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國產阻抗聯結器在地鐵軌道電路中的應用
1 阻抗聯結器的作用
功能為：① 將鋼軌劃分成軌道電路；② 檢測軌道電路內的；③ 均衡鋼軌之間的牽引回流；④ 提供給牽引變電站負回流電纜一個平衡連接點；⑤ 將信號耦合到鋼軌上構成軌道電路；⑥ 將速度信號(機車信號) 耦合到鋼軌上。
阻抗聯結器中諧振在2250Hz 的線圈是向機車發送機車信號的，機車信號提圖1 為上海地鐵一號線采用的GRS 供速度碼和開門碼。9650Hz 是在阻抗聯結器中傳送TWC 車地通信信號，公司的音頻軌道電路，其中阻抗聯結器的只有在站臺區段的阻抗聯結器才有這組線圈。
2 阻抗聯結器的電路分析及應用
阻抗聯結器由4 個調諧二次線圈的變壓器構成，其原理如圖2 所示。通過并聯諧振構成的窄帶濾波器，除在聯結器的調諧頻率呈高阻抗外，在其他頻率均呈固有低阻抗，4 個調諧電路串聯連接，這樣，只在諧振頻率的調諧電路兩端為高電壓，其他頻率幾乎沒有電壓。所以任何1 個二次繞組諧振均在軌道中感應出電壓(圖3) 。
GRS 音頻軌道電路是以頻率劃分軌道電路，分別采用2625，2925，3375，4275 Hz 4 種頻率，再分別承載2 Hz 與3 Hz 構成8 種軌道信號，左右劃分軌道電路。例如，2625 Hz 載3Hz 信號，由軌道電路發送器發送到鋼軌上，由于發送阻抗聯結器和接收阻抗聯結器在2625 Hz 成高阻抗。軌道電路接收器接收后，濾掉2625 Hz，再將3 Hz 倍頻，使軌道繼電器吸起，軌道空閑。反之，有車占用，軌道信號被分路，接收板不能收到軌道信號
阻抗聯結器對直流呈低阻抗。牽引回流是通過鋼軌構成回路，所以阻抗聯結器的另一個功能是均衡鋼軌之間的牽引回流，通過阻抗聯結器中央抽頭，隔一段距離使上下行鋼軌連通，提高了牽引回流的回流速度。同樣，通過中央抽頭也提供給牽引變電站負回流電纜一個平衡連接點。
3 國產阻抗聯結器
阻抗聯結器的制造有2點關鍵：首先要保證在諧振點有高品質因數Q值；其次，因為地鐵為直流牽引，牽引電壓DC1500V，單軌回流大值775A，四軌條并聯大回流3100A，具有12相整流(基波600Hz) 、斬波牽引和再生制動等隨機周期性干擾，所以當大直流流過阻抗聯結器時，阻抗聯結器將產生磁飽和。
GRS 阻抗聯結器是進口的鐵鎳和鐵鎳鉬粉芯，價格昂貴。用普通磁芯不適合于軌道電路的音頻工作范圍，極易產生磁飽和。為了保證阻抗聯結器的性能穩定可靠，磁環采用上海鋼鐵研究所研制的超微晶合金材料制成的環形鐵芯。它具有良好的綜合磁性能、高頻特性、溫度及環境穩定性等，用其制成的磁環，具有良好的電感量L 和高品質因數Q 值，特別適用于大電流和大功率條件下的各類開關電源、變壓器、濾波電感及貯能電感等，目前*可替代各類進口的鐵鎳和鐵鎳鉬粉芯。
調諧回路中的電容器選用國產CBB22 型金屬化聚丙烯電容器，它是由金屬化聚丙烯薄膜卷繞而成，有自愈特性、電性能好、損耗小、電容量隨溫度和頻率變化小，交流性能特別好，故適用各種電性能要求較高的交直流電路中。此電容器的使用環境溫度為-55 ℃～ + 85 ℃，用此電容器制成的阻抗聯結器*能適用于地鐵的使用環境溫度。
為了保證阻抗聯結器的性能穩定可靠，繞制成的磁環須高溫去潮后用絕緣浸漬，然后用國產的硫化硅橡膠灌封，所有磁環組件再用618 環氧樹脂封裝在高強度，高絕緣性能的塑料盒內。這樣整個聯結器既能防震，又能使磁環線圈穩定可靠地工作。(end)