專利名稱：鐵路電氣化區(qū)間通信雜音抑制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型與鐵路區(qū)間通信裝置有關(guān)，尤其與抑制通信電纜上的感 應(yīng)電壓產(chǎn)生的通信雜音的通信雜音抑制裝置有關(guān)。
技術(shù)背景
為了適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鐵路建設(shè)進(jìn)入了以高速重載為標(biāo)志 的新的發(fā)展時(shí)期。由于電氣化牽引具有功率大、效率高、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)， 我國(guó)的電氣化鐵路運(yùn)營(yíng)里程越來(lái)越多，目前各主要干線鐵路和許多山區(qū) 鐵路都以電氣化為主要牽引方式，牽引電力采用單相不對(duì)稱供電方式，
通過(guò)接觸網(wǎng)和機(jī)車受電弓將27.5kV牽引電力供給機(jī)車，機(jī)車車體和鋼 軌及大地作為回流路徑。鐵路通信電纜埋設(shè)在鐵道兩側(cè)，與接觸網(wǎng)和鋼 軌平行，受到牽引供電強(qiáng)干擾。牽引電力對(duì)鐵路通信電纜的干擾有三個(gè) 途徑， 一是由27.5kV高電壓產(chǎn)生的電場(chǎng)干擾；二是由牽引大電流產(chǎn)生 的磁場(chǎng)干擾；三是地電流因阻性耦合在接地通信設(shè)備上產(chǎn)生的相對(duì)于另 一個(gè)接地點(diǎn)形成的電位差引起干擾。
多年來(lái)為了消除電氣化牽引強(qiáng)電對(duì)鐵路通信的干擾和危險(xiǎn)高電壓 對(duì)人機(jī)的影響，采取了一系列防護(hù)措施。電纜從設(shè)計(jì)制造和施工加強(qiáng)了 自身防護(hù)，關(guān)鍵是在引入通信設(shè)備時(shí)加裝絕緣變壓器、N型線圈等防護(hù) 手段。電氣化鐵路區(qū)段長(zhǎng)途通信電纜音頻回線終端和分歧終端應(yīng)加裝絕 緣變壓器.加裝絕緣變壓器后，不僅可以使局內(nèi)設(shè)備與室外線路隔離， 受到保護(hù)。當(dāng)局內(nèi)設(shè)備對(duì)地不平衡時(shí)，不影響線路的平衡度，使局內(nèi)設(shè) 備與通信線路的阻抗平衡匹配。阻斷危險(xiǎn)高壓對(duì)人機(jī)的危害，使通話質(zhì) 量符合鐵路區(qū)間通話質(zhì)量的要求。所以一直以來(lái)加裝絕緣變壓器是電氣 化鐵路區(qū)段通信防護(hù)的首選。但長(zhǎng)途通信電纜音頻回線引入通信設(shè)備加 裝絕緣變壓器只能對(duì)不通直流的音頻回線進(jìn)行防護(hù)，無(wú)法對(duì)構(gòu)成直流環(huán) 路的回線進(jìn)行防護(hù)，因此對(duì)鐵路區(qū)間需構(gòu)成直流環(huán)路的回線采用加裝N 型線圈進(jìn)行防護(hù)。加裝N型線圈后雖對(duì)防護(hù)縱電壓干擾有一定的抑制效 果，但對(duì)特別的強(qiáng)電干擾時(shí)的抑制效果不明顯。同時(shí)N型線圈并未對(duì)危險(xiǎn)高電壓進(jìn)行隔離，仍存在著安全隱患。山區(qū)電氣化鐵路在長(zhǎng)途通信電 纜施工和維護(hù)中，由于受地理位置條件限制，電纜防護(hù)地線難以滿足每
隔4公里達(dá)到小于4歐姆的接地技術(shù)要求，這就加劇了電氣化干擾。
鐵路區(qū)間通信含區(qū)間電話、區(qū)間電調(diào)電話、117應(yīng)急搶險(xiǎn)電話、橋 隧守護(hù)電話、施工防護(hù)電話等，是鐵路各級(jí)行車人員及維護(hù)人員在區(qū)間 工作的主要通信手段之一。它采用自動(dòng)電話或共電電話制式，在使用時(shí) 受電氣化干擾很大，嚴(yán)重時(shí)難以正常通話，同時(shí)通直流的回線對(duì)感應(yīng)危 險(xiǎn)高電壓未進(jìn)行隔離。在列車通過(guò)時(shí)回線上感應(yīng)的雜音電平可達(dá)到+5dB 以上。目前已采用的有源抑制系統(tǒng)，其原理是將電纜線路上感應(yīng)的縱電 壓從領(lǐng)示線中取出，經(jīng)反相放大后通過(guò)變壓器加到在用回線中抵消感應(yīng) 電壓，達(dá)到抑制感應(yīng)縱電壓及抗干擾抵消感應(yīng)電壓的目的。由于此種方 法采用一根領(lǐng)示線感應(yīng)電壓作為多回路抵消感應(yīng)電壓的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源，而 每一路受干擾的程度不同，所以存在抑制效果耗差，工作不穩(wěn)定，故障 率高的問(wèn)題。 實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，使用方便，具 有電氣化干擾抑制功能和危險(xiǎn)電壓隔離功能的鐵路電氣化區(qū)間通信雜 音抑制器。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的
本實(shí)用新型鐵路電氣化區(qū)間通信雜音抑制器的車站通信設(shè)備回線 與鐵路車站通信設(shè)備連接，區(qū)間電話回線與區(qū)間通信電纜連接，電源電
路1的輸出與控制電路2的輸入連接，控制電路2的兩輸出端分別與隔 離變壓器L的兩初級(jí)線圈L、 U的一端連接，初級(jí)線圈L,、 L的另一端 分別與雜音抑制電路3的輸入連接，雜音抑制電路3的輸出與區(qū)間通信 電纜連接，隔離變壓器T,的兩次級(jí)線圈L3、 U的一端與電容Cl組成工 頻吸收電路4，次級(jí)線圈L3、 L的另一端與車站通信設(shè)備回線連接。
區(qū)間電話回線通過(guò)轉(zhuǎn)換電路5與車站通信設(shè)備回線連接，轉(zhuǎn)換電路 5與控制電路2連接。
一個(gè)電源電路1有多路輸出通過(guò)控制電路2與多個(gè)隔離變壓器L 的初級(jí)線圈連接，每個(gè)隔離變壓器1\的初級(jí)線圈與一路區(qū)間電話回線連 接。
所述的工頻吸收電路4為電容d兩端分別與變壓器T,的次級(jí)線圈U、 14串連，電容d兩端與電阻R,、 R2的并聯(lián)電路連接，線路繼電器l 的第一觸點(diǎn)Jw位于R,、 R2的連線上，所說(shuō)的雜音抑制電路3為繞于同 一鐵芯上的兩組線圈，每組線圈的一端分別與變壓器T,的一組初級(jí)線圈 連接，另一端與車站通信設(shè)備回線連接，所述的控制電路2有停電轉(zhuǎn)換 繼電器J2與線路繼電器停電轉(zhuǎn)換繼電器J2的第一、二觸點(diǎn)Jw， J2-2 分別位于區(qū)間電話與通信電纜的一股連線上，線路繼電器J,的第二觸點(diǎn) Jl-2位于與停電轉(zhuǎn)換繼電器J,并聯(lián)的指示燈電路上，可調(diào)電阻W,和分 壓電阻R3的串聯(lián)電路一端與線路繼電器Ji的一端和電源電路的正端連 接，另一端與晶體管G的基級(jí)連接，晶體管G的集電極與電容C2的一端 和初級(jí)線圈L2連接，線路繼電器J,的另一端與電容C2的另一端和初級(jí) 線圈L,連接，晶體管G的發(fā)射極與電源電路的負(fù)端連接。
一臺(tái)或多臺(tái)共用一個(gè)電源電路的通信雜音抑制器裝于一個(gè)19英寸 標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱內(nèi)，機(jī)箱殼體上安裝有萬(wàn)可端子。
本實(shí)用新型由雜音抑制電路、隔離變壓器、50Hz工頻吸收電路、控 制電路及電源電路、轉(zhuǎn)換電路組成。雜音抑制電路串聯(lián)于區(qū)間電纜回線 與隔離變壓器之間，抑制干擾；隔離變壓器將車站通信設(shè)備回的電源與 區(qū)間電纜回線隔離，區(qū)間電話由抑制器供電，抑制因自動(dòng)(共電)電話 電源對(duì)地不平衡使感應(yīng)縱電壓轉(zhuǎn)變?yōu)闄M電壓，干擾區(qū)間電話，同時(shí)將區(qū) 間電纜感應(yīng)的高危險(xiǎn)電壓與通信設(shè)備隔離；50Hz工頻吸收電路降低50Hz 工頻感應(yīng)橫電壓干擾；控制電路對(duì)自動(dòng)(共電)電話的摘機(jī)、通話、掛 機(jī)等功能及停電直通功能進(jìn)行控制，保持原區(qū)間通信性能；電源電路為 區(qū)間電話提供對(duì)地平衡電源，同時(shí)為控制電路和指示燈供電。
本實(shí)用新型有如下優(yōu)點(diǎn)
1、 電氣化干擾抑制功能區(qū)間電話由抑制器供電和中繼，該設(shè)備 的音頻雜音抑制電路、隔離電路和50Hz工頻吸收電路，有效地抑制了 電氣化感應(yīng)縱電壓和降低50Hz工頻感應(yīng)橫電壓干擾。
2、 危險(xiǎn)電壓隔離功能通過(guò)隔離變壓器將構(gòu)成直流環(huán)路區(qū)間電纜 回線感應(yīng)的高危險(xiǎn)電壓與通信設(shè)備隔離，達(dá)到保護(hù)通信設(shè)備的目的。
3、 保持區(qū)間自動(dòng)電話(音頻撥號(hào))、共電電話回線原有性能。自動(dòng) 轉(zhuǎn)換功能停電時(shí)區(qū)間電話與自動(dòng)(共電)電話回線自動(dòng)轉(zhuǎn)入直接接通 狀態(tài)，保持其通信和靜圖傳輸功能。
4、 安裝、組架方便本實(shí)用新型的采用19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱設(shè)計(jì)，可直接安裝于車站引入柜內(nèi)，方便回線配線和220V 、 50Hz交流市電的提 供；將多臺(tái)抑制器安裝在19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架內(nèi)，組成電氣化區(qū)間通信雜 音抑制專用電纜防護(hù)機(jī)柜。
5、維護(hù)方便:該設(shè)備由于采用了高可靠性的元部件，故障率低，基 本可以免維護(hù)，降低了維護(hù)成本。
本實(shí)用新型在18個(gè)區(qū)段投入試驗(yàn)，在未裝此設(shè)備前雜音電平最大 為+5dB，聽(tīng)不清撥號(hào)音，無(wú)法進(jìn)行撥號(hào)通話，嚴(yán)重影響區(qū)間電話的使用。 采用該設(shè)備后區(qū)間通信雜音明顯下降，區(qū)間電話、區(qū)間電調(diào)電話、區(qū)間 自動(dòng)電話、117搶險(xiǎn)電話以及工務(wù)部門使用的區(qū)間自動(dòng)電話等，在列車 通過(guò)區(qū)間時(shí)都可以正常使用，且通話清晰，效果良好，受到區(qū)間作業(yè)的 工務(wù)、供電、電務(wù)部門的肯定，取得了明顯的使用效果。電氣化區(qū)間通 信雜音抑制器具有工作穩(wěn)定可靠、性能價(jià)格比高、安裝使用方便等特點(diǎn)， 是區(qū)間電話抑制電氣化干擾的優(yōu)選設(shè)備。


圖l為本實(shí)用新型的電路框圖。
圖2為本實(shí)用新型的原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型本實(shí)用新型由雜音抑制電路3、控制電路2、隔離變壓 器T,、 50Hz工頻吸收電路4組成。其中雜音抑制電路釆用線圈T2，串 接在回線中，用于提高線路對(duì)地平衡度，抑制區(qū)間電纜感應(yīng)的縱電壓； 隔離變壓器采用平衡度極高的變壓器L，用于隔離區(qū)間感應(yīng)的高電壓和 隔離區(qū)間電話共電電源，抑制因車站通信設(shè)備共電電源對(duì)地不平衡產(chǎn)生 的干擾雜音。50Hz工頻吸收電路4由T,變壓器的電感L3、 L4和電容d 組成的50Hz串聯(lián)諧振電路，吸收區(qū)間電纜感應(yīng)的50Hz工頻感應(yīng)橫電壓； 電源電路1由整流器和濾波穩(wěn)壓電容組成，也可采用開(kāi)關(guān)電源，輸出直 流電壓與50Hz交流市電隔離并與地(機(jī)殼)絕緣良好，用于區(qū)間自動(dòng) (共電)電話供電和控制電路供電；控制電路有線路繼電器J,，停電轉(zhuǎn) 換繼電器J2，由晶體管G、可變電阻W,、分壓電阻R3、 R4、電阻R 構(gòu)成 的恒流電路，由發(fā)光二極管D,、 R2、電阻&、 Re和繼電器觸點(diǎn)J卜2構(gòu)成 的電指示燈(D,、 R5、 J,-2、 D2、 R6)等，用于區(qū)間自動(dòng)(共電)電話供電、 中繼摘機(jī)、掛機(jī)信號(hào)并由指示燈顯示。 一抑制器機(jī)箱內(nèi)可設(shè)計(jì)為若干回 路，共用一個(gè)供電電源。多臺(tái)抑制器可同時(shí)安裝在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi)，構(gòu)成干擾雜音抑制系統(tǒng)。該抑制器可使鐵路電氣化區(qū)間通信干擾雜音抑制在
-40dB以下，提高區(qū)間通信質(zhì)量。
權(quán)利要求1、鐵路電氣化區(qū)間通信雜音抑制器，串接在鐵路車站通信設(shè)備和區(qū)間通信電纜間，其特征在于電源電路(1)的輸出與控制電路(2)的輸入連接，控制電路(2)的兩輸出端分別與隔離變壓器T1的兩初級(jí)線圈L1、L2的一端連接，初級(jí)線圈L1、L2的另一端分別與雜音抑制電路(3)的輸入連接，雜音抑制電路(3)的輸出與區(qū)間通信電纜連接，隔離變壓器T1的兩次級(jí)線圈L3、L4與電容C1組成工頻吸收電路(4)，并與車站通信設(shè)備連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信雜音抑制器，其特征在于區(qū)間電纜 通過(guò)轉(zhuǎn)換電路(5)與車站通信設(shè)備連接，起動(dòng)電路(6)并接在工頻吸 收電路(4)的電容C1上，轉(zhuǎn)換電路(5)和起動(dòng)電路(6)與控制電路(2) 連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通信雜音抑制器，其特征在于一個(gè) 電源電路(1)有多路輸出通過(guò)控制電路(2)與多個(gè)隔離變壓器T,的初 級(jí)線圈連接，每個(gè)隔離變壓器T,的次級(jí)線圈與一路車站通信設(shè)備連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信雜音抑制器，其特征在于所述的工 頻吸收電路(4)為電容d兩端分別與變壓器T,的次級(jí)線圈U、 U串連， 電容G兩端與電阻Ri、 R2的并聯(lián)電路連接；所述的起動(dòng)電路(6)為線 路繼電器l的第一觸點(diǎn)Jh位于R^ R2的連線上；所述的雜音抑制電路(3) 為繞于同一鐵芯上的兩組線圈T2，每組線圈的一端分別與變壓器 Ti的一組初級(jí)線圈連接，另一端與區(qū)間通信電纜連接；所述的控制電路(2)有停電轉(zhuǎn)換繼電器J2和線路繼電器J,，停電轉(zhuǎn)換繼電器J2與電源 并聯(lián)，它的第一、二轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)Jw， j2-2為轉(zhuǎn)換電路(5)，分別接在隔離 變壓器L初次級(jí)的上下端，線路繼電器l一端與電源正極連接，另一端 與隔離變壓器T,初級(jí)的L,一端連接，第二觸點(diǎn)J1-2位于與停電轉(zhuǎn)換繼 電器J2并聯(lián)的指示燈電路上，可調(diào)電阻W,和分壓電阻R3的串聯(lián)電路一 端與線路繼電器J,的一端和電源電路的正端連接，另一端與晶體管G的 基級(jí)連接，晶體管G的集電極與電容C2的一端和初級(jí)線圈L2連接，線路 繼電器J,的另一端與電容C2的另一端和初級(jí)線圈L,連接，晶體管G的 發(fā)射極與電源電路的負(fù)端連接。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信雜音抑制器，其特征在于一臺(tái)或多 臺(tái)共用一個(gè)電源電路的通信雜音抑制器裝于一個(gè)19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱內(nèi)， 機(jī)箱殼體上安裝有接線端子和電源引入端子。
專利摘要本實(shí)用新型專利為解決電氣化鐵路牽引強(qiáng)電，對(duì)通信電纜造成的感應(yīng)高電壓起到抑制(或阻尼)作用，最終目的是消除電氣化牽引強(qiáng)電對(duì)鐵路通信特別是區(qū)間電話的干擾和危險(xiǎn)高電壓對(duì)人機(jī)的影響，解決已有通信雜音抑制裝置抑制效果耗差，工作不穩(wěn)定，故障率高的問(wèn)題。車站通信設(shè)備通過(guò)本實(shí)用新型與對(duì)區(qū)間通信電纜連接，電源電路(1)的輸出與控制電路(2)的輸入連接，控制電路(2)的兩輸出端分別與隔離變壓器T₁的兩初級(jí)線圈L₁、L₂的一端連接，初級(jí)線圈L₁、L₂的另一端分別與雜音抑制電路(3)的輸入連接，雜音抑制電路(3)的輸出與區(qū)間通信電纜連接，隔離變壓器T₁的兩次級(jí)線圈L₃、L₄的一端與電容C1連接組成工頻吸收電路(4)，次級(jí)線圈L₃、L₄的另一端與車站通信設(shè)備連接。
文檔編號(hào)H04B3/02GK201234251SQ20082006450
公開(kāi)日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2008年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月30日
發(fā)明者劉新田, 朱小敏, 兵 邵, 龍麗林 申請(qǐng)人:劉新田;朱小敏;邵 兵;龍麗林