一种轨道电路及其信号传输电路的制作方法

本申请涉及铁路技术领域，更具体地说，涉及一种轨道电路及其信号传输电路。

背景技术：

轨道电路是目前行业内应用最为广泛的铁路信号系统，其信号传输主要依靠1700hz、2000hz、2300hz及2600hz等四种高频信号作为载频信号，但是高频信号本身在电缆传输过程中易导致容性阻抗，造成无功损耗加大，降低了传输效能。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供一种轨道电路及其信号传输电路，用于向轨道输送载频，以提高传输效能。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种信号传输电路，应用于轨道电路，所述信号传输电路包括信号发送器、防雷变压器、模拟网络盘、传输电缆和匹配变压器，其中

所述信号发送器输出载频信号；

所述防雷变压器的初级线圈与所述信号发送器的信号输出端信号连接；

所述模拟网络盘的信号接收端与所述防雷变压器的次级线圈信号连接；

在所述模拟网络盘的信号接收端与所述防雷变压器的次级线圈之间设置有补偿电感；

所述传输电缆的一端与所述模拟网络盘的信号输出端信号连接；

所述匹配变压器的初级线圈与所述传输电缆的另一端信号连接，所述匹配变压器的次级线圈与钢轨连接。

可选的，所述补偿电感的电感值为1～200mh。

可选的，所述补偿电感的电感值为17mh。

一种轨道电路，包括如上所述的信号传输电路。

从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种轨道电路及其信号传输电路，该信号传输电路包括信号发送器、防雷变压器、模拟网络盘、传输电缆和匹配变压器。信号发送器输出载频信号；防雷变压器的初级线圈与信号发送器的信号输出端信号连接；模拟网络盘的信号接收端与防雷变压器的次级线圈信号连接；在模拟网络盘的信号接收与防雷变压器的次级线圈之间设置有补偿电感；传输电缆的一端与模拟网络盘的信号输出端信号连接；匹配变压器的初级线圈与传输电缆的另一端信号连接，匹配变压器的次级线圈与钢轨信号连接。通过接入该补充电感，在信号传输电路中导入感性阻抗，感性阻抗与容性阻抗的对冲降低甚至消除了原有的容性阻抗，从而降低了无功损耗，提高了传输效能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的一种信号传输电路的示意图；

图2为本申请实施例的补偿电感对发送端电气参数的影响示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

图1为本申请实施例的一种信号传输电路的示意图。

如图1所示，本实施例提供的信号传输电路应用于轨道电路，该信号传输电路实际为轨道电路的一部分，用于向钢轨输出载频信号，该载频信号以中高频方式向钢轨输出所载的编码信号。该信号传输电路具体包括信号发送器10、防雷变压器20、模拟网络盘30、传输电缆40和匹配变压器50，还包括至少一个补偿电感60。

轨道电路由钢轨线路、钢轨绝缘以及相应的信号设备构成的电路，用于自动、连续检测本段线路是否被机车车辆占用，也用于控制信号装置或转辙装置，以保证行车安全的设备。

整个轨道系统路网依适当距离区分成许多闭塞区间，各闭塞区间以轨道绝缘接头区隔，形成一独立轨道电路，各区间的起始点皆设有信号设备，当列车进入闭塞区间后，轨道电路立即反应，并传达本区间已有列车通行，禁止其他列车进入的信息，此时位于区间入口的信号设备立即显示险阻禁行的信息。

本申请中的信号发送器用于输出承载有编码信号的中高频载频信号，如1700hz、2000hz、2300hz及2600hz等载频信号，并通过其信号输出端与防雷变压器的初级线圈信号连接；鉴于轨道电路的基本电路构成为单相环路，因此，该信号发送器的输出端包括两个电极11和12。

防雷变压器的初级线圈的两极21和22分别与信号发送器的信号输出端的两极连接；防雷变压器的次级线圈的两极23和24分别通过相应的导线与模拟网络盘的信号接收端31和32通过相应导线连接，在其中一条导线上设置有该补偿电感l。

该网络模拟盘的信号输出端与传输电缆的一端连接，传输电缆则与匹配变压器的初级线圈连接，匹配变压器的次级线圈则用于连接钢轨100连接。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种信号传输电路，该信号传输电路应用于轨道电路，包括信号发送器、防雷变压器、模拟网络盘、传输电缆和匹配变压器。信号发送器输出载频信号；防雷变压器的初级线圈与信号发送器的信号输出端信号连接；模拟网络盘的信号接收端与防雷变压器的次级线圈信号连接；在模拟网络盘的信号接收与防雷变压器的次级线圈之间设置有补偿电感；传输电缆的一端与模拟网络盘的信号输出端信号连接；匹配变压器的初级线圈与传输电缆的另一端信号连接，匹配变压器的次级线圈与钢轨信号连接。通过接入该补充电感，在信号传输电路中导入感性阻抗，感性阻抗与容性阻抗的对冲降低甚至消除了原有的容性阻抗，从而降低了无功损耗，提高了传输效能。

本申请中，已知钢轨侧电阻两端电压u及电流i，匹配变压器变比为n_pt，根据轨道电路传输计算原理，可得匹配变压器与实际电缆之间的电压u_pt及电流i_pt:

其中为匹配变压器t参数模拟网络盘主要是替代部分传输电缆，因此其电气参数与实际电缆一致，已知传输电缆长度为dc，每公里电阻为rc，电感为lc，泄露电容为cc，泄露电导为gc，可得电缆与补偿电感之间的电压uc及电流ic:

其中，为电缆特性阻抗，ω＝2×π×f，f为载频信号的频率。

为电缆传输常数

补偿电感的电感值为lb，则可得补偿电感与防雷变压器之间的电压ul及电流il：

其中zl＝j×ω×lb为电感阻抗，

防雷变压器变比为n_flb，则可得防雷变压器与发送器之间的电压uflb及电流iflb：

zflb＝uflb/iflb，zflb为防雷变压器输入阻抗。

以上为轨道电路模型计算过程，具体操作是补偿电感的电感值lb取值范围1～200mh，按照1mh步进依次计算uflb，iflb，zflb，pflb，最终综合评估得出最优补偿电感值，可确定最优补偿电感值为17mh。具体来说，补偿电感对发送端电气参数的影响如图2所示。

实施例二

本实施例提高了一种轨道电路，该轨道电路设置有上一实施例所提供的信号传输电路，该信号传输电路包括信号发送器、防雷变压器、模拟网络盘、传输电缆和匹配变压器。信号发送器输出载频信号；防雷变压器的初级线圈与信号发送器的信号输出端信号连接；模拟网络盘的信号接收端与防雷变压器的次级线圈信号连接；在模拟网络盘的信号接收与防雷变压器的次级线圈之间设置有补偿电感；传输电缆的一端与模拟网络盘的信号输出端信号连接；匹配变压器的初级线圈与传输电缆的另一端信号连接，匹配变压器的次级线圈与钢轨信号连接。通过接入该补充电感，在信号传输电路中导入感性阻抗，感性阻抗与容性阻抗的对冲降低甚至消除了原有的容性阻抗，从而降低了无功损耗，提高了传输效能。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。