容C1濾波，在負(fù)載R0上產(chǎn)生一個(gè)獨(dú)立的直流電源U0。該獨(dú)立電源反映了方波1的存在，并做為執(zhí)行電路開(kāi)關(guān)三級(jí)管的基級(jí)偏置電源?！胺讲?”信號(hào)通過(guò)“光耦2”控制開(kāi)關(guān)三級(jí)管偏置電路。在“方波1”、“方波2”同時(shí)存在的條件下，通過(guò)變壓器B2，“整流橋2”整流及電容濾波使發(fā)送報(bào)警繼電器（FBJ）勵(lì)磁。圖228 安全與門電路由以上分析可以看出，F(xiàn)BJ↑反映“方波1”“方波2”的同時(shí)存在。電路中，R1用于限流。C1采用四端頭，為檢查電容斷線，防止獨(dú)立電源U0出現(xiàn)較大的交流紋波。Rb1為上偏置電阻，Rb2做為漏泄電阻，保證無(wú)“方波2”信號(hào)時(shí)，三級(jí)管的可靠關(guān)閉。Re做為“光耦2”長(zhǎng)期固定導(dǎo)通時(shí)的恒流保護(hù)，同時(shí)做為FBJ繼電器電壓的調(diào)整。Ce為交流旁路電容。采用BB2變壓器耦合提取交流信號(hào)、都為了保證電路的“故障—安全”。8) 表示燈設(shè)置及故障檢測(cè)（1）“工作”表示燈設(shè)在衰耗盤內(nèi)，與FBJ線圈條件相并聯(lián)，如圖229，R用作限流，“N”為“工作”指示燈，光耦提供發(fā)送報(bào)警接點(diǎn)。發(fā)送工作正常：工作表示燈亮，報(bào)警接點(diǎn)通。發(fā)送故 障：工作表示燈滅，報(bào)警接點(diǎn)切斷車站移頻報(bào)警繼電器YBJ電路。（2） 故障表示燈圖229 為便于檢修所對(duì)復(fù)雜數(shù)字電路的維修，盒內(nèi)針對(duì)每一套CPU設(shè)置了一個(gè)指導(dǎo)維修人員查找設(shè)備故障的“故障表示燈”。用其閃動(dòng)狀況，表示它可能出現(xiàn)的故障點(diǎn)，具體情況參見(jiàn)表28：表28 發(fā)送器故障判斷表閃動(dòng)次數(shù)含 義可能的故障點(diǎn)1低頻編碼條件故障低頻編碼條件線斷線或混線；相應(yīng)的光耦被擊穿或斷線；相應(yīng)的穩(wěn)壓管二級(jí)管被燒斷或擊穿。2功出電壓檢測(cè)故障負(fù)載短路；功放電路故障；濾波電路故障；其他故障引起。3低頻頻率檢測(cè)故障JT3或JT4或N16故障；J1斷線。4上邊頻檢測(cè) 故障JT3或JT4或N16故障；J1斷線。5下邊頻檢測(cè) 故障JT3或JT4或N16故障；J1斷線。6型號(hào)選擇條件故障型號(hào)選擇條件線斷線或混線；相應(yīng)的光耦擊穿或斷線；相應(yīng)的穩(wěn)壓管二級(jí)管被燒斷或擊穿。7載頻編碼條件故障載頻編碼條件線斷線或混線；相應(yīng)的光耦被擊穿或斷線。[注]：閃光方式為燈閃N次后，暫停一段時(shí)間，然后繼續(xù)閃動(dòng)，其中N=1～7 發(fā)送器“N+1”冗余系統(tǒng)原理1) 發(fā)送器外線聯(lián)接示意圖（如圖230）2) 發(fā)送器外形示意圖（如圖231）圖230 發(fā)送器外線聯(lián)接示意圖　　　　　　　　　　　圖231發(fā)送器外形示意圖3) 發(fā)送器端子代號(hào)及用途說(shuō)明（如表29）表29發(fā)送器端子代號(hào)及用途說(shuō)明序號(hào)代號(hào)用途1D地線2＋241＋24V電源外引入線3＋242載頻編碼用＋24V電源（＋1FS除外）40241024電源外引入線50242備用617001700Hz載頻720002000Hz載頻823002300Hz載頻926002600Hz載頻1011型載頻選擇1122型載頻選擇12F1～F1829Hz～131～112功放輸出電平調(diào)整端子14SS2功放輸出端子15TT2測(cè)試端子16FBJ1 FBJ2外接FBJ（發(fā)送報(bào)警繼電器端子）〔注〕：低頻編碼及＋1FS載頻編碼電源取自217端子4) 發(fā)送器插座板底視圖（如圖232）[注]：●為鑒別銷位置圖232 發(fā)送器插座板底視圖5）發(fā)送器“N+1”冗余系統(tǒng)原理接線圖（如圖234） 接收器 作用接收器接收端及輸出端均按雙機(jī)并聯(lián)運(yùn)用設(shè)計(jì)，與另一臺(tái)接收器構(gòu)成相互熱機(jī)并聯(lián)運(yùn)用系統(tǒng)，保證接收系統(tǒng)的高可靠運(yùn)用。1) 用于對(duì)主軌道電路移頻信號(hào)的解調(diào)，并配合與送電端相連接調(diào)諧區(qū)短小軌道電路的檢查條件，動(dòng)作軌道繼電器。2) 實(shí)現(xiàn)對(duì)與受電端相連接調(diào)諧區(qū)短小軌道電路移頻信號(hào)的解調(diào)，給出短小軌道電路執(zhí)行條件，送至相鄰軌道電路接收器。3) 檢查軌道電路完好，減少分路死區(qū)長(zhǎng)度，還用接收門限控制實(shí)現(xiàn)對(duì)BA斷線的檢查。 原理框圖及原理說(shuō)明1)接收器雙機(jī)并聯(lián)運(yùn)用原理框圖接收器由本接收“主機(jī)”及另一接收“并機(jī)”兩部分構(gòu)成（如圖233）ZPW2000A系統(tǒng)中A、B兩臺(tái)接收器構(gòu)成成對(duì)雙機(jī)并聯(lián)運(yùn)用，即：A主機(jī)輸入接至A主機(jī)，且并聯(lián)接至B并機(jī)；B主機(jī)輸入接至B主機(jī)，且并聯(lián)接至A并機(jī)。A主機(jī)輸出與B并機(jī)輸出并聯(lián)，動(dòng)作A主機(jī)相應(yīng)執(zhí)行對(duì)象(A GJ)；B主機(jī)輸出與A并機(jī)輸出并聯(lián)，動(dòng)作B主機(jī)相應(yīng)執(zhí)行對(duì)象(B GJ)。圖233 雙機(jī)并聯(lián)運(yùn)用原理框圖圖234 發(fā)送器“N+1”冗余系統(tǒng)原理接線圖2) 接收器原理框圖（如圖235）圖235 接收器原理框圖A/D：模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能處理的數(shù)字信號(hào)。CPUCPU2：微機(jī)系統(tǒng)，完成主機(jī)、并機(jī)載頻判決、信號(hào)采樣、信息判決和輸出驅(qū)動(dòng)等功能。安全與門1～4：將兩路CPU輸出的動(dòng)態(tài)信號(hào)變成驅(qū)動(dòng)繼電器（或執(zhí)行