專利名稱：鐵路道岔融雪設(shè)備中的安全裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鐵路道岔融雪設(shè)備的安全裝置，應(yīng)用于嚴(yán)寒地區(qū)鐵路和高速鐵路道岔電熱融雪設(shè)備。
背景技術(shù)：
中國(guó)氣候分五個(gè)區(qū)域嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)和溫和地區(qū)。中國(guó)嚴(yán)寒地區(qū)累年最冷月平均溫度低于-10°C，部分地區(qū)最低溫度可達(dá)-40°c左右， 冬季氣候寒冷、降雪多、一般風(fēng)力較大。在嚴(yán)寒地區(qū)冬季降雪天氣里，如果鐵路道岔除雪不及時(shí)，就會(huì)在道岔內(nèi)積雪和結(jié)冰，致使道岔尖軌尖端與基本軌間不密貼，不能鎖閉或開放信號(hào)，直接影響車站列車接發(fā)作業(yè)和調(diào)車作業(yè)的正常進(jìn)行，嚴(yán)重時(shí)甚至造成鐵路運(yùn)輸堵塞或中斷?，F(xiàn)有的融雪裝置在故障后，電源會(huì)自動(dòng)切斷，但是故障的物理線路會(huì)為軌道電路提供可能的回路，軌道信號(hào)通過(guò)回路進(jìn)行傳輸，可能使得繼電器吸起，造成信號(hào)顯示錯(cuò)誤， 給列車運(yùn)行安全造成了影響，降低了鐵路運(yùn)行的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是在應(yīng)用電熱融雪設(shè)備的重載和高速鐵路道岔，采用電感和繼電器，實(shí)現(xiàn)一種檢測(cè)和隔離電路，使其滿足故障后對(duì)軌道信號(hào)無(wú)干擾，并且能夠自動(dòng)檢測(cè)本裝置是否工作正常。同時(shí)，還能減小設(shè)備的復(fù)雜度、降低成本。本發(fā)明的技術(shù)方案是鐵路道岔融雪設(shè)備中的安全裝置，該裝置的變壓器設(shè)第一初級(jí)線圈和第二初級(jí)線圈，融雪加熱元件的兩端分別與第一初級(jí)線圈的同名端和第二初級(jí)線圈的異名端連接，第一初級(jí)線圈的異名端和第二初級(jí)線圈的同名端分別與220V交流電源相接，給融雪加熱元件供電。次級(jí)線圈的一端與二極管的正極連接，二極管的負(fù)極經(jīng)可調(diào)電阻接穩(wěn)壓二極管的負(fù)極，穩(wěn)壓二極管的正極接發(fā)光二極管的正極，發(fā)光二極管的負(fù)極接次級(jí)線圈的另一端。電感與第一電容串接，并聯(lián)連接在次級(jí)線圈的另一端和二極管的正極上。第二電容和電阻分別并聯(lián)連接在次級(jí)線圈的另一端和二極管的負(fù)極上。所述的第一初級(jí)線圈和次級(jí)線圈的匝數(shù)比為1 11 ；第二初級(jí)線圈和次級(jí)線圈的匝數(shù)比為1 11。所述的第一電容為20μ F 30μ F，電感的值為Zl = ^；，其中ω =2Jif，f為交
ω Cl
流電頻率。本發(fā)明的有益效果是當(dāng)電路出現(xiàn)斷路不能正常工作時(shí)，本裝置對(duì)ZPW-2000軌道電路頻帶1700Hz 2600Hz的信號(hào)呈現(xiàn)高阻態(tài)，由于高阻態(tài)使ZPW-2000的信號(hào)衰減，不影響軌道電路的使用。同時(shí)，衰減信號(hào)串入第一和第二初級(jí)線圈后，第一和第二初級(jí)線圈的電壓升高，從而升高次級(jí)線圈的電壓，使發(fā)光二極管發(fā)光，以指示故障。


圖1是鐵路道岔融雪設(shè)備中的安全裝置原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本裝置進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。鐵路道岔融雪設(shè)備中的安全裝置，該裝置的變壓器設(shè)第一初級(jí)線圈L2和第二初級(jí)線圈L3，融雪加熱元件H的兩端分別與第一初級(jí)線圈L2的同名端和第二初級(jí)線圈L3的異名端連接，第一初級(jí)線圈L2的異名端和第二初級(jí)線圈L3的同名端分別與220V交流電源相接，給融雪加熱元件H供電。次級(jí)線圈L4的一端與二極管Dl的正極連接，二極管Dl的負(fù)極經(jīng)可調(diào)電阻R2接穩(wěn)壓管D3的負(fù)極，穩(wěn)壓管D3的正極接發(fā)光二極管D2的正極，發(fā)光二極管D2的負(fù)極接次級(jí)線圈L4的另一端。電感Ll與第一電容Cl串接，并聯(lián)連接在次級(jí)線圈L4的另一端和二極管Dl的正極上。第二電容C2和電阻Rl分別并聯(lián)連接在次級(jí)線圈L4的另一端和二極管Dl的負(fù)極上。第一初級(jí)線圈L2和次級(jí)線圈L4的匝數(shù)比為1 11 ；第二初級(jí)線圈L3和次級(jí)線圈L4的匝數(shù)比為1 11。第一初級(jí)線圈L2和第二初級(jí)線圈L3均為75匝，次級(jí)線圈L4為825匝。在第一初級(jí)線圈L2和第二初級(jí)線圈L3均為75匝，次級(jí)線圈L4為825匝，所設(shè)計(jì)的裝置中，第一電容Cl的電容值取20 μ F 30 μ F之間的任意量均可實(shí)現(xiàn)本裝置的功能，
即匝數(shù)比為1 11時(shí)，電容是同樣的取值范圍。電感Ll = ‘，其中ω =2π ·， ·為交流
ω Cl
電頻率。本裝置對(duì)軌道電路的阻抗不小于56. 22 Ω。電感Ll和第一電容Cl組成的串聯(lián)諧振單元與50Hz匹配，使得在正常工作時(shí)候線第一和第二初級(jí)線圈L2和L3上消耗的電壓減少。本實(shí)施例的第一電容Cl選擇30 μ F，
根據(jù)公式Li = +，得出電感Ll為337. 7mH，實(shí)際電感因?yàn)殡姼信c線圈的互感作用而比 ω Cl
337. 7mH大，對(duì)于阻礙軌道電路的1700Hz ^OOHz信號(hào)沒(méi)有影響，只是正常工作下的能耗有所增加，壓降在左右。計(jì)算出的本裝置對(duì)于1700Hz的阻抗為33. 2Ω，對(duì)于沈OOHz 的阻抗為45. 57 Ω，實(shí)際上對(duì)于1700Hz阻抗為45. 13 Ω 56. 22 Ω，對(duì)于^OOHz阻抗為 60. 74 Ω 84. 21 Ω。二極管Dl用于整流，將交流信號(hào)轉(zhuǎn)化成為直流信號(hào)，并聯(lián)的第二電容C2起到與二極管Dl相同的作用，使得輸出端波形更為平整，可調(diào)電阻R2用于調(diào)節(jié)電壓，穩(wěn)壓二極管D3 保證可調(diào)電阻R2末端的電壓，當(dāng)可調(diào)電阻R2末端電壓超過(guò)穩(wěn)壓管穩(wěn)定電壓時(shí)，穩(wěn)壓二極管擊穿使得發(fā)光二極管D2發(fā)光。其中穩(wěn)壓二極管D3為5V穩(wěn)壓，第二電容C2為1500 μ F，可調(diào)電阻R2采用2ΜΩ的滑動(dòng)變阻器。當(dāng)本裝置的電路出現(xiàn)故障時(shí)，如果第二電容C2斷路，整流效果不如正常狀態(tài)，造成發(fā)光二極管D2閃爍的現(xiàn)象。當(dāng)電感Ll和第一電容Cl組成的串聯(lián)諧振單元的出現(xiàn)故障時(shí)，高阻態(tài)消失，使得次級(jí)線圈L4兩端的電壓升高，發(fā)光二極管D2發(fā)光，從而實(shí)現(xiàn)了本裝置的故障自檢。
權(quán)利要求
1.鐵路道岔融雪設(shè)備中的安全裝置，其特征在于該裝置的變壓器設(shè)第一初級(jí)線圈 (L2)和第二初級(jí)線圈(L3)，融雪加熱元件(H)的兩端分別與第一初級(jí)線圈(L2)的同名端和第二初級(jí)線圈(L3)的異名端連接，第一初級(jí)線圈(L2)的異名端和第二初級(jí)線圈(L3)的同名端分別與220V交流電源相接，給融雪加熱元件(H)供電；次級(jí)線圈(L4)的一端與二極管(Dl)的正極連接，二極管(Dl)的負(fù)極經(jīng)可調(diào)電阻(R2) 接穩(wěn)壓二極管(D!3)的負(fù)極，穩(wěn)壓二極管(D!3)的正極接發(fā)光二極管(擬)的正極，發(fā)光二極管(D2)的負(fù)極接次級(jí)線圈(L4)的另一端；電感(Li)與第一電容(Cl)串接，并聯(lián)連接在次級(jí)線圈(L4)的另一端和二極管(Dl) 的正極上；第二電容(C2)和電阻(Rl)分別并聯(lián)連接在次級(jí)線圈(L4)的另一端和二極管(Dl)的負(fù)極上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路道岔融雪設(shè)備中的安全裝置，特征在于所述的第一初級(jí)線圈(L2)和次級(jí)線圈(L4)的匝數(shù)比為1 11 ；第二初級(jí)線圈(L3)和次級(jí)線圈(L4)的匝數(shù)比為1 11。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路道岔融雪設(shè)備中的安全裝置，特征在于所述的第一電容(Cl)為20yF 30yF，電感(Li)的值為D = ^7，其中ω = 2 π f，f為交流電頻率。
全文摘要
鐵路道岔融雪設(shè)備中的安全裝置，涉及鐵路道岔融雪設(shè)備。該裝置的融雪加熱元件(H)的兩端分別與第一初級(jí)線圈(L2)的同名端和第二初級(jí)線圈(L3)的異名端連接，第一初級(jí)線圈的異名端和第二初級(jí)線圈的同名端分別與220V交流電源相接。次級(jí)線圈(L4)的一端與二極管(D1)的正極連接，二極管的負(fù)極經(jīng)可調(diào)電阻(R2)接穩(wěn)壓二極管(D3)的負(fù)極，穩(wěn)壓二極管的正極接發(fā)光二極管(D2)的正極，發(fā)光二極管的負(fù)極接次級(jí)線圈的另一端；電感(L1)與第一電容(C1)串接，并聯(lián)連接在次級(jí)線圈的另一端和二極管的正極上；第二電容(C2)和電阻(R1)分別并聯(lián)連接在次級(jí)線圈的另一端和二極管的負(fù)極上。避免了融雪設(shè)備發(fā)生故障后對(duì)軌道信號(hào)干擾。
文檔編號(hào)G01R31/02GK102465502SQ201010538339
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者丁奕, 李辰嶺, 楊世武, 王雪鵬 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)