【文章內容簡介】 設計SVA’。并將該SVA’與BA并聯(lián)，即可獲得預期效果。根據(jù)計算和室內外試驗，SVA’標稱數(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)字信號電纜的匹配連接。表25 機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)調諧單元端子接至軌道，L1L2經(jīng)SPT電纜接至室內。原理及外形見圖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）鋼軌側電路中，串聯(lián)接入二個16V，4700μF電解電容（CC2）該二電容按相反極性串接，構成無極性聯(lián)接，起到隔直通交作用。保證該設備在直流電力牽引區(qū)段運用中，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元件。該壓敏電阻選擇～75V防護等級。該壓敏電阻典型型號及特性見表26。表26 匹配變壓器壓敏電阻型號及特性型號特性項目V20C/175DEHNguard75標稱放電電流In15KA10KA最大連續(xù)工作電壓Uc75VAC75VAC限制電壓U1≤400V≤450V〔注〕：國外手冊In：代號為Isn，又譯作“標稱通流容量”Uc：又譯作“最大持續(xù)運行電壓”、“最大持續(xù)操作電壓”U1：代號為Up，又譯作“電壓保護水平”、“電壓保護級別”（5）10mH的電感L1用作SPT電纜表現(xiàn)出容性的補償。同時，與匹配變壓器相對應處軌道被列車分路時，它可作為一個阻抗（）。該電感由設在同一線圈骨架兩個槽上的單獨線圈組成，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灌封，以防止振動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8種載頻（上下行各四種）的高精度、高穩(wěn)定的移頻信號； 2) 產(chǎn)生足夠功率的輸出信號 ；3) 調整軌道電路 ；4) 對移頻信號特征的自檢測，故障時給出報警及N+1冗余運用的轉換條件。 原理框圖及電原理說明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)生低頻控制信號為Fc的移頻信號。移頻鍵控信號FSK分別送至CPUCPU2進行頻率檢測。檢測結果符合規(guī)定后，即產(chǎn)生控制輸出信號，經(jīng)“控制與門”使“FSK”信號送至“濾波”環(huán)節(jié)，實現(xiàn)方波——正弦波變換。功放輸出的FSK信號，送至兩CPU進行功出電壓檢測。兩CPU對FSK信號的低頻、載頻和幅度特征檢測符合要求后,使發(fā)送報警繼電器FBJ勵磁，并使經(jīng)過功放的FSK信號輸出至軌道。當發(fā)送輸出端短路時，經(jīng)檢測使“控制與門”有10S的關閉（裝死或稱休眠保護）。2) 微處理器、可編程邏輯器件及作用：（1）采用雙CPU、雙軟件、雙套檢測電路、閉環(huán)檢查（2）CPU采用80C196，其中CPU1控制產(chǎn)生移頻信號。CPUCPU2還擔負著移頻輸出信號的低頻、載頻及幅度特征的檢測等功能；（3）FPGA可編程邏輯器件，由它構成移頻發(fā)生器，并行I/O擴展接口、頻率計數(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，為了消除配線干擾采用“功率型”電路?？紤]到“故障－安全”原則，應將24V直流電源變換成交流，呈動態(tài)檢測方式，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”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構成“功率型”電路。考慮故障—安全，電路中設置了讀取光耦、控制光耦。由B點送入方波信號，當+24V編碼條件電源構通時，即可從“讀取光耦”受光器A點獲得與B點相位相同的方波信號，送至CPU，實現(xiàn)編碼條件的讀取?！翱刂乒怦睢迸c“讀取光耦”的設置，實現(xiàn)了對電路元件故障的動態(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，“讀取光耦”A點都得不到動態(tài)的交流信號。以此實現(xiàn)故障—安全，電路詳細分析略。另外，采用光電耦合器也實現(xiàn)了外部編碼控制電路與CPU數(shù)字電路的隔離。對于18路低頻選擇電路，該電路分別設置，共18個。對于載頻電路則接四種頻率及2型設置，共6個。4) 移頻信號產(chǎn)生低頻、載頻編碼條件通過并行I/O接口分別送到兩個CPU后，首先判斷該條件是否有，且僅有一路。滿足條件后，CPU1通過查表得到該編碼條件所對應的上下邊頻數(shù)值，控制移頻發(fā)生器，產(chǎn)生相應FSK信號。并由CPU1進行自檢，由CPU2進行互檢，條件不滿足，將由兩個CPU構成故障報警。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”分別采用各自獨立的時鐘源。經(jīng)檢測后，兩CPU各產(chǎn)生一個控制信號，經(jīng)過“控制與門”，將FSK信號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集成芯片構成其截止頻率，同時滿足對1700Hz、2600 Hz三次及以上諧波的有效衰減。5) 激勵放大器為滿足“故障—安全”要求，激勵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的直線性，減少波形失真，免除靜態(tài)工作點的調整以及電源電壓對放大器工作狀態(tài)的影響，激勵放大器采用運算放大器。該運算放大器采用+5V、5V電源。如圖224。6) 功率放大器（1）簡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，其簡化電路如圖225。V18V30B6B5圖224 激勵放大器 圖225　功率放大器FSK信號經(jīng)B5輸入至共集電極乙類推挽放大器，VV18分別對輸入信號正負半波進行放大。（2）實際電路的構成（如圖226 功率放大器）在電路設計中，考慮了以下情況：① 鑒于輸出功率較大，直接由B5通過功率管推動B6需要B5有較 大的輸出功率，增加了前級電路負荷。為此，在構成功率放大器過程中，V30（V18）選用達林頓大功率三極管。并由V2V29與V30（VV19與V18）構成多級復合放大。這樣，大大減輕了前級的負荷。② 二極管V24（V21）用于V25（V20）反向過壓的保護。③ V26（V17）也構成過電流保護。當V25（V20）Ic過高時，V26（V17）將導通，構成對后級的“鉗位”控制。④ V28（V16）用于V30（V18）輸入過流的保護。當過流時，通過R5R51（R4R79）分壓使V28（V16）導通，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結處于放大狀態(tài)。⑥ 發(fā)送電平級電壓見下表27表27 發(fā)送電平級電壓電平級連接端子電壓備注1111 912170常用級，站內電碼化固定用一級2211 912156常用級3311 912135常用級表27 發(fā)送電平級電壓（續(xù)）電平級連接端子電壓備注4411 912110常用級5511 91277常用級6111 412627311 512588211 412469111 3123510411 51233 [注]：區(qū)間常用 1～5電平級；站內電碼化：固定用1級圖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)字電路對信息執(zhí)行結果判斷符合要求后，各自送出一組連續(xù)方波動態(tài)信號。另外，專門設計一個有兩個分立元件構成的具有“故障—安全”保證的“安全與門”，對兩組連續(xù)方波動態(tài)信號進行檢查?！鞍踩c門”在確認兩組動態(tài)信號同時存在條件下，方可驅動執(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單獨送出的方波動態(tài)信號。“光耦1”、“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”信號變化讀出，經(jīng)“整流橋1”整流及電容C1濾波，在負載R0上產(chǎn)生一個獨立的直流電源U0。該獨立電源反映了方波1的存在，并做為執(zhí)行電路開關三級管的基級偏置電源。“方波2”信號通過“光耦2”控制開關三級管偏置電路。在“方波1”、“方波2”同時存在的條件下，通過變壓器B2，“整流橋2”整流及電容濾波使發(fā)送報警繼電器（FBJ）勵磁。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“方波2”信號時，三級管的可靠關閉。Re做為“光耦2”長期固定導通時的恒流保護，同時做為FBJ繼電器電壓的調整。Ce為交流旁路電容。采用BB2變壓器耦合提取交流信號、都為了保證電路的“故障—安全”。8) 表示燈設置及故障檢測（1）“工作”表示燈設在衰耗盤內，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)送報警接點。發(fā)送工作正常：工作表示燈亮，報警接點通。發(fā)送故 障：工作表示燈滅，報警接點切斷車站移頻報警繼電器YBJ電路。（2） 故障表示燈圖229 為便于檢修所對復雜數(shù)字電路的維修，盒內針對每一套CPU設置了一個指導維修人員查找設備故障的“故障表示燈”。用其閃動狀況，表示它可能出現(xiàn)的故障點，具體情況參見表28：表28 發(fā)送器故障判斷表閃動次數(shù)含 義可能的故障點1低頻編碼條件故障低頻編碼條件線斷線或混線；相應的光耦被擊穿或斷線；相應的穩(wěn)壓管二級管被燒斷或擊穿。2功出電壓檢測故障負載短路；功放電路故障；濾波電路故障；其他故障引起。3低頻頻率檢測故障JT3或JT4或N16故障；J1斷線。4上邊頻檢測 故障JT3或JT4或N16故障；J1斷線。5下邊頻檢測 故障JT3或JT4或N16故障；J1斷線。6型號選擇條件故障型號選擇條件線斷線或混線；相應的光耦擊穿或斷線；相應的穩(wěn)壓管二級管被燒斷或擊穿。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，暫停一段時間，然后繼續(xù)閃動，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)送器端子代號及用途說明（如表29）表29發(fā)送器端子代號及用途說明序號代號用途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功放輸出電平調整端子14SS2功放輸出端子15TT2測試端子16FBJ1 FBJ2外接FBJ（發(fā)送報警繼電器端子）〔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并聯(lián)運用設計，與另一臺接收器構成相互熱機并聯(lián)運用系統(tǒng)，保證接收系統(tǒng)的高可靠運用。1) 用于對主軌道電路移頻信號的解調，并配合與送電端相連接調諧區(qū)短小軌道電路的檢查條件，動作軌道繼電器。2) 實現(xiàn)對與受電端相連接調諧區(qū)短小軌道電路移頻信號的解調，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)長度，還用接收門限控制實現(xiàn)對BA斷線的檢查。 原理框圖及原理說明1)接收器雙機并聯(lián)運用原理框圖接收器由本接收“主機”及另一接收“并機”兩部分構成（如圖233）ZPW2000A系統(tǒng)中A、B兩臺接收器構成成對雙機并聯(lián)運用，即：A主機輸入接至A主機，且并聯(lián)接至B并機；B主機輸入接至B主機，且并聯(lián)接至A并機。A主機輸出與B并機輸出并聯(lián)，動作A主機相應執(zhí)行對象(A GJ)；B主機輸出與A并機輸出并聯(lián)，動作B主機相應執(zhí)行對象(B GJ)。圖233 雙機并聯(lián)運用原理框圖圖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)轉換器，將輸入的模擬信號轉換成計算機能處理的數(shù)字信號。CPUCPU2：微機系統(tǒng)，完成主機、并機載頻判決、信號采樣、信息判決和輸出驅動等功能。安全與門1～4：將兩路CPU輸出的動態(tài)信號變成驅動繼電器（或執(zhí)行